Научная статья на тему 'Перспективы применения литий-ионных аккумуляторов в качестве резервных источников питания на электрических станциях'

Перспективы применения литий-ионных аккумуляторов в качестве резервных источников питания на электрических станциях Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
2005
281
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛИТИЙ-ИОННЫЙ АККУМУЛЯТОР / LI-ION ACCUMULATOR / ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ / POWER STATION / МЕХАНИЗМЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД СТАНЦИЙ / POWER STATION AUXILIARY'S MECHANISMS / НЕЗАВИСИМЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА / INDEPENDENT CURRENT SOURCE

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Фатыхов Ранис Радикович, Хантимеров Сергей Мансурович, Сулейманов Наиль Муратович

Использование аккумуляторных батарей для питания особо ответственных механизмов собственных нужд электрических станций определяется необходимостью иметь независимый источник при любых авариях и отказах. Традиционно в качестве резервных источников питания на электрических станциях применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. В данной работе рассмотрена возможность использования литий-ионных аккумуляторов в качестве таких источников. В статье приведен сравнительный анализ энергетических и эксплуатационных характеристик, срока службы свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов. Показано, что больший срок службы и удельная плотность энергии, отсутствие необходимости в постоянном контроле основных параметров и способность сохранения первоначальной емкости при повышенных токах разряда открывают возможности применения литий-ионных аккумуляторов в качестве независимых источников тока особо ответственных механизмов собственных нужд электрических станций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Фатыхов Ранис Радикович, Хантимеров Сергей Мансурович, Сулейманов Наиль Муратович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROSPECTS FOR THE USE OF LITHIUM-ION BATTERIES AS STANDBY POWER SOURCES IN ELECTRIC POWER STATIONS

The use of accumulator batteries for power supply of especially responsible auxiliary’s mechanisms of power stations is determined by the need to have an independent power source in case of any accidents and failures. Traditionally, a lead-acid batteries are used as backup power sources at power stations. In this paper, the possibility of using lithium-ion batteries as such power sources is considered. The article gives a comparative analysis of energy and operational characteristics, service life of lead-acid and lithium-ion batteries. It is shown that a longer service life and a bigger specific energy density, no need for a constant monitoring of the main parameters and the ability to preserve the original capacity at increased discharge currents, open the possibility of using lithium-ion batteries as independent current sources of responsible auxiliary’s mechanisms of power stations.

Текст научной работы на тему «Перспективы применения литий-ионных аккумуляторов в качестве резервных источников питания на электрических станциях»

© Р.Р. Фатыхов, С.М. Хантимеров, Н.М. Сулейманов УДК 621.311.61, 621.311.8, 620.98

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ В КАЧЕСТВЕ РЕЗЕРВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СТАНЦИЯХ

Р.Р. Фатыхов1, С.М. Хантимеров1, Н.М. Сулейманов1' 2

казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН,

г. Казань, Россия

2Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия

ORCID*: http://orcid.org/0000-0003-4385-3268, nice.fatyhov@mail.ru, khantim@mail.ru,

nail.suleimanov@mail.ru

Резюме: Использование аккумуляторных батарей для питания особо ответственных механизмов собственных нужд электрических станций определяется необходимостью иметь независимый источник при любых авариях и отказах. Традиционно в качестве резервных источников питания на электрических станциях применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. В данной работе рассмотрена возможность использования литий-ионных аккумуляторов в качестве таких источников. В статье приведен сравнительный анализ энергетических и эксплуатационных характеристик, срока службы свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов. Показано, что больший срок службы и удельная плотность энергии, отсутствие необходимости в постоянном контроле основных параметров и способность сохранения первоначальной емкости при повышенных токах разряда открывают возможности применения литий-ионных аккумуляторов в качестве независимых источников тока особо ответственных механизмов собственных нужд электрических станций.

Ключевые слова: литий-ионный аккумулятор, электрическая станция, механизмы собственных нужд станций, независимый источник тока

Благодарности: Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант № 15-48-02420).

