АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЗОР ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ 6
1.1 Перспективы распределенной энергетики 6
1.2 Гибридные электростанции 7
1.3 Электростанции на солнце и ветре 10
1.4 Функциональные элементы гибридного энергокомплекса 11
1.4.1 Солнечные системы и использование солнечной энергии 13
1.4.2 Ветроэнергетические установки 21
1.4.3 Аккумуляторные батареи и инверторы напряжения 29
1.4.5 Электромеханические генераторы 31
1.4.6 Контроллеры заряда 32
1.5 Выводы по разделу 33
2. СТРУКТУРА ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА 34
2.1 Обзор схем ГЭК 34
2.2 Выбор схемы ГЭК 38
2.3 Система управления гибридного энергокомплекса 40
2.4 Потребители электрической энергии 41
2.5 Выводы по разделу 42
3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЭК 43
3.1 Расчет средней мощности солнечной батареи 43
3.2 Расчет установленной емкости и выбор АБ 48
3.3 Выбор и конструирование солнечной батареи 53
3.4 Выбор ветрогенератора для гибридного энергокомплекса
30кВт 58
3.5 Выбор резервного источника для гибридного энергокомплекса... 60
3.6 Вывод по разделу 62
4 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЭК 63
4.1 Экономический расчет ГЭК на постоянном токе 63
4.2 Вывод по разделу 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
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. 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 данной работе выделена проблемы энергоснабжения децентрализованных потребителей электроэнергии, в связи с этим рассмотрены гибридные системы электроснабжения на основе ВИЭ, оценен их потенциал.
Изучены основные виды и система построения различных гибридных энергетических комплексов, в том числе и на постоянном токе. Подобраны основные узлы ГЭК, оценен их энергетический потенциал и рассчитан срок окупаемости систем разного рода.
