Исследование системы электропитания на основе альтернативных источников энергии.

ВВЕДЕНИЕ
3
ГЛАВА 1 УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЫНКА АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
6
1.1 Роль и значение альтернативной энергетики в мировом энергетическом балансе
6
1.2 Основные направления и виды альтернативной энергетики 9
1.3 Предпосылки и условия расширения использования возобновляемой энергетики в мире
20
1.4 Развитие возобновляемой энергетики 27
1.5 Основные преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии
32
ГЛАВА 2 СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, ТРЕБОВАНИЯ К НИМ И ВИДЫ.
34
2.1 Требования предъявляемые к системам электропитания 34
2.2 Структурная схема системы электропитания 38
2.3 Структуры систем электропитания постоянного тока 42
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
48
3.1 Анализ Структуры автономного питания на примере сенсоров беспроводных сетей
48
3.2 Автономное батарейное питание сенсоров 48
3.3 Автономное питание сенсоров с зарядом аккумулятора от солнечной батареи
52
3.4 Автономное питание сенсоров с использованием энергии внешней среды 60
3.5 Модель харвестера радиосигнала на базе повышающего DC/DC преобразователя
62
3.6 Модель харвестера радиосигнала на базе понижающего DC/DC 68
3.7 Моделирование РЧ-харвестера на понижающем преобразователе с накопителем на суперконденсаторе
74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 78

Весь текст будет доступен после покупки

Электричество стало неотъемлемой частью повседневной жизни современного человека, пронизывая все сферы деятельности и революционизируя способы взаимодействия с окружающим миром. В XX и XXI веках стремительное развитие научно-технического прогресса привело к увеличению потребления электроэнергии, что повлияло на экономический рост, инфраструктурные изменения и уровень жизни населения.
При этом использование электроэнергии по всему миру неравномерно распределено: в развивающихся странах доступ к электричеству остается ограниченным, в то время как развитые государства продолжают наращивать потребление. Существующий баланс значительно осложняется глобальными вызовами, такими как изменение климата и необходимость перехода на устойчивые источники энергии, по данным Международного энергетического агентства (IEA), в 2021 году глобальное потребление электроэнергии составило около 23 000 ТВт·ч (тера ватт-часов). Ожидается, что с ростом населения и экономическим развитием потребление электроэнергии будет продолжать увеличиваться..
Проблемы, связанные с выработкой и распределением электроэнергии, требуют комплексного подхода и инновационных решений. Возобновляемые источники энергии, такие как солнечные и ветровые установки, становятся все более актуальными, отвечая на потребности в чистой энергетике. Важно также отметить и значимость энергоэффективности, которая позволяет снижать общее потребление и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, формируя устойчивое будущее для грядущих поколений.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЫНКА АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

1.1 Роль и значение альтернативной энергетики в мировом энергетическом балансе
Наличие стабильного энергоснабжения – основа для эффективного развития человечества. Удовлетворение большей части потребностей в энергии на сегодняшний день происходит за счет ее традиционных источников. Тем не менее, начиная с середины XX в., энергетическая политика многих государств мира подвергается значительным изменениям в связи с рядом факторов, среди которых: исчерпаемость ресурсов основных энергоносителей, в числе которых наиболее значимые – нефть, газ и уголь, неравномерность распределения ресурсов между государствами, вопросы безопасности использования ядерной энергетики, климатические изменения, связанные с использованием углеводородов, растущие потребности человека в электроэнергии, а также энергетическая безопасность государств.
В разные периоды времени доли отдельных источников энергии в энергобалансах стран менялись в т. ч. и в связи с техническим прогрессом в энергетической отрасли, а также с разработкой новых месторождений. В настоящее время выделяется четыре основные группы источников энергии: органическое топливо (ископаемые источники), альтернативные источники, гидроэнергия и атомная энергия. В начале XX в. значительную часть топливно-энергетического баланса занимал ископаемый уголь, в то время как нефть и газ составляли всего несколько процентов. Однако уже к концу XX в. около двух третей энергобаланса составляли нефть и газ , что привело к стремительному сокращению запасов и неуклонному росту цен, в связи с чемначались крупномасштабные исследования для поиска альтернативы углеводородам. В последнее время четко прослеживается тенденция увеличения доли использования возобновляемых источников энергии в мировом энергетическом балансе. Кроме того, в работе под названием
«Энергетика для завтрашнего мира – время действовать» Международного энергетического совета указывается на то, что к 2050 г. доля альтернативной энергетики достигнет не менее одной трети всех используемых энергетических ресурсов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Андреев В. М., Гнатюк В. И., Гутников В. А. и др. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии: учебное пособие / под ред. В. В. Елистратова. — Санкт-Петербург : Издательство Политехнического университета, 2023.
2. Возобновляемая энергетика в изолированных системах Дальнего Востока России / В. Г. Киселёв, С. П. Суровцев, В. Ю. Сизёнов [и др.] ; под редакцией В. Г. Киселёва. — Москва : Наука, 2022.
3. Голицын М. В., Голицын А. М., Пронина Н. В. Альтернативные энергоносители. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2024.
4. Григораш О. В., Степура Ю. П., Сулейманов Р. А., Власенко Е. А. Возобновляемые источники электроэнергии. Методы расчёта характеристик и параметров. — Краснодар: КубГАУ, 2017.
5. Елистратов В. В., Кузнецов М. В. Проектирование и оптимизация автономных систем электроснабжения с возобновляемыми источниками энергии. — Санкт-Петербург: Издательство Политехнического университета, 2020.
6. Кашкаров А. П. Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные конструкции. — Москва: ДМК Пресс, 2019.

Весь текст будет доступен после покупки