PROSPECTS FOR THE USE OF LITHIUM-ION BATTERIES AS STANDBY POWER SOURCES IN ELECTRIC POWER STATIONS

R.R. Fatykhov1, S.M. Khantimerov1, N.M. Suleimanov1' 2

1Zavoisky Physical-Technical Institute of the Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Kazan, Russia 2Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia

ORCID*: http://orcid.org/0000-0003-4385-3268, nice.fatyhov@mail.ru, khantim@mail.ru,

nail.suleimanov@mail.ru

Abstract: The use of accumulator batteries for power supply of especially responsible auxiliary's mechanisms of power stations is determined by the need to have an independent power source in case of any accidents and failures. Traditionally, a lead-acid batteries are used as backup power sources at power stations. In this paper, the possibility of using lithium-ion batteries as such power sources is considered. The article gives a comparative analysis of energy and operational characteristics, service life of lead-acid and lithium-ion batteries. It is shown that a longer service life and a bigger specific

energy density, no needfor a constant monitoring of the main parameters and the ability to preserve the original capacity at increased discharge currents, open the possibility of using lithium-ion batteries as independent current sources of responsible auxiliary's mechanisms of power stations.

Keywords: Li-ion accumulator, power station, power station auxiliary's mechanisms, independent current source

Acknowledgments: The work was partially funded by the Russian Foundation for Basic Research (Grant No. 15-48-02420).

Введение

Распределенная энергетика, собственная генерация и аккумулирование электроэнергии являются перспективными направлениями развития современной электроэнергетики [1—3]. Основным назначением электрических станций является выработка электроэнергии для снабжения промышленного и сельскохозяйственного производства, коммунального хозяйства и транспорта [4; 5]. Для обеспечения нормальной работы электростанции применяются механизмы собственных нужд (далее МСН). МСН представляет собой комплекс вспомогательного электрического оборудования электростанции, обеспечивающего бесперебойную работу её основных агрегатов [6; 7]. При этом бесперебойная работа МСН возможна при их надежном электроснабжении. Повреждения в системе собственных нужд могут привести к нарушению работы электростанций и развитию аварий в энергосистемах.

В системе собственных нужд повышенные требования предъявляются к надёжности электроснабжения механизмов, обеспечивающих безопасность станции. По условиям эксплуатации во всех режимах эти механизмы требуют обязательного наличия надежного питания. Рабочее питание всех видов электроприёмников собственных нужд, включая и особо ответственные, осуществляют путём отбора мощности на генераторном напряжении главной электрической схемы с помощью понижающих трансформаторов (реакторов) [8; 9]. Для особо ответственных потребителей собственных нужд предусматривают дополнительный независимый источник энергии [10]. В качестве таких источников энергии различают независимые (аккумуляторные батареи (далее АБ), дизель-генераторы и турбореактивные агрегаты) и зависимые (трансформаторы собственных нужд, измерительные трансформаторы тока и напряжения) источники оперативного тока. Работа первых не зависит, а работа вторых зависит от режима работы и состояния первичных цепей электроустановки.

Маломощные электродвигатели механизмов системы смазки и регулирования турбины и системы уплотнений вала генератора как особо ответственные электрические приёмники требуют резервного автономного источника энергии. Поэтому аварийные насосы этой системы снабжают приводом постоянного тока с автоматическим подключением их к аккумуляторной батарее блока. Использование аккумуляторных батарей определяется стремлением иметь независимый источник при любых авариях и отказах в первичных цепях.

Методы

В данной статье проведен сравнительный анализ свинцово-кислотного аккумулятора (далее СКА) с литий-ионным аккумулятором (далее ЛИА) по основным показателям для определения возможности использования ЛИА в качестве резервных источников питания на электрических станциях.

В настоящее время на электрических станциях для питания постоянным током особо ответственных механизмов собственных нужд в аварийных режимах применяются стационарные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи.

