<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2022-24-2-3-13</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-2207</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ENERGY SYSTEMS AND COMPLEXES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оптимизация энергетических балансов фотоэлектрической станции с электрохимическим и тепловым аккумулированием солнечной энергии</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Optimization of energy balances of a photovoltaic power plant with electrochemical and thermal storage of solar energy</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лукутин</surname><given-names>Б. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lukutin</surname><given-names>B. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лукутин Борис Владимирович – доктор технических наук, профессор Отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики.</p><p>Томск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Boris V. Lukutin</p><p>Tomsk</p></bio><email xlink:type="simple">lukutin48@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Каррар Хамид</surname><given-names>Аль-Мажди</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Karrar Hameed</surname><given-names>Kadhim</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Аль-Мажди Каррар Хамид – аспирант.</p><p>Томск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Tomsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский Томский политехнический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research Tomsk Polytechnic University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>06</month><year>2022</year></pub-date><volume>24</volume><issue>2</issue><fpage>3</fpage><lpage>13</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лукутин Б.В., Каррар Хамид А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лукутин Б.В., Каррар Хамид А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Lukutin B.V., Karrar Hameed K.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/2207">https://www.energyret.ru/jour/article/view/2207</self-uri><abstract><sec><title>ЦЕЛЬ</title><p>ЦЕЛЬ. Изучение возможности строительства гибридных электростанций для снижения дефицита и стоимости энергии в условиях Ирака за счет совместного использования солнечных электрохимических и электротепловых  аккумуляторов фотоэлектростанций.</p></sec><sec><title>МЕТОДЫ</title><p>МЕТОДЫ. Аналитические методы в области построения систем энергоснабжения потребителей от фотоэлектрических станций, методы компьютерного математического моделирования.</p></sec><sec><title>РЕЗУЛЬТАТЫ</title><p>РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведен анализ суточных алгоритмов функционирования солнечной теплоэлектрической системы энергообеспечения на примере социального объекта в Ираке с использованием электрохимических и электротепловых систем аккумулирования электроэнергии с учетом варьирования уровня солнечной радиации, температуры окружающей среды и энергопотребления по сезонам года. Предложен оптимальный, для рассматриваемых условий, алгоритм функционирования системы солнечного энергоснабжения и её элементов. Обозначены пути построения интеллектуального термоэлектрического контроллера, обеспечивающего преобразование максимальной доступной мощности фотоэлектростанции в тепловую энергию.</p></sec><sec><title>ЗАКЛЮЧЕНИЕ</title><p>ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Показано, что предложенная структура построения фотоэлектростанций с комбинированным аккумулированием электроэнергии предпочтительнее для потребителей со значительным объёмом тепловых нагрузок поскольку эффективность непосредственного преобразования электроэнергии от фотоэлектрических модулей в тепловую энергию выше, чем эффективность ее теплового преобразования через промежуточное звено - электрохимическую батарею. В работе предложен принцип создания интеллектуальных электротепловых контроллеров, обеспечивающий работу фотоэлектростанции в режиме максимальной мощности.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>THE PURPOSE</title><p>THE PURPOSE. Exploring the possibility of building hybrid power plants to reduce the shortage and cost of energy in Iraq through the combined use of solar electrochemical and thermal batteries.</p></sec><sec><title>METHODS</title><p>METHODS. Analytical methods in the field of construction of consumer energy supply systems from photovoltaic plants, methods of computer-mathematical modeling.</p></sec><sec><title>RESULTS</title><p>RESULTS.The analysis of daily algorithms for the operation of a solar thermal energy supply system was carried out using the example of a social facility in Iraq using electrochemical and thermoelectric energy storage systems, taking into account the variation in the level of solar radiation, ambient temperature and energy consumption by seasons. An optimal algorithm for the conditions under study is proposed for the operation of the solar energy supply system and its elements. Methods for building an intelligent thermoelectric controller have been defined, which ensure the conversion of the maximum available energy of the PV power plant into thermal energy.