АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ 9
1.1 Перспективы распределенной энергетики в составе с ВИЭ 9
1.2 Обзор состояния и развития гибридных энергетических комплексов .. 10
1.3 Системные свойства и состав гибридных энергетических комплексов 12
2 АНАЛИЗ ПОТЕНЦИАЛА СОЛНЕЧНОЙ И ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ НА
ЮЖНОМ УРАЛЕ 15
2.1 Специфика использования солнечной энергетики 15
2.2 Принцип действия и устройство фотоэлектрического преобразователя.
16
2.3 Анализ поступления солнечной радиации на территории Челябинска и
Челябинской области 21
2.4 Энергии ветра 26
2.5 Преобразование энергии ветра в электрическую энергию 27
2.6 Достоинства и недостатки ветрогенераторов 33
2.7 Распределение ветра на территории Челябинска и Челябинской
области 34
3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЭК 36
3.1 Обзор схем ГЭК 36
3.2 Выбор схемы ГЭК 40
3.3 Расчет средней мощности солнечной батареи 45
3.4 Расчет установленной емкости и выбор АБ 46
3.5 Выбор и конструирование солнечной батареи 52
3.6 Выбор генератора для ГЭК 6кВт 55
3.1 Выбор дизель генератора для ГЭК 55
4 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 51
4.1 Факторы, влияющие на окупаемость СБ и ВЭУ 51
4.2 Расчет окупаемости гибридного энергокплекса 58
5. ОХРАНА ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЭК 6КВТ 60
5.1 Факторы риска при эксплуатации системы 60
5.2 Опасность поражения электрическим током 61
5.3 Опасность работы на высоте 63
5.4 Правила техники безопасности при эксплуатации ветроэнергетической
станции 64
5.5 Меры предосторожности при эксплуатации аккумуляторных батарей. 66
5.6 Молниезащита 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 10
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 11
Энергия играет главную роль на планете, она необходима для поддержания всех процессов жизнедеятельности человека. Энергия имеет различные типы и каждый тип энергии уникален и ценен для нашей жизни. Способность трансформироваться из одного типа в другой делает ее универсальной. Люди исследовали и изобретали способы преобразования энергии для нужд с помощью разных технических устройств, которые в процессе развития человечества также совершенствовались, становясь более эффективными и доступными. Энергетический кризис 1973-1974 гг. в капиталистических странах дал понять, что трудно постоянно наращивать энергоснабжение производств, опираясь только на традиционные источники энергии (нефть, уголь, газ). Энергоснабжение отдаленных и труднодоступных регионов Российской Федерации обеспечивается в большой части за счет малого энергетического сектора, который обеспечивает электрической и тепловой энергией до 70% территории. На сегодняшний день в малой энергетике стоит актуальная задача, которая направлена на повышение эффективности технического оборудования, обеспечение качественного и надежного электроснабжения, экономию топлива, а также снижение выбросов в атмосферу вредных веществ. Решение этой задачи позволяет улучшить экономические, технические и функциональные показатели. Большая часть территории России с небольшим населением до сих пор не подключена к централизованным системам электроснабжения. Согласно статистике, около 10 миллионов человек, которые проживают на северных территориях, а также на Дальнем Востоке и в других удаленных регионах, не подключены к электросетям. Жители этих регионов получают электроэнергию от различных систем автономного электроснабжения, преимущественно от дизель- генераторных установок малой мощности. Топливо доставляется туда автомобильным, водным и воздушным транспортом.
Весьма эффективны гибридные системы, в которых помимо дизельного генератора используются солнечные панели и ветрогенераторы. Такие системы
более надежны и эффективны в случае неполадок с одним источником энергии, будет работать другой, также они могут работать совместно, что повышает мощность всего энергетического комплекса. Гибридные энергосистемы имеют преимущества, они подходят как для частного использования, например в жилых домах, так и для промышленных организаций. Для регионов, которые имеют проблемы с электроснабжением, а также для труднодоступных мест установка гибридных электрических установок является перспективным решением проблем позволяющее значительно повысить качество жизни удаленных потребителей.
Целью данной работы является исследование возможности
энергообеспечения удаленных объектов с помощью гибридной энергоустановки.
В ходе выполнения работы были подобраны основные элементы гибридного энергетического комплекса мощностью 6кВт с подключением к постоянному току 0,4кВ.
Были рассчитаны основные параметры данного комплекса, а так же и рассчитан срок окупаемости.
Можно сделать вывод о том, что такой гибридный энергетический комплекс весьма актуален для удаленных потребителей и потребителей, имеющих проблемы с электроснабжением, а генерация на постоянном токе имеет свои преимущества описанные в работе.
Срок окупаемости получился достаточно большим, однако, если использовать данную систему в удаленных районах, это повысит качество жизни там и обеспечит меньше выбросов от дизельных установок в атмосферу.