Свинцово-кислотный аккумулятор (далее СКА) состоит из электродов и разделительных пористых пластин, изготовленных из материала, невзаимодействующего с кислотой, препятствующих замыканию электродов (сепараторов), которые погружены в электролит [11; 12]. Электродами являются свинцовые пластины, которые покрыты активными массами, взаимодействующие с электролитом в процессе заряда и разряда. Активной массой положительного электрода (анода) служит перекись свинца PbO2 (коричневого цвета), а отрицательного электрода (катода) — чистый (губчатый) свинец Pb (светло-серого цвета). Электролитом является раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Плотность электролита у исправного заряженного аккумулятора при 20°С равна 1,20 г/см3. Принцип работы СКА основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде. При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода - на отрицательном [13; 14]. По конструктивному устройству СКА бывают: с регулируемыми клапанами, открывающимся при повышении давления внутри корпуса до 100-200 мБар (Valve Regulated Lead-Acid battery (далее VRLA)); использующие технологию с увлажненными сепараторами типа AGM (Absorbent Glass Mat (далее AGM)) и батареи с гелевым электролитом типа Gel Electrolite (далее GEL).

Среди недостатков этих батарей следует отметить следующие:

- необходимость периодического контроля основных параметров аккумуляторов;

- пониженная плотность электролита приводит к сульфатации, а повышенная вызывает быструю коррозию электродов, следовательно, резкое снижение характеристик;

- ограниченный срок службы;

- экологическое загрязнение среды свинцом и кислотами;

- необходимость утилизации.

Критические режимы, возникающие в аварийных ситуациях, приводят к ускоренному разряду аккумуляторов.

При эксплуатации АБ производят контроль основных параметров аккумуляторов согласно табл. 1. Контроль состояния свинцово-кислотного АБ требует всё большего внимания со стороны эксплуатационного персонала. Многие из них нуждаются в реконструкции, обновлении основных рабочих элементов, улучшении схем, замене кабелей и др. При этом непрерывно растут расходы на их текущее обслуживание. Кроме того, на этапе утилизации отработавших аккумуляторов может происходить экологическое загрязнение. На свалках АБ через некоторое время разлагается, и большое количество свинца попадает на почву и подземные воды. При вторичной переработке, а также при изготовлении происходит загрязнение окружающей среды, особенно пылью, частицами, содержащей свинец. Соединения свинца вносят существенный вред и тем самым пополняют список загрязнителей окружающей среды.

Таблица 1

Контроль основных параметров аккумуляторов

Наименование измеряемых параметров Периодичность

1. Уровень электролита в банках, выделение пузырьков газа в аккумуляторах, состояние электродов в банках, выпадение осадка, освещенность помещений, чистота сосудов, пола, стеллажей Ежедневно

2. Замер напряжения и плотности электролита в каждом элементе и температуры в контрольных элементах 1 раз в месяц

3. Напряжение на шинах ЩПТ и ток подзаряда основных и хвостовых элементов 1 раз в месяц

Вестник КГЭУ, 2017, № 4 (36) Энергетика Окончание таблицы 1

4. Напряжение и плотность в каждом элементе и температура в контрольных элементах при отключенной АБ. Замер сопротивления изоляции АБ 1 раз в 3 месяца

5. Чистка крышек и выводов чистой ветошью 1 раз в 6 месяцев

6. Определение емкости батареи при 10-часовом разряде 1 раз в 1-2 года

7. Отбор проб электролита из контрольных аккумуляторов Ежемесячно

8. Уравнительный заряд 1 раз в год

9. Коррекция уровней 1 раз в 6 месяцев

Таким образом, АБ требуют регулярного обслуживания, являются экологическими загрязнителями, и поэтому эксплуатация их в качестве резервных источников малоэффективна.

В связи с этим, проблемы разработки и внедрения источников постоянного тока на базе новых, экологически более чистых, долговечных и безопасных химических источников тока (ХИТ) являются актуальными. Среди таких источников тока все большее внимание привлекают ЛИА.

В настоящее время литий-ионные аккумуляторы являются быстро развивающейся технологией в области электрохимических источников энергии [15; 16]. С первой успешной продажей коммерческой литий-ионной батареи Sony Corporation в 1991 обладают большим спро сом в качестве источников энергии для различных целей, например, в современной электронной и бытовой технике, автомобилестроении [17; 18]. Интерес к ним связан, прежде всего, с тем, что удельная энергетическая емкость таких устройств в несколько раз выше, чем в обычных аккумулирующих системах.

