ВВЕДЕНИЕ 11
1. Особенности электроснабжения сельскохозяйственных предприятий 13
1.1 Исследование энергоэффективности 15
1.2 Исследование особенностей электропотребления сельскохозяйственного
предприятия 18
1.3 Изучение независимых резервных источников 21
1.4 Выявление особо значимых цехов АПК «МаВР» 24
1.5 Выводы по первой главе 26
2. Изучение различных возобновляемых источников энергии, их влияние на
эффективность электроснабжения сельскохозяйственных предприятий 27
2.1 Рассмотрение вопроса технико-экономических показателей ВИЭ 29
2.2 Получение и анализ технических данных ВИЭ 31
2.3 Биотопливо 35
2.4 Биомасса как источник биотоплива 36
2.4.1 Твердое биотопливо 37
2.4.2 Жидкое биотопливо 38
2.4.3 Газообразное биотопливо 39
2.5 Получение биогаза 40
2.6 Устройство для хранения газа - газгольдер 45
2.7 Выводы по второй главе 48
3. Выбор элементов системы 49
3.1 Расчет объёма исходного сырья 49
3.2 Подбор резервуара и расчет выходной мощности 51
3.3 Выбор энергоустановки 53
3.4 Анализ и выбор биогазовой установки 54
3.5 Расчёты и аналитика 62
3.5.1 Схема внешнего электроснабжения предприятия 62
3.5.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП 64
3.5.3 Рассчитаем сечения линий на стороне 110кВ 64
3.5.4 Существующая система внутризаводского электроснабжения 66
3.5.5 Система внутризаводского электроснабжения с интегрированной БГУ
74
3.6 Алгоритм распределения потоков электроэнергии при параллельном
режиме работы ЭУ на ВИЭ и ЦЭС 80
3.7 Выводы по третьей главе 84
4 Оценка показателей надежности АПК «МаВР» 85
4.1 Расчет показателей надежности внутризаводского электроснабжения АПК
«МаВР» 85
4.2 Расчет показателей надежности предлагаемой схемы электроснабжения
АПК «МаВР» (с резервирующим источником) 87
4.3 Анализ полученных результатов 91
4.4 Комплекс электрооборудования и базовых технологий для повышения надежности воздушной линии 110 кВ за счёт улучшения грозоупорности .... 93
4.5 Оценка показателя надежности участка ВЛ 110 кВ 97
4.4 Выводы по четвертой главе 99
Раздел: Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 100
Реферат
Выпускная квалификационная работа состоит из 156 страниц, 38 таблиц, 24 рисунков, 55 источников, 3 приложений.
Ключевые слова: сельскохозяйственное предприятие, возобновляемая энергетика, биогаз, биогазовая установка, надежность.
Объектом исследования является животноводческое предприятие сельского хозяйства АПК «МаВР», находящееся в республике Хакасия.
Цель работы - разработка методики повышения надежности электроснабжения предприятий аграрного сектора на примере АПК «МаВР», путем добавления резервирующего устройства оптимальной мощности и оценки надежности.
В ходе исследования был проведен анализ электрических сетей сельской местности, построена математическая выбора модели энергоустановки, математическая модель оценки надежности электроснабжения, предложен алгоритм работы системы с интегрированным источником возобновляемой энергии.
В результате исследования была построена модель АПК «МаВР» с использованием резервного источника питания, благодаря чему было наглядно показано резкое повышение показателей надежности электроснабжения.
Область применения: для животноводческих предприятий аграрного сектора.
В разделе финансовый менеджмент представлены затраты на осуществление данной модели, а также рассчитаны срок окупаемости и индекс доходности.
Очевидно, что данное направление в энергетики недостаточно развито на данный момент.
Сельское хозяйство является одним из приоритетных направлений социально-экономического развития России. «Стратегия устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2030 года» предусматривает создание в сельской местности благоприятных инфраструктурных условий и высокотехнологичных рабочих мест, увеличение производительности труда за счет увеличения энергообеспечения в 3,3 раза [2]. Достижение поставленной цели требует, в первую очередь, решения проблем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий. Согласно Стратегии, повышение эффективности электроснабжения объектов сельского хозяйства заключается в «максимальном использовании возможности применения нетрадиционных источников энергии (солнечных батарей, ветроэнергетических установок, мини гидроэлектростанций, биогазовых установок и др.)» [2].
В последние годы существенно изменился характер сельскохозяйственного производства. На современных животноводческих и птицеводческих предприятиях, особенно на крупных фермах и комплексах - в частности АПК «МаВР», появились новые потребители электроэнергии. С возрастанием роли электричества в сельскохозяйственном производстве повышается значение надежности электроснабжения как способности электрической сети в любой момент обеспечить электроэнергией присоединенных к ней потребителей. АПК «МаВР» достаточно крупный производственный сельскохозяйственный потребитель: «Компания «МаВР» ежемесячно выпускает 1200 т колбасных изделий, 300 т — полуфабрикатов и 24 ж/д вагона говядины тушеной.» [1], относится к I категории надежности электроснабжения. [3]
В настоящее время кратковременные перерывы электроснабжения агропромышленных предприятий служат основной причиной нарушений устойчивости нормальных режимов работы цехов переработки сельскохозяйственной продукции, производства продуктов питания
4.4 Выводы по четвертой главе
1. В данной главе были рассчитаны показатели надежности электроснабжения АПК «МаВР» при одном источнике питание и при работе резервирующего. Расчет вероятности безотказной работы для двух независимых источников выполнен способом нагруженного дублирования.
2. С интегрированием в СЭС АПК «МаВР» следует ожидать шестикратное повышение надежности электроснабжения, что повлечет за собой такое положительное изменение, как уменьшение годового времени аварийных отключение электроэнергии на предприятии, недоотпуска электроэнергии и др.
3. Повышение надежности на участке ВЛ 110 кВ следует ожидать примерно на 5%, что позволит сократить недоотпуск электроэнергии более чем в два раза.
