РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КОМПЛЕКСНОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ С ЦЕЛЬЮ УМЕНЬШЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАТРАТ
DOI:
https://doi.org/10.14529/power190309Ключевые слова:
комплексная энергосистема, фотоэлектрический преобразователь, возобновляемые источники энергии, ветроэнергетическая установка, малая гидроэлектростанция, аккумуляторАннотация
Статья посвящена решению задачи надежного энергоснабжения автономных потребителей с наименьшими экономическими затратами на производство электрической энергии за период эксплуатации объекта. В данной работе особое внимание уделяется комплексным энергосистемам, которые могут включать в себя различные виды источников энергии, в том числе на основе ВИЭ, и являются в большинстве случаев экономически эффективнее в сравнении с системами, содержащими только топливные генераторы, либо со строительством электрических сетей на большие расстояния. Представлена структурная схема комплексной энергосистемы, которая включает в себя аккумуляторные батареи, фотоэлектрические преобразователи, ветроэнергетические установки, напорную малую гидроэлектростанцию, свободнопоточные МГЭС, инверторы, топливные генераторы и электрическую сеть. Приведено описание математической модели для подбора оптимального состава основного и вспомогательного оборудования на базе ВИЭ с учетом технических и экономических параметров установок, на основе реальных природно-климатических данных выбранного региона. Рассмотрены функциональные возможности программы VizProRES 2019.
Скачивания
Библиографические ссылки
Безруких, П.П. Системы гарантированного электроснабжения автономных потребителей на основе возобновляемых источников энергии / П.П. Безруких, А.К. Сокольский, В.П. Харитонов // Тезисы докладов 3-й научно-технической конфе-
ренции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве», 14–15 мая 2003 г. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003. – С. 70–71.
Lambert, T. Micropower system modeling with HOMER, in Integration of Alternative Sources of Energy, FA Farret and MG Simoes / T. Lambert, P. Gilman, P. Lilienthal // Wiley-IEEE Press. – 2006. – P. 379–418. DOI: 10.1002/0471755621.ch15
Lilienthal, P.D. Computer Modeling of Renewable Power Systems / P.D. Lilienthal, T.W. Lambert, P. Gilman // Encyclopedia of Energy. – 2004. – Vol. 1. – P. 633–647. DOI: 10.1016/b0-12-176480- x/00522-2
HOMER Energy. – http://www.homerenergy.com/ (дата обращения: 8.02.2019).
RETScreen // Natural Resources Canada. – http://www.retscreen.net/ru/home.php (дата обращения: 18.03.2019).
Велькин, В.И. Разработка отечественного комплекса «VIZPO-RES» на основе анализа зарубежных программ расчета ВИЭ / В.И. Велькин, К.С. Денисов, А.С. Завьялов // Неделя науки СПбГПУ. – СПб., 2014. − С. 60–63.
Свидетельство о Государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016610783 Российская Федерация. Программа расчета и визуализации оптимальной комплексной системы возобновляемых источников энергии (RES) «VizProRES» /
В.И. Велькин, К.С. Денисов; заявитель и патентообладатель Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Зарегистрировано 19.01.2016.
Свидетельство о Государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013613097 Российская Федерация. Программа Автоматизированного расчета кластера ВИЭ «АРК-ВИЭ» / В.И. Велькин, М.И. Логинов, Е.В. Чернобай; заявитель и патентообладатель Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Зарегистрировано 25 марта 2013 г.
Свидетельство о Государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014614024 Российская Федерация. Программа Визуализации поиска оптимального кластера возобновляемых источников энергии (RES) «VIZPO-RES» / В.И. Велькин, К.С. Денисов, Е.В. Чернобай; заявитель и патентообладатель Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Зарегистрировано 14 апреля 2014 г.
Сибгатуллин, А.Р. Оптимизация состава оборудования на основе возобновляемых источников энергии в системах электроснабжения автономных потребителей небольшой мощности / А.Р. Сибгатуллин, В.В. Елистратов // Альтерна-
тивная энергетика и экология (ISJAEE). – 2016. – № 23–24. – С. 51–67. DOI: 10.15518/isjaee.2016.23- 24.051-067
Карамов, Д.Н. Математическое моделирование автономной системы электроснабжения, использующей возобновляемые источники энергии / Д.Н. Карамов // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2015. – № 9 (104). – С. 133–140.