Принцип работы ЛИА основан на периодической интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития в материалы анода и катода. Катод и анод разделены электролитом, но их границы прозрачны для ионов лития. В процессе заряда аккумулятора катионы лития интеркалируют в материал анода. В качестве анода обычно используются углеродные материалы (графит, кокс, в последнее время уделяется внимание разработкам анодов на основе углеродных нанотрубок). В процессе разряда аккумулятора ионы лития интеркалируют в кристаллическую решетку катода, в качестве которого обычно используются литиевые оксиды переходных элементов [19; 20].

Преимущества можно отметить следующие:

- выдача более высокого напряжения (по сравнению с другими типами) ;

- высокая плотность накапливаемой энергии и разрядных токов;

- существенный запас рабочих циклов разряд-заряд более 1000;

- минимальный саморазряд - 4-6% за месяц, 10-20% за год;

- не требует регулярного обслуживания, по сравнению со СК;

- широкий диапазон рабочих температур - от - 20 до + 50°С.

Недостатки можно отметить следующие:

- необходимость создания достаточно сложной электронной системы управления различными секциями батарей;

- достаточно высокая стоимость.

Результаты и обсуждение

На рис. 1 показан срок службы различных типов аккумуляторов от глубины разряда в нормальных условиях. Срок службы тесно связан с такими параметрами как глубина разряда, температура. Глубина разряда - это та величина напряжения, до уровня которой аккумулятор можно разрядить без ущерба для его конструкции.

Стоит обратить внимание на то, что ЛИА имеет значительно более высокий срок службы, чем СКА, AGM в глубоких разрядах. Возможно увеличение срока службы путем ограничения глубины разряда, скорости разряда и температуры, но кислота свинца, как правило, гораздо более чувствительна к каждому из этих факторов.

О 500 1000 1500 2000

Количество циклов

Рис. 1. Срок службы различных типов аккумуляторов от глубины разряда, в нормальных условиях [21; 22]

На рис. 1 показаны данные о продолжительности цикла для ЛИА по сравнению со СК и с батареей УКЬА типа ЛОМ в нормальных условиях, где средняя температура порядка 25°С. Наблюдается негативное влияние глубины разряда на срок службы аккумулятора. Можно видеть, что даже ограничение глубины разряда СКА 30% не позволяет ему сравниться с ЛИА, глубина разряда которого составляет 75%. Это означает, что СКА должен быть в 2,5 раза больше, чем ЛИА для достижения одинаковых значений. Кроме того, несоответствие дополнительно увеличивается по мере повышения температуры окружающей среды, что видно из рис. 2. Как видно из рисунка, в жарком климате, где средняя температура составляет 33°С, различие между ЛИА и СК стремительно увеличивается. Срок службы СКА с технологией AGM снижается до 45-50% по сравнению с показателями комнатной температуры, в то время как ЛИА остается стабильным до тех пор, пока температура не будет превышать 49°С.

О 500 1000 1500 2000

Количество циклов

Рис. 2. Срок службы различных типов аккумуляторов от глубины разряда, в экстремальных условиях [21]

Из рис. 3 видно, что по мере увеличения тока разряда емкость СКА с технологией AGM, GEL существенно уменьшается. В то же время следует обратить внимание на то, что изменение емкости ЛИА происходит незначительно. При отсутствии нагрузки все аккумуляторы имеют емкость, равной 160 Ач. Но как только ток разряда начинает увеличивается, каждый из них ведет себя по-разному. Например, при токе разряда равному 175 А емкость AGM уменьшилась с 160 Ач до 100 Ач, GEL - до 75 Ач, а у ЛИА - до 155 Ач.

Тик |iiu|}ffi'iH (Л)

Рис. 3. Сравнительные разрядные характеристики различных типов аккумуляторов с одинаковой

емкостью [22]

Таким образом, можно сделать вывод о том, что ЛИА по сравнению с AGM и GEL имеют способность выдерживать нагрузку, сохраняя значение, близкое к первоначальной емкости. Данное преимущество играет немаловажную роль при выборе источника оперативного тока СН особо ответственных механизмов, так как во время нештатных ситуаций ток разряда значительно увеличивается.

