ВВЕДЕНИЕ 10
1. Современные энергоустановки на основе возобновляемых источников
энергии, возможности и проблемы связанные с ними 11
1.2. Возобновляемые источники энергии, особенности 11
1.2 Перспективы возобновляемой энергетики в России 12
1.3 Малые ГЭС 13
1.4 Ветроэнергетика 18
1.5 Гелиоэнергетика 21
2. Анализ возможности солнечной энергетики в разных регионах 35
2.1 Солнечная энергетика на Дальнем Востоке 35
2.2 Солнечная энергетика в Красноярском крае 36
2.3 Солнечная энергетика в Астраханской области 39
2.4 Солнечная энергетика в Волгоградсой области 40
3. Исследование поселка Чумикан 44
3.1 Обоснование выбора поселка 44
3.2 Исследование солнечной инсоляции в поселке 45
3.3 Исследование гидроэнергетического потенциала реки Уда 45
3.4 Выбор фотоэлектрической установки 47
3.5 Выбор гидроэнергетической установки 49
3.6 Выбор аккумуляторной батареи 52
3.7 Выбор инвертора и контроллера 57
4 Расчет в программном комплексе HOMER 59
4.1 Общее описание окон программного комплекса 59
4.2 Задание исходных данных для расчета 61
4.3 Выбор основного оборудования и задание их параметров 64
4.4 Расчет гибридной гелио-гидроэлектростанции в программе Homer 66
5 Экономические показатели проекта 71
5.1 Расчет затрат на содержание дизель-генераторной станции 71
5.2 Расчет инвестиционной привлекательности проекта 72
5.3 Расчет срока окупаемости в случае привлечения денежных средств в
кредит 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 76
Приложение А 78
Работа посвящена созданию методологических основ проектирования гибридной гелио-гидроэлектростанции для удаленных от линий централизованного электроснабжения небольших поселений.
Именно вопрос электроснабжения отдалённых потребителей наиболее остро стоит в большинстве регионов Сибири и Дальнего Востока. Эти территории имеют богатые природные ресурсы, огромные возможности развития инфраструктуры и создания масштабного производства. Необходимость неоправданно больших капиталовложений в строительство линий электропередач в условиях сложного рельефа местности, огромных расстояний вкупе с малой потребляемой мощностью объекта ещё раз подтверждает актуальность поиска альтернативных методов решения задачи, электрификации данных объектов.
Внедрение альтернативной энергетики на основе возобновляемых источников энергии позволяет создавать надежные, редко обслуживаемые локальные системы энергоснабжения. При этом одним из доступных, удобных и выгодных вариантов является солнечная энергетика. Солнечные панели можно располагать, где угодно, они достаточно удобны для размещения,
Данная отрасль энергетики является достаточно инновационной для нашей страны, однако её потенциал здесь огромен.
Стоит понимать, что далеко не все мест подходят для размещения фотоэлектрических установок по экономическим, либо техническим причинам. При оценке пригодности площадки все аспекты её пригодности и соответствия необходимым требованиям должны быть решены.
Первоначальная подборка мест для размещения производится, как правило, на основании нескольких возможных мест размещения будущей гибридной гелио-гидроэлектростанции. Основными критериями такого предварительного отбора будут: характеристики солнечной инсоляции, гидрологические характеристики реки, температурный режим, удаленность от потребителей и сетей, ценовая и тарифная ситуация в регионе, планы других компаний по строительству других мощностей генерации и др.
Изучив географическое положение поселка Чумикаг, климатические особенности и наличие районов с децентрализованным энергоснабжением, было решено, что данная территория вполне удовлетворяет критериям для размещения будущей гибридной гелио-гидроэлектростанции.
Результаты проведенных в диссертационной работе исследований направленных на исследование возможностей солнечной энергетики в России , решение проблем энергоснабжения децентрализованных регионов и повышение эффективности солнечных панелей заключаются в следующем:
1. Проанализировано текущее состояние солнечной энергетики, как в мире, Так и в России, выявлены основные направления развития и перспективы;
2. Проведен всесторонний анализ объектов солнечной энергетики, централизованных и децентрализованных энергорайонов. Выбран один из наиболее подходящих районов для внедрения солнечных панелей (поселок Чумикан Хабаровского края), так как этот район находится в северной части страны, является децентрализованным и электроэнергия вырабатывается на дизельных электростанциях, что является одним из самых дорогих источников электроэнергии на сегодняшний день, особенно в свете резкого повышения цен на топливо за апрель-май текущего года;
3. Выявлены основные проблемы энергоснабжения поселка Чумикан (высокая себестоимость электроэнергии, в связи с дороговизной дизельного топлива, также не всегда надёжная работа ДЭС, в связи с чем перебои в электроснабжении могут достигать нескольких дней, а иногда и недель). Проведен анализ солнечных ресурсов выбранного района, подсчитано количество солнечных дней в месяц;
4. Проведен выбор компоновки автономной системы электроснабжения (солнечная установка + мини-гидроэлектростанция + инвертор + контроллер + аккумуляторная батарея). Оптимизировано количество солнечных панелей , аккумуляторных батарей и мощность ГЭС в практически неиспользуемом в России программном комплексе HOMER;
5. Рассчитаны основные экономические показатели такие, как:
-первоначальный капитал проектируемой гибридной гелио¬гидроэлектростанции, который составил 71 миллион 980 тысяч рублей ;
-стоимость электроэнергии, полученной от гибридной электростанции, составляет 1 рубль 70 копеек, в случае, если кредитные средства не привлекаются, либо, если привлекаются кредитные средства, стоимость электроэнергии в первый год будет 10 рублей 56 копеек и к восьмому году достигнет 1 рубля 70 копеек;
-экономия денежных средств от уменьшения использования дизельного топлива ежегодно будет составлять 35 миллионов 711 тысяч 15 рублей, а с учётом растущей цены на топливо, этот показатель ежегодно будет только расти;
- Также показана инвестиционная привлекательность проекта. Срок окупаемости проекта составит от 2-х лет в случае разовых инвестиций без привлечения кредита, до 2,87 лет в случае кредитования. Оба данных показателя являются достаточно привлекательными для инвесторов, ведь сегодня достаточно небольшое количество проектов окупаются так быстро;
6. Данный проект также демонстрирует возможности использования ВИЭ, в частности солнечной энергии на Дальнем Востоке. Это особенно актуально вкупе с государственной программой “Дальневосточный Гектар”. Большинство людей переезжают в рамках этой программы целыми коллективами. В случае, если в одном месте количество людей превышает 20 человек, то государство обязуется провести им электричество и воду. В случае отдалённости от сетей электроснабжения, а по статистике чаще выбираются именно такие места, тянуть ЛЭП к участникам данной программы разорительно для бюджета нашей страны. Поэтому точечная установка подобных станций в рамках данной государственной программы, абсолютно целесообразна, экономит огромное количество ресурсов и бережёт экологию.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
