КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 5
ОПРЕДЕЛЕНИЯ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ 10
1.1 Современные тенденции развития возобновляемой энергетики 10
1.2 Возможности повышения эффективности электроснабжения удаленных объ-ектов 16
1.3 Перспективы развития возобновляемых источников энергии в России 19
2 ОСОБЕННОСТИ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВОЗ-ОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 23
2.1 Основные принципы создания комплексных энергосистем на основе возоб-новляемых источников энергии 23
2.2 Системы аккумулирования энергии возобновляемых источников энергии 25
2.3 Примеры комплексных энергосистем на основе возобновляемых источников энергии 29
3 ПРОЕКТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОСЕЛЕНИЯ ДОЛОТУЙ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИБРИДНЫХ СИСТЕМ 35
3.1. Состав гибридной системы электроснабжения 35
3.2. Построение гибридной системы на стороне переменного тока 37
3.3. Определение числа и мощности дизель-генераторов 43
3.4. Определение числа фотоэлектрических панелей 46
3.5. Расчет емкости накопителей 49
3.6. Расчет токов КЗ в сети собственных нужд 55
3.7. Выбор и проверка линий электропередач 62
3.8. Выбор электрических аппаратов 66
4 ОЦЕНКА ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ОСВОЕНИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРО-СНАБЖЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 76
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 78

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования. Одной из причин ограниченного исполь-зования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) является дискретность энергетических потоков – периодичность поступления и изменяемость энер-гетического потенциала, что во многих случаях их использования создает существенные осложнения и не обеспечивает требуемые параметры энергопотребления. Кроме того, в процессе широкомасштабного внедрения оборудования в возобновляемой энергетике появляется проблема создания регулирующих мощностей на основе традиционных энергосистем для обеспечения стабильного энергоснабжения в периоды отсутствия энергии возобновляемых источников. Хотя в некоторых случаях такая необходимость полностью оправдана, в данное время в рамках возобновляемой энергетики существует целый ряд технических средств и методов решения этой проблемы, в том числе за счет использования аккумуляторов электрической и тепловой энергии.
Высокие технико-экономические показатели применения возобновляе-мых источников энергии, стабильные рабочие параметры энергетического оборудования и стабильное энергоснабжение потребителей, достигаются при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии, комплексном ее аккумулировании, и при сочетании ВИЭ как между собой, так и с техникой и технологиями традиционной энергетики. Создание эффективных комплексных энергосистем (КЭС) с комплексным использованием различных аккумуляторов энергии позволяет повышать эффективность энерго использования ВИЭ на 30-50%, улучшает параметры выработанной энергии и обеспечивает стабильность энергоснабжения потребителей. Современные технологии и оборудование, а также приемы рационального использования ВИЭ, основанные на комплексном использовании разных видов ВИЭ и аккумуляторов энергии, фактически ликвидируют препятствия к их широкомасштабному внедрению [1, 2].
В настоящее время в России находится большое количество потребите-лей, проживающих в труднодоступных районах (малые города, поселки), ко-торые изолированы от существующих энергосетей или испытывают затруднения с постоянным снабжением электроэнергией. Актуальным решением данной проблемы является установка автономной гибридной системы [1].
В настоящее время использование альтернативных источников является экономически нецелесообразным в районах с развитой структурой традици-онной энергетики. Однако для удаленных регионов, открывается перспектива использования возобновляемых источников энергии, с помощью автономных гибридных систем. Гибридная система – установка с несколькими источниками электрической энергии (генераторами), использующими не менее двух разных технологий производства электроэнергии. Функция гибридных систем заключается в поставке электрической мощности и энергии для отдельных или постоянных потребителей [2].

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

1.1. Современные тенденции развития возобновляемой энергетики

На протяжении всей истории развитие человечества сопровождается по-вышением объемов производства и потребления энергии. Энергетика играет важную роль в жизни людей, развитии государства и его функционирования в целом. Невозможно представить, каким путем двигалась бы страна без раз-витой энергосистемы. Источники энергетики, как правило, делят на возобновляемые и невозобновляемые. В современном мире все больше государств наращивает объемы генерации энергии за счет возобновляемых источников в силу нынешней климатической повестки, поэтому отдельные развитые и развивающиеся страны все чаще заявляют об отказе от использования невозобновляемых (ископаемых) источников энергии (газ, нефть, уголь) и утверждают программы постепенного отказа от потребления углеводородов.
Возобновляемые источники энергии представляют собой источник пер-вичной энергии, который может использоваться для извлечения возобновляемых энергетических продуктов. К возобновляемым источникам энергии относятся: ветроэнергетика, гидроэнергетика, солнечная энергетика, геотермальная энергетика, биоэнергетика, а также электростанции, генерирующие энергию за счет приливов и отливов. Важным преимуществом ВИЭ по сравнению с не-возобновляемыми источниками энергии является их экологичность и низкий углеродный след: генерация энергии за счет невозобновляемых источников сопровождается выбросом в атмосферу парниковых газов, в случае с ВИЭ – вред экологии значительно ниже, а выбросы парниковых газов отсутствуют. Также положительной стороной развития ВИЭ является повышение занятости населения. Количество занятого населения в отрасли ВИЭ увеличилось на 9% за последние 5 лет [1, с. 97].
С целью стимулирования и развития ВИЭ в России определены основные направления политики в сфере повышения эффективности ВИЭ до 2024 г. Данная программа включает в себя в первую очередь создание производственной инфраструктуры. С 2013 г. в России работает механизм поддержки ВИЭ на внутреннем оптовом и розничном рынках. Согласно проекту оптовые производители электро-энергии получают оплату за генерацию электро-энергии на базе ВИЭ, однако в отличие от розничного рынка разрешено строительство и использование только объектов солнечной и ветряной энергетики, а также гидроэлектростанции (мощностью до 25 МВт). Помимо прочего, отличается принцип возврата вложений инвесторов: на оптовом рынке окупаемость проекта обеспечивается за счет договора о предоставлении мощности (ДПМ ВИЭ), в то же время на розничном рынке окупаемость обеспечивается благодаря установленному долгосрочному тарифу. Программа предполагает конкурентный отбор как для оптового, так и для розничного рынков, что, в свою очередь, стимулирует производителей электроэнергии. Инвесторы, выигравшие конкурс и заключившие договор о предоставлении мощности, получают гарантию возврата инвестиций с фиксированной доходностью за счет платежей за мощность. На розничном рынке электроэнергии предусмотрен также конкурентный отбор, срок окупаемости и норма доходности проекта находятся на том же уровне.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Борисов, М. Г. Новая энергетика и геополитика / М. Г. Борисов // Большая Евразия: развитие, безопасность, сотрудничество. – 2022. – № 5–1. – С. 49–54.
2. Грицан, Е. Д. Перспективы развития мирового энергетического рынка в условиях нестабильности / Е. Д. Грицан // Российский внешнеэкономический вестник. – 2022. – № 11. – С. 98–107.
3. Качелин, А. С. Региональные особенности мирового газового рынка в период геополитической нестабильности / А. С. Качелин // Экономический журнал. – 2022. – № 1 (65). – С. 55–66.
4. Рогатных, Е. Б. Зеленая экономика и ее влияние на экономическое развитие в XXI веке / Е. Б. Рогатных, М. А. Сердунь // Российский внешнеэкономический вестник. – 2022. – № 3. – С. 18–32.
5. Шуйский, В. П. Сдвиги в мировой экономике и российский экспорт энергоносителей / В. П. Шуйский // Российский внешнеэкономический вестник. – 2022. – № 3. – С. 7–17.
6. A review on the complementarity of renewable energy sources: concept, metrics, application and future research directions / Jurasz J., Canales F.A., Kies A. [et al.] // Solar Energy. – 2020. – Vol. 195. – P. 703–724. – URL: https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.11.087 (дата обращения: 25.05.2023). – Text : Electronic.
7. Control of an isolated microgrid including renewable energy resources / Feddaoui O., Toufouti R., Labed D., Meziane S. // Serbian Journal of Electrical Engineering. – 2020. – Vol. 17, № 3. – P. 297-312. – URL: https://doi.org/10.2298/SJEE2003297F (дата обращения: 25.05.2023). – Text : Electronic.
8. Bhatti, H. J. Making the world more sustainable: enabling localized energy generation and distribution on decentralized smart grid systems / Bhatti H. J., Danilovic M. // World Journal of Engineering and Technology. – 2018. – Vol. 6, № 2. – P. 350–382. – URL: https://doi.org/10.4236/wjet.2018.62022 (дата обращения: 25.05.2023). – Text : Electronic.
9. Манусов, В. З. Оптимизация режимов электропотребления автономной электрической системы с возобновляемыми и альтернативными источниками энергии / Манусов В. З., Назаров М. Х. // Вестник Иркутского государственного технического университета. –2020. – Т. 24, № 4. – С. 810820. – URL: https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-4-810-820 (дата обращения: 25.05.2023). – Текст : электронный.

Весь текст будет доступен после покупки