Технико-экономическое сравнение различных типов аккумуляторов с точки зрения их использования в СОПТ

Технико-экономическое сравнение различных типов аккумуляторов с точки зрения их использования в СОПТ

ООО НТЦ «Энергетика», г. Новосибирск

Используемые сокращения

АКБ

аккумуляторная батарея

ЗВУ

зарядно-выпрямительное устройство

ИБП

источник бесперебойного питания

ЛИАБ

литий-ионная аккумуляторная батарея

ПС

распределительная подстанция

ПУЭ

правила устройств электроустановок

СКБ

свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

СОПТ

система оперативного постоянного тока

ЩПТ

щит постоянного тока

Введение

Аккумуляторные батареи на основе призматических литий–ионных аккумуляторов (далее – ЛИАБ), были разработаны для следующих применений:

  • в системах накопления энергии;

  • на электротранспорте;

Данные применения обусловлены тем, что ЛИАБ, по сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторными батареями (далее – СКБ), имеют значительно более высокое значение плотности запасаемой энергии (в 4 – 8 раз выше), большее количество циклов заряда/разряда (в 5 – 15 раз выше), более высокую скорость заряда (в 10 – 20 раз выше).

Проведенный анализ показал, что ЛИАБ также могут успешно конкурировать с СКБ в следующих применениях:

  • в источниках бесперебойного питания (включая on-line ИБП);

  • в системах оперативного постоянного тока (СОПТ);

  • в системах электропитания телекоммуникационного оборудования.

Это стало возможным благодаря отработанной технологии эксплуатации ЛИАБ в режиме поддерживающего заряда (буферном режиме). В этом режиме большую часть времени питание нагрузок осуществляется зарядно-выпрямительным устройством (ЗВУ). Аккумуляторная батарея подключена параллельно с нагрузкой к выходу ЗВУ, при этом ЗВУ, помимо питания нагрузок, компенсирует токи саморазряда батареи.

В России первые проекты по использованию ЛИАБ в режиме поддерживающего заряда (СОПТ, ИБП) были реализованы в начале десятых годов. Промежуточные результаты контрольных разрядов позволяют утверждать, что при правильных режимах работы ЛИАБ, срок ее эксплуатации в этом режиме составляет не менее 20 лет.

1. Рынок СОПТ

Анализ рынка СОПТ делался в 2012 – 2013 г.г. В предложенном подходе годовая потребность аккумуляторных батарей вычислялась исходя из того, что при обеспечении срока службы аккумуляторной батареи 20 лет, 5% от их ёмкости должны меняться ежегодно. При этом не учитывался ряд сегментов рынка, в частности рынок нефтеперекачивающих станций и рынок промышленных предприятий. Поэтому приведенные цифры могут считаться оценкой снизу. Результаты анализа представлены в таблице 1. В качестве исходных данных для анализа были взяты материалы [1-7], экспертные оценки, полученные в результате анализа запросов на поставку СОПТ, обобщенные за 2012 – 2013 г., а также личный опыт обследования различных энергообъектов.  

Разделение подстанций на ПС 110 кВ и ПС 220 кВ и выше – условное. Под ПС 110 кВ подразумевается ПС уровня ОАО «Россети», с одной АКБ (среди них встречаются ПС 220 кВ). Под ПС 220 кВ и выше подразумеваются ПС уровня ОАО ФСК с двумя батареями и больше (среди них встречаются ПС 35 кВ и 110 кВ, батареи у них две). Средняя ёмкость и количество батареи для энергообъекта усреднялись на основании анализа запросов на построение СОПТ.

Объект

Объектов всего

АБ, шт.

