Локальные электроэнергетические системы с широким использованием возобновляемых источников

• Автор: Солоницын, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 247 с. : ил.

Глава 1. Электроснабжение удаленных территорий

1.1 .Использование возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ) 11 в мировой экономике

1.2. Электроснабжение удаленных территорий России

1.2.1. Специфика энергосистемы России и ситуация в удаленных 14 территориях

1.2.2. Изолированные энергосистемы и использование ВИЭ в 16 России и СНГ

1.3. Необходимость в комплексном подходе

1.4. Локальные электроэнергетические системы для удаленных 23 территорий с широким использованием ВИЭ (ЛоЭС)

1.4.1. Состав задач

1.4.2. Принципы ЛоЭС

1.4.3. Технические средства и требования к ним

1.5. Выводы
Глава 2. Источники энергии и методы генерирования в ЛоЭС

2.1. Сравнительный анализ источников электроэнергии
2.2. Энергоисточники с ДВС в составе ЛоЭС
2.3. Базовый состав ЛоЭС
2.4. Специфика генерирования от бестопливных источников
2.4.1. Применение асинхронных генераторов (АГ)
2.4.2. Применение синхронных генераторов (СГ)
2.4.3. Особенности, преимущества и недостатки применения 69 синхронных и асинхронных машин для ВЭС и ГЭС
(4?
V 2.4.4. Статические и электронные преобразователи электроэнергии
9 2.4.5. Интеграция бестопливных источников в локальные
» энергосистемы
2.5. Выводы

Глава 3. Ветроэнергетические установки ЛоЭС
3.1. Энергетическая аэрология
3.1.1. Методы измерения ветроэнергетического потенциала
3.1.2. Общая оценка ветроэнергетических ресурсов
3.1.3. Расчет ветрового потенциала в точках базирования ЛоЭС
3.1.4. Расчет мощности ВЭС
3.2. Техническая база ветроэнергетики
3.2.1. Типы ВЭС в составе ЛоЭС
3.2.2. Генерирование от ВЭС в локальных энергосистемах
3.3. Мобильная прибрежная ВЭС (МП ВЭС)
3.4. Выводы
Глава 4. Г идроэнергетические установки ЛоЭС
4.1. Деривационная мини-ГЭС с защищенным водозабором
4.2. Наплавная мини-ГЭС барабанного типа (НБ мини-ГЭС)
4.3. Мощность водяного потока. Оценка мощности 121 двигателя НБ мини-ГЭС
4.3.1. Индикаторная мощность потока
4.3.2. Идеальный двигатель
Р 4.3.3. Классификация агрегата
4.3.4. Активная турбина с плоскими лопастями
4.4. Теория работы гидравлического двигателя НБ мини-ГЭС
4.4.1. Две разновидности математических моделей
4.4.2. Первая модель работы водяного колеса
4.4.3. Вторая модель работы водяного колеса
4.5. Расчет параметров барабанного модуля по моделям 1 и 2
4.5.1. Сопоставление результатов расчётов для моделей работы 164 ^ колеса
4.5.2. Приближение конструкции агрегата к идеальному двигателю
г 4.6. Г енерирование и преобразование электроэнергии НБ мини-ГЭС
I! 4.6.1. Асинхронный генератор
4.6.2. Многополюсный синхронный генератор

4.7. Математическая модель работы СГ с постоянными магнитами на 175 управляемый выпрямитель напряжения
4.8. Экспериментальное исследование модели СГ с постоянными 186 магнитами
4.9. Работа НБ мини-ГЭС в составе ЛоЭС
4.10. Выводы: оценка реализаций мини-ГЭС для ЛоЭС
Глава 5. Совместная работа ЛоЭС
5.1. Специфика потребителей 19
5.2. Локальные сети
5.3. Компоновка ЛоЭС
5.4. Совместное генерирование ЛоЭС
5.5. Выводы
Глава 6. Эксплуатация и организация ЛоЭС
6.1. Эффективность технических средств
6.2. Область применения ЛоЭС
6.2.1. Общий подход к внедрению проектов ЛоЭС
6.2.2. Развитие локальной энергетики в Приморском крае
6.2.3. Локальная энергетика как подотрасль
Заключение
Список использованных источников

3. Установка электронных многорежимных регуляторов скорости вращения.
4. Механическая развязка между дизелем и генератором (электромагнитная муфта) для обеспечения получения реактивной мощности от синхронного генератора ДГ при остановленном дизеле.
5. Для поставки в удаленные территории ДГ должны иметь модульное исполнение для сокращения затрат на строительство капитальных сооружений.
6. ДГ должны иметь теплообменники выхлопных газов для нужд отопления поселков а, в отдельных случаях, для когенерации электроэнергии.
В дальнейшем данные ДГ определяются как адаптированные к нуждам ЛоЭС, ЛоЭС адаптированные ДГ. Данные функции, после незатратной адаптации, могут выполнять практически любые модели ДГ.
Наиболее предпочтительным для газафицированных территорий является использование в качестве ДВС газопоршневых двигателей с КПД по сгоранию топлива около 90%. На настоящий момент ГПЭС могут ограниченно использоваться при условии получения жидкого либо газообразного топлива на месте, например, путем химического пиролиза древесных отходов.
2.3. Базовый состав ЛоЭС
ВЭС и ГЭС выделяются из общего списка источников. Из таблицы 2.3, представленной исследователями Станевым B.C. и д. т. н. Безруких П.П. /7/,
Таблица 2
Пределы стоимости электроэнергии на настоящее время, центов США
Мощные ГЭС ВЭС Геотер- мальные ТЭС, Древесные отходы ТБО Газовые, газ с комб. циклом, АЭС
3,0-4,0 4,0 - 5,0 5,0-6,0 6,0 - 7,0 4,5 - 7,0 3,7-8,0
видно, что «вилка» цен энергии от ЭС на твердых бытовых отходах ниже, чем для древесных отходов. Что касается ВЭС, взяты явно косвенные данные, так как по России систематическая информация отсутствует. Также, это данные ранее 2000 года: именно тогда /3, 35/ в Европе декларировали себестоимость 4 цента и