Жизненно важной характеристикой энергетики в экстремальных природно-климатических условиях является надежность работы всех звеньев системы топливо - и энергообеспечения. В зависимости от этого находится не только эффективность функционирования отраслей народного хозяйства, но и здоровье, и жизнь людей. В России, всего насчитывается около 12,8 млн. человек, проживающих в областях, для энергоснабжения которых используются дизельные или бензиновые электростанции, привозной керосин или газ в баллонах, древесное топливо, а часть сезонных потребителей вообще не имеют современных средств энергоснабжения.
Сибирский регион, и Томская область в частности, является типичным примером энергоснабжения удаленных потребителей. Наличие большого количества рассредоточенных потребителей, электроснабжение которых может осуществляться только от автономных источников энергии, и проблемы в существующей децентрализованной системе энергообеспечения требует решения актуальных вопросов развития и оптимизации электроснабжения изолированных потребителей. Таким образом, оптимизация систем энергообеспечения децентрализованных районов Томской области, с повышенными требованиями к надежности работы источников энергии и транспорта, является весьма актуальной задачей. Внедрение технологий возобновляемой энергетики, при рациональном использовании, может оказать помощь в энергообеспечении районов со слабой топливной базой и плохими транспортными условиям; решить проблему эффективного использования потребляемых ресурсов и вовлечения в энергетический баланс регионов неиспользуемых источников энергии и ресурсов; улучшить экологическую обстановку в местах производства электрической энергии, что будет способствовать ускоренному экономическому развитию регионов и улучшению социально-бытовых условий жизни населения.
Для решения вопросов оптимизации электроснабжения изолированных потребителей требуется проведение ресурсных, технико-экономических, экологических и других обоснований целесообразности использования ВИЭ в децентрализованном электроснабжении и масштабов их внедрения в систему электроснабжения области.
Представленная работа выполнена в рамках г/б темы 9.10 ЕЗН ТПУ и является частью научно-практических исследований и разработок, ведущихся в ТПУ в соответствии с Федеральной программой “Энергообеспечение районов Крайнего Севера и приравненных к ним территорий, а также мест проживания малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока за счет использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии и местных видов топлива на 1996-2000 гг". В Томском политехническом университете диссертация выполнялась по индивидуальному гранту ТПУ на проведение научных исследований молодыми учеными.
Целью диссертационной работы является исследование комплекса систем децентрализованного электроснабжения районов Томской области и разработка методики выбора наиболее эффективных вариантов энергообеспечения, учитывающей имеющиеся возобновляемые энергоресурсы области, энергобаланс, сложившуюся инфраструктуру электроснабжения потребителей. Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности систем децентрализованного электроснабжения области, путем вовлечения в энергобаланс области альтернативных источников энергии.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:
1. Проведен анализ структуры системы электроснабжения потребителей Томской области.
2. Произведена оценка объемов и условий электроснабжения изолированных потребителей, и рассмотрены задачи по совершенствованию комплекса систем децентрализованного электроснабжения.
3. Произведено исследование потенциала возобновляемых энергоисточников в зоне размещения объектов электрификации и выделены приоритетные виды ВИЭ, целесообразные для использования в целях генерации электроэнергии.
4. Показана целесообразность внедрения электротехнических комплексов с применением ВИЭ в децентрализованных зонах электроснабжения.
5. Рассмотрены варианты выбора систем генерации электроэнергии с участием приоритетных на данной территории энергоисточников.
6. Сформулированы региональные требования к электротехническим комплексам и системам на ВИЭ, и проведена оценка масштабов их применения на территории области.
Предметом исследования является повышение энергоэффективности децентрализованных систем генерирования электрической энергии Томской области с применением альтернативных энергоисточников.
Объектом исследования является комплекс децентрализованных систем электроснабжения районов Томской области с учетом технических, экономических, экологических условий и потенциала ВИЭ на территории области.
