Вспомогательное питание — это электроэнергия , которая обеспечивается альтернативным источником и служит резервом для основного источника питания на главной шине станции или предписанной подшине.
Автономный блок обеспечивает электрическую изоляцию между основным источником питания и критической технической нагрузкой, тогда как онлайн-блок этого не делает.
Источник питания класса А — это первичный источник питания, т. е. источник, который обеспечивает по существу непрерывную подачу электроэнергии.
Типы вспомогательных источников питания включают класс B — резервную электростанцию для покрытия длительных отключений электроэнергии порядка нескольких дней; класс C — быстродействующее устройство на 10–60 секунд для покрытия кратковременных отключений электроэнергии порядка нескольких часов; и класс D — бесперебойное устройство, использующее накопленную энергию для обеспечения непрерывного питания в пределах указанных допусков напряжения и частоты .
Многие применения и реализации вспомогательной мощности экспериментируются для повышения ее эффективности. Одним из таких экспериментов было найти лучший способ работы дизельного двигателя с вспомогательными силовыми установками на основе топливных элементов . Метод заключается в отделении богатого водородом газа от дизельного топлива для отдельной выработки электроэнергии во вспомогательной силовой установке. [1] С помощью этого процесса можно добиться эффективного сокращения выбросов за счет снижения потребляемого объема газа в час. Однако при достижении потребности в мощности 60% происходит резкое снижение производительности, которое можно решить, используя дизельное или керосиновое топливо с максимальной концентрацией CO 1,5%. [1]
Существует множество других реализаций вспомогательных силовых установок в энергетических системах. Это объясняет, почему значительная часть выбросов приходится на коммерческие транспортные средства. Дизельные двигатели, работающие в густонаселенных районах, работающие в неэффективном диапазоне для питания своих вспомогательных систем, таких как охлаждение , вносят большой вклад в большую часть выбросов от автомобилей. [2] Используя модель с дизельным четырехтактным двигателем на грузовике со 100% грузоподъемностью, движущемся в сочетании типичных городских и городских дорожных циклов, были зарегистрированы выбросы и потребность в вспомогательной мощности. Затем, используя рассчитанную потребность в вспомогательной мощности, был разработан источник для поддержки спроса на вспомогательные системы в виде топливного элемента PEM. Конечный продукт топливного элемента PEM был способен поддерживать вспомогательные системы грузовика, используя максимум 5 кВт мощности. Этот ввод был способен поддерживать охлаждающую камеру, кондиционирование воздуха в кабине , радиоблок и т. д. [2] Внедрение этого топливного элемента также способствовало 9% снижению расхода дизельного топлива и 9,6% снижению выбросов CO2 . [2]
Агентство по охране окружающей среды США установило правила и рекомендации относительно того, как вспомогательные и дополнительные источники питания (ASPS), которые обеспечивают вторичное питание для очистных сооружений в случае отключения электроэнергии. ASPS должны быть в состоянии поставлять достаточно энергии для эффективной работы станции и быть доступными для запуска в течение короткого периода времени в случае чрезвычайной ситуации. [3] Типы ASPS, необходимые для адекватной выработки электроэнергии, включают: двигатели внутреннего сгорания, микротурбины , солнечные элементы , топливные элементы и ветряные турбины . Технология ASPS должна быть достаточно надежной, чтобы быстро запускаться и работать в течение длительных периодов времени (т. е. 48 часов или более) с достаточным количеством топлива. [3]
Как ранее утверждалось, вспомогательные силовые установки обычно используются для повышения эффективности электрической системы. Использование вспомогательных силовых установок для электромобилей с увеличенным запасом хода, как было показано, улучшает контроль потока энергии и ее распределение по всей системе, повышая ее общую эффективность. [4]
Для закрытых систем с экстремальным энергопотреблением, таких как танкеры и другие суда в море, использование и качество вспомогательных систем питания оказывают большое влияние на эффективность всей системы. Различное использование вспомогательной энергии для ряда судов и судовых видов деятельности и то, как эти различные схемы питания изменяют общую эффективность и/или выбросы судовой системы. Исследования показали, что, пока суда курсируют между портами в пределах одного залива, общие выбросы выхлопных газов судна обусловлены в первую очередь их вспомогательными котлами и вспомогательными системами питания двигателей из-за времени и скорости, необходимых для прохождения портовых вод с большой причалом судна. [5] Результаты также приводят к выводу, что выходная мощность вспомогательных двигателей в определенной точке не увеличивается с размером судна или установленной мощностью главного двигателя судна. [5] Существует очень много факторов, таких как переменные машины, схемы питания, а также размер и мощность судов, что слишком много факторов необходимо учитывать для того, чтобы изобразить точное представление соотношения между основной и вспомогательной выходной мощностью. Для достижения этого более точного результата необходимо провести больше исследований и обследований. [5]