Методика оценки и оптимизация параметров энергокомплекса на базе возобновляемых источников энергии : На прим. Ливана

• Автор: Насереддин Хасан Айюб
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 247 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ проблем создания локальных систем электроснабжения на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии . ,.

1.3. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.3. Оценка климатогеографичеоких условий Ливана и перспективы применения систем нетрадиционной энергетики .

1.3.1, Топография Ливана и станции метеоиооледона

1.3.Я. Краткая географическая и климатическая характеристика Ливана .

1.3.3. Структура и общая характеристика внергоситотемы Ливана и перспективы ее развития .

1.4, Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЛОКАЛЬНЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ .ДИВАНА . ,
2.1. Анализ влектропотребления и графиков нагрузок типовых объектов электроснабжения
2.2, Определение и оценка ветрового ьнергопотенциала
различных регионов Ливана
2.2Л. Средняя плотность мощности ветрового потенциала
по территории Ливана .
2.2.2. Параметры распределения Вейбулла для распределений скорости ветра но территории Ливана
2.3. Определение энергетического потенциала солнечной радиации различных регионов Ливана.
2.3Л. Определение солнечной радиации .
2.3.2. Учет географических факторов
2.3.3. Учет климатических факторов .
2.4. Выбор рациональной структуры комбинированной системы електроонабжения
2.5. Выводы по главе 2 .
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ
КОМПОНЕНТОВ ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
3.1. Разработка математической модели ветроэнергетической установки .
3.2. Выбор расчетных условий для ВЭУ и оценка ее производительности .
3.3. Разработка математической модели и анализ характеристик фотоэлектрических установок
3.3.1. Характеристика наземного солнечного излучения
как источника энергии .
3.3.2. Солнечное излучение на поверхности Земли .
3.3.3. Определение плотности потока суммарной и диффузной солнечной радиации .
3.4. Разработка модели функционирования комбинированной системы влектроснабжения .
3.5. Анализ особенностей процессов производства и потребления электрической энергии в комбинированной системе электроснабжения
3.6. Выводы по главе 3 .
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНОПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Выбор критерия техникоэкономической эффективности локальной системы электроснабжения
4.2. Разработка методик оценки экономических показателей основных компонентов комбинированной системы электроснабжения
4.2.1. Экономические показатели ветроэнергетических установок
4.2.2. Оценка приведенной стоимости фотоэлектрических установок .
4.2.3. Экономические показатели электроаккумулирующей системы и резервного источника энергии .
4.3. Разработка процедуры решения задачи структурнопатаметричеокой оптимизации комбинированного ЭК .
4.4. Исследование эффективности разработанного метода оптимизации комбинированной СЭС .
4.5. Выводы по главе 4 .
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ К0МБИНИР0
ВАННЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ ЛИВАНА
5.1. Анализ влияния климатогеографических условий и уровня алектронотребления на техникоэкономические показатели комбинированных СЭС
5.2. Оценка альтернативных вариантов создания автономных систем электроснабжения в условиях Ливана .
5.3. Исследование влияния стоимостных показателей компонентов на структуру и иараметры комбинированных СЭС .
5.4. Выводы по главе 5 .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Наибольшее промышленное применение нашли фотоэлементы на основе кремния изза их относительной дешевизны, несмотря на невысокий коэффициент полезного действия . Опыт использования ФЭУ в энергосистемах пока недостаточно глубокий и в литературе практически отсутствует информация, позволяющая рассмотреть их работу в комбинированных системах энергоснабжения, несмотря на то, что необходимость в этом назрела. СЭС. В качестве методов исследования используются математическое моделирование процессов в комбинированной СЭС и ее основных компонентах, а также метод оптимизации техникоэкономических показателей СЭС на основе использования процедуры ХукаДживса с прямым обращением к функции для отыскания экстремума критерия эффективности. Топография Ливана и станции метеоисследования. Ливан, расположенный с Севера от границ Сирии к Югу до Израиля см. Приморский регион, целиком лежащий на уровне моря. Эта область начинается на Севере страны и оканчивается на Юге, возле берега Средиземного моря. Уровень его плавно поднимается от О на Севере до высоты 0 м. Юге. Горный регион, холмистая область. Может быть разделена на две части восточный и западный хребет. Местами этот регион включает крутые и обрывистые участки и пересекается многочисленными глубокими оврагами. Это область высот над уровнем моря от 0 м до вершины западного хребта в м. Внутренний регионнаходится за западным хребтом. Местность в основном безлесная, характер поверхности равнина. Как показано на рис. Ливана весьма разнообразна. Это обусловливает огромное различие в природных условиях на его территории. Рис. Карта и электроэнергетическая система Ливана
Исходя из етого, станции, выбранные для оценки основных показателей климата покрывают практически все регионы, обозначенные на рис. Краткая географическая и климатическая характеристика Ливана. Ливан расположен на восточном побережье Средиземного моря. Между широты и долготы. Площадь территории Ливана около 0 км2 население 3 млн. Почти одна треть населения живет в столице Бейрут и прилегающих к нему районах. Через всю территорию Ливана с юга на север проходит горный хребет длина 0 км. Географическое положение Ливана таково, что приоритет в развитии отдается аграрному сектору экономики. В связи с этим определенный интерес представляют данные по климату Ливана, а также оценка перспектив использования нетрадиционной энергетики. Важной характеристикой климата является величина среднегодовой температуры воздуха в Ливане. По данным она равна . С при среднегодовом перепаде в . В летний период перепад температуры не превышает . При этом, несмотря на близость моря, относительная влажность воздуха колеблется в пределах от до . Годовые сезоны на территории Ливана различаются и по уровню прямой солнечной радиации, который можно косвенно оценить по количеству ясных и пасмурных дней. Например, в г. Бейруте число ясных дней, приходящихся на летний период года составляет от до дней. Общее число ясных дней в году может достигать в среднем 4. Видно, что на три летних месяца приходится около ясных дней в году. Примечательно, что в июне ясные дни составляют . Следовательно, за год суммарное время действия прямой солнечной радиации составляет более часов. Дополнительной характеристикой климатических условий Ливана является оценка ветрового режима по вышеуказанным районам страны. Данные по силе ветра были получены обычным способом отделом метеорологии Ливана. Данные среднемесячной скорости ветра приведены по четырем станциям, расположенным в районе побережья, на равнинах восточной части Ливана, а также на вершинах гор, в горах центральной части Ливана. На рис. Помимо данных 4х метеостанций Ливана были проанализированы ежемесячные результаты измерений скорости ветра за период с по год. Анемометры, использовавшиеся для измерения скорости ветра, были размещены на разных высотах над уровнем подстилающей поверхности. А как известно, с увеличением высоты скорость ветра возрастает. Поэтому для сопоставления, все результаты измерений были приведены к одной высоте м. V У2 Юй 1. V скорость ветра на высоте Ъ метров, а а коэффициент, выбранный по методу Юстуса и др. Значение а варьировались от 0. В табл.