פיתוח מערכת לדחיפת אנרגיה לרשת החשמל ממקורות אגירה

זוכה מלגה מטעם משרד המדע הטכנולוגיה והחלל לעבודת מחקר

רועי שרגא סטודנט שנה רביעית להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באונ' אריאל:

פיתוח מערכת לדחיפת אנרגיה לרשת החשמל ממקורות אגירה

על מנת להשתמש במקורות אנרגיה ירוקה יש לבצע אגירה והמרה של האנרגיה הנאגרת לשימוש ע"י הצרכנים השונים. שימוש באנרגיה אגורה הינו תחום אשר צובר תאוצה בכל העולם וחשוב במיוחד למדינות כמו ישראל אשר מוגדרת כאי חשמלי על מנת להתגבר על מצבי צריכה קיצוניים

רועי שרגא אחד מתוך ארבעת זוכי המלגה מטעם משרד המדע לביצוע פרויקט בתואר ראשון על עבודתו בתחום חיבור מקורות אנרגיה מתחדשת לרשת החשמל.

"התקדמות הרשת החכמה והדרישה הגוברת למקורות אנרגיה ירוקים לאספקת החשמל", מסביר רועי שרגא סטודנט שנה רביעית להנדסת חשמל ואלקטרוניקה בהתמחות זרם חזק ובקרה, "מצריכה מערכות ייצור אנרגיה המושתתות על מקורות סטטיסטיים (טורבינות רוח, תאי שמש, וכו') אשר חלקן מייצרות זרם ישר. מקורות אלה עלולים ליצור קושי באספקה יציבה וכתוצאה מכך יציבות רשת החשמל תחת הצריכה המשתנה (תנאי מזג אויר, עומס, תקלות וכד') עלולה להיפגע".

"היות וישראל מוגדרת כאי חשמלי, כלומר אינה נתמכת באספקת חשמל ממדינות שכנות, נוצר צורך נוסף ובו מערכות ייצור החשמל צריכות להיות מותאמות גם לתנאי שיא הצריכה. עובדה זו גורמת להתייקרות מערכת הייצור ולקושי לתת מענה לצריכה ההולכת וגוברת. אחד הפתרונות המוצעים לשם כך הוא אגירה כימית בשעות שיא הייצור לצורך גיבוי רשת החשמל במקרה של שיא בצריכה, תקלה, מחסור וכן בעת תנודות משמעותיות במתח ובתדר. מערכות האגירה הכימיות המצויות כיום בידי מדינת ישראל הם מצברים וסופר-קבלים המספקים זרם. על מנת להשתמש באנרגיה האגורה, נדרשת מערכת שתבצע המרה של המתח ממקורות האגירה למתח רשת החשמל.

המערכת יכולה לעבוד כמקור בודד במיקרו רשת כאשר מדובר באספקת חשמל למערכת עצמאית (stand alone) אשר איננה מחוברת לרשת החשמל הארצית, במקרה זה המערכת תשמש כמקור מתח ותתאים את עצמה לפי הנדרש במתקנים להם היא מספקת את החשמל. מצב עבודה שני הוא דחיפת אנרגיה לרשת החשמל הארצית בזמן צריכה גבוהה או למערכת עצמאית מרובת מקורות, במצב עבודה זה על המערכת לשמש כמקור זרם ולבצע התאמה לפרמטרי הרשת (אמפליטודה, תדר, פאזה).

המחקר עוסק בפיתוח מערכת אשר תיתן פתרון לבעיה המוצגת בעזרת ממיר שלוש רמות מסוג NCP,  אשר מבצעת המרה של האנרגיה האגורה במתח ישר לאנרגיה במתח חילופין.  במסגרת המחקר בוצעו סקר ספרות, תכנון המערכת, ביצוע סימולציה, בנייה וניסוי.

עבודת המחקר של רועי שרגא נעשית במעבדה למערכות  אנרגיה משולבות באוניברסיטה, שם החל לעבוד כעוזר מחקר משנת הלימודים השלישית. המחקר נעשה בהנחייתו של פרופ' אלון קופרמן ומר אילן אהרן.

רועי שרגא, בן 28 מר"ג, שירת כקצין חימוש וכיום סטודנט שנה רביעית להנדסת חשמל ואלקטרוניקה בהתמחות זרם חזק ובקרה. בחר בלימודים אלה כאתגר ובשל כך שתחום זה נמצא בלב ההתפתחות הטכנולוגית וכולל בתוכו תתי-תחומים מגוונים אשר עוסקים בפיתוח מערכות לאספקת חשמל, שימוש במקורות אנרגיה ירוקה,  רכבים חשמליים ומזל"טים, פיתוח חומרה, הנדסה רפואית, תקשורת על סוגיה, אופטיקה ולייזרים - כאשר כל תחום הוא עולם ומלואו.

עבודת המחקר של שרגא נעשית במעבדה למערכות אנרגיה משולבות באוניברסיטה שם החל לעבוד כעוזר מחקר בשנתו השלישית ללימודים. המחקר נעשה בהנחייתו של פרופ' אלון קופרמן ומר אילן אהרון.