Walker, M. HOMER Optimizer™, a Faster Path to Finding Least-Cost Microgrid Options / M. Walker. – https://microgridnews.com/homeroptimizer-a-faster-path-to-finding-least-costmicrogrid-options/ (дата обращения: 27.03.2019).
Al-Falahi, M.D.A. A review on recent size optimization methodologies for standalone solar and wind hybrid renewable energy system / M.D.A. Al- Falahi, S.D.G. Jayasinghe, H. Enshaei // Energy Conversion and Management. – 2017. – Vol. 143. – P. 252–274.
Integrated sizing and scheduling of wind/PV/diesel/battery isolated systems / A. Malheiro, P.M. Castro, R.M. Lima, A. Estanqueiro // Renewable Energy. – 2015. – Vol. 83. – P. 646–657. DOI: 10.1016/j.renene.2015.04.066
Optimization of hybrid renewable energy power systems: A review / Binayak Bhandari, Kyung- Tae Lee, Gil-Yong Lee [et al.] // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology. – 2015. – Vol. 2, iss. 1. – P. 99–112. –https://link.springer.com/article/10.1007/s40684-015-0013-z.
Nasir El Bassam. Integrated Renewable Energy for Rural Communities. Planning Guidelines, Technologies and Applications / Nasir El Bassam, Preben Maegaard. – Mumbai: Elsevier, 2004. – 315 p. DOI: 10.1016/B978-0-444-51014-3.X5026-1
Deshmukh, M.K. Modeling of hybrid renewable energy systems / M.K. Deshmukh, S.S. Deshmukh // Renewable & Sustainable energy reviews. – 2008. – Vol. 12, iss. 1. – P. 235–249. – https://link.springer.com/ content/pdf/10.1007%2F978-3-642-18336-2_16.pdf
DOI: 10.1016/j.rser.2006.07.01118. Велькин, В.И. Расчет автономной фото-электрической системы электроснабжения для
резервирования собственных нужд АЭС: методические указания к выполнению курсового проекта / В.И. Велькин, А.С. Завьялов, Е.В. Стариков. – Екатеринбург: ФГАОУ ВПО УРФУ, 2014. – 25 с.
Солнечные фотоэлектрические системы: учеб. пособие / Е.В. Стариков, В.И. Велькин, К.С. Денисов, Л.Р. Хайретдинова. – Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2016. – 125 с.
Ветродизельная установка для электроснабжения фермерского хозяйства / И.И Артюхов, С.Ф. Степанов, С.В. Молот, Р.Т. Ербаев // Вестник аграрной науки Дона. – 2016. – Т. 1, № 33. – С. 41–48.
Квитко, А.В. Характеристики ветра, особенности расчёта ресурса и экономической эффективности ветровой энергетики / А.В. Квитко, А.О. Хицкова // Научный журнал КубГАУ – Scientific Journal of KubSAU. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – № 97. – http://cyberleninka.ru/article/n/harakteristiki-vetra-osobennosti-raschyotaresursa-i-ekonomicheskoy-effektivnosti-vetrovoyenergetiki
(дата обращения: 23.03.2019).
Шепелев, А. О. Расчет емкости аккумуляторных батарей / А.О. Шепелев, Е.Ю. Артамонова // Молодой ученый. – 2016. – № 17. – С. 99–101.
Гринько, Д.В. Выбор типа комбинированной установки для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей / Д.В. Гринько // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2014. – № 2. – С. 70–73.
Суслов, К.В. Развитие систем электроснабжения изолированных территорий России с использованием возобновляемых источников энергии / К.В. Суслов // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2017. – № 5 (124). – С. 131–142. DOI: 10.21285/1814-3520- 2017-5-131-142
Энергетическая стратегия Республики Саха (Якутия) на период до 2030 года, утвержденная постановлением Правительства Республики Саха (Якутия) от 29.10.2009 № 441.
Surface meteorology and Solar Energy // Atmospheric science data center. – http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/ (дата обращения:
03.2019).
Постановление «Об установлении постанционных тарифов на электрическую энергию, вырабатываемую АО «Сахаэнерго» на 2018 год» / Правление государственного комитета по ценовой политике республики Саха (Якутия). 26.12.2017. № 716/1.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
