ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
1.1. Характеристика систем электроснабжения городов 7
1.2 Системные аварии в системах электроснабжения 9
1.3. Опасные природные явления и их влияние на работу систем городского
электроснабжения 11
1.4 Характеристика существующих ветроэнергоустановок 14
1.5 Выбор типа ветродвигателя 18
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 22
2.1 Анализ потребления электроэнергии в жилом МКД 22
2.2 Теоретическая база проектирования ветродвигателя 24
2.3 Устройство ветроэлектрической установки 27
2.4. Характеристики резервных источников питания 34
2.5. Экспериментальные методы выбора оптимальных параметров
ВЭУРС 37
2.5.1 Экспериментальный ВД с изменяющимися направляющими
статора 38
2.6 Применение требуемого геометрического размера ветроколеса ..40
2.7 Расчет аккумуляторной батареи 48
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 52
3.1 Разработка математической модели ВЭУ 52
3.2 Технико-экономическое обоснование выбранного режима
электропитания многоквартирного жилого дома 58
3.2.1 Календарный план осуществления проекта 59
3.2.2 Эффект от реализации проекта 59
3.2.3 Прогнозирование спроса и цены 60
3.2.4 Обоснование потребности в инвестициях в основной капитал 62
3.2.5 Расчет текущих затрат (себестоимости), цены изделия и формирование прибыли 63
3.2.6 Обоснование потребности в оборотном капитале 65
3.2.7 Расчет полных инвестиционных затрат 68
3.2.8 Расчет и анализ объемов безубыточности производства
изделия 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 74
Актуальность темы исследования. На сегодняшнем этапе развития современного общества, электроэнергия стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Без него трудно представить жизнь, современных городов и поселков, являющихся крупными потребителями электрической энергии в стране. От того, насколько рационально спроектирована система электроснабжения города, зависит эффективность функционирования большого числа городских объектов, расположенных на его территории.
Потребители электрической энергии условно разделяются на две основные группы: жилые дома и общественно-коммунальные заведения.
Потребление электроэнергии в жилых домах определяется укладом жизни населения города. В современных жилых домах используется большое количество различных электроприемников, которые подразделяются на электроприемники квартир и на электроприемники общедомовых нужд (ОДН).
За последние несколько лет возникло большое количество различных сетевых организаций, оказывающие услуги по передаче электрической энергии потребителям. При этом большинство этих организации отличается низкой энергоэффективностью, что выражается в высоких потерях электроэнергии в электрических сетях, а также в значительном износе сетевого оборудования.
Цель работы заключается в создании экономически целесообразной системы электроснабжения типового многоквартирного жилого дома, обеспечивающей необходимое качество комплексного электроснабжения всех потребителей.
Задачи магистерской диссертации:
1. Провести анализ состояния систем электроснабжения жилых домов и теоретически обосновать эффективность сочетания традиционных и возобновляемых энергоресурсов.
2. Проанализировать виды возобновляемой энергии и их доступность.
3. Определить энергетические характеристики возобновляемых источников энергии.
4. Обосновать оптимальные параметры и условия эффективного энергообеспечения потребителей от ВИЭ.
5. Разработать рекомендации по выбору оптимального режима
потребляемых энергоресурсов в системе энергоснабжения многоквартирных жилых домов.
Научная новизна магистерской диссертации заключается в следующем:
1. Разработаны методы оценки использования ВИЭ в системе энергоснабжения потребителей многоквартирного дома.
2. Теоретически обоснована эффективность сочетания традиционных и возобновляемых источников энергии.
3. Предложен вариант использования ветроэнергоустановки в качестве вспомогательного источника.
4. Исследованы показатели энергообеспечения потребителей от ветроэнергоустановки.
Практическая значимость магистерской диссертации состоит в разработке алгоритма оптимизации размещения ветроэнергоустановки в жилых многоквартирных домах.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах кафедры «Электроэнергетика и электротехника».
Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 79 страницах машинописного текста, содержит 12 рисунков и список литературы из 59 источников отечественных и зарубежных авторов.
В магистерской диссертации содержится решение актуальной задачи установки возобновляемого источника энергии в многоквартирные дома.
Основные результаты выполненного исследования заключаются в следующем:
1. Обоснована и улучшена конструкция ветроэнергетической установки
2. Разработана электрическая схема управления электроснабжением многоквартирного дома на основе ВИЭ.
3. Для вспомогательного электроснабжения дома с эквивалентной нагрузкой P = 15 кВт наиболее целесообразно с экономической точки зрения комплексное использование ветроустановки, дизель-генератора и аккумуляторного резерва в сочетании 15 кВт, 10 кВт и 1350 А*ч соответственно
4. Подтверждена эффективность использования для
ветрогенераторов трехлопастного ветроколеса .
5. Разработана математическая модель ВЭУ
6. Определено, что в результате установки ВЭУ срок окупаемости составил 2,7 года.
