Использование энергии возобновляемых источников в комбинированных автономных энергосистемах

• Автор: Бреусов, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 221 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
I. АНАЛИЗ И ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В ТОПЛИВНОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ РОССИИ.
1.1. Состояние производства и проблемы использования энергии нетрадиционных возобновляемых источников в России
1.2. Препятствия в продвижении нетрадиционных возобновляемых источников энергии и пути их преодоления
1.3. Комбинированное использование энергии нетрадиционных возобновляемых источников эффективный способ автономного энергообеспечения потребителей

1.4. Постановка задачи исследования.

И. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ НЕТРАДИЦИОННЫХ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ В АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.

2.1. Комбинированные автономные энергосистемы КАЭС, работающие

на энергии нетрадиционных возобновляемых источников

2.2. Факторы, определяющие возможности использования энергии возобновляемых источников.
2.3. Базовые принципы построения структурнофункциональных схем комбинированных автономных энергосистем на основе использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии
2.4. Основные структурнофункциональные схемы комбинированных автономных энергетических систем НВИЭ.
2.5. Согласование источников энергии и потребителей.
2.6. Фазопереходное аккумулирование в комбинированных автономных энергосистемах с использованием энергии нетрадиционных возобновляемых источников
2.7. Требования к оборудованию комбинированных автономных энергосистем, преобразующих энергию возобновляемых источников
III. РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ НОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ НЕТРАДИЦИОННЫХ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ В КОМБИНИРОВАННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМАХ.
3.1. Разработка, проектирование и изготовление опытного образца Стирлинггенератора для автономной гелиоэнергетической установки
3.1.1. Обоснование, выбор и описание базовой конструкции Стирлинггенератора в соответствии с задачей
3.1.2. Предварительный расчет рабочего процесса и выбор размерности двигателя Стирлинга
3.1.3. Обоснование работоспособности и ресурсных показателей некоторых основных деталей Стирлинггенератора.
3.1.4. Расчеты напряженнодеформационного состояния и оценка ресурса деталей кривошипношатунного механизма КШМ.
3.1.5. Анализ жесткостных характеристик коленчатого вала двигателя
3.1.6. Расчет энергетического баланса Стирлинггенератора.
3.1.7. Основные конструкционные материалы, нашедшие применение
при изготовлении Стирлинггенератора
3.2. Использование двигателя Стирлинга в комбинированных автономных энергосистемах.
3.3. Двигатель внутреннего сгорания, работающий на продуктах переработки возобновляемых ресурсов
3.4. Проект установки для получения биотоплива для дизельных транспортных и стационарных машин.
3.5. Ветроэнергетическая установка со спиральными лопастями и области ее применения.
3.6. Электрическая обратимая машина для комбинированных автономных энергетических систем
3.7. Проект комбинированной автономной энергосистемы жилого дома в сельской местности.
3.8. Требования к материалам, применяемым в конструкциях и деталях оборудования НВИЭ
IV. ПРОБЛЕМА ПРОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В КОНСТРУКЦИЯХ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
4.1. Материалы, применяемые при конструировании деталей и узлов оборудования систем НВИЭ, и требования к ним.
4.2. Основы прикладной методики расчета режимов термоциклической обработки железоуглерод истых сплавов и схема алгоритма решения задачи.
4.3. Примеры эффективности применения термоциклирования к некоторым деталям двигателей, применяемых в комбинированных автономных энергосистемах
V. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ КОМБИНИРОВАННЫХ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ
5.1. Критерии финансовой эффективности инвестиций.
5.2. Энергоэкономическая оценка комбинированных автономных энергетических систем современный критерий экономики
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


В предыдущие годы украинским НПО Южное совместно с российской ассоциацией Ветроэн была разработана ВЭУ мощностью 0 кВт. Несколько десятков таких агрегатов установлено в различных регионах России. Осуществляется их опытная эксплуатация с целью накопления данных по их работоспособности и надежности. Разработка ВЭУ мощностью 1 МВт осуществлена НПО Радуга в соответствии с одной из конверсионных программ. Первая такая ВЭУ установлена в Калмыкии и проходит стадию освоения. Некоторые ВЭУ разрабатываются и изготавливаются в рамках международных проектов. Ассоциация Энергобаланс Совена и немецкая компания НБАУ совместно разработали и организовали производство ВЭУ мощностью кВт. Десять таких ВЭУ установлены в Ростовской области и находятся в стадии экспериментальной эксплуатации. Российсконидерландское предприятие Компания ЛМВ ветроэнергетика производит серию автономных ВЭУ мощностью от 1,1 до кВт. Разработаны и изготавливаются рядом предприятий установки различного масштаба для анаэробного сбраживания сельскохозяйственных отходов. Установки производят биогаз и экологически чистые удобрения. Институт ВИЭСХ разработал биогазовую установку для малых фермерских хозяйств и установку для фермы на голов крупного рогатого скота. На сегодня в ряде ферм крупного рогатого скота работает около достаточно больших биогазовых установок. Центр ЭКОРОС разработал индивидуальную биогазовую установку ИБГУ1, перерабатывающую в день 0 кг органических отходов и производящую 2,5 м3 биогаза, а также экологически чистых удобрений. ТОО Энерготехнология разработало и производит серию пилотных установок для термохимической газификации древесных и других твердых органических отходов. Создан ряд установок мощностью от 0 кВт до 3 МВт. Ряд частных российских компаний АО Мосинтергеогерм, Наука, Геотерм при поддержке Научногоучебного центра по геотермальной энергии при Московском энергетическом институте разработали на некоторых предприятиях КТЗ, ЗиО, ЧЗЭМ и др. В настоящее время в России организовано производство под ключ модульных ГеоГЭС мощностью от 0,5 до МВт электростанция и геотермальных установок теплоснабжения мощностью 6 МВт тепловая станция Около таких установок изготовлено и отправлено на Камчатку и Курильские острова. Разработаны и изготавливаются несколько типов малых ГЭС. Институт ВИЭСХ разработал и приступил к изготовлению транспортабельной свободнопоточной ГЭС мощностью от нескольких десятков до нескольких сотен ватт. АО ИНСЕТ, Ленинградский металлический завод, малое предприятие Кебрен, завод Энергозапчасть и ряд других предприятии производят рукавные микроГЭС в диапазоне мощностей в несколько десятков киловатт, которые могут работать при напорах от до м. Пилотные наплавные ГЭС производятся компанией с ограниченной ответственностью НИСТЕН и НПО Компактэнерго. Большой интерес представляют созданные и создаваемые демонстрационные объекты, использующие НВИЭ. В частности в Краснодарском крае создана солнечная деревня, энергоснабжение которой осуществлено на фотоэлектрических модулях в Дагестане ветрополигон Дубки, где проходят испытания ветроустановок различных типов. При Курской АЭС построен энергобиологический комбинат, который использует сбросовое тепло АЭС для рыборазводных прудов, обогрева теплиц и открытого фунта. При Владимирской птицефабрике создатся комплекс по переработке птичьего помета. Строится ряд демонстрационных объектов, включающих различные НВИЭ и демонстрирующих преимущес тва от их комбинированного использования. На побережье северных и восточных морей России имеются места с благоприятными условиями для сооружения приливных электростанций ПЭС. Известно, что ПЭС являются весьма капиталоемкими сооружениями и в современных условиях средств для их сооружения нет. Однако некоторые предварительные НИОКР по проектам этих ПЭС в настоящее время проводятся при поддержке РАО ЕЭС России. Данный перечень показывает, что работы по совершенствованнию, развитию и внедрению НВИЭ в России продолжаются. Однако некоторые весьма интересные проекты изза недостатка средств все же были прекращены, либо временно заморожены.