Разработка солнечной электростанции в Оренбургской области
|
Введение 3
1 Теоретические основы строительства солнечной электростанции 7
1.1 Теоретическое обоснование внедрения солнечной электростанции 7
1.2 Тенденции развития солнечной энергетики в России 14
1.3 Обоснование возможности и необходимости применения солнечных
батарей как источника электрической энергии для электроснабжения ПАО «Орскнефтеоргсинтез» в Оренбургской области 21
2 Разработка проекта солнечной электростанции 27
2.1 Выбор солнечных батарей 27
2.2 Выбор схемы выдачи мощности на электростанции 36
2.3 Расчет токов короткого замыкания 38
2.4 Выбор электрооборудования солнечной электростанции 43
3 Анализ экономической эффективности разработки 63
Заключение 73
Список используемой литературы и используемых источников 76
1 Теоретические основы строительства солнечной электростанции 7
1.1 Теоретическое обоснование внедрения солнечной электростанции 7
1.2 Тенденции развития солнечной энергетики в России 14
1.3 Обоснование возможности и необходимости применения солнечных
батарей как источника электрической энергии для электроснабжения ПАО «Орскнефтеоргсинтез» в Оренбургской области 21
2 Разработка проекта солнечной электростанции 27
2.1 Выбор солнечных батарей 27
2.2 Выбор схемы выдачи мощности на электростанции 36
2.3 Расчет токов короткого замыкания 38
2.4 Выбор электрооборудования солнечной электростанции 43
3 Анализ экономической эффективности разработки 63
Заключение 73
Список используемой литературы и используемых источников 76
Солнечная энергетика является одним из наиболее перспективных и быстро развивающихся направлений в области возобновляемой энергетики. Солнечная радиация является практически неисчерпаемым источником энергии, который может обеспечить потребности человечества в энергии на многие десятилетия и даже столетия. Оренбургская область, как один из крупнейших регионов России, обладает значительным потенциалом для развития солнечной энергетики.
«Но в последнее время, когда казалось, что перспективы традиционной энергетики на ископаемом топливе достаточно устойчивы, в нарастающем темпе стали проявляться ее негативные стороны - загрязнение окружающей среды в сочетании с быстрым уменьшением легкодоступных запасов угля, нефти, газа. Так, по данным ЮНЕСКО, при сохранении существующих тенденций потребления мировых запасов ископаемого топлива хватит на 40 - 100 лет».
«Естественно, что человечество попыталось среагировать на появляющиеся проблемы и было выдвинуто ряд решений по их преодолению. В частности, были найдены возможности использования термоядерных реакций, которые могут обеспечить человечество энергией на многие тысячелетия. Однако, экологические проблемы при этом не снимаются, а наоборот, еще более обостряются из-за необходимости хранения радиоактивных отходов и возможности аварий атомных электростанций. Таким образом, можно полагать, что освоение атомной энергии не устраняет проблем энергообеспечения».
В наше время многие страны обращают все больше внимания на возобновляемые источники энергии, изучая возможность использования солнечной, ветровой, речной энергии, силы приливов, биомассы и других ВИЭ. Эти источники находятся в природе в первозданном виде и, следовательно, не загрязняют окружающую среду. Также они неисчерпаемы в силу своего постоянного возобновления.
Использование ВИЭ в качестве источников электрической энергии позволяет создать систему любой сложности, не зависящую от централизованной энергосистемы.
Однако стоит отметить, что возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, имеют нестабильный характер выработки электроэнергии, что затрудняет их использование в больших масштабах. Тем не менее, они могут быть полезны для малых предприятий и изолированных систем электроснабжения в качестве микрогенерации.
Актуальность магистерской диссертации заключается в том, что у предприятия ПАО «Орскнефтеоргсинтез» планируется повышение потребляемой мощности, в связи с чем мощности Орской ТЭЦ будет не хватать в максимальном режиме работы предприятия. В связи с этим необходимо строительство нового объекта генерации электрической энергии, в качестве которого в рамках данной ВКР предлагается рассмотреть солнечную электростанцию, так как данный проект является приоритетным с точки зрения развития возобновляемой энергетики нашей страны.
Объект исследования - электроэнергетическая сеть Оренбургской области.
Предмет исследования - солнечная электростанция, расположенная в Оренбургской области.
Цель диссертационного исследования заключается в сокращении расходов на электроэнергию ПАО «Орскнефтеоргсинтез» за счет установки дополнительного источника питания - солнечной электростанции, которая будет обеспечивать максимальную эффективность и экономичность при эксплуатации.
