ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ И УСЛОВИЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Введение 8
1 Малые мощности в отрасли энергетики 10
1.1 Типы источников энергии 10
1.2 Гидроэнергетика России 11
1.3 Типы мини-ГЭС 12
1.4 Типы гидротурбин 13
1.5 Синхронный генератор 17
2 Проектирование синхронного генератора 20
2.1 Исходные данные 20
2.2 Выбор главных размеров активной части генератора 20
2.3 Выбор типа обмотки и расчёт зубцовой зоны статора 24
2.4 Расчёт размеров пазов и ярма статора, параметров обмотки статора 25
2.5 Выбор воздушного зазора, определение размеров полюсов ротора 31
2.6 Расчет демпферной обмотки 33
2.7 Расчет магнитной цепи 35
2.8 Определение МДС реакции якоря 44
2.9 Определение параметров обмотки статора 45
2.10 Расчёт МДС обмотки возбуждения при нагрузке 49
2.11 Расчет обмотки возбуждения 52
2.12 Определение параметров и постоянных времени обмоток 54
2.13 Расчёт массы активных материалов 59
2.14 Определение потерь и КПД 61
3 Моделирование работы мини-ГЭС в Matlab/Simulink 63
3.1 Имитационная модель синхронного генератора 63
3.2 Исследование работы мини - ГЭС 74
Заключение 80
Список используемой литературы 81

Купить

На современном этапе развития энергетики, ввиду значительного использования в мире органического топлива все более остро ставится вопрос о сопутствующих негативных процессах в сфере экологической безопасности при применении такого вида энергоресурсов. В связи с этим к использованию воз¬обновляемых источников энергии проявляется все более значительный интерес, как к источникам энергии более экологически безопасным, так и одновременно способным в значительной степени решить проблему обеспечения электро¬энергией потребителей.
В России ввиду значительной обеспеченности своими топливно¬энергетическими ресурсами возобновляемые источники энергии используются не так широко. В связи с этим развитие возобновляемых источников энергии обусловлено следующим:
- более половины регионов страны вынуждены поставлять энергоресурсы из других регионов. Из-за этого актуальным становится использование доступных возобновляемых источников энергии;
- повышение цены на топливно-энергетические ресурсы и электроэнергию, а также наличие ограничений на подключение к сетям. Более 55% территории Российской Федерации являются землями для сельскохозяйственного использования и имеют потребляемую нагрузку до 10 кВт/м2. Обеспечение электроэнергией потребителей здесь производится за счет малых электрогенерирующих установок на основе жидкого топлива. Постоянный рост цен на привозное жидкое топливо делает экономически целесообразным привлечение в энергобаланс местных территорий, в том числе возобновляемых энергоресурсов;
- наличие факторов, отрицательно влияющих на окружающую среду, в устранении которых могло бы оказать использование возобновляемых источников энергии;
- ввиду долгосрочности внедрения инновационных технологий в сфере энергетики мероприятия по реализации проектов следует разрабатывать с расчетом на 30-50 лет вперед.
В России применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии составляет около 30% ее годового энергопотребления. При эффективном использовании таких источников энергии около 80% могут быть использованы в сфере сельского хозяйства.
Большой интерес вызывает получение электроэнергии за счет эксплуатации гидрогенерирующих при использовании водных ресурсов, а также её экономическая целесообразность, экологичность.
Физические процессы связанные с водой, такие как круговорот воды в природе, использование энергии волн, разность температур воды и океана, ис¬пользование энергии приливов и отливов применяются в гидроэнергетике. Принцип получения электроэнергии за счет воды довольно прост и эффективен и заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Механическая энергия получается при воздействии воды на лопасти либо крыльчатку механизма и вращения его с определенной скоростью необходимой в дальнейшем для преобразования полученной механической энергии с применением электрогенерирующих устройств в электроэнергию. Количество энергии, вырабатываемой за счет воды, определяется перепадом высот.
Следует выделить применение малых водных потоков, в которых используется энергия средних и малых рек при эксплуатации микро- , мини-, малых гидроэлектростанций. Такие ГЭС могут работать автономно или на местную сеть и эффективно обеспечивать энергией небольшие населенные пункты. При¬чем срок эксплуатации таких станций относительно велик. Можно выделить также тот аспект, что существует возможность создавать малые ГЭС на базе ранее существовавших, которые уже не эксплуатируются.
На базе малых ГЭС можно создавать энергокомплексы, где в водохранилищах аккумулируется солнечная и ветровая энергия в электрическую на непостоянной основе.
Итак, основными преимуществами использования водных ресурсов в энергетике является экономическая эффективность, низкая стоимость производимой электроэнергии, воспроизводство собственных ресурсов, а также экологичность при эксплуатации объектов, производящих электроэнергию.
Купить