Введение 6
1 Использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
для электроснабжения удаленных и экологически чистых регионов 7
1.1 Основные виды нетрадиционных и возобновляемых источников энергии 7
1.2 Преимущества возобновляемых источников энергии в сравнении с традиционными 7
1.3 Обзор наиболее распространенных нетрадиционных и
возобновляемых источников энергии применяемых для электроснабжения удаленных и экологически чистых регионов 8
1.3.1 Солнечные электростанции 8
1.3.2 Ветровые электроустановки 10
1.3.3 Малые и МикроГЭС 12
1.4 Примеры практического использования нетрадиционных и
возобновляемых источников энергии для электроснабжения удаленных и экологически чистых регионов 13
2 Характеристика объекта исследования (описание, действующая
электроустановка, проблема и задачи) 15
2.1 Общие сведения об объекте исследования 15
2.2 Здания и сооружения, инфраструктура заповедника 16
2.3 Система электроснабжения объектов инфраструктуры заповедника.. 18
2.4 Анализ энергетических потребностей объектов заповедника 28
3 Расчет и сравнительный анализ систем электроснабжения 32
3.1 Расчет электрических нагрузок 32
3.2 Расчет солнечной электростанции 44
3.2.1 Расчет режима работ СЭС 44
3.2.2 Выбор типа, количества и расположения ФЭМ СЭС 45
3.2.2.1 Выбор типа ФЭМ 45
3.2.2.2 Выбор количества ФЭМ 46
3.2.2.3 Выбор расположения ФЭМ СЭС 51
3.2.3 Выбор типа и количества аккумуляторных батарей 55
3.2.4 Выбор типа солнечного контроллера 60
3.2.5 Выбор типа инвертора 62
3.3 Расчет ветровой установки (ВЭУ) 65
3.3.1 Расчет режима и требования к ВЭУ 65
3.3.2 Выбор типа ВЭУ 68
3.3.3 Выбор типа ветряного контроллера 70
3.3.5 Обоснование выбора ВЭУ как вспомогательного источника
питания 72
3.4 Расчет микроГ ЭС 73
3.4.1 Обоснование применения микроГЭС на объектах 73
3.4.2 Расчет микроГЭС 76
3.4.2.1 Расчёт использования водной энергии 76
3.4.2.2 Расчёт мощности и выбор гидрогенератора 79
3.5 Сравнительный анализ альтернативных вариантов предлагаемых
систем электроснабжения с использованием различных нетрадиционных возобновляемых источников энергии 82
3.6 Влияние на экологию проектов с нетрадиционными
возобновляемыми источниками энергии и соблюдение природоохранных требований 84
4 Расчет затрат на реализацию проектов с нетрадиционными
возобновляемыми источниками энергии 86
4.1 Расчет затрат на потребленную электроэнергию 86
4.2 Укрупнённый расчет стоимости подключения к существующим сетям 86
4.2.1 Расчет стоимости строительства ПС 35/0,4 кВ «Пойлово» 86
4.2.2 Расчет стоимости строительства ПС 6/0,4 кВ «Таловка» 87
4.2.3 Расчет стоимости технологического присоединения объектов
исследования 88
4.3 Стоимость установки нетрадиционных и возобновляемых
источников энергии 90
5 Разработка макета солнечного гелиостата 92
Заключение 93
Список использованных источников 94
Приложение А 98
Приложение Б 99
Электрическая энергия, один из самых важных видов энергии. Сегодня без нее невозможно представить жизнь и деятельность современного человека. От ее количества (выработки) зависит не только комфортные условия существования человека, но и развитие всех сфер производства, науки и техники. В настоящее время, наряду с традиционными источниками энергии, используют так называемые нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ). Особенно это актуально в экологически чистых районах, где не возможно применение традиционных источников энергии в виду их негативного влияния на окружающую среду, а так же на отдалённых объектах, где применение традиционных источников энергии нецелесообразно экономически или по другим причинам.
Целью данной работы является разработка проекта и применение современных систем электроснабжения на базе НВИЭ для развития энергорайона урочища «Пойлово» и «Таловка» ГУЧ ФГУ "Национальный Парк "Шушенский бор".
Задачи, решаемые в работе: разработка системы электроснабжения на основе НВИЭ, сравнение и анализ применения солнечных, ветряных и микрогидроэлектростанций в заданных условиях.
В данной работе рассмотрены принципы расчета, выбора и работы систем электроснабжения с использованием нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Провели исследование трех объектов Национального парка «Шушенский бор» и пришли к выводу, что целесообразно использовать гибридную систему электроснабжения, основанную на использовании СЭС, ВЭУ и микро ГЭС. Провели расчет СЭС, ВЭУ и микро ГЭС. Рассчитали стоимость данных установок и сравнили их с затратами на подключение к сетям единой энергетической системы. Показали, что применение нетрадиционных источников энергии на данный момент несет большие затраты по сравнению с традиционными источниками энергии, но более экологично. Так же для изучения принципов увеличения эффективности СЭС разработали макет системы для слежения за солнцем.
В дальнейшем нужно продолжить разработку в данном направлении, так как использование нетрадиционных источников энергии открывает большие перспективы в развитии малой энергетики в удаленных и экологически чистых районах России.