Еще одна из важных характеристик аккумуляторов - саморазряд. Явление саморазряда характерно в большей или меньшей степени для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены в отсутствие внешнего потребителя тока. Как видно из табл. 2, саморазряд в герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторах значительно выше (24-48 % в год) по сравнению с ЛИА (12% в год) при 20°С. Глубокий разряд СКА и последующий заряд увеличивают ток саморазряда.

Таблица 2

Сравнительные характеристики аккумуляторов [23]

Характеристики Тип аккумулятора

аккумулятора СК ЛИА

Рабочее напряжение, В 2 3,7

Удельная энергия, Втч/кг 30 150

Цикл заряда/разряда 1000-2000 3000

Саморазряд (в месяц), % 2-4 1

Рабочая температура, °С - 5...+40 - 30...+ 50

Заключение

Таким образом, исходя из приведенных сравнительных характеристик СКА и ЛИА, литий-ионная аккумуляторная батарея имеет больший срок службы и удельную плотность энергии, менее чувствительна к изменению температуры, имеет способность сохранять первоначальную емкость при повышенных токах разряда и не нуждаются в постоянном контроле основных параметров. Поэтому применение ЛИА в качестве независимых источников тока СН особо ответственных механизмов электрических станций весьма перспективно.

Литература

[1] Ramana T., Distributed generator placement and sizing in unbalanced radial distribution system / T. Ramana, V Ganesh, S. Sivanagaraju // Cogeneration & Distributed Generation Journal. 2010. Vol. 25. P. 52-71.

[2] Yssaad B., Reliability centered maintenance optimization for power distribution systems plants / B. Yssaad, M. Khiat, A. Chaker // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2014. Vol. 55. P. 108-115. DOI.org/10.1016/j.ijepes.2013.08.025.

[3] Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation indicators / X. Luo, J. Wang, M. Dooner, J. Clarke // Applied Energy. 2015. Vol. 137. P. 511-536. DOI.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.081.

[4] Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. 4-oe изд. M.: Энергоатомиздат, 1989. 608 с.

[5] Околович М.Н. Проектирование электрических станций. М.: Энергоиздат, 1982. 400 с.

[6] Лазарев Г.Б. Управление эффективностью механизмов собственных нужд ТЭС // Энергия единой сети. 2012. № 5. С. 58-67.

[7] Малафеев А.В., Тремасов М.А. Анализ устойчивости двигателей собственных нужд тепловых электростанций с учетом характеристик приводных механизмов // Электротехнические системы и комплексы. 2016. № 4. С. 6-13. DOI.org/10.18503/2311-8318-20133)-6-13.

[8] ПУЭ "Правила устройства электроустановок. Издание 7" от 8 июля 2002 № 204 / Минэнерго РФ. 1 января 2003 г.

[9] Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1987. 648 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

[10] Drouineau M. Impacts of intermittent sources on the quality of power supply: The key role of reliability indicators / M. Drouineau, N. Maizi, V. Mazauric // Applied Energy. 2014. Vol. 116. P. 333-343. DOI.org/10.1016/j.apenergy.2013.11.069.

[11] Yamaguchi Y. Lead Acid Battery // Encyclopedia of of Applied Electrochemistry. 2014. P. 1161-1165. DOI.org/10.1007/978-1-4419-6996-5_144.

[12] Bullock K.R. Lead Acid Battery Systems and Technology for Sustainable Energy // Encyclopedia of Sustainability Science and Technology. 2012. P. 5881-5893. DOI.org/10.1007/978-1-4419-0851-3_662.

[13] Electrochemical energy storage for green grid / Z. Yang, J. Zhang, D. Choi, et al. // Chem Rev. 2011. Vol. 111. I. 5. P. 3577-3613. DOI.org/10.1021/cr100290v.

[14] Zhang Ke. Lead sulfate used as the positive active material of lead acid batteries / Ke. Zhang Ke., W. Liu, B. Ma // Journal of Solid State Electrochemistry. 2016. Vol. 20. P. 2267-2273. DOI.org/10.1007/s10008-016-3243-2.

[15] Goodenough J.B. The Li-Ion Rechargeable Battery / J.B. Goodenough, K.-S. Park // A Perspective. J. Am. Chem. Soc. 2013. Vol. 135. P. 1167-1176. DOI.org/10.1021/ja3091438.

