АННОТАЦИЯ 2
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ 6
1.1 История развития и перспективы использования солнечной энергетики .. 7
1.2 Технология изготовления и принципе действия солнечных элементов ... 15
2.3 Расчет нагрузки по предприятию 18
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 19
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет однофазной нагрузки по ремонтно - механическому цеху 19
2.2 Расчет электрических нагрузок по ремонтно - механическому цеху 21
2.3 Расчет нагрузки по предприятию 23
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 24
Выводы по разделу 2 30
3 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
3.1 Выбор трансформаторов в ТП 31
3.2 Выбор трансформаторов на ГПП 36
Выводы по разделу 3 40
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Схема внешнего электроснабжения 35 кВ 43
4.2 Схема внешнего электроснабжения 110 кВ 49
Выводы по разделу 4 53
5 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 54
Выводы по разделу 5 56
6 ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
И ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 57
6.2 Построение схемы электроснабжения 57
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 57
6.4 Расчет питающих линий 57
Выводы по разделу 6 58
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ 60
Выводы по разделу 7 66
8 ПОСТАВНОКА ВОПРОСА ОБ УСТАНОВКЕ ВИЭ 67
9 ВЛИЯЕНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
9.1 Солнечная энергия 68
9.2 Энергия ветра 69
9.3 Геотермальная энергия 70
Выводы по разделу 9 72
10 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЯХ ... 74
10.1 Расчет мощности электроприемников 3 категории 74
10.2 Выбора типа и количества оборудования 75
10.3 Выбор расположения ФЭС СЭС 81
10.4 Аренда земельного участка 87
10.5 Технико-экономическая часть 88
Выводы по разделу 10 92
11 РАСЧЕТ ВЕТРОУСТАНОВКИ 93
11.1 Выбор ветроэнергетической установки 93
11.2 Расчет аренды земель 96
11.3 Технико-экономический расчет 99
Выводы по разделу 11 101
11 РАСЧЕТ ВЕТРОУСТАНОВКИ 102
Выводы по разделу 12 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
Очевидно, что мы живем в эпоху постмодернизма, или, как говорят многие исследователи, в постиндустриальном обществе.
Американский социолог Д. Белл отмечал следующие черты постиндустриального общества [1]:
- Центральная роль теоретического знания;
- Рост класса носителей знания (специалисты и профессионалы);
- Институционализация науки, её «зрелое» состояние;
- Технологический рост, особая значимость информационных технологий и др.
Опираясь на данные утверждения, логично предположить, что с ростом базы научных знаний растет и сфера их использования, возводятся новые города, открываются исследовательские центры, создаются различного рода предприятия, зачастую крайне энергоемкие. Все эти факторы ведут к росту потребления электроэнергии в мире. Например, в 2016 году мировое потребление электроэнергии превысило 20 тысяч ТВт*ч [2].
В наши дни основным источником энергии считаются химические топлива, получаемые из природных ископаемых: нефти, природного газа, угля. На данных ресурсах базируется экономика множества государств, темпы добычи растут пропорционально росту мирового населения, а значит с каждым днем мы приближаемся к истощению запасов топлива и, следовательно, к энергетическому кризису.
Данный факт подтверждает целесообразность разработок в следующих сферах:
- Оптимизация энергопотребления;
- Традиционные источники энергии и способы их добычи;
- Альтернативные и нетрадиционные источники энергии.
Более того, с ростом числа загрязняющих факторов, особое внимание уделяется экологической составляющей предприятий, в том числе и энергообъектов, что является существенным аргументом в пользу нетрадиционной энергетики.
Развивая данную тему, хочется отметить, что одним из наиболее эффективных и хорошо себя зарекомендовавших источников возобновляемой энергии является солнечная энергия.
В наше время этот вид энергии получил достаточное распространение, солнечные модули используются повсеместно, начиная от выработки электроэнергии и передачи ее в энергосистему и заканчивая электроснабжением личных изолированных бытовых энергосистем, а также питанием электроприборов и мелкой техники и электроники.
Таким образом, полностью изолированных и автономных систем солнечного энергоснабжения становится всё больше, каждый из нас, так или иначе, сталкивается с этим ресурсом, а значит необходимо тщательно изучать системы подобного рода, особенно в рамках обучения студентов.
Целью данного дипломного проекта является разработка экспериментальноисследовательского стенда на основе солнечной электростанции, выполняющего демонстрационную и обучающую функцию, позволяющего в полной мере ознакомиться с процессом превращения энергии Солнца в электрическую энергию.
Рассматривая каждый из приведенных источников был оставлен вариант с использованием только солнечных панелей для получения электроэнергии.
Гидроэнергетика была исключена из-за сложностей с географическим местоположением предприятия. Для выгодного использования потенциала движущегося потока воды, необходимо было изначально располагать предприятие около водоема, т.к. удаленность от источника создает проблемы с передачей электроэнергии, создании дополнительных затрат на прокладку линий передач, установку повышающих/понижающих трансформаторов и сопутствующей аппаратуры, что ведет за собой значительное удорожание.
Ветроэнергетика не удовлетворяет не удовлетворяет многим показателям. Срок окупаемости даже не находится в пределе работоспособности установки. Кроме того занимаемая площадь не позволяет пренебречь затратами на прокладку кабеля, что также приведет к еще большему удорожанию электростанции. Такая большая величина капитальных затрат обусловлена тем, что скорость ветра в течение года очень мала. Средняя скорость ветра в течение года составляет менее 3м/с.
Изначально установка других источников энергии даже не рассматривалась, так как Улан - Удэ солнечное место с почти 3 тысячами часов солнечного сияния. Что делает эту местность идеальной для установки солнечной электростанции.
Из выше приведенных фактов в работу принят вариант с установкой солнечной электростанции на фотоэлектрических модулях в количестве 1600 штук со сроком окупаемости в 15 с половиной лет.
