Автономная солнечная электростанция для передвижных пасек

• Автор: Таран, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

ДЛЯ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

1.1 Проблемы электроснабжения автономных

сельскохозяйственных объектов.

1.2 Особенности электроснабжения передвижных насек

1.3 Анализ вариантов электроснабжения передвижной пасеки

1.4 Энергетические характеристики солнечного излучения

1.5 Возможности повышения эффективности

солнечных электростанций.
1.6 Цели и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА .
2.1 Обоснование метода системного анализа.
2.2 Анализ солнечного излучения.
2.3 Анализ преобразователей энергии солнечного излучения
2.4 Анализ периферийных устройств солнечных электростанций
2.5 Анализ потребителей электроэнергии передвижной пасеки.
2.6 Выводы по главе.
3 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АВТОНОМНОЙ СОЛНЕЧНОЙ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ МОДУЛЯ ПЕРЕДВИЖНОЙ ПАСЕКИ .
3.1 Обоснование варианта автономной солнечной электростанции
3.2 Обоснование переферийной системы концентрирования
солнечного излучения.
3.3 Методика и результаты расчета площади ФЭП и емкости
аккумуляторных батарей для модуля передвижной пасеки.
3.4 Обоснование элементов системы управления автономной
солнечной электростанцией.
3.5 Выводы по главе
4 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МОДУЛЯ
АВТОНОМНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
4.1 Общие положения
4.2 Разработка экспериментального модуля солнечной
электростанции
4.3 Программа и методика экспериментальных исследований
солнечного модуля.
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МОДУЛЯ АВТОНОМНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
5.1 Результаты экспериментальных исследований зависимости
концентрирования от угла разориентации
5.2 Результаты экспериментальных исследований модуля солнечной
электростанции при рассеянном солнечном излучении.
5.3 Результаты экспериментальных исследований модуля солнечной
электростанции при прямом солнечном излучении.
5.4 Выводы по главе
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1 Общие положения
6.2 Расчет экономических показателей.
ВЫВОДДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Так, не учитывалось, что на этих объектах производство ведется вахтовым методом, то есть на эти объекты ежедневно приходит какой-либо транспорт, который легко может доставлять и менять аккумуляторы такой емкости, что не повлечет за собой дополнительных затрат на транспортировку. Кроме того, при разработке рекомендаций по применению возобновляемых источников энергии занижались реальные требования к надежности электроснабжения, что также снижало их конкурентоспособность но сравнению с передвижными электростанциями и сетевым электроснабжением. Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время недостаточно обоснованы объекты, для которых автономное электроснабжение на основе использования возобновляемых источников энергии может быть конкурентоспособно, и практически отсутствует методика определения параметров автономных электростанций на основе ВИЭ (включая и солнечные электростанции), обеспечивающих повышение их конкурентоспособности. За рубежом проблемы автономного электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии решаются в несколько ином плане. Так в США для электроснабжения фермерских усадеб предлагается использовать энергоустановки завышенной мощности без аккумулирования энергии /, /. Проблема несовпадения потребляемых и производимых энергетических потоков решается совместным использованием установки на возобновляемом источнике энергии и централизованной энергосистемы. При этом избыточно вырабатываемая электроэнергия направляется в энергосистему, то есть фактически продается фермером энергетической компании. Такие взаимоотношения регулируются специальным энергетическим законом, обязывающим крупные энергетические компании покупать электроэнергию у частных производителей. Таким образом, автономная энергоустановка на возобновляемых источниках энергии окупается за короткое время, при этом не требуется аккумулирования энергии, а надежность электроснабжения обеспечивается на уровне централизованного. Однако такой подход требует строительства линий электропередач, что, как отмечалось выше, для удаленных фермерских хозяйств России неприемлