Обоснование параметров системы солнечного энерговодоснабжения индивидуальных потребителей : Для условий Мексики

• Автор: Кортес, Лилиана
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.
Глава I. Современное состояние и перспективы развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Мексике.

1.1. Особенности развития возобновляемой энергетики в Мексике.

1.2. Применение преобразователей солнечной энергии

1.3. Ресурсы солнечной энергии в Мексике на основании данных наблюдений.

1.4. Цели и задачи исследования.

Глава 2. Расчет и моделирование прихода солнечной радиации на

территорию Мексики.

2.1. Определение интенсивности солнечной радиации в условиях неполноты исходной информации

2.2. Обработка метеорологических данных солнечной радиации

2.2.1. Оценка среднемесячной прямой и диффузной компонентов
по измеренной среднемесячной суммарной солнечной радиации.
2.2.2. Оценка прямой и диффузной компонентов солнечной радиации
по измеренной суточной суммарной солнечной радиации
2.2.3. Определение часовых компонентов солнечной радиации на основе данных суточных компонентов
2.2.4. Расчет потока солнечной радиации на наклонную поверхность.
2.3. Оптимизация угла наклона солнечного преобразователя
Глава 3. Методические принципы отбора мощности от солнечной
батареи.
3.1. Моделирование режима работы солнечного преобразователя для
автономного потребителя
3.1.1. Модель солнечного электрического модуля.
3.1.2. Режим работы солнечных батарей
3.2. Анализ автономного потребителя.
3.3. Обоснование выбора системы аккумулирования
3.3.1. Выбор емкости АБ.
3.3.2. Создание математической модели состояния АБ
3.3.3. Анализ совместной работы СБАБ.
Глава 4. Исследование характеристик и взаимосвязей элементов в
системе энерго и водоснабжения потребителя
4.1. Моделирование приводного двигателя насоса
4.2. Моделирование насосного агрегата.
4.3. Совместная работа системы солнечная батарея двигатель насосаккумуляторная батарея.
4.4. Исследование режима работы насоса в турбинном режиме.
4.5. Выбор инвертора
Глава 5. Разработка автономной индивидуальной системы электро
водоснабжения для условий Центральной Мексики
5.1. Варианты технических решений системы электро и водоснабжения.
5.2. Исследование режимов работы СЭВ
5.3. Техникоэкономическое обоснование выбора схемы СЭВ.
5.4. Разработка алгоритма управления комплексом электроводоснабжения.
5.4.1. Разработка алгоритма диагностики состояния АБ
5.4.2. Разработка алгоритма обеспечения максимального отбора мощности от СБ
5.4.3. Разработка алгоритма управления насосом
Заключение
Список литературы


НВИЭ зависят от климатических условий и не всегда позволяют получить стабильную энергию Решение этой проблемы это комбинированное использование НВИЭ. В частности, некоторые НВИЭ имеют максимум кпд в часы максимальной нагрузки, их использование заменяет работу дорогостоящего оборудования, которое менее эффективно и негативно воздействует на атмосферу. НВИЭ, отдалены от центров потребления электроэнергии, не урбанизированы и отсутствует развитая промышленность. Энергия, полученная в результате использования НВИЭ, имеет высокую стоимость начального капиталовложения по сравнению с традиционными технологиями. Эксплуатационные расходы намного ниже и источник энергии не имеет цены по сравнению с традиционным топливом. Позволяет делать точную оценку себестоимости, так как зависит только от затрат на оборудование, обслуживание и зап. В традиционных технологиях себестоимость также зависит от цены топлива, исторически изменяющимся. Особенности развития нетрадиционной энергетики в Мексике. Рассмотрим основные достижения в Мексике по развитию НВИЭ [1]. Используя термодинамический процесс, получили развитие термические системы, которые подразделяют на пассивные, стационарные и со слежением за солнцем. Важные характеристики солнечной энергии, которые должны приниматься во внимание для планирования ее использования это: географическое распределение, Ф низкая энергетическая плотность, непостоянный характер с изменением в течение дня, сезона и из-за условий атмосферы. Эти характеристики солнечной энергии (СЭ) - источник технологических трудностей для ее использования. Потенциал СЭ в Мексике один из самых высоких в мире [3], приблизительно ЪЛ территории получает в среднем 5 кВт/м2 в сутки, что превышает в два раза потенциал США. Индустрия плоских солнечных коллекторов в Мексике имеет пятидесятилетнюю историю и в настоящее время существует более зарегистрированных производителей. Германии установлено м ), большинство установлено в Mexico, Guadalajara, Cuernavaca u Morelia. В Мексике получили развитие термические системы с концентраторами. Вт. Солнечные батареи (СБ) имеют характеристики, которые делают их практичными как источники энергии малой потенции и децентрализованного использования. Несмотря на то, что себестоимость энергии, производимой на фотоэлектростанции (СФЭС) дороже, чем производимой от традиционных источников энергии, их использование оптимально для удаленных потребителей, но принимая в расчет расходы на создание ЛЭП, транспортировку и распределение электроэнергии, даже могут быть выгоднее. Предполагается, что суточное потребление электроэнергии домашней нагрузкой приблизительно 3кВт-ч (или кВт ч/год) в городской местности и 1. Вт-ч (5 кВт-ч/год) в сельской местности. Чтобы оценить возможное использование СФЭС для домашней нагрузки начнем с того, что % населения, в основном сельских районов не имеет электроснабжения. Предполагается, что к г. Таблица 1. Предполагаемый дефицит энергоснабжения в Мексике. Год Население, 6 чел. Количество людей без эл. Прогноз на г. МВт установленной мощности, к году предполагается иметь МВт с ожидаемым годовым приростом 9,3%. Использование этих систем стало повседневным для освещения федеральных магистралей, для обеспечения энергией коммуникационных станций микроволновой и телефонной связи в сельской местности. Стоимость энергии, производимой ФЭС, колеблется от $ до $ за кВт установленной мощности и до 6 центов за кВт-ч производимой мощности. Для фототермических систем себестоимость от $ до $ за кВт и - центов соответственно. Потенциал ветровой энергии в Мексике оценивается в МВт, что составляет % всей генерируемой мощности в настоящее время. С г. La Venta Oaxaca 1,5 МВт, в г. Guerrero Negro Baja California Sur. Для производства цемента в Coahuila используется ветроустановка 0, МВт а также зарегистрированы малые ВЭУ и ветронасосы общей мощностью около 3 МВт. Istmo de Tehuantepec,Quintana Roo, Veracruz, Tamaulipas, San Luis Potosi, Zacatecas, Baja California и Hidalgo. К г. МВт на основании ветроагрегатов.