Суперконденсаторы для стабильности электросетей

18.12.2025

Энергосистемы сталкиваются с вызовами, связанными с интеграцией возобновляемых источников энергии, сокращением доли угольных и газовых станций и необходимостью поддержания стабильной частоты в сети на уровне 50 Гц. Традиционно эта задача решалась за счет механической инерции тяжелых роторов генераторов, однако такой подход мало отражает прогресс XXI века в области миниатюризации, экологичности и применения электроники.

Германия стала первой страной, внедрившей принцип стабилизации электросети с использованием суперконденсаторов. Вместо громоздких и шумных машинных залов в роли синхронного компенсатора теперь выступает сравнительно компактная комната с модулем STATCOM (статический синхронный компенсатор) и стойками, заполненными суперконденсаторами, каждый из которых по размеру напоминает банку из-под газированного напитка.

Первый такой компенсатор был установлен на подстанции в районе Мерум в Нижней Саксонии. Проект реализован совместно компаниями Siemens Energy, разработавшей SVC Plus FS, и оператором сети TenneT. В настоящее время система находится на этапе тестирования и вскоре будет запущена в коммерческую эксплуатацию. Разработка технологии заняла более десяти лет, а строительство подстанции потребовало около трех лет.

Система использует суперконденсаторы вместо традиционных аккумуляторов и механической инерции маховиков. Эти устройства способны мгновенно отдавать высокую мощность в сеть за миллисекунды, компенсируя отклонения частоты и реактивной мощности. По сути, суперконденсаторы создают искусственную инерцию сети, заменяя привычные механизмы, основанные на вращении валов генераторов на угольных или газовых станциях. При этом система полностью автоматизирована, с возможностью дистанционного мониторинга и диагностики.

Новая технология возникла как ответ на растущую долю солнечной генерации в Германии. Солнечные панели и инверторы физически не способны обеспечивать традиционные компенсационные механизмы. Одновременно с этим идет активное закрытие угольных и газовых станций, что лишает энергосети привычных источников инерции. В этом контексте проект в Меруме, реализованный на базе подстанции выведенной из эксплуатации угольной станции, органично заменяет старые генераторы современными и экологически чистыми системами компенсации на основе суперконденсаторов.

Ожидается, что для полноценного функционирования немецкой сети потребуется около 30 таких подстанций. Именно такое количество планирует установить оператор TenneT, чтобы обеспечить надежное поддержание частоты и стабильной мощности на всей территории страны.

Суперконденсаторы также обладают преимуществом по скорости реакции и долговечности по сравнению с традиционными генераторами, что позволяет более гибко реагировать на резкие изменения нагрузки или аварийные ситуации в сети. При этом технология остается менее шумной и более компактной, что упрощает интеграцию в существующую инфраструктуру.

В перспективе использование суперконденсаторов может стать стандартом для энергосетей с высокой долей возобновляемой генерации, обеспечивая одновременно надежность, экологичность и автоматизацию процессов. Вопрос о том, что окажется более устойчивым - пара-тройка громоздких генераторов или тысячи компактных суперконденсаторов, пока остается открытым, однако опыт Германии уже демонстрирует эффективность нового подхода.

<< Назад: Материнские расстройства питания повышают риск астмы у детей 18.12.2025

>> Вперед: Биокомпьютеры из человеческих нейронов 17.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Материнские расстройства питания повышают риск астмы у детей 18.12.2025

Проблемы с питанием у женщин могут иметь последствия не только для их собственного здоровья, но и для будущего ребенка. Новое международное исследование показало, что дети матерей с расстройствами пищевого поведения чаще сталкиваются с респираторными проблемами, в том числе астмой и хрипами в раннем возрасте. Эти данные подчеркивают необходимость включения оценки пищевого поведения женщин в стандартное наблюдение за здоровьем будущих мам. Команда ученых проанализировала объединенные данные семи европейских исследований, в которых участвовали около 131 500 матерей и их детей. По результатам работы, от 1% до 17% женщин имели расстройства пищевого поведения еще до беременности. При этом от 2% до почти 18% их детей страдали астмой в школьном возрасте, а хрипы у дошкольников отмечались в 21%-50% случаев. Результаты показали, что у детей школьного возраста риск развития астмы повышался на 26%, если мать имела расстройство пищевого поведения. У малышей дошкольного возраста вероятность п ...>>

Суперконденсаторы для стабильности электросетей 18.12.2025

Энергосистемы сталкиваются с вызовами, связанными с интеграцией возобновляемых источников энергии, сокращением доли угольных и газовых станций и необходимостью поддержания стабильной частоты в сети на уровне 50 Гц. Традиционно эта задача решалась за счет механической инерции тяжелых роторов генераторов, однако такой подход мало отражает прогресс XXI века в области миниатюризации, экологичности и применения электроники. Германия стала первой страной, внедрившей принцип стабилизации электросети с использованием суперконденсаторов. Вместо громоздких и шумных машинных залов в роли синхронного компенсатора теперь выступает сравнительно компактная комната с модулем STATCOM (статический синхронный компенсатор) и стойками, заполненными суперконденсаторами, каждый из которых по размеру напоминает банку из-под газированного напитка. Первый такой компенсатор был установлен на подстанции в районе Мерум в Нижней Саксонии. Проект реализован совместно компаниями Siemens Energy, разработавшей SV ...>>

