| Finanțat de | ANCD |
| Conducător | dr. Tîrșu Mihai |
| Durata | 2015-2019 |
Descarcă Raportul științific al proiectului ANCD 15.817.03.02A
Rezultatele obținute
A fost elaborată schema principială a convertorului de frecvenţă, care are destinaţia de interconectare a 2 sisteme electroenergetice direct în curent alternativ. Au fost determinaţi parametrii tehnici ai dispozitivului. Pentru regimurile static şi dinamic au fost elaborate legile de dirijare cu convertorul. A fost elaborată şi determinată structura modelului în Matlab (Simulink) pentru convertorul de frecvenţă în baza IPC (Interphase Power Controller) cu transformatorul de armonizare a frecvenţelor din trei module luând în consideraţie influența complexul de măsurări. Au fost obţinute şi analizate caracteristicile de lucru şi de reglare a dispozitivului studiat şi s-a realizat analiza rezultatelor la componenţa armonică a curentului de lucru la ieşirea convertorului cu rotaţie circulară.
În baza rezultatelor prealabile obţinute a fost schimbată legea de dirijare cu convertizorul, fără a modifica schema principială a dispozitivului şi s-a introdus discretizarea pasului de dirijare cu cheile electronice la 1 grad. Aceasta a fost posibil datorită utilizării metodicii nesimetrice de dirijare. Sistemul a fost divizat în reglaj brut şi fin – 6 sectoare de 60 de grade, şi în interiorul fiecărui sector a câte 1 grad. Aceasta a dus la îmbunătăţirea indicilor componenţei armonice a tensiunii şi curentului. În baza dispozitivului expus mai sus a fost simulată legătura electrică a frecvenţei variabile cu scopul de a influența la lungimea de undă a transmisiunii electrice. Se poate de schimbat capacitatea de transmisiune cu dirijare. Au fost simulate aceste efecte la frecvenţele 50Hz, 40Hz şi 20Hz.
Au fost elaborate strategii de control și înfășurări secționate care asigură 48 de poziții de comutare în fiecare sector la 120o de reglare „brută” cu pasul de discreție 2,5o și o strategie de control care asigură 24 de poziții de comutare în fiecare sector la 120o al reglării „brute” cu discretizare de 5o.
Au fost construite și racordate modele structurale de simulare a convertoarelor cu două canale cu 48 și 24 de poziții de comutare, pe baza cărora s-au efectuat experimentele de calcul. Rezultatele încercărilor au ilustrat fezabilitatea ideii de a construi un convertor de frecvență bazat pe schema instalației propuse. Calitatea conversiei a fost evaluată la diferite frecvențe de alunecare între sistemele de transmitere și recepție în diferite condiții de conectare a instalației. Este demonstrat că parametrii calității conversiei sunt semnificativ diferiți pentru 48 și 24 de trepte de comutare la diferite frecvențe de alunecare între sistemele energetice de transmisie și de recepție.
Pentru majorarea gradului de flexibilitate a instalaţiei elaborate s-a elaborat o nouă configurație Interphace Power Controller (IPC), care permite un diapazon larg de dirijare prin divizare conductibilităților conjugate ale elementelor de bază pe module elementare, care la rîndul său sunt dirijate de chei electronice. Au fost elaborate legile de dirijare asupra modulelor elementare, care asigură conexiunea controlată prin putere și frecvență între sistemele electroenergetice, ce funcționează asincron. A fost efectuată o analiză complexă a parametrilor de funcționare a dispozitivului în procesul de convertizare la diferite combinații de frecvențe ale sistemelor de transmisie și recepție, atît în regimurile statice cît și în cele dinamice. Sunt elaborate domeniile corespunzătoare ale regimurilor existente pentru diferite legi de dirijare ale convertorului. Varianta propusă, asigură o posibilitate mai largă de reglare a tensiunii de fază (în comparație cu UPFC) la standarde asemănătoare pentru limitele de varietate a modulului admise. A fost realizată mostra convertizorului de frecvenţă, iar cercetarea efectuată și analiza rezultatelor, a arătat importanța soluțiilor tehnice propuse şi au demonstrat avantajele economice comparativ cu soluţiile tradiţionale de interconectare în curent continuu (back-to-back).
Au fost dezvoltate două modele de calcul: 1) Modelul de simulare a dependenţei tarifului mediu la energia electrică, aplicat consumatorilor finali, de mai mulţi factori efectivi; 2) Modelul de simulare a dependenţei tarifului suportabil la energia electrică pentru păturile social vulnerabile de evoluţia creşterii PIB, structura consumului de energie raportat la numărul de consumatori respectivi, nivelul sărăciei, etc.
Drept urmare a calculelor şi analizelor efectuate a fost stabilit că toate scenariile de dezvoltare a surselor de energie electrică, care asigură securitatea energetică, nu pot asigura un tarif mai mic,decât cel suportabil de populația săracă. Pentru ca aceasta din urmă să poată achita energia consumată sunt necesare îndemnizații respective. Astfel, pentru cazul în care s-ar fi înregistrat o creștere a PIB-ului de 3,26%, egală cu media înregistrată în anii precedenți, subvenția, în cazul realizării celui mai rezonabil scenariu de racordare asincronă la ENTSO-E va constitui cca 100 milioane lei anual până în 2019, iar pornind cu 2020 îndemnizația va trebui majorată până la 150 milioane lei, descrescând până la 120 milioane lei către anul 2033. În cazul realizării scenariului ”autobalansare” subvențiile vor trebui majorate de cel puțin 1,5 ori. În scenariul de racordare sincronă la ENTSO-E îndemnizațiile sunt mai mici, însă, acest scenariu are puține șanse a fi realizat în următorii 10-15 ani.
