Электротехнический комплекс для электроснабжения геологоразведочных работ с использованием солнечной электростанции

• Автор: Яковлева, Эмилия Владимировна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г ЛАВА 1 Фотоэлектрические источники электроснабжения

1.1 Общая характеристика солнечной энергии

1.2 Электротехнические комплексы с солнечными фотоэлементами

1.3 Определения, типы и основные характеристики фотоэлементов

1.4 Обзор технологий производства солнечных батарей

1.5 Характеристики различных кремниевых фотоэлементов

1.6 Выводы к главе 1 Научно технические проблемы создания электротехнического комплекса с солнечными фотоэлементами

ГЛАВА 2 Электроснабжение геологоразведочных работ

2.1 Проблемы электроснабжения геологоразведочных работ

2.2 Системы электроснабжения геологоразведочных работ
2.3 Характеристика нагрузок при ведении геологоразведочных работ
2.3 Анализ энергопотребления геологоразведочных работ в условиях
востока и северо-востока России
2.5 Выводы к главе
ГЛАВА 3 Анализ характера солнечного излучения
3.1 Валовый, технический потенциал на территории России
3.3 Моделирование профиля освещенности и продолжительности сияния в зависимости от месторасположения объекта
3.4 Определение угла наклона фотоэлектрических модулей в составе электротехнического комплекса
3.5 Моделирование возможности изменения погодных условий, влияющих на выработку электроэнергии фотоэлектрическими модулями на процесс заряда и разряда аккумуляторной батареи
3.6 Зависимости, полученные при проведении экспериментальных исследований
3.7 Выводы к главе

ГЛАВА 4 Создание электротехнического комплекса с фотоэлектрической станцией для электроснабжения геологоразведочных работ
4.1 Общие сведения об Уронайской геологоразведочной экспедиции
4.2 Характер энергопотребления Уронайской геологоразведочной экспедиции
4.3 Разработка схемы и алгоритма работы электротехнического комплекса с фотоэлектрической станцией
4.4 Выводы к главе
ГЛАВА 5 Технико-экономическое обоснование применения электротехнического комплекса с фотоэлектрической станцией в системах электроснабжения геологоразведочных работ
5.1 Расчет экономической привлекательности применения фотоэлектрической станции и дизель-генераторной установки
5.2 Расчет надежности электротехнического комплекса с фотоэлектрической станцией
5.3 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Сегодня одним из перспективных направлений развития энергетики является применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ВИЗ). К таким источникам относятся: энергия ветра [24], солнечное излучение, энергия приловов и отливов, а также энергия биомассы.
Наибольшее распространение в настоящее время получили ветровые
установки для получения электрической энергии и солнечные коллекторы, для получения низко- и среднетемпературных теплоносителей, а также солнечные фотоэлектрические станции, работающие либо по
термодинамическому циклу, либо с прямым преобразованием солнечной энергии в электричество [3].
В данной работе будет рассмотрено комплексное решение утилизации энергии от ВИЗ — солнца, для обеспечения энергобезопасности и энергоэффективности процесса ведения геологоразведочных работ в отдаленных и труднодоступных регионах России, также будет рассмотрено решение проблемы децентрализованного энергоснабжения на объектах минерально-сырьевого комплекса на примере геологоразведочных работ.
Г еологоразведочные работы на территории России в основном проводятся в регионах, где либо отсутствует централизованное
электроснабжение, либо стоимость 1 кВт-ч электроэнергии очень высока и может значительно превышать стоимость электроэнергии в центральных районах РФ [4].
С каждым годом ГРР углубляются во все более труднодоступные районы с тяжелыми климатическими условиями.
Институтом Минералогии, Г еохимии и Кристаллохимии Редких Элементов были разработаны карты геологоразведочных работ по редким металлам на территории России, которые свидетельствуют о том, что Восток России, Иркутская область обладают большим потенциалом для ведения геологоразведочных работ [62].

создать электронно-дырочную пару. Такие фотоны могут лишь пройти насквозь через материал или, провзаимодействовав с ним, преобразоваться только в тепло.
• Фотоны, энергия которых превышает ширину запрещенной зоны, создают электроны и дырки с энергией, превышающей среднюю тепловую энергию этих зарядов. Избыток энергии рассеивается в виде теплоты. Таким образом, только часть энергии фотона может быть реализована с пользой.
В любом случае, эффективность определяется как отношение мощности рь, поступившей на нагрузку, к мощности рт, которая подведена с падающим излучением:
(1.6)

Характеристики широкополосного излучения могут быть описаны [1] с использованием удельной плотности мощности излучения в заданном
интервале частоты д/. Данные характеристики для солнечного излучения приведены в таблице №1 приложения 1 (таблица). Предел отношения АД/А/ представляет собой зависимость др/¥ от /и в общем случае плотность мощности солнечного излучения будет равна:
о УоР
Р>"=[дГй/ (и)
В случае излучения абсолютно черного тела дрУ/ описывается уравнением Планка:
& А Г
5/ £ (1-8)
ек
где А - константа с размерностью Вт-м‘2ТцЛ Следовательно,
о „кТ
ект -

Пусть тогда