La livraison d'un projet de stockage et de démonstration de charge solaire micro-éolien à l'Université du Sud-Est fournit une plate-forme d'enseignement intégrée pour les énergies renouvelables, le stockage d'énergie, la conversion d'énergie et la gestion de l'énergie. Plutôt que d'étudier les technologies individuelles séparément, les étudiants peuvent utiliser le système pour comprendre comment l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie thermique, le stockage électrique, les pompes à chaleur et les charges peuvent fonctionner au sein d'un système énergétique coordonné.

Apprendre d’un système énergétique intégré

Le système comprend une simulation solaire, une unité solaire photovoltaïque, une dynamique d'éolienne, un système central de gestion et de surveillance du stockage, un système de stockage et de surveillance de la décharge de la batterie et un système expérimental de pompe à chaleur à triple source air-eau-sol. La collecte solaire thermique et le stockage thermique sont également intégrés au système, tandis que la configuration peut connecter différentes sources d'énergie, unités de stockage et charges.

Cet arrangement donne aux étudiants l'occasion de comprendre la relation fondamentale entre la production d'énergie renouvelable, le stockage d'énergie, la conversion d'énergie, la gestion de l'énergie et la demande de charge. Au lieu de se concentrer uniquement sur le fonctionnement d’un seul appareil, les étudiants peuvent étudier comment différentes technologies énergétiques interagissent au sein d’un système énergétique intégré.

De la production d’énergie au stockage d’énergie

Le stockage d’énergie est une partie importante de la plateforme pédagogique. L'énergie électrique générée à partir de sources d'énergie renouvelables peut être connectée au système de stockage et de surveillance des décharges de la batterie, tandis que l'énergie thermique peut être transférée et stockée via l'équipement de stockage thermique du système.

Le projet fournit également un contexte utile pour l'introduction d'autres équipements de laboratoire de stockage d'énergie, notamment le dispositif expérimental de stockage d'énergie à petit supercondensateur, le dispositif de pile à combustible électrolytique à hydrogène et le système expérimental de stockage d'énergie à changement de phase. Ces appareils peuvent aider les étudiants à comparer les principes de stockage d’énergie électrique, électrochimique et thermique dans l’enseignement en laboratoire.

Utiliser le système pour l'apprentissage pratique

Le système central de gestion et de surveillance du stockage fournit la connexion au niveau du système pour l'acquisition de données, la surveillance et le contrôle opérationnel. Cela permet aux étudiants d'étudier les flux d'énergie, les conditions de fonctionnement, l'état de stockage et la relation entre l'offre d'énergie et la demande de charge.

Le système expérimental de pompe à chaleur à triple source air-eau-sol élargit encore l'environnement d'apprentissage de l'énergie électrique à l'utilisation de l'énergie thermique. En combinant la production d'énergie renouvelable, le fonctionnement de pompes à chaleur, le stockage thermique, le stockage électrique et les charges, les étudiants peuvent explorer le concept d'utilisation coordonnée de l'énergie.

Préparer les étudiants à l'ingénierie des nouvelles énergies

Le projet de démonstration de stockage et de charge solaire micro-éolien convient aux étudiants en génie énergétique et électrique, en génie des nouvelles énergies, en science et ingénierie du stockage d'énergie, en génie électrique, en génie mécanique et dans les programmes connexes. Il peut soutenir l'apprentissage dans les domaines de la production d'énergie renouvelable, du stockage sur batterie, du stockage thermique, de la conversion d'énergie, de la gestion de l'énergie, de la surveillance des systèmes et des systèmes énergétiques intégrés.

Grâce à l'observation pratique et à l'exploitation expérimentale, les étudiants peuvent développer des compétences en analyse de systèmes, en analyse de flux d'énergie, en interprétation de données, en conception expérimentale et en résolution de problèmes d'ingénierie. Le projet relie donc les équipements de laboratoire individuels à un objectif pédagogique plus large : aider les étudiants à comprendre comment les technologies d'énergie renouvelable et de stockage d'énergie peuvent fonctionner ensemble au sein d'un système énergétique intégré.