Биокомпьютеры из человеческих нейронов 17.12.2025

Технологии нейронауки и биоинженерии постепенно приближают нас к созданию компьютеров, построенных из живых клеток человеческого мозга. Эти так называемые "биокомпьютеры" пока демонстрируют лишь базовые способности: они способны играть в простые видеоигры вроде Pong или распознавать ограниченные наборы слов. Тем не менее, их разработка открывает совершенно новые горизонты взаимодействия биологии и вычислительной техники. Популярность исследований в этой области растет по трем причинам. Во-первых, инвесторы активно финансируют проекты, связанные с искусственным интеллектом и биотехнологиями. Во-вторых, методы выращивания мозговой ткани вне организма стали надежными, что привлекает фармацевтические компании для тестирования лекарств. И, наконец, совершенствование интерфейсов "мозг-компьютер" постепенно стирает границы между живыми клетками и электронными системами. История экспериментов с нейронами насчитывает около пятидесяти лет. Нейробиологи выращивали клетки на микроэлектродах ...>>

Гаджет для запуска Android на iPhone 17.12.2025

Пользователи смартфонов давно мечтали о возможности запускать Android на устройствах Apple. Компания TrustKernel пошла дальше программных решений и представила PlugMate - миниатюрный компьютер размером с флешку, который превращает iPhone, iPad или MacBook в полноценное Android-устройство, делая упор на безопасность и конфиденциальность. Концепция PlugMate проста, но изящна: это автономный Android-компьютер, работающий на собственной системе PlugOS, построенной на базе Android. Подключение к iPhone или Mac не меняет операционную систему основного устройства - все вычисления, обработка данных и хранение информации происходят внутри самой флешки. Экран, клавиатура и аудиовыходы используются лишь как периферия. За производительность мини-компьютера отвечает неназванный 8-ядерный процессор, поддерживаемый 4 ГБ оперативной памяти и 128 ГБ встроенного накопителя. Разработчики обещают возможность установки приложений из любых источников. Хотя PlugMate не рассчитан на требовательные игры ...>>

Найдена формула безопасного и эффективного похудения 16.12.2025

Контроль веса и поддержание здоровья остаются одними из самых актуальных тем в современной медицине и диетологии. Американские исследователи разработали подход, который позволяет рассчитывать индивидуальное количество калорий, необходимое для безопасного снижения массы тела, и протестировали его на добровольцах до 50 лет. В эксперименте приняли участие обычные люди, не имеющие выраженных патологий, которым предложили придерживаться "идеальной формулы" для питания. В результате испытуемые в среднем сбросили около 7 кг лишнего веса, при этом отмечалось снижение уровня холестерина и стабилизация артериального давления. Эти показатели говорят о том, что методика не только способствует похудению, но и положительно влияет на сердечно-сосудистую систему. Ученые подчеркнули, что ключевым фактором является контроль калорийности пищи. Согласно наблюдениям, большинство людей набирает лишний вес не из-за особенностей метаболизма, а из-за того, что не отслеживают количество потребляемых калор ...>>

Случайная новость из Архива Портативный программатор Lilygo T-Deck Plus 17.08.2024 Компания Lilygo представила новое устройство под названием T-Deck Plus, которое на первый взгляд напоминает культовые смартфоны BlackBerry. Однако, несмотря на внешнее сходство, T-Deck Plus не является смартфоном. Это компактное устройство предназначено для разработчиков и представляет собой портативный программатор микроконтроллеров, который, при желании, можно адаптировать под задачи обмена сообщениями или другие автономные функции. В основе T-Deck Plus лежит мощный процессор ESP32-S3FN16R8 с двумя ядрами LX7, поддерживающий беспроводные подключения по Wi-Fi и Bluetooth 5 LE. Устройство оснащено 16 МБ флэш-памяти и 8 МБ PSRAM, что делает его достаточно мощным для выполнения различных задач. Также на борту есть слот для карт Micro SD, что расширяет возможности хранения данных. Одной из интересных особенностей T-Deck Plus является наличие встроенного модуля GPS, который может использоваться для различных геолокационных приложений. Устройство питается от аккумулятора емкостью 2000 мАч, что обеспечивает его автономность. На передней панели расположен экран с диагональю 2,8 дюйма и разрешением 320x240 пикселей, а также QWERTY-клавиатура, что придает устройству сходство с классическими смартфонами BlackBerry. Помимо стандартных функций, T-Deck Plus оснащен трансивером SX1262 LoRa, который способен передавать данные с мощностью 22 дБм на частотах 433/868/915 МГц. Это позволяет устройству работать в сетях с дальним радиусом действия, что особенно полезно для приложений в области Интернета вещей (IoT). Для улучшения сигнала предусмотрен разъем для подключения внешней антенны. Как и другие устройства Lilygo, T-Deck Plus можно программировать с использованием популярных платформ Arduino и PlatformIO, что делает его удобным для разработчиков с различным уровнем опыта. Габариты устройства составляют 115x72x20 мм, что делает его компактным и удобным для переноски. Цена на T-Deck Plus составляет $70, что делает его доступным инструментом для разработчиков, ищущих универсальное решение для программирования и создания прототипов с возможностью расширения функциональности до уровня мобильного устройства.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025