[16] Deng Da. Li-ion batteries: basics, progress, and challenges // Energy Science & Engineering. 2015. Vol. 3. P. 385-418. DOI.org/10.1002/ese3.95.

[17] Садовников А.В., Макарчук В.В. Литий-ионные аккумуляторы // Молодой ученый. 2016. № 23. С. 84-89.

[18] Цивадзе А.Ю., Кулова Т.Л., Скундин А.М. Фундаментальные проблемы литий-ионных аккумуляторов // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2013. № 2. С. 149. DOI.org/10.7868/S0044185613020083.

[19] Fergus J.W. Recent developments in cathode materials for lithium ion batteries // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P.939-954. DOI.org/10.1016/j.jpowsour.2009.08.089.

[20] Yang L.T. A study on capacity fading of lithium-ion battery with manganese spinel positive electrode during cycling / L.T. Yang, M.B. Wang // Electrochim. 2006. Vol. 51. P. 3228-3234. DOI.org/10.1016/j.electacta.2005.09.014.

[21] A Comparison of Lead Acid to Lithium-ion in Stationary Storage Applications // Online Trade Magazine Alternative Energy from Solar, Wind, Biomass, Fuel Cells and more, Greg Albright, Jake Edie, Said Al-Hallaj. 2012 4 Dec., URL: http://www.batterypoweronline.com/main/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf (дата обращения 18.08.2017).

[22] User manual Lithium Battery WP-ion power plus 12 V 160 Ah // Whisper Power BV URL: http://whisper-power.rU/d/988769/d/usermanualwp-ionpowerplus12v160ahlithiumioneng.pdf (дата обращения 25.08.2017).

[23] Divya K.C., Ostergaard J. Battery energy storage technology for power systems - An overview / K.C. Divya, J. Ostergaard // Electric Power Systems Research. 2009. Vol. 79. P. 511-520. D01.org/10.1016/j.epsr.2008.09.017.

Авторы публикации

Фатыхов Ранис Радикович - младший научный сотрудник, КФТИ КазНЦ РАН.

Хантимеров Сергей Мансурович - канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, КФТИ КазНЦ РАН.

Сулейманов Наиль Муратович - д-р физ.-мат. наук ведущий научный сотрудник, КФТИ КазНЦ РАН; профессор (КГЭУ).

References

[1] Ramana T., Distributed generator placement and sizing in unbalanced radial distribution system / T. Ramana, V. Ganesh, S. Sivanagaraju // Cogeneration & Distributed Generation Journal. 2010. Vol. 25. P. 52 □ 71.

[2] Yssaad B., Reliability centered maintenance optimization for power distribution systems plants / B. Yssaad, M. Khiat, A. Chaker // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2014. Vol. 55. P. 108^ 115. DOLorg/10.1016/j.ijepes.2)13.08.025.

[3] Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation indicators / X. Luo, J. Wang, M. Dooner, J. Clarke // Applied Energy. 2015. Vol. 137. P. 511 □ 536. D01.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.081.

[4] Neklepaev B.N., Kryuchkov I.P. Elektricheskaya chast' elektrostantsii i podstantsii. 4-oe izd. M.: Energoatomizdat, 1989. 608 s.

[5] Okolovich M.N. Proektirovanie elektricheskikh stantsii. M.: Energoizdat, 1982. 400 s.

[6] Lazarev G.B. Upravlenie effektivnost'yu mekhanizmov sobstvennykh nuzhd TES // Energiya edinoi seti. 2012. № 5. S. 58^ 67.

[7] Malafeev A.V., Tremasov M.A. Analiz ustoichivosti dvigatelei sobstvennykh nuzhd teplovykh elektrostantsii s uchetom kharakteristik privodnykh mekhanizmov // Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy. 2016. № 4. S. 6^ 13. DOI.org/10.18503/2311-8318-2016-4(33)-6-13.

[8] PUE "Pravila ustroistva elektroustanovok. Izdanie 7" ot 8 iyulya 2002 № 204 / Minenergo RF. 1 yanvarya 2003 g.