Ёмкость, кВтч

Всего, МВтч

Срок службы, лет

Потребность в год, МВтч

%

ПС 220 кВ и выше

799

2

100

159,8

20

7,99

11,2%

ПС 35 – 110 кВ

14188

1

40

567,52

20

28,38

39,7%

Генерация тепловая

450

2

150

135

20

6,75

9,4%

Генерация ГЭС

150

4

200

120

20

6,00

8,4%

Росатом

33

6

500

99

20

4,95

6,9%

Газпром 

242

4

150

145,2

20

7,26

10,2%

тяговые подстанции РЖД

1422

2

62,5

177,75

20

8,89

12,4%

станции метрополитена

319

2

40

25,52

20

1,28

1,8%

Всего

1429,79

71,49

100,0%

Таблица 1 – Объем рынка СОПТ

На рисунке 1 представлено распределение ёмкости требуемых в год АКБ по различным сегментам рынка.

Нужно отметить, что структура и схема построения СОПТ зависит от режимов работы и величины критически важных нагрузок энергообъекта, электромагнитной обстановки, чувствительности потребителей к электромагнитным помехам, требуемого времени резервирования, наличия толчковых нагрузок и т.п. Соответственно состав и структура оборудования СОПТ может существенно различаться для различных типов энергообъектов.  

Рисунок 1 – Распределение годовой ёмкости рынка АКБ по сегментам

Рисунок 1 – Распределение годовой ёмкости рынка АКБ по сегментам

2. Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

В настоящее время на энергообъектах в составе СОПТ, как правило используются классические малообслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи открытого типа, рассчитанные на работу в режиме поддерживаемого заряда не менее 20 лет. Наиболее распространены следующие типы СКБ: GroE, Varta Block, OPzS и другие. Они различаются типом электродов и конструкцией корпуса.

К достоинствам данных аккумуляторных батарей можно отнести:

  • простота эксплуатации;

  • относительно низкая стоимость (за исключением СКБ GroE);

  • доступность высоких токов разряда (за исключением OPzS).

К недостаткам данных аккумуляторных батарей можно отнести:

  • Необходимость поддержания специальной инженерной инфраструктуры.

В некоторых режимах работы СКБ (ускоренный и выравнивающий заряд) выделяется водород. В связи с этим, согласно требованиям ПУЭ [8], СКБ необходимо размещать в специализированных аккумуляторных помещениях взрывоопасного класса В-Iа. Это требует создания сложной инженерной инфраструктуры, включающей сооружение тамбура и помещения для хранения кислоты, установку отдельной от общей системы приточно-вытяжной механической системы вентиляций во взрывозащищенном исполнении, установку взрывозащищенных светильников и т.д. Все это требует существенных дополнительных затрат при сооружении энергообъектов. Кроме того, при проектировании помещений энергообъекта предусматривается, что у аккумуляторного помещения должна быть как минимум одна стена внешняя, сооружаемая из легко разрушаемых материалов. Это требование не всегда удобно соблюдать при строительстве объекта и, как правило, ведет к удорожанию кабельных трасс.

Пример размещения СКБ представлен на рисунке 2. Площадь аккумуляторных помещений достигает 50 м2 и более. В результате стоимость владения СКБ и инфраструктуры для их использования является сопоставимой со стоимостью самой батареи.

Рисунок 2 – Расположение СКБ в аккумуляторном помещении

Рисунок 2 – Расположение СКБ в аккумуляторном помещении

  • Жесткие требования к температуре эксплуатации.

Свинцово-кислотные аккумуляторы крайне чувствительны к температуре эксплуатации. Оптимальной температурой их эксплуатации является +20 + 2ºС. При увеличении температуры ресурс аккумуляторов резко падает вследствие ускорения реакции коррозии пластин аккумулятора (в два раза на каждые 10ºС ). При снижении температуры ресурс аккумулятора не падает, но значительно уменьшается отдаваемый заряд (емкость). Поэтому эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторов требует поддержания оптимального температурного диапазона с высокой точностью. В ЗВУ, питающих СКБ, как правило, используется функция термокомпенсации, при которой происходит корректирующая напряжение поддерживающего заряда в соответствии с изменением температуры в помещении.

  • Снижение емкости при переходе в режим малых времен разряда (больших разрядных токов).

