Оптимизация структуры и элементной базы системы автономного энергоснабжения с использованием солнечной энергии

• Автор: Траоре Усман
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с. : ил

Введение
Гпава1.Техникоэкономический анализ использования в системах автономного энергоснабжения подсистем с преобразователями солнечной энергии в электрическую и тепловую.
1.1. Общие принципы построения системы автономного энергообеспечения с солнечными элементами САЭС.
1.2. Предварительный техникоэкономический анализ особенностей систем энергообеспечения с СЭП и СП 1.

1.2.1. Использование солнечной энергетической установки СЭУ.

1.2.2. Параметры солнечных фотоэлектрических установок.

1.3. Характеристики основных элементов канала преобразования СЭ в электрическую в обобщнной структуре САЭС.

1.3.1. Определение мкость аккумулятора 0 Для АБ.

1.4. Основные особености выбора основных элементов канала преобразования солнечной энергии в электрическую и тепловую в обобщнной структуре САЭС.

1.4.1. выбор солнечноэлектрической панели СЭП.

1.4.2. Выбор инвертора.

1.4.3. Значение и сложность выбора АБ.
1.5. Значение и особенности выбора состава и структуры системы теплоснабжения СТС и системы холодоснабжения СХС.
1.6. Выводы.
2. ДЭС как основной и резервнопиковой источник для систем автономного энергообеспечения с использованием энергии солнца САЭС, основные технические проблемы создания САЭС.
2.1. Общая характеристика дизельгенераторов ДГ как источников энергии в составе солнечных систем.
2.2.Тенденции и перспективы улучшения попгребигельских свойств ДГ, как основного источника энергии в СЛЭС.
2.3.Технические проблемы создания СЛЭС и способы их решения.
2.4. Выводы.
3.Энерготехнологический аудит объектов для определения состава и структуры САЭС.
3.1. Цели и задача энерготехнологического аудита ЭТА.
3.2. Анализ энергетических потребностей типового объекта и формирование базы исходных данных
3.3. Эксиергноаналитическая обработка результатов первого этапа ЭТА.
3.4. Выводы.
4.Разработка алгоритма оптимизации структуры САЭС. выбора состава и установленной мощности основного оборудования.
4.1. Вывод основных формул для расчета.
4.2. Допущения и ограничения.
4.2.1. Допущения.
4.2.2.Ограничение.
4.3. Алгоригм оптимизационных расчетов.
4.3.1. Формирование базы данных.
4.3.2. Расчег.
4.4. Прогнозирование и комментарий результатов оптимизационных расчетов.
4.5.Выводы.
5.Разработка программы оптимизационных расчетов структуры САЭС.
5.1.Методика подготовки исходных данных.
5.2.Програмный код.
5.3. Результаты расчета.
5.4. Выводы.
Заключение.
Список литературы


Децентрализованное применение тепловых панелей, дорого и для САЭ малоэффективно, так как в этом случае накопители тепловой энергии придтся ставить для каждой панели и их работу будет трудно согласовать с общей системой. Вобшем, оптимизация структуры системы автономного энергоснабжения с использованием солнечных источников энергии САЭС требует комплексного подхода и, очевидно, должна производится поэтапно. На первом этапе, при принятии решения о инвестировании проекта необходимо определить, в принципе, составные части САЭС, количество и мощности устанавливаемого оборудования и общую структуру системы. На втором этапе уточнить принципиальные вопросы совместной работы ДЭС и подсистем с солнечными и тепловыми панелями. На третьем этапе переходить к непосредственному проектированию подсистем генерирования, аккумулирования и распределения электрической и тепловой энергии. Третий этап в настоящее время лучше всего освещн в литературе и имеет отработанные методики ,,. Первый и второй этапы не имеют хорошо разработанной и общепринятой методической базы. Особенно первый этап, который наиболее важен для окупаемости инвестиций. Отсутствие общедоступной, понятной и убедительной для инвесторов методики оптимизации структуры САЭС и оценки е эффективности сдерживает распространение САЭС в Мали и в других странах. Одному из путей решения этой проблемы посвящена эта диссертационная работа. Цель диссертации. Исследование проблем синтеза сисгем автономного электроснабжения с дизельными электростанциями, солнечными электрическими н тепловыми панелями и разработка методики оптимизации состава оборудования. Анализ элементной базы и общих принципов синтеза структур
2. Анализ типовых нагрузок автономных объектов энергообеспечения характерных для Мали. ДЭС. Обоснование критерия для выбора оптимальной структуры
5. Разработка методики синтеза оптимальной структуры САЭС. САЭС. На защиту выносятся. Принцип формирования структуры системы автономного энергообеспечения типового послка электроэнергией, теплом, горячей водой и холодом от ДЭС, солнечных электрических и тепловых панелей. САЭС. Методика синтеза оптимальной структуры САЭС. Алгоритм и программа расчтов на ПЭВМ. Основные результаты исследований и разработок нашли сво отражение в 3 опубликованных работах и прошли апробацию на семинарах кафедр Энергосбережения и электрификации и Электрические системы и сети СПбГТУ, на совещании в центре теплоэнергоэффективных технологий РАН при СПбВИТУ, на конференциях молодых учных СПбГТУ и совместном семинаре Фолькецентра Дания, АРТЭС и СПбВИТУ в СанктПетербурге в июле г. ГЛАВА 1. Техникоэкономическнй анализ использования в системах автономного энергоснабжения подсистем с преобразователями солнечной энергии в электрическую и тепловую. Обшне принципы построения системы автономного энергообеспечения с солнечными элементами САЭС. Сегодня основными источниками электроэнергии в САЭО являются дизельные электростанции ДЭС а СТС и СХС получают электроэнергию от ДЭС и тепловую энергию от систем утилизации отбросного тепла ДЭС или от котлоагрегатов. Потребители энергии в САЭО делятся на промышленные и бытовые. Как правило, распределение энергии от ДЭС в САЭ осуществляется от распределительного щита РД ДЭС трехфазным переменным током со средневзвешенным сор 0,8. Если промышленные потребители работают в одну смену, то график нагрузки в САЭ будет резкопеременным с пиком нагрузки в районе часов утра. Для обеспечения теплом и горячей водой, обычно, используются индивидуальные электробойлеры подогреватели воды. ДЭС тепло охлаждения двигателей дизельгенераторов ДГ и тепло выхлопных газов. Поэтому количество и тип преобразователей солнечной энергии, в общем случае, будут зависеть от потребности САЭО в электроэнергии, тепловой энергии и в холоде. Выбор числа, типа и мощности преобразователей солнечной энергии в электроэнергии, тепло и холод для СЛЭО является комплексной техникоэкономической задачей. Практическое решение такой задачи сводится к оптимизации по соответствующим критериям, представленной на рис. С АЭС.