«Но в последнее время, когда казалось, что перспективы традиционной энергетики на ископаемом топливе достаточно устойчивы, в нарастающем темпе стали проявляться ее негативные стороны - загрязнение окружающей среды в сочетании с быстрым уменьшением легкодоступных запасов угля, нефти, газа. Так, по данным ЮНЕСКО, при сохранении существующих тенденций потребления мировых запасов ископаемого топлива хватит на 40 - 100 лет».
«Естественно, что человечество попыталось среагировать на появляющиеся проблемы и было выдвинуто ряд решений по их преодолению. В частности, были найдены возможности использования термоядерных реакций, которые могут обеспечить человечество энергией на многие тысячелетия. Однако, экологические проблемы при этом не снимаются, а наоборот, еще более обостряются из-за необходимости хранения радиоактивных отходов и возможности аварий атомных электростанций. Таким образом, можно полагать, что освоение атомной энергии не устраняет проблем энергообеспечения».
В наше время многие страны обращают все больше внимания на возобновляемые источники энергии, изучая возможность использования солнечной, ветровой, речной энергии, силы приливов, биомассы и других ВИЭ. Эти источники находятся в природе в первозданном виде и, следовательно, не загрязняют окружающую среду. Также они неисчерпаемы в силу своего постоянного возобновления.
Использование ВИЭ в качестве источников электрической энергии позволяет создать систему любой сложности, не зависящую от централизованной энергосистемы.
Однако стоит отметить, что возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, имеют нестабильный характер выработки электроэнергии, что затрудняет их использование в больших масштабах. Тем не менее, они могут быть полезны для малых предприятий и изолированных систем электроснабжения в качестве микрогенерации.
Актуальность магистерской диссертации заключается в том, что у предприятия ПАО «Орскнефтеоргсинтез» планируется повышение потребляемой мощности, в связи с чем мощности Орской ТЭЦ будет не хватать в максимальном режиме работы предприятия. В связи с этим необходимо строительство нового объекта генерации электрической энергии, в качестве которого в рамках данной ВКР предлагается рассмотреть солнечную электростанцию, так как данный проект является приоритетным с точки зрения развития возобновляемой энергетики нашей страны.
Объект исследования - электроэнергетическая сеть Оренбургской области.
Предмет исследования - солнечная электростанция, расположенная в Оренбургской области.
Цель диссертационного исследования заключается в сокращении расходов на электроэнергию ПАО «Орскнефтеоргсинтез» за счет установки дополнительного источника питания - солнечной электростанции, которая будет обеспечивать максимальную эффективность и экономичность при эксплуатации.
В данной магистерской диссертации было проведено исследование и проектирование солнечной электростанции, расположенной в Оренбургской области.
Рассмотрены теоретические основы использования солнечной энергетики. С каждым годом стоимость электроэнергии, поставляемой для нужд предприятия увеличивается, поэтому было решено для нужд предприятия построить новый объект генерации электрической энергии - солнечную электростанцию.
В Оренбургской области из 365 дней в году 250 солнечных дней. Таким образом, Оренбургская область обладает огромным потенциалом солнечной энергетики. Также на территории области, в том числе и в непосредственной близости от города Орск есть много больших пространств земли, на которых возможно размещение солнечных электростанций. Поэтому принято решение для электроснабжения ПАО «Орскнефтеоргсинтез» построить солнечную электростанцию.
Мощность будущей электростанции определяется двумя факторами: во- первых, это дополнительная мощность, необходимая предприятию после планируемого увеличения производства, а во-вторых, это наличие достаточного пространства для строительства солнечной электростанции (для размещения фотоэлектрических модулей). На проектируемой солнечной электростанции с учетом имеющейся площади планируется к установке 99924 фотоэлектрических солнечных модуля (ФСМ) AST-235-255, производства компании ООО «ХЕВЕЛ» с пиковой мощностью 255 Вт. Таким образом установленная мощность проектируемой солнечной электростанции составляет 25,48 МВт.
Разработан проект солнечной электростанции. ФСМ собираются последовательно в группы по 22 модуля. Группы ФСМ подключаются параллельно, две группы в один стринг. Каждый стринг подключается к вводу
сумматора по 14 (15) присоединений на один сумматор. Применяется
сумматор фотоэлектрический с дистанционным контролем потоков ArrayBox16-300 1000 V DC ЗАО «Шнайдер-Электрик» - 160 шт.