Номинальная емкость свинцово-кислотных аккумуляторов определяется при токах разряда в течение 10 часов. Эффективность использования СКБ существенно снижается в 2 – 3 раза при переходе к временам порядка 30 минут (типичное время резервирования нагрузок для объектов генерации и газокомпрессорных станций). В этом случае начинают сказываться ограничения, вызванные конечностью скорости протекания химической реакции на границе электрод-электролит.

  • Низкие токи заряда.

Как правило, СКБ нежелательно заряжать током более С10 (заряд в течение 10 часов). В [8] указано батарея должна заряжаться до 90% номинальной емкости в течение не более 8 ч при предшествующем 30-минутном разряде. Это приводит к тому, что после окончания аварийного разряда оборудование будет готово к использованию не менее чем через 10 часов.

  • Требуется обслуживание.

Для эксплуатации СКБ требуется периодическое обслуживание (измерение плотности электролита, доливка дистиллированной воды, проведение выравнивающего заряда). Это требует наличие квалифицированного персонала.

3. Литий-ионные аккумуляторные батареи

ЛИАБ, эксплуатирующиеся в нормальном режиме, не содержат химически чистый литий, это определяет возможность их безопасной эксплуатации. Как показали испытания, из всех типов литий-ионных аккумуляторов полностью безопасными являются литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Благодаря ограниченной проводимости катодного материала эти аккумуляторы не загораются при внутреннем коротком замыкании, даже будучи насквозь пробиты гвоздем через все электроды. Испытания также показали устойчивость этих аккумуляторов к длительному внешнему металлическому короткому замыканию (до полного разряда аккумулятора). Согласно [9], ЛИАБ на основе литий-железо-фосфата относятся к изделиям горючим трудновоспламеняемым, то есть имеют лучший класс пожаробезопасности по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами (у которых используются корпуса из горючего материала). 

В процессе изготовления ЛИАБ используются только экологически чистые материалы (в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые содержат токсичные материалы, в том числе свинец). ЛИАБ некоторых производителей относятся к четвертому классу отходов (малоопасные или твердые бытовые отходы) и не требуют специальных методов утилизации, в отличие от СКБ, которые относятся ко второму классу отходов (высокоопасные), и предъявляющие специальные требования к утилизации.

ЛИАБ имеют следующие достоинства:

  • Могут размещаться в обычном элетротехническом помещении.

В процессе работы литий-ионных аккумуляторных батарей не выделяются вредные и опасные вещества. Поскольку ЛИАБ герметичны, и в процессе их эксплуатации не выделяются газы, они могут размещаться в обычных шкафах промышленного исполнения и располагаться в электротехнических помещениях общего назначения в непосредственной близости от остального оборудования. На рисунке 3 представлен вариант размещения аккумуляторной батареи в шкафном исполнении.

Рисунок 3 – Вариант размещения ЛИАБ в шкафу

Рисунок 3 – Вариант размещения ЛИАБ в шкафу

  • Нечувствительны к температуре.

ЛИАБ способны работать в широком интервале температур - от минус 20°С до плюс 60°С. При этом значительного изменения срока эксплуатации не наблюдается. 

  • Хорошие разрядные характеристики при быстрых разрядах.

Поскольку скорость протекания у ЛИАБ определяется не эффектами вблизи поверхности электрода, а только лишь скоростью диффузии ионов лития в материале электрода, то эффективность использования ЛИАБ при переходе к быстрым разрядам (в течение 0,5 часов и менее) снижается незначительно. На рисунке 4 показана зависимость отдаваемого тока от времени разряда для батарей различного типа примерно одинакового номинала. 

Рисунок 4 – Зависимость тока разряда от времени разряда для различных типов аккумуляторов

Рисунок 4 – Зависимость тока разряда от времени разряда для различных типов аккумуляторов

  • Высокие значения доступных токов заряда.

Некоторые типы ЛИАБ допускают токи заряда в течение 10 – 20 минут. Аккумуляторы LFP допускают токи заряда 1С (в течение 1 часа) без снижения ресурса аккумулятора.

  • Низкое значение поляризационного потенциала.

