Введение
Глава 1. Перспективы развития солнечной энергии
на территории Республики Тыва
1.1 Мировой опыт использования солнечной энергетики
1.2 Перспективы развития солнечной энергетики в России
1.3 Перспективы развития солнечной энергетики на Республике Тыва
1.4 Сравнительный анализ схем автономных электростанций, использующих установки возобновляемой энергетики
1.5 График нагрузки потребителей сета отдыха «Тере-Хол»
Глава 2. Электрическая часть
2.1 Выбор основного оборудования
2.2 Структурная и электрическая схема
2.3 Расчет токов короткого замыкания
2.4 Выбор автоматических выключателей и разъединителей
Глава 3. Расчет технико-экономических показателей ФЭС с установленной
мощностью 15 кВт
3.1 Определение капитальных затрат на строительство СЭС
Глава 4. Безопасность при монтажных и ремонтных работах
4.1 Безопасность при чрезвычайных ситуациях
Заключение
Список использованной литературы
Малая автономная энергетика Республики Тыва, построенная преимущественно на дизельной генерации, обусловлена социально-экономическими особенностями функционирования и развития энергетического хозяйства децентрализованных районов республики, климатическими условиями, удаленностью и труднодоступностью потребителей. Кроме того, необходимо учитывать значительную площадь обслуживания электрооборудования при низкой плотности населения и, соответственно, небольшие требуемые мощности энергогенерирующих установок из-за отсутствия крупных промышленных потребителей, высокую экологическую уязвимость территории и аграрную специализацию региона.[4]
Очевидным вариантом, который реализуется в Республике Тыва, является замена устаревших ДЭС с корректировкой их установленных мощностей. Однако этот вариант имеет объективные ограничения из-за высокой стоимости дизельного топлива и трудностей с его доставкой.
Принципиально более привлекательным вариантом совершенствования систем электроснабжения населенных пунктов Тывы выступает их построение с ориентацией на местные, в том числе возобновляемые, энергоресурсы. По уровню солнечной инсоляции территория Тывы относится к числу ведущих регионов России. Действие азиатского максимума обеспечивает максимальное число ясных дней даже в зимний период, когда наклон солнца над горизонтом и продолжительность дня минимальны. Максимальный приход солнечной радиации характерен для южных районов республики в пределах Убсунурской котловины. Развитию солнечной энергетики способствуют и низкие средние температуры в республике, которые позволяют достигать максимального значения коэффициента полезного действия (КПД) фотоэлектрических преобразователей (ФЭП).
Объект исследования: система электроснабжения места отдыха Торе- Хол с использованием энергии Солнца, функционирующие от ДЭС разных мощностей.
Предмет исследование: способность децентрализованной системы электроснабжения обеспечить надежное и экономичное электроснабжения изолированных потребителей на территории республики Тува с применением солнечной энергии.
Цель работы: разработка системы электроснабжения места отдых Торе-Хол с использованием солнечной энергии.
Подставленная цель достигается решением следующих задач:
- Анализ развития солнечной энергии на территории Республики Тыва;
- Расчет электрической части;
- Расчет технико-экономической части;
- Безопасность жизнедеятельности.
Методы исследования: методы анализа данных, методы оценки экономической эффективности технических решений.
В первой главе рассмотрен вопрос перспективы развития солнечной энергии на территории Республики Тыва, а именно: мировой опыт использования солнечной энергии, перспективы развития солнечной энергетики, график нагрузки потребителя, методика расчета солнечного потенциала на территории республики Тыва.
Во второй главе автором предложена электрическая часть: выбор основного оборудования, структурная и электрическая схема, расчет токов замыкания, выбор автоматических выключателей и разъединителей, расчет заземляющих устройств
В третьей главе рассчитаны технико-экономические показатели ФЭС «Торе-Хол».
В четвертой главе рассмотрены вопросы службы по охране труда и производственного контроля.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав,заключения, списка литературы и приложений. Материал изложен на 69 страницах, включает 21 рисунка, 17 таблиц. Список использованной литературы содержит 39 наименований.
Разработан типовой проект автономной солнечно-дизельной системы электроснабжения для частных бытовых потребителей. Капитальные затраты на строительство генерирующего объекта оставляют 1956 тыс. руб. Данный энергетический объект сможет обеспечить пиковую нагрузку потребителя в 12-15 кВт.
Данный проект может рассматриваться как типовой проект для электро-снабжения частных домов, дачных участков, туристических баз и других объектов. Данный проект будет эффективен на территории центральных и южных районов республики Тыва.
Постановление Правительства Республики Тыва от 17 декабря 2009 г. N 625 "О внесении изменений в республиканскую целевую программу "Энергосбережение и внедрение альтернативных источников энергии в Республике Тыва" на 2009 год"
[2] . Первый в России банкомат на солнечных батареях установят в тувинской Долине Царей Интернетсайт. - Адрес доступа:
http://www.tuvaonline.ru/2012/06/30/pr.html
[3] . Батбаяр Ч. Развитие возобновляемой энергетики в Монголии Интернет¬сайт. Адрес доступа: доступа:
http://www.carecprogram.org/uploads/events/2013/ESCC-Meeting-
KAZ/005_104_209_RenewaЫe-Energy-Development-т-Mongolia-ru.pdf
[4] . Бастрон, А.В. Исследование и производственные испытания в условиях Красноярска солнечных водонагревательных установок с вакуумированными коллекторами / А.В. Бастрон, Е.М. Судаев // Ползуновский Вестник. - 2011. №2/2 - С. 221 - 224.
[5] . Суразакова, С.П. Разивите альтернативной энергетики в республике Алтай / С.П. Суразакова, К.М. Епишев // Ползуновский вестник № 4 2002. С. 201¬204.
