Дополнительный расход и экономия оплачиваемой энергии тяговых подстанций при использовании бортовых и стационарных накопителей
Дата публикации: 29.12.2023
Авторы: Кацай А.В.

Источник: Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета, 2023, Т.26, №4

Дополнительный расход и экономия оплачиваемой энергии тяговых подстанций при использовании бортовых и стационарных накопителей

В спокойном тяговом энергоснабжении горэлектротранспорта без накопителей происходит часть рекуперации энергии, которая повторно полезно утилизируется на нагрузке в процессе межпоездных перетоков по контактной сети. Избыточная часть рекуперации рассеивает тепло на тормозных резисторах. Применение бортовых накопителей позволяет перенаправить на них с тягового привода всю рекуперацию электроэнергии. Обратно на тяговый привод из накопителя выдается остаток в объеме не более двух третей поступившей рекуперации энергии, за исключением внутренних потерь, так как из-за омического основания реальной КПД накопителя любого типа не увеличивается 64 %. Бортовой накопитель потребляет объем оплачиваемой энергии от тяговой подстанции при транспортировке его вагоном, электрической саморазряда и т. д. д. Суммарный балансовый возврат по тяге рекуперации энергии и потери от дополнительного энергопотребления у бортовых накопителей отрицательный. При работе стационарных накопителей в контактной сети полностью поддерживаются полезные перетоки рекуперации. Избыточная часть рекуперации перенаправляется в контактную сеть, где одна ее часть питает маломощную нетяговую нагрузку в процессе зарядки накопителя, а другая берет на себя накопитель, заряжая его. После непродолжительного хранения в накопителе остатки избыточной рекуперации выдаются в сеть на появившейся в ней нагрузке. У стационарного накопителя отсутствуют энергозатраты на транспортировку, а потребление оплачиваемой энергии на собственные нужды и саморазряда сети имеет меньшую стоимость, чем у бортового, в силу большего коэффициента нагрузки. Стационарный накопитель имеет положительный баланс рекуперации энергии, что позволяет дополнительно экономить оплачиваемую электроэнергию от тяговой подстанции в глубине до 10 % относительно такого потребления при перетоках полезной рекуперации без использования накопителей.