Представлено распределение ФСМ по СЭС. Выбрана схема выдачи мощности на электростанции. Для выдачи мощности солнечной электростанции в энергосистему на электростанции необходимо установить два повышающих трансформатора. Выдача мощности предусматривается на напряжении 110 кВ, и таким образом напряжение на ВН силового трансформатора составляет 110 кВ. Принимаются к установке два силовых трансформатора ТРДН- 25000/110/10. Рассчитаны токи короткого замыкания. Выбрано электрооборудование солнечной электростанции. В ОРУ-110 кВ электростанции применяются выключатели ВЭБ-110/40/2500 УХЛ1 со встроенными трансформаторами тока и разъединители РГП СЭЩ-2- 110/1250-40УХЛ1. Также в цепях трансформаторов применяются трансформаторы тока ТОГФ-110-111-400/5-0,5/10Р/10Р УХЛ1. «Для защиты оборудования электростанции от перенапряжений применяются ограничители перенапряжения. Для подключения измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики применяются трансформаторы напряжения ЗНОГ-110-3-У1. Исходя из условий питания вспомогательных механизмов электростанции, выбраны два трансформатора типа ТМ-1600/10/0,4, которые подключаются к сборным шинам НН. Распределительное устройство РУ 10 кВ выполнено комплектным (КРУ) со шкафами типа К-104М с выключателями ВВЭ-10У, трансформаторами тока ТЛК» [17]. В ячейках типа КРУ К-104М к установке принимается ТН типа НАЛИ-10.
...
Рассмотрены теоретические основы использования солнечной энергетики. С каждым годом стоимость электроэнергии, поставляемой для нужд предприятия увеличивается, поэтому было решено для нужд предприятия построить новый объект генерации электрической энергии - солнечную электростанцию.
В Оренбургской области из 365 дней в году 250 солнечных дней. Таким образом, Оренбургская область обладает огромным потенциалом солнечной энергетики. Также на территории области, в том числе и в непосредственной близости от города Орск есть много больших пространств земли, на которых возможно размещение солнечных электростанций. Поэтому принято решение для электроснабжения ПАО «Орскнефтеоргсинтез» построить солнечную электростанцию.
Мощность будущей электростанции определяется двумя факторами: во- первых, это дополнительная мощность, необходимая предприятию после планируемого увеличения производства, а во-вторых, это наличие достаточного пространства для строительства солнечной электростанции (для размещения фотоэлектрических модулей). На проектируемой солнечной электростанции с учетом имеющейся площади планируется к установке 99924 фотоэлектрических солнечных модуля (ФСМ) AST-235-255, производства компании ООО «ХЕВЕЛ» с пиковой мощностью 255 Вт. Таким образом установленная мощность проектируемой солнечной электростанции составляет 25,48 МВт.
Разработан проект солнечной электростанции. ФСМ собираются последовательно в группы по 22 модуля. Группы ФСМ подключаются параллельно, две группы в один стринг. Каждый стринг подключается к вводу
сумматора по 14 (15) присоединений на один сумматор. Применяется
сумматор фотоэлектрический с дистанционным контролем потоков ArrayBox16-300 1000 V DC ЗАО «Шнайдер-Электрик» - 160 шт.
Представлено распределение ФСМ по СЭС. Выбрана схема выдачи мощности на электростанции. Для выдачи мощности солнечной электростанции в энергосистему на электростанции необходимо установить два повышающих трансформатора. Выдача мощности предусматривается на напряжении 110 кВ, и таким образом напряжение на ВН силового трансформатора составляет 110 кВ. Принимаются к установке два силовых трансформатора ТРДН- 25000/110/10. Рассчитаны токи короткого замыкания. Выбрано электрооборудование солнечной электростанции. В ОРУ-110 кВ электростанции применяются выключатели ВЭБ-110/40/2500 УХЛ1 со встроенными трансформаторами тока и разъединители РГП СЭЩ-2- 110/1250-40УХЛ1. Также в цепях трансформаторов применяются трансформаторы тока ТОГФ-110-111-400/5-0,5/10Р/10Р УХЛ1. «Для защиты оборудования электростанции от перенапряжений применяются ограничители перенапряжения. Для подключения измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики применяются трансформаторы напряжения ЗНОГ-110-3-У1. Исходя из условий питания вспомогательных механизмов электростанции, выбраны два трансформатора типа ТМ-1600/10/0,4, которые подключаются к сборным шинам НН. Распределительное устройство РУ 10 кВ выполнено комплектным (КРУ) со шкафами типа К-104М с выключателями ВВЭ-10У, трансформаторами тока ТЛК» [17]. В ячейках типа КРУ К-104М к установке принимается ТН типа НАЛИ-10.
...
Подобные работы
- КРАТКОСРОЧНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Диссертации (РГБ), электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2020 - КРАТКОСРОЧНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Авторефераты (РГБ), электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 250 р. Год сдачи: 2020 - ЮРИДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Магистерская диссертация, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4875 р. Год сдачи: 2016 - Преодоление ресурсозависимости как фактор обеспечения национальной безопасности Японии
Бакалаврская работа, история . Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016