Величина поляризационного потенциала определяет снижение напряжения на аккумуляторе при переходе из режима поддерживающего заряда в режим разряда малыми токами. Для свинцово-кислотного аккумулятора равна примерно 150 мВ, что определяет снижение напряжения на аккумуляторе при переходе в режим разряда с 2,23 В до 2,08 В.

Для литий-ионного аккумулятора величина поляризационного потенциала существенно ниже. Измерения показали, что при температуре выше плюс 10 ºС, в диапазоне степени заряда ниже 90% поляризационный потенциал равен примерно 5 мВ. Поэтому в случае использования литий-ионной батареи, при переходе в аварийный режим снижение напряжения на ней происходит незначительно.

Примеры зависимостей напряжения на различных аккумуляторных батареях при разряде их токами 0,2Сн, представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Зависимость напряжения для различных аккумуляторов от степени их разряда при разряде их токами 0,2Сн, пересчитанная для аккумуляторной батареи 232 В

Рисунок 5 – Зависимость напряжения для различных аккумуляторов от степени их разряда при разряде их токами 0,2Сн, пересчитанная для аккумуляторной батареи 232 В

Видно, что при переходе в режим разряда токами 0,2Сн, напряжение на литий-ионной батарее снижается существенно меньше по сравнению со свинцово-кислотной и никель-кадмиевой батареями. Для ряда применений, например, при работе с толчковыми нагрузками, это позволяет в несколько раз снизить номинал ЛИАБ по сравнению с СКБ.

  • Внутреннее сопротивление

ЛИАБ имеет низкое значение внутреннего сопротивления, что позволяет эффективно использовать их при работе в режиме быстрого разряда и в случае толчковой нагрузки.

ЛИАБ имеют следующие недостатки:

  • Литий-ионные аккумуляторы дороже некоторых типов свинцово-кислотных, например, OPzS.

  • Их нельзя эксплуатировать длительное время в режиме поддерживающего заряда в состоянии заряда близком к 100% [10].

  • Для их эксплуатации требуется дополнительное оборудование – BMS (Battery Management System).

  • Требуется периодическая балансировка аккумуляторов в составе ЛИАБ.

4. Сравнение характеристик ЛИАБ и СКБ

С точки зрения использования в СОПТ, по сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами, ЛИАБ имеют следующие преимущества:

  • не требуют для своей эксплуатации специальную инженерную инфраструктуру - могут располагаться в обычных помещениях, при этом занимают существенно меньшую площадь;

  • нечувствительны к температуре;

  • эффективны при быстрых разрядах (по сравнению с СКБ их эффективность возрастает примерно в 2 раза при разряде током 2С);

  • имеют возможность быстро заряжаться;

  • не требуют обслуживания;

  • имеют низкое значение поляризационного потенциала – хорошо работают при толчковых нагрузках;

  • имеют низкое значение внутреннего сопротивления – хорошо работают при толчковых нагрузках;

По сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами, ЛИАБ имеют следующие недостатки:

  • Для их эксплуатации требуется дополнительное оборудование – BMS (Battery Management System);

  • Требуется периодическая балансировка ЛИАБ.

5. Выбор АКБ для конкретного применения

Для различных применений используются разные методики выбора АКБ, представленные в различных отраслевых стандартах. Наиболее эффективно использование ЛИАБ в следующих применениях:

  • Наличие толчковых нагрузок (тяговые подстанции РЖД и подстанции 110 – 220 кВ с использованием баковых масляных выключателей;

  • Время резервирования СОПТ менее 1 часа (объекты генерации, газокомпрессорные станции).

В связи со значительным снижением стоимости ЛИАБ их применение может быть эффективно и в других случаях, особенно если учитывать стоимость содержания инженерной инфраструктуры и обслуживания.

Пример сравнительного расчета ЛИАБ и СКБ представлен в приложении 1. Выбор СКБ делается в соответствии с методикой выбора аккумуляторных батарей для тяговых подстанций РЖД, представленной в стандарте [13].

В приложении А методики обосновывается выбор аккумуляторов и приводится расчет параметров аккумуляторной батареи для конкретного режима работы подстанции. По результатам приведенного расчета получилось, что для обеспечения требуемого режима работы нужно использовать свинцово-кислотную батарею, состоящую из 108 основных и 4 дополнительных элементов типа 7GroE 700 (российским аналогом для данной батареи является батарея 7БП 700 производства КАЗ).

Профиль нагрузки из приложения А стандарта [13] представлен в таблице 2.

Параметр 

значение

Ток постоянной нагрузки, А

10

Время резервирования, мин.

120

Ток толчковой нагрузки, А

244

Длительность срабатывания, сек.

1

Время срабатывания после начала аварийного режима, мин.

30

Таблица 2 – Профиль нагрузки в расчетном примере

Параметры кабелей представлены в таблице 3.

Кабель 

Сечение, мм2

Длина, м

Сопротивление, Ом

от ЩПТ до привода

185

500

0,0991

от АБ до ЩПТ

185

30

0,006

Таблица 3 – Параметры кабелей

По результатам расчета выяснилось, что для предложенной нагрузки требуется использовать СКБ, состоящую из 112 последовательно соединенных аккумулятров7GroE700 (российский аналог – 7БП700), емкостью 700 Ач. Либо ЛИАБ, состоящая из 70 последовательно соединенных аккумуляторов GBS-LFP200, емкостью 200 Ач.

При этом стоимость решения с использованием СКБ, включающее стоимость эксплуатации в течение 20 лет, составляет 7731,7 тыс. руб. Стоимость решения с использованием ЛИАБ, включающее стоимость эксплуатации в течение 20 лет, составляет 2400 тыс. руб.  

На рисунке 6 – Сравнение структуры цены СКБ и ЛИАБ в графическом виде.

Рисунок 6 – Сравнение структуры цены СКБ и ЛИАБ

Рисунок 6 – Сравнение структуры цены СКБ и ЛИАБ

Выводы

Применение ЛИАБ в СОПТ позволяет:

  1. Избежать необходимости использовать дорогую инфраструктуру, необходимую для эксплуатации СКБ.  ЛИАБ являются полностью герметичными, в результате чего гарантируется отсутствие выделения вредных и опасных веществ, как при разряде, так и при заряде батареи. Соответственно не нужно строить аккумуляторное помещение, включающее в себя инженерные системы (отопление и вентиляция). Это позволяет существенно снизить стоимость владения батареей;

  2. Снизить затраты на обслуживание. ЛИАБ не требуют техническое обслуживание, характерное для традиционных батарей – циклы выравнивающего заряда, долив воды, контроль плотности электролита и т.д. Соответственно при использовании ЛИА не требуется обслуживающий персонал.

  3. На подстанциях, потребляющие большие импульсные токи - заметно снизить требуемый номинал батареи, отказаться от двухуровневой структуры ЩПТ и дополнительных ЗВУ, и тем самым существенно снизить стоимость оборудования СОПТ.

  4. На объектах генерации и ГКС, использующих СОПТ, рассчитанных на время резервирования 30 мин – снизить стоимость батареи за счет уменьшения ее номинала;

В связи с достигнутым прогрессом в обеспечении требуемого ресурса эксплуатации ЛИАБ в режиме поддерживающего заряда (не менее 20 лет), а также постепенным снижением стоимости литий-ионных аккумуляторов и совершенствованием BMS, применение ЛИАБ в составе СОПТ может быть коммерчески целесообразно.

Вместе с тем в настоящее время отсутствуют разрешительные документы на использование ЛИАБ на ряде энергообъектов, что является сдерживающим фактором для активного внедрения данного типа оборудования.

Опыт эксплуатации ЛИАБ в составе СОПТ подтверждает перспективность использования данных аккумуляторных батарей.

Приложение 1 – сравнительный расчет для выбора аккумуляторной батареи

Существуют различные методики выбора аккумуляторных батарей для постоянных и для толчковых нагрузок. В стандарте [13] определяется методика выбора аккумуляторных батарей для тяговых подстанций РЖД. Поскольку структуры электроснабжения постоянным током для тяговой подстанции и распределительной подстанции 110 кВ практически совпадают, данная методика применима и для распределительных подстанций 110 кВ. Количество последовательно соединенных аккумуляторов выбирается исходя из требуемого напряжения. Для уменьшения номинала батареи шины щита постоянного тока (ЩПТ) разделяются  на шины питания (ШП), питающие привода выключателей, и шины управления и сигнализации (ШУ/ШС), питающие чувствительные нагрузки (как правило, не более104 – 106 элементов). В нашем примере будем предполагать, что СКБ состоит из 106 основных элементов и 6 дополнительных. При расчете ЛИАБ используем батарею, состоящую из 70 элементов.  

Расчет для СКБ

Постоянная нагрузка:

Сп = 10 ·2 = 20 Ач. с учетом запаса 20% требуется 24Ач.

Толчковая нагрузка:

Для расчета номинала батареи, определяемого для толчковой нагрузки, воспользуемся значениями внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи.

Для батареи, состоящей из 112 аккумуляторов, напряжение через 30 минут разряда (при двухчасовом разряде) составит 1,95·112 = 218,4 В;

Требуемое напряжение на приводе равно 187 В. Просадка напряжения на кабеле составляет:

∆UАБ-ПР = (10 + 244)·0,006 + 244·0,0991 = 25,7 В.

В момент прохождения импульса тока напряжение на выходе батареи должно быть не менее:

UАБ = 187 + 25,7 = 212,7 В.

Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи:

RАБ = (218,4 – 212,7)/254 = 0,0225 Ом.

Внутреннее сопротивление единичного аккумулятора: RАкк = 225 / 112 = 0,20 мОм.

По таблице внутренних сопротивлений выбираем для аккумулятора БП, с учетом коэффициента запаса 20% получаем, что нужно использовать аккумулятор  7БП700 (аналог 7GroE700) который к концу срока эксплуатации будет иметь внутреннее сопротивление 0,192 мОм.

Таким образом, параметры батареи будут определяться толчковой нагрузкой. При расчете мы получили параметры, аналогичные тем, которые были получены при использовании методики, изложенной в приложении А Стандарта [5].

Примечание: применение других типов аккумуляторных батарей приводит к существенному увеличению номинала батареи и удорожанию оборудования.

Расчет для ЛИАБ

Применение литий-ионных аккумуляторов позволяет существенно снизить требуемый номинал батареи. Эффект достигается за счет следующих факторов:

  1. Литий-ионный аккумулятор имеет существенно меньшее внутреннее сопротивление;

  2. Напряжение на аккумуляторе через 30 минут после начала аварийного режима при небольшом токе (10 А) мало отличается от напряжения поддерживающего заряда (Рисунок 5) и равен примерно 3,28 В.

Расчет делается для аккумуляторной батареи, состоящей из 70 соединенных последовательно аккумуляторов.

  • Требуемое напряжение на приводе - 187 В;

  • Просадка напряжения на кабеле - 25,7 В;

  • Напряжение на батарее UАБ = 70·3,32 = 229,6 В;

  • Допустимая просадка напряжения при прохождении импульса тока:

  • UАБ = 232,4 – 187 - 25,7 = 16,9 В

  • Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи:

  • RАБ = 16,9 / 254 = 0,066 Ом.

  • Внутреннее сопротивление единичного аккумулятора в мОм: RАкк = 66 / 70 = 0,95 мОм.

  • С учетом запаса 50% RАкк = 0,63 мОм.

Внутреннее сопротивление аккумулятора GBS-LFP-100AH равно 0,7 мОм, с учетом дополнительного сопротивления на перемычках – 0,9 мОм. Для обеспечения требуемого внутреннего сопротивления достаточно использовать батарею, состоящую из 70 последовательно соединенных ячеек емкостью 200 Ач.

Состав аккумуляторных батарей

Сравнительный анализ аккумуляторных батарей приведен в таблице 4.

Параметр

Значение

Тип батареи

Свинцово-кислотная

Литий-ионная

Требуемая модель аккумулятора

7БП700

GBS-LFP200

Номинальная емкость, А·ч

700

200

Количество элементов в АБ, шт.

112

70

Внутреннее сопротивление элемента, мΩ

0,160

не более 0,45

Размещение 

в отдельном помещении

в шкафах

Наличие специальной инфраструктуры

да

нет

Занимаемая площадь, м2

50,0

0,96

Вес готового к эксплуатации аккумулятора, кг

113,0

5,6

Вес батареи, кг

12560

392

Габаритные размеры элемента (ВхДхШ), мм

590х270х330

243х126х130

Непрерывный мониторинг состояния элементов

нет

есть, система BMS

Оптимальный температурный диапазон °C

+20 … +25

+10 … +30

Таблица 4

Экономический расчет

Применение ЛИАБ позволяет существенно снизить издержки на строительно-монтажные работы по обустройству аккумуляторного помещения и эксплуатацию (обслуживание) аккумуляторной батареи по сравнению с СКБ, а также снизить стоимость самой батареи.

В таблице 5 представлено сравнение стоимости приобретения и владения ЛИАБ и СКБ.

Параметр

Значение

Тип аккумулятора

7БП700

GBS-LFP200

Номинальная емкость, А·ч

700

200

Количество элементов в АБ, шт.

112

70

Стоимость одного аккумулятора, тыс. руб.

39,0

18,0

Стоимость батареи, тыс. руб.

4368,0

1260,0

Стоимость шкафа и BMS, тыс. руб., сборка

-

700,0

Стоимость ремонта аккумуляторного помещения, тыс. руб.

1895,7

-

Обслуживание аккумуляторной батареи в течение 20 лет, 

1680,0

440,0

Итого: тыс. руб.

7731,7

2400,0

Таблица 5

В таблице 6 представлена сметная стоимость ремонта аккумуляторного помещения площадью 40 м2, составленная исходя из расценок по основным видам работ, которые определялись согласно типовым сметам.  

Вид работы

тыс. руб.

Система автоматики вентиляции

164,2

Система вентиляции

564,8

Система отопления и освещения

270,4

Ремонт помещения

896,3

Итого:

1895,7

Таблица 6

Список литературы

1 - Функционирование и развитие электроэнергетики Российской федерации в 2011 г. Информационно-аналитический доклад, Минэнерго, 2013 г.

2 - СТО 56947007-29.120.40.041-2010 Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические требования. ОАО ФСК ЕЭС, М. 2012 г.

3 - СТО 70238424.27.100.041-2009 Система питания собственных нужд ТЭС. Нормы и требования, М. 2009 г. 

4 - СТО Газпром 2-1.11-192-2008 Положение о построении и организации эксплуатации систем централизованного электропитания постоянным током на объектах ОАО «Газпром», М. 2009 г.

5 - Электрические станции и подстанции http://esis-kgeu.ru/elstipst

6 - М. Л. Фельдман, А. К. Черновец, Особенности электрической части атомных электростанций, Л. Энергоатомиздат, 1983 г.

7 - ОАО Холдинг МРСК, годовой отчет за 2010 г. М. 2011

8 - Правила устройств электроустановок, изд.7,  глава 4.4;

9 - ГОСТ 12.1.044-89 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов.

10 - Ворошилов А.Н., Петров А.Н,, Чудинов Е.А Литий-железо-фосфатная аккумуляторная батарея. Моделирование режима заряда // Новости электротехники 2017 – №2 с. 44 – 49;

11 - РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования, изд. 6;

12 - Методика расчета и выбора аккумуляторных батарей серий Classic GroE b Classic OSCM для применения в энергетике, М. 2005, с. 7;

13 - ГОСТ Р МЭК 896-1-95 «Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытания. Часть 1 Открытые типы»;

14 - СТО РЖД 07.013-2012 «Методика выбора емкости источников электроэнергии для систем постоянного оперативного тока тяговых и трансформаторных подстанций».