În urma analizei curbei sarcinii de consum a sistemului electroenergetic naţional aferente anilor 2012-2016 a fost stabilit că aceasta a avut o tendinţă de aplatizare. Faţă de anul 2012 în 2015 factorul de sarcină a crescut cu 13,6%, iar în 2016 - cu 7,6%, ceia ce semnifică la creşterea eficienţei energetice în economia naţională. În lipsa tarifelor zonale, fenomenul are ca explicaţii aplicarea de tehnologii avansate, cum ar fi implementarea de lămpi de iluminat de tip LED, aparate casnice eficiente energetic, etc., - pe de o parte, pe de alta - utilizarea tot mai largă a aparatelor de aer condiţionat, ceia ce a diminuat discrepanţa dintre cantitatea energiei zilnic consumate în timpul iernii de cea în timpul verii.
Prin punerea în aplicare a tarifelor zonale, lipse la moment, ar putea fi atinsă o importantă reducere de putere generatoare în sistemul energetic naţional, egală cu până la 60 MW, echivalentă cu puterea CET-1 sau cu cca 30% a puterii CET-2.
A fost stabilit că stimulentul spre aplicarea tarifelor zonale scade considerabil cu apropierea de la sursa de generare din import sau CTEM către nivelul de tensiune 0,4kV. Astfel, dacă la energia din import se înregistrează un raport dintre preţul energiei în orele de vârf la cel din gol, egal cu 7,2, atunci după ce această energie se combină cu cea produsă pe malul drept, raportul în cauză scade până la 2,6, ca apoi să se diminueze până la 2,3 pentru consumatorii racordaţi la reţeaua de transport şi 1,6 pentru consumatorii racordaţi la reţelele de distribuţie de 0,4 kV.
În condiţiile în care 100% din energia produsă în orele de vârf ar fi fost transferată în orele de gol, preţul mediu al energiei achiziţionate de la furnizori s-ar fi redus cu 29%, cu referinţă la anul 2016, iar tariful energiei la consumatorii casnici s-ar fi redus de la 199 bani/kWh la 162 bani/kWh, adică cu 19%.
S-a stabilit numărul solicitat de cicluri încărcare-descărcare pentru acumulatoarele de energie (AE), capacitatea acestora, a altor performanţe relevante curbelor de producere a energiei eoliene şi fotovoltaice spre satisfacerea cererii de energie de la SRE pe parcursul anului.
Au fost elaborate sisteme de producere a energiei termice în sistemele de aprovizionare cu căldură şi cu apă caldă a sectorului locativ, precum şi a căldurii şi frigului la utilizarea pompelor de căldură multifuncţionale în industria de prelucrare a produselor lactate, cu utilizarea integrată a surselor cu potenţial termic scăzut şi a surselor regenerabile de energie (SRE).
Soluţia propusă dă posibilitate de a economisi gaz natural, livrat la CET în volum de cca 25% (pentru condiţiile mun. Chişinău) pe parcursul anului.
Penetrarea SRE în sistemul electroenergetic naţional este dictată pe de o parte de angajamentele ţării spre reducerea gazelor cu efect de seră, pe de alta – de necesitatea atingerii securităţii energetice în lipsa propriului combustibil fosil. În studiul de faţă se trasează ca obiectiv realizarea scenariului 100%SRE. S-a dovedit că doar 70% din energia produsă de SRE poate servi pentru acoperirea directă a sarcinii de consum. Celelalte 30% urmând a fi generate de la alte surse. În vederea elucidării acestora din urmă şi identificării celui mai fezabile opţiuni în acest sens au fost examinate 7 scenarii de dezvoltare a surselor de energie pentru care au fost aplicate 5 variante de modificare a parametrilor cheie ale scenariilor respective. Drept urmare, a fost identificat scenariul prin care 70% din cerere este acoperită direct de la SRE, celelalte 30% fiind produsă de turbine pe gaze. Proiectul în cauză este mai scump, decât scenariul asincron de racordare la ENTSO-E aflat în proces de promovare la moment. Însă, dacă se reuşeşte vinderea reducerilor de CO2 cu un preţ aflat în limitele 74,3-91,8 $/tCO2, atunci scenariul în cauză devine mai competitiv, decât cel asincron. Având în vedere că Fondul Verde pentru Climă a stabilit pragul de investiţii pentru reducerea unei tone de CO2 la nivelul de 230 $/tCO2, există toate şansele ca prin angajarea cu acest Fond scenariul 70%SRE+30%TG să fie unul cu sorţi de izbândă
A doua soluţie tehnică propusă permite majorarea COP-ului instalaţiei în mediu la 5,3.
A fost elaborată construcţia unei mari instalații termice solare pentru încălzirea apei pe baza colectoarelor solare de tip flux și low-cost care oferă consumatorilor energie termică cu un preț mai mic decât cel al surselor tradiționale
5 Academiei str.
Tel. (+373 22) 72 70 40
Tel./Fax: (+373 22) 73 53 86