</p></sec><sec><title>CONCLUSION</title><p>CONCLUSION. It turns out that the proposed structure for the construction of photovoltaic power plants with combined storage of electricity is preferable to consumers with large thermal loads, because of the efficiency of direct conversion of electricity from photovoltaic modules to thermal energy is higher than the efficiency of thermal conversion through an intermediate link - an electrochemical battery. The paper proposes the principle of creating intelligent thermoelectric controllers, which ensure the operation of a photovoltaic power plant in maximum power mode.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>фотоэнергетика</kwd><kwd>гибридная электрохимическая и электротепловая системы аккумулирования</kwd><kwd>компьютерное моделирование</kwd><kwd>электротепловой контроллер</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>photovoltaic</kwd><kwd>hybrid electrochemical and electrothermal storage systems</kwd><kwd>computer modeling</kwd><kwd>electrothermal controller</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение: статистика мирового рынка и особенности российского опыта // Теплоэнергетика. 2018. No 10. С. 78–88.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Butuzov VA. Solar heat supply: statistics of the world market and features of the Russian experience. Teploenergetika 2018;10:78–88.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Свидерская О.В. Основы энергосбережения // ТетраСистемс. 2019. 176c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sviderskaya OV. Fundamentals of energy saving / TetraSystems, 2019. 176 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nazri N.S, et al. Energy economic analysis of photovoltaic thermal-thermoelectric (PVTTE) air collectors // Renewable and Sustainable Energy Review. 2018. V. 92. pp. 187-97.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">NS. Nazri, et al. Energy economic analysis of photovoltaic thermal-thermoelectric (PVTTE) air collectors. Renewable and Sustainable Energy Review. 2018; 92:187-97, 2018.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Эльмохлави А.Э., Очков В.Ф., Казанджан Б.И. оценка производительности и энергоэффективности интегрированного солнечного комбинированного цикла электростанции // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019. Т.21(1-2). С. 43-54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elmohlawy AE, Ochkov VF, Kazandzhan BI. Evaluation of the performance and energy efficiency of integrated solar combined cycle power plant. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(1-2):43-54. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-1-2-4354.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nazri N.S, et al. Mathematical modeling of photovoltaic thermal thermoelectric (PVTTE) air collector // International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018. Vol. 9. N.2. pp. 795-802.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">N.S. Nazri, et al. Mathematical modeling of photovoltaic thermal thermoelectric (PVTTE) air collector. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), 2018;9(2):795-802.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fudholi A, et al. Review on energy and energy analysis of solar air heater // International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018. V. 9. no. 1. pp. 420-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">A. Fudholi, et al. Review on exergy and energy analysis of solar air heater. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018;9(1):420-26, 2018.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fudholi A., et al. Review on solar collector for agricultural produce // International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018. V. 9. no. 1. pp. 414-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">A. Fudholi, et al. Review on solar collector for agricultural produce. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018;9(1):414-19, 2018.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fudholi A., et al. Primary study of tracking photovoltaic system for a mobile station in Malaysia // International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018. V. 9(1). pp. 427-32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">A. Fudholi, et al. Primary study of tracking photovoltaic system for a mobile station in Malaysia. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2018;9(1): 427-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абасс А.З., Павлюченко, Д.А., Кобобель, И.В. Перспективы использования солнечной энергии в Ираке // Вестник Казанского Государственного Энергического Университета. 2020.Т(45) №1.С. 63-70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abass AZ, Pavlyuchenko DA, Kobobel I.V. Prospects for the use of solar energy in Iraq. Bulletin of the Kazan State Energy University. 2020;1(45):63-70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абасс А.З., Павлюченко Д.А., Балабанов А.М., и др. Включение в парогазовый цикл газотурбинных электростанций ирака солнечной энергии как способ решения дефицита мощности энергосистемы страны // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22(2). С. 98-107.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ahmed Z. Abass, Pavlyuchenko D.A, Balabanov A.M, VM. Less. Inclusion of solar energy in iraq gas-turbine power plants as a method of solving the country's energy system shortage. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(2):98-107. doi:10.30724/1998-9903-2020-22-2-98-107.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукутин Б.В., Муравьёв Д.И. Перспективы децентрализованных систем электроснабжения постоянного тока с распределённой солнечной генерацией // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020.Т. 331. No 6. URL: http://catalog.lib.tpu.ru/catalogue/simple/document/RU/TPU/book376831.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukutin BV, Muravyov DI. Prospects for decentralized DC power supply systems with distributed solar generation. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2020;331(6). Available at: http://catalog.lib.tpu.ru/catalogue/simple/document/RU/TPU/book/376831 (accessed 15 November 2020).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Секретарев Ю.А., Панова Я.В. Выбор и принятие Решений в электроэнергетике // Новосибирск, 2018.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sekretarev YuA, Panova YaV. Choice and decision-making in the electric power industry. Novosibirsk, 2018.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мировые тарифы: газ, бензин, и электроэнергия. Электронный ресурс. Доступно по URL: antonio-merloni.ru/world-gas-tariffs (Ссылка активна на: 22.22.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">World Tariffs: Gas, Gasoline, and Electricity. Available at: anto-nio-merloni.ru/worldgas-tariffs (accessed 26.02.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пашкевич Р.И., Павлов К.А. Математическое моделирование комбинированной дизель-солнечной электростанции для децентрализованного электроснабжения потребителей // Электрические станции. Возобновляемая энергетика. 2019. No 9. С. 30–35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pashkevich RI, Pavlov KA. Mathematical modeling of a combined diesel-solar power plant for decentralized power supply to consumers. Electric Stations. Renewable Energy 2019;9:30-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лаврик А.Ю., Жуковский Ю.Л., Максимов Н.А. Определение оптимального состава резервируемой гибридной ветро-солнечной электростанции // Промышленная энергетик. 2019. No 10. С. 47–53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lavrik AYu, Zhukovsky YuL, Maksimov N.A. Determination of the optimal composition of a backup hybrid wind-solar power plant. Industrial Energy. 2019;10:47–53.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукутин Б.В. Интеллектуальные системы электроснабжения с ветровыми и солнечными электростанциями. // Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2019. 115 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukutin BV. Intelligent power supply systems with wind and solar power plants. Tomsk: Publishing House of Tomsk Polytechnic University. 2019. 115 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ахмед З. Абасс, Павлюченко Д.А., Лесс В.М. Математическая модель оптимального размещения гибридной электростанции с комбинированным циклом // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т. 23. No 1. С. 1832. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-1-18-32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Akhmed Z. Abass, Pavlyuchenko D.A., Less V.M. Mathematical model of the optimal placement of a hybrid power plant with a combined cycle. journal of higher educational institutions. ENERGY PROBLEMS. 2021;23(1):18-32. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-1-1832.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Iraq. Power engineering // Polpred. com. № 3607553. doi: polpred.com&gt;news/?cnt=618/sector=19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Iraq. Power engineering. Polpred. com. № 3607553. doi: polpred.com&gt;news/?cnt=618/sector=19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">NASA Surface Meteorology and Solar Energy. Available at: //www.instesre.com/Solar/grid.cgi.htm (accessed 26.02.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">NASA Surface Meteorology and Solar Energy. Available at: www.instesre.com/Solar/grid.cgi.htm (accessed 26.02.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукутин Б.В., Кадхим К.Х. Фотоэлектрические электростанции с электрохимическим и тепловым накопителем энергии в Ираке // Томского политехнического университета Geo Аssets Engineering, 2021. Т.332(1). С.174-183.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukutin BV, Kadhim KH. Photovoltaic Power Plants With Electrochemical And Thermal Energy Storage In Iraq. The Tomsk Polytechnic University Geo Аssets Engineering. 2021;332(1):174-183.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