[9] Rozhkova L.D., Kozulin V.S. Elektrooborudovanie stantsii i podstantsii. 3-e izd. M.: Energoatomizdat, 1987. 648 s.

[10] Drouineau M. Impacts of intermittent sources on the quality of power supply: The key role of reliability indicators / M. Drouineau, N. Maizi, V. Mazauric // Applied Energy. 2014. Vol. 116. P. 333-343. D0I.org/10.1016/j.apenergy.2013.11.069.

[11] Yamaguchi Y. Lead Acid Battery // Encyclopedia of of Applied Electrochemistry. 2014. P. 1161 □ 1165. D0I.org/10.1007/978-1-4419-6996-5_144.

[12] Bullock K.R. Lead Acid Battery Systems and Technology for Sustainable Energy // Encyclopedia of Sustainability Science and Technology. 2012. P. 5881 □ 5893. D0I.org/10.1007/978-1-4419-0851-3_662.

[13] Electrochemical energy storage for green grid / Z. Yang, J. Zhang, D. Choi, et al. // Chem Rev. 2011. Vol. 111. I. 5. P. 3577-3613. D0I.org/10.1021/cr100290v.

[14] Zhang Ke. Lead sulfate used as the positive active material of lead acid batteries / Ke. Zhang Ke., W. Liu, B. Ma // Journal of Solid State Electrochemistry. 2016. Vol. 20. P. 2267^ 2273.

D0I.org/10.1007/s10008-016-3243-2.

[15] Goodenough J.B. The Li-Ion Rechargeable Battery / J.B. Goodenough, K.-S. Park // A Perspective. J. Am. Chem. Soc. 2013. Vol. 135. P. 1167^ 1176. D0I.org/10.1021/ja3091438.

[16] Deng Da. Li-ion batteries: basics, progress, and challenges // Energy Science & Engineering. 2015. Vol. 3. P. 385-418. D0I.org/10.1002/ese3.95.

[17] Sadovnikov A.V. Litii-ionnye akkumulyatory / A.V. Sadovnikov, V.V Makarchuk // Molodoi uchenyi. 2016. № 23. S. 84□ 89.

[18] Tsivadze A.Yu. Fundamental'nye problemy litii-ionnykh akkumulyatorov / A.Yu., Tsivadze, T.L. Kulova, A.M. Skundin // Fizikokhimiya poverkhnosti i zashchita materialov. 2013. № 2. S. 149. D0I.org/10.7868/S0044185613020083.

[19] Fergus J.W. Recent developments in cathode materials for lithium ion batteries // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P.939-954. D0I.org/10.1016/j.jpowsour.2009.08.089.

[20] Yang L.T. A study on capacity fading of lithium-ion battery with manganese spinel positive electrode during cycling / L.T. Yang, M.B. Wang // Electrochim. 2006. Vol. 51. P. 3228^ 3234. D0I.org/10.1016/j.electacta.2005.09.014.

[21] A Comparison of Lead Acid to Lithium-ion in Stationary Storage Applications // 0nline Trade Magazine Alternative Energy from Solar, Wind, Biomass, Fuel Cells and more, Greg Albright, Jake Edie, Said Al-Hallaj. 2012 4 Dec., URL: http://www.batterypoweronline.com/main/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf (data obrashcheniya 18.08.2017).

[22] User manual Lithium Battery WP-ion power plus 12 V 160 Ah // Whisper Power BV URL: http://whisper-power.ru/d/988769/d/usermanualwp-ionpowerplus12v160ahlithiumioneng.pdf (data obrashcheniya 25.08.2017).

[23] Divya K.C., 0stergaard J. Battery energy storage technology for power systems - An overview / K.C. Divya, J. 0stergaard // Electric Power Systems Research. 2009. Vol. 79. P. 511 □ 520. D0I.org/10.1016/j.epsr.2008.09.017.

Authors of the publication

Ranis R. Fatykhov — research assistant KPhTI RAS.

Sergey M. Khantimerov- Ph.D. Phys.-Math. Sci., senior researcher KPhTI RAS.

Nail M. Suleimanov — Dr. Sci. (Phys.-Math.), leading researcher KPhTI RAS; professor, KSPEU.

Поступила в редакцию 01.12.2017.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.