This article is devoted to the methods for enhancing the power plants’ efficiency in accumu-lation of a surplus electrical energy obtained using the renewable energy sources. The study is aimed at analyzing the efficiency of perspective power plants for accumulation of the surplus electricity in the form of compressed air based on rotary piston engines. To achieve the goal a comparative analysis of efficiency of diabatiс and adiabatic schemes of the electric energy storage was performed. The analysis was found to reveal the major advantages and disadvantages, along with the design features of each type of schemes. The main ways to increase the efficiency of the compressed air storage units, using the rotary piston engines as the electrical energy generators, were established. The experimental operational characteristics of the rotary piston engines showed that they are relevant to the parameters of the power units of air accumulation. The most significant results reveal that the methods for the analysis and of generalization have been used to develop the principal schemes of diabatic and adia-batic power plants for the accumulation of the surplus electrical energy in the form of compressed air using rotary piston engines, which require no additional air heating prior to expansion. The signifi-cance of the results obtained is that the use of the rotary piston engines being a part of the diabatic ac-cumulation unit, allowed a complete exclusion of CO2 emission into the atmosphere

În lucrarea se discută modalități de îmbunătățire a eficienței centralelor electrice care acumulează excesul de energie electrică obținută din surse regenerabile de energie. Scopul principal al studiului este de a analiza eficiența centralelor electrice promițătoare pentru acumularea excesului de energie electrică sub formă de aer comprimat pe baza motoarelor cu piston rotativ. Pentru a atinge obiectivul stabilit al studiului, a fost efectuată o analiză comparativă a eficienței schemelor diabatice și adiabatice de acumulare a energiei electrice, care a relevat principalele avantaje și dezavantaje, precum și caracteristicile de proiectare ale fiecăreia dintre scheme. S-au stabilit principalele modalități de creștere a eficienței unităților de stocare a aerului comprimat prin utilizarea motoarelor cu piston rotativ ca generator de energie electrică. Din caracteristicile experimentale prezentate de performanță ale motoarelor cu piston rotativ, rezultă că acestea corespund pe deplin parametrilor centralelor electrice de stocare a aerului. Rezultatul cel mai semnificativ este că, prin metode de analiză și generalizare, au fost elaborate diagrame schematice ale centralelor electrice diabatice și adiabatice pentru acumularea excesului de energie electrică sub formă de aer comprimat utilizând motoare cu piston rotativ care nu necesită încălzire suplimentară a aerului înainte de expansiune. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că utilizarea motoarelor cu piston rotativ ca parte a unei unități de stocare diabetice a făcut posibilă eliminarea completă a emisiilor de CO2 în atmosferă, asigurând în același timp eficiența energetică globală a unității la nivelul de 41%. Sunt prezentate ecuațiile de bază ale modelului matematic al ciclului de lucru al unui motor cu piston rotativ.

В данной статье рассмотрены способы повышения эффективности энергетических установок аккумулирования избыточной электрической энергии, полученной с возобновляемых источников энергии. Основной целью исследования является анализ эффективности перспективных энергетических установок аккумулирования избыточной электрической энергии в виде сжатого воздуха на базе роторно-поршневых двигателей. Для достижения поставленной цели исследования проведен сравнительный анализ эффективности работы диабатической и адиабатической схем аккумулирования электрической энергии, который выявил основные преимущества и недостатки, а также конструктивные особенности каждой из схем. Установлены основные пути повышения эффективности установок аккумулирования сжатого воздуха за счет применения в качестве генератора электрической энергии роторно-поршневых двигателей. Из представленных экспериментальных эксплуатационных характеристик роторно-поршневых двигателей следует, что они в полной мере соответствуют параметрам энергетических установок аккумулирования воздуха. Наиболее существенным результатом является то, что методами анализа и обобщения разработаны принципиальные схемы диабатической и адиабатической энергетических установок аккумулирования избыточной электрической энергии в виде сжатого воздуха с использованием роторно-поршневых двигателей, не требующих дополнительного подогрева воздуха перед расширением. Значимость полученных результатов состоит в том, что применение роторно-поршневых двигателей в составе диабатической установки аккумулирования позволило полностью исключить выбросы СО2 в атмосферу при обеспечении общей энергоэффективности установки на уровне 41 %. Приведены основные уравнения математической модели рабочего цикла роторно-поршневого двигателя. Представлены результаты математического моделирования рабочего процесса роторно-поршневого двигателя при использовании адиабатической схемы аккумулирования. Согласно представленным результатам исследования, подогрев воздуха перед расширением позволяет повысить эффективность преобразования энергии в роторно-поршневых двигателях. Рост индикаторных показателей при увеличении температуры сжатого воздуха перед расширением на 80оС составил 11 %, а общая эффективность установки увеличивается до 46 %.