[6] . Денисенко Г.И. Возобновляемые источники энергии.Киев: Вища школа, 1983, 167 с.
[7] . Евсеев Ф.А. Прогноз потребления солнечной энергетики в ближайшем будущем, Новый университет. Серия: Технические науки,2014. № 7-8 (29- 30).С.69-73.
[8] . Ю.Н. Малевского, М.М.Колтуна. Солнечная энергетика, М.Мир, 1979, 229 с.
[9] Н.Н.Семенова, А.Е. Шилова. Преобразование солнечной энергии, М.Наука, 1985, 184 с.
[10] Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения, Л.Наука, 1989,310 с.
[11] Постановление Правительства Республики Тыва от 17 декабря 2009 г. N 625 "О внесении изменений в республиканскую целевую программу "Энергосбережение и внедрение альтернативных источников энергии в Республике Тыва" на 2009 год"
[12] Первый в России банкомат на солнечных батареях установят в тувинской
Долине Царей Интернетсайт. - Адрес доступа:
http://www.tuvaonline.ru/2012/06/30/pr.html
[13] Бастрон, А.В. Исследование и производственные испытания в условиях
Красноярска солнечных водонагревательных установок с вакуумированными коллекторами / А.В. Бастрон, Е.М. Судаев // Ползуновский Вестник. - 2011. №2/2 - С. 221 - 224.
[14] . The NASA Surface Meteorology and Solar Energy Data Set center [электр. ресурс] URL: http://easweb/larc.nasa.gov/sse/. Дата обращения 15.01.2014.
[15] . Безруких П.П., Арбузов Ю.Д., Борисов Г.А., Виссарионов В.И.Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России. СПб.: наука, 2002. 314 с.
[16] . Bird r.A., Hailstorm r.l.Simplified clear sky model for direct and diffuse insu¬lations on horizontal surfaces // SERI/TR-642-761, Solar Energy Research Institute
(SERINREL). 1981.
[17] . Аббасов П.А., Гричковская Н.В. Оценка потенциала солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата // академия. архитектура и строительство. 2006. № 4. С. 21-29.
[18] . Ковалев О.П., Волков А.В., Коренев А.В.Расчет поступления солнечной энергии на территорию Приморского края // Сборник ИПмТ ДВО Ран. 2003. № 5. С. 198-208.
[19] . Шерьязов С.К.методические основы определения мощности гелио- и
ветроэнергетических установок // Техника в сельском хозяйстве. 2000. № 3. С.
36-39.
[20] . Метеорологический ежемесячник. Федеральная служба России по гидро-метеорологии и мониторингу окружающей среды. СреднесибирскоеугмС. 2001-2011.
[21] . Gueymard C. Direct solar transmittance and irradiance predictions with broad¬band models. Part I: detailed theoretical performance assessment // Solar Energy. 2003. №5. С. 335-379.
[22] . Kazmierkowski M.P., Krishnan R., Blaabjerg F. Control in Power Elec¬tronics. Selected Problems. - Elsevier Science (USA), 2002. -518p.
[23] . Б.В.Лукутин, Г.Н.Климова, С.Г.Обухов, Е.А.Шутов, Н.М.Парников.
Формирование энергоэффективных режимов дизельной электростанци и инверторного типа // Известия вузов. Электромеханика, 2009, - № 6. - c. 80¬82
[24] . Tolbert L.M., Peterson W.A., Scudiere M.B., White C.P., Theiss T.J., Andriulli J.B., Ayers C.W., Farquharson G., Ott G.W., Seiber L.E. Electronic
Power Conversion System for an Advanced Mobile Generator Set // IEEE In¬dustry Applications Society Annual Meeting, Chicago, Illinois, September 30 - October 4, 2001, pp. 1763-1768.
[25] . Ruiz A.G., Molinas M. Electrical Conversion System for Offshore Wind
Turbines Based on High Frequency AC Link // Ecologic Vehicles and Re¬newable Energies International Conference EVER, Monaco, 26-29 March,
[26] . Павлов Г. М. Автоматизация энергетических систем. - Л., 1976
[27] . Ахметов Р. В. Перспективы использования нетрадиционных источников энергии. М., Информэнерго, 1982.
[28] . Расчет оценок, характеризующих эксплуатационное состояние оборудования станции / Секретарев Ю. А., Диденко С. А. // Вести. Хакас. гос. ун-та. Сер. 1. - 1999. - 3. - С. 159-162. - Рус.
[29] . Гук Ю.Б. Проектирование электрической части станций и подстанций. - Л., Энергоавтомиздат, 1985.
[30] . Лукутин Б.В., Сипайлов Г.А. использование механической энергии воз-обновляемых природных источников для электроснабжения автономных потребителей. 1987. Фрунзе.
[31] . Солнечная энергетика. Под ред. Л.П. Михайлова. - М.: Энергоавтомиз- дат, 1989.
[32] . Использование солнечной энергии / Под редакцией Ю.С. Васильева; - М., Издательство Энергия, 1995.
[33] . http://www.mte.gov.ru/ Министерство Энергетики РФ
[34] . ИИр://ер^рЬ.і'іі/ Энергетика и промышленность России
[35] . Совершенствование инвестиционной политики по развитию фотоэнергетики /Файн И.И.//. - 2000. - № 8-9. - С.32-37. - Рус
[36] . Лукутин Б.В., Сипайлов Г.А. использование механической энергии возобновляемых природных источников для электроснабжения автономных потребителей. 1987. Фрунзе.
[37] . Козлов В.А. Справочник по проектированию электроснабжения городов. - Л., Энергоатомиздат, 1986.
[38] . Федеральный закон от 21.12.1994г. №69-ФЗ «О пожарной безопасности»
[39] . Федеральный закон от 22.06.2008г. №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».