Проблема использования возобновляемых источников энергии для системы тягового электроснабжения

• Автор: Жуматова, Асель Акановна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных сокращений

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ РАБОТАЮЩИХ НА ОСНОВЕ

ВОЗОБЮВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ.

1.1. Солнечная энергия. И

1.2. Геотермальные источники энергии

1.3. Энергия биомассы.

1.4. Малая гидроэнергетика

1.5. Ветровая энергия.

1.5.1. Климатологические характеристики ветров

1.5.2. Приведенная средняя скорость и классы открытости местности
1.6. Перспективы использования ВИЭ
1.7. Оценка ветрового потенциала для нужд электротяги ж.д
2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ ТП С ВЭУ ВТП НА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ Ж.Д. ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
2.1. Принцип работы тяговой подстанций с ВЭУ
2.2. Структурная схема тяговой подстанции с ВЭУ.
2.3. Выбор оборудования для ВТП.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫ ВЭГ В СОСТАВЕ ВТП
стэ ж.д
3.1. Методы оценки эксплуатационных показателей ВЭУ при
известных характеристиках режима ветра.
3.1.1. Время работы и простоев ВЭУ
3.1.2 Учет влияния степени открытости местности на
выработку энергии.
3.2. Программа расчета мгновенной мощности ВЭУ
4. ПРОЕКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЭУ НА ЭЛЕКТРИФИЦИРУЕМОМ УЧАСТКЕ АКТОГАЙДОСТЫК.
4.1. Программноизмерительный комплекс расчета СТЭ ж.д.
4.2. Характеристика железнодорожного участка Актогай Достык.
4.3. Имитационное моделирование работы СТЭ проектируемого участка с ВЭУ.
4.3.1. Моделирование движение поездов.
4.3.2. Моделирование процесса работы СТЭ ж.д. Актогай
Достык с ВГП.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТП В СТЭ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ.
5.1. Техникоэкономическая оценка эффективности использования
5.1.1. Экономические показатели ВЭУ различных размеров
5.1.2. Расчет техникоэкономического обоснования использования ветроустановок мощностью кВт.
5.2. Сравнительная оценка техникоэкономических показателей использования ВЭУ в СТЭ ж.д. 1
5.2.1. Оценка затрат на электрификацию участка АктогайДостык
по традиционной схеме электроснабжения
5.2.2. Оценка затрат на электрификацию участка АктогайДостык
по схеме электроснабжения с ВЭУ.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


АТ-; интенсивность суммарного излучения -пиранометром баллометрического типа М-. Ь = 1, (1. В работе [5] представлены некоторые оценки непрерывной продолжительности солнечного сияния для ряда пунктов, расположенных в различных климатических зонах СНГ. С этой целыо учитывалась (в % от общего количества дней наблюдений) непрерывная продолжительность солнечного сияния более 6 часов в сутки. Солнечные тепловые коллекторы. Солнечный коллектор - это система преобразования солнечной энергии в тепловую, состоит из включающей приемной панели, которая поглощает солнечный поток, что обеспечивает нагрев рабочей жидкости-теплоносителя, а также трубопровода, насосы для перекачки жидкости и баки-аккумуляторы нагретой жидкости [,,]. Существует много типов солнечных коллекторов, на основе исследования которых был разработан стандарт России ГОСТ Р5— «Коллекторы солнечные. Общие технические условия», созданы методики испытаний солнечных коллекторов, соответствующие европейским стандартам. Основой конструкции коллекторов является плоская приемная поверхность, теплоизолированная с противоположной стороны и с торцов, так что энергетический обмен коллектора с окружающей средой происходит только через освещаемую поверхность. Действительно, в современных эффективных конструкциях коллекторов сумма тепловых потоков с тыльной поверхности и торцов составляет 0,5 - 0, Вт с одного квадратного метра панелей при разнице температур коллектора и окружающей среды в 1°С, что более чем в раз меньше соответствующего потока с освещаемой поверхности, т. Основная проблема широкого использования солнечных тепловых установок связана с их экономической эффективностью и конкурентоспособностью по сравнению с традиционными системами, что определяется более высокой стоимостью энергии, вырабатываемой солнечными установками, чем получаемой при использовании традиционных топлив. Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии. Наиболее удобной формой преобразования солнечной энергии является фотоэлектрический способ. Это не только надежно, но и долговечно, экологически чисто. В качестве физической основы фот оэлектрического реобразо ван ия солнечной энергии принимается фотовольтаический эффект в полупроводниках (см. НС получили широкого использования. Разрабатываемая в течение последних нескольких десятилетий теория фотовольтаического эффекта в полупроводниках с р - п - переходом позволила описать характеристики фотопреобразователей, объяснить реально получаемые значения к. Потери мощности в фотопреобразоватслях, связанные с действием фундаментальных законов физики, привели к понятию «предельного теоретического к. Основные физические ограничения к. Максимально возможный к. Земли составляет ~ % п соответствует ширине запрещенной зоны арсенида галлия (Ек = 1,4эВ). Е^ - 1,1 эВ) предельный теоретический К. П.Д. Поэтому основная идеология широкомасштабного использования фотоэлектрического преобразования солнечной энергии основывается на применении кремниевых фотопреобразователей [2]. Но, для примера, электростанция на солнечных батареях вблизи экватора с суточной выработкой 0 МВт-ч (примерно столько энергии вырабатывает довольно крупная ГЭС) при к. Ясно, что такое огромное количество солнечных полупроводниковых элементов может окупиться только тогда, когда их производство будет действительно дешево. Эффективность солнечных электростанций в других зонах Земли была бы мала из-за неустойчивых атмосферных условий, относительно слабой интенсивности солнечной радиации, которую здесь даже в солнечные дни сильнее поглощает атмосфера, а также колебаний, обусловленных чередованием дня и ночи. В производстве фотоэлементов в мировой энергетической системе на их основе наблюдается настоящий бум. В г. МВт. Годовые темпы роста за последние 5 лет составляют %. Страны - лидеры: Япония - МВт, США -МВт, Германия - МВт, (Россия - 0,5МВт). Общая площадь солнечных водонагревателей (солнечных коллекторов) в мире превысила по неполным данным млн. Страны-лидеры: Япония - 7, США - 4, Израиль - 2,8, Греция - 2. Россия - 0,1 млн.