Применение гибридной солнечной электростанции для уличного освещения турбазы им.Мокроусова в городе Севастополь

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………. 9
ГЛАВА 1 ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
ГИБРИДНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ……………………….
11
1.1 Введение в проблемы солнечной энергетики ……………………………. 11
1.2 Основные недостатки и перспективы солнечной энергетики ………….. 15
1.3 Погодные условия и количество солнечного излучения Крыма ……….. 18
1.4 Классификация и основные способы построения солнечных
электростанций …………………………………………………………….
20
1.5 Основные схемы солнечных энергосистем ……………………………… 27
1.6 Принципы работы и технические характеристики современных
солнечных энергосистем …………………………………………………..
31
ГЛАВА 2 АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ ПИТАНИЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ …………………
37
2.1 Введение в проблему уличного освещения ……………………………… 37
2.2 Солнечные батареи и модули как источники питания
фотоэлектрического уличного освещения ……………………………….
39
2.2.1 Введение в проблемы солнечной энергетики ………………………….. 39
2.2.2 Использование солнечной активности …………………………………. 40
2.2.3 Модули для преобразования солнечной энергии ………………………. 41
2.2.4 Соединение фотоэлектрических модулей в электрическую цепь …….. 45
2.2.5 Модули для построения гибридных систем электропитания
телекоммуникационных объектов ………………………………………
46
2.2.6 Технические решения поддержания комфортной температуры
при эксплуатации АКБ …………………………………………………..
51
2.2.7 Перспективы автономных систем энергообеспечения на основе
ФЭ-модулей ……………………………………………………………….
52
2.2.8 Рекомендации по эксплуатации элементов и модулей
солнечных батарей ……………………………………………………….
54
2.2.9 Производство ФЭ-модулей в России …………………………………… 55
2.3 Основные требования к источникам света уличного освещения ………. 56
2.4 Светоизлучающий диод (СИД) – как основной прибор для
фотоэлектрического уличного освещения ………………………………..


58
2.5 Роль автоматизированных систем управления и питания
осветительных установок в развитии современных
энергосберегающих систем освещения …………………………………..

64
2.6 Автоматизированные системы управления наружным освещением …… 70
ГЛАВА 3 ПРИМЕНЕНИЕ ГИБРИДНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ДЛЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ …………………..
74
3.1 Проблемы создания гибридных СЭС …………………………………….. 74
3.2 Классификация децентрализованных систем электроснабжения
объектов малой генерации …………………………………………………
80
3.2.1 Общие положения ……………………………………………………….. 80
3.2.2 Качество электроэнергии ……………………………………………….. 81
3.2.3 Требования к количественным характеристикам
электроснабжения ………………………………………………………
82
3.2.4 Классификация услуг по электроснабжению ………………………… 84
3.2.5 Типы децентрализованных систем электроснабжения объектов
малой генерации ………………………………………………………….
87
3.2.6 Структура децентрализованных систем электроснабжения
объектов малой генерации ………………………………………………
91
3.2.7 Объединение подсистем микроэлектростанции ……………………….. 92
3.2.8 Типы децентрализованных систем электроснабжения объектов
малой генерации ………………………………………………………….
93
ГЛАВА 4 РАСЧЁТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИБРИДНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ………………………..
108
4.1 Выбор структуры гибридной СЭС ……………………………………….. 108
4.2 Особенности конструкции и работы солнечных электростанций ……… 116
4.3 Выбор основных компонентов гибридной СЭС …………………………. 120
4.3.1 Выбор солнечной батареи гибридной СЭС ……………………………. 120
4.3.2 Выбор оптимального угла установки солнечной батареи ………….. 121
4.3.3 Выбор аккумуляторных батарей гибридной СЭС ……………………… 122
4.3.4 Выбор контроллера заряда гибридной СЭС ………………………….. 125
4.3.5 Выбор инверторов гибридной СЭС ……………………………………. 125
4.3.6 Выбор устройств слежения за Солнцем ………………………………. 126
4.4 Режим работы гибридной СЭС на зарядку аккумуляторных батарей …. 130
4.5 Расчёт гибридной СЭС …………………………………………………….. 133
4.5.1 Определение энергопотребления уличного освещения и выбор
гибридного инвертора ……………………………………………………
133
4.5.2 Определение значения необходимой емкости аккумуляторной
батареи и их количества …………………………………………………
135
4.5.3 Определение необходимого количества солнечных батарей …………. 138
4.5.4 Выбор контроллера заряда ………………………………………………. 143
4.6 Технико-экономический расчёт гибридной СЭС ………………………… 144
4.6.1 Исходные данные к расчёту гибридной СЭС ………………………….. 144
4.6.2 Расчет капитальных вложений гибридной СЭС ……………………….. 146
4.6.3 Расчет производственных затрат гибридной СЭС …………………….. 148
4.6.4 Расчет производственных доходов и замещения сетевой
электроэнергии …………………………………………………………...
148
4.6.5 Расчет срока окупаемости системы без дисконтирования
финансовых потоков ……………………………………………………..
149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………….. 152
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ………….. 154
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ………………………………………… 155

Весь текст будет доступен после покупки

Современное развитие энергетики в России характеризуется ростом стоимости производства энергии. Наибольшее увеличение стоимости энергии наблюдается в удаленных районах Сибири и Дальнего Востока России, Камчатки, Курильских островов, где в основном используются децентрализованные системы электроснабжения на базе дизельных электростанций, работающих на привозном топливе.
Для интенсификации практического использования возобновляемых энергоресурсов в этих странах законодательно устанавливаются различные льготы для производителей «зеленой» энергии. Однако решающий успех возобновляемой энергетики определяется в конечном счете ее эффективностью в сравнении с другими более традиционными на сегодня энергоустановками топливной энергетики.
Если использовать понятие качества энергии – коэффициент полезного действия, определяющий долю энергии источника, которая может быть превращена в механическую работу, то ВИЭ можно классифицировать следующим образом: возобновляемые источники механической энергии характеризуются высоким качеством и используются в основном для производства электроэнергии. Так, качество гидроэнергии характеризуется значением 0,6-0,7; ветровой – 0,3-0,4. Качество тепловых и лучистых ВИЭ не превышает 0,3-0,35. Еще ниже показатель качества солнечного излучения, используемого для фотоэлектрического преобразования, – 0,15-0,3.
К основным недостаткам, ограничивающим применение ВИЭ, следует отнести относительно низкую энергетическую плотность и крайнюю изменчивость. Низкая удельная мощность потока энергоносителя приводит к увеличению массогабаритных показателей энергоустановок, а изменчивость первичного энергоресурса, вплоть до периодов его полного отсутствия, вызывает необходимость в устройствах аккумулирования энергии или резервных энергоисточников.
В результате, стоимость производимой энергии оказывается высока даже при отсутствии топливной составляющей в совокупной цене энергии.
Повышение энергетической эффективности установок, использующих ВИЭ, является весьма актуальной проблемой, которая решается различными путями, предусматривающими как улучшение технико-экономических характеристик собственно энергетического оборудования, так и оптимизацию его энергетических балансов и режимов с учетом изменяющейся нагрузки и энергии возобновляемого источника.

Весь текст будет доступен после покупки

ПРИМЕНЕНИЕ ГИБРИДНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
ДЛЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ТУРБАЗЫ ИМЕНИ МОКРОУСОВА
В ГОРОДЕ СЕВАСТОПОЛЬ

ГЛАВА 1

ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
ГИБРИДНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

1.1 Введение в проблемы солнечной энергетики

Общая тенденция для возобновляемых источников энергии – увеличение экономического потенциала, в то время как для традиционных источников энергии – уменьшение.
Применению ВИЭ в настоящее время способствует тот факт, что значительно усовершенствована их конструкция и улучшились эксплуатационно-технические характеристики, как электромашинных генераторов, так и статических преобразователей, которые осуществляют функции преобразования электроэнергии и стабилизации её параметров [1].
Перечисленные станции могут использоваться в качестве основных или дополнительных (резервных) источников электроэнергии сельскохозяйственных потребителей, а также в рекреационных районах России.
Технологии получения электрической энергии от ВИЭ значительно безопаснее с точки зрения экологии, чем от электростанций, работающих на традиционном топливе. Однако, целесообразно, рассматривая перспективы применения возобновляемых источников энергии необходимо рассмотреть их достоинства и недостатки в сравнении с традиционными источниками энергии (ТИЭ).

Весь текст будет доступен после покупки

Базовые принципы солнечной энергетики для проектирования и строительства солнечных электростанций .: Учебное пособие,, Минск , 2016 г. 79 стр. с илл.
Солнечные фотоэлектрические станции : монография / Р. А. Амерханов [и др.]. – Краснодар : КубГАУ, 2017. – 206 с.
Бессель В. В., Кучеров В. Г., Мингалеева Р. Д. Изучение солнечных фотоэлектрических элементов: Учебно-методическое пособие. – М.: Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, 2016. – 90 с.
Охоткин Г.П., Серебрянников А.В. Основные принципы построения автономных солнечных электростанций[Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2012
Солнечная инсоляция– справочные таблицы [Электронный ресурс]. // Альтернативная энергетика: сайт URL: http://alternativenergy.ru/solnechnaya-energetika/312-solnechnaya-insolyaciya.htm
Кувшинов В.В., Морозова Н.В. «Солнечная энергетика» Учебное пособие.- М.: Издательство «Спутник+», 2018.- 193 с.
Баранов Н.Н. Нетрадиционные источники и методы преобразования энергии: учебное пособие для вузов / Н.Н. Баранов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2012. — 384 с.: ил
Проектирование фотоэлектрических систем : учебно-методическое пособие / сост. А. А. Бутько, В. А. Пашинский, П. А. Русецкий и др. – Минск : ИВЦ Минфина, 2018. – 294 с.
Солнечные фотоэлектрические станции : монография / Р. А. Амерханов [и др.]. – Краснодар : КубГАУ, 2017. – 206 с.
Лукутин Б.В. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении: монография / Б.В. Лукутин, О.А. Суржикова., Е.Б. Шандарова. – М.:Энергоатомиздат, 2008. – 231 с.

Весь текст будет доступен после покупки