Оптимізація споживання електроенергії групою однотипних електролізних установок монополярного типу

Аннотация

Останнім часом дедалі більше уваги приділяється екологічним проблемам, пов’язаним із надмірним видобуванням традиційних енергетичних ресурсів. Перехід на стійкі й відновлювані джерела енергії стає ключовим рішенням для подолання виснаження природних ресурсів і зменшення негативного впливу на довкілля. Одним із перспективних напрямів є використання технології отримання водню й кисню за допомогою електролізу. Однак на сьогодні згадані технології вимагають великих витрат енергії. Проте в деяких режимах групової роботи використовуються декілька електролізних установок, які працюють одночасно (у даній статті мова йде про монополярні електролізери з активним електродом), при цьому можуть дуже негативно впливати на елементи електричної мережі, яка живить цю групу електролізних установок. У статті розглядається оптимізація роботи групи однотипних монополярних електролізних установок із метою мінімізації їх негативного впливу на електричну мережу. Наведено результати апроксимації функції, яка описує зміну напруги для електролізу з активним електродом, отриманого з експериментальних даних, за допомогою рядів Фур'є. Визначено цільову функцію оптимізації та розвʼязано задачу пошуку оптимальної черги запуску групи електролізних установок за допомогою стохастичних методів. У результаті проведених розрахунків встановлено, що використання стохастичних методів є доцільним, а на основі запропонованого рішення можна створити прототип реальної системи управління групою однотипних електролізних установок.