Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 4.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 4. С. 374-383. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-374-383 составляет 500-600 циклов3. А у стационарных накопителей количество циклов зарядки/разрядки достигает 4 000 и более за день (Баранов и др., 2014; Кацай и др., 2022а). Сравнение суммарной длительности процессов зарядки и разрядки у стационарных и бортовых накопителей показывает, что и время активной работы их различается в сутки примерно на такой же порядок. Это означает, что бортовой накопитель большую часть времени перевозится подвижным составом как обычный балластный груз и не совершает полезной работы. Стационарный же накопитель имеет коэффициент загрузки, близкий к единице (> 0,75). Этот показатель также означает, что время выбега у стационарного накопителя (когда он не принимает и не выдает энергию избыточной рекуперации) в несколько раз меньше, чем у бортового накопителя в периоды между выдачей всей запасенной энергии на разгон своего вагона и приемом им энергии рекуперативного торможения (т. е. на выбеге вагона и на стоянке). При этом нужно учесть, что бортовой накопитель после разгона вагона всегда "пуст", т. е. отдал весь рабочий объем энергии, и в нем осталось такое ее количество на момент прекращения выдачи, которое является предельно минимальным для нормальной работы данного устройства. Затем саморазряд суперконденсаторного бортового накопителя идет естественным образом, и для восполнения потерь из КС для поддержания минимально технологически допустимого уровня заряда накопителя потребляется оплачиваемая энергия от ТП (как было описано выше). Период выбега у бортового накопителя длится между этапами выдачи энергии и ее приема при выданной всей ранее запасенной энергии, а также в периоды стоянки вагона после приема энергии рекуперации, т. е. при заполненном объеме. Между тем у стационарного накопителя прекращение выдачи или приема энергии, т. е. режим выбега, возникает только при одновременном отсутствии в сети избыточной рекуперации и любого вида нагрузки - как тяговой, так и нетяговой. Прекращение выдачи или приема происходит существенно реже, поскольку энергию из накопителя потребляют оба вида нагрузки. Нетяговая нагрузка у подвижного состава и у стационарных устройств сети потребляет энергию всегда, и стационарный накопитель выдает ранее запасенную энергию на них малыми токами. А тяговая нагрузка при работе стационарного накопителя может электроснабжаться как от одновременно рекуперирующих вагонов, так и от накопителя. Количество же событий наличия избыточной рекуперации, как было показано выше, в КС на порядок больше, чем во внутренней цепи подвижного состава между тяговым приводом и бортовым накопителем. Сводные данные, позволяющие сравнить изменение потребления энергии в СТЭ (в том числе оплачиваемой от ТП) в случаях работы ГЭТ без накопителей, с бортовыми и стационарными накопителями, приведены на рис. 3. 2 1,5 1 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 Рис. 3. Баланс источников и нагрузки для рассматриваемых вариантов трамвайной системы (без накопителей, с бортовыми и стационарными накопителями) по статьям: нагрузка (тяговая и нетяговая), источники энергии (тяговая подстанция и повторно использованная рекуперация). По оси ординат - пропорция от тягового энергопотребления в сети без накопителей (£тяги) Fig. 3. Balance of sources and load for the tram system options under consideration (without storage devices, with onboard and stationary storage devices) according to the points: load (traction and non-traction), energy sources (traction substation and reused recovery). On the ordinate axis - the proportion of traction power consumption in a network without storage devices (£тяги) 3 Компания "ТЭЭМП". ENERGYRECYCLER // Отраслевойинформационный сборник: российский общественный транспорт 2022 + материалы участников выставок Российской недели общественного транспорта. М., 2022. С. 164. Базовый вариант - без накопителей Бортовые суперконденсаторные НЭ Стационарные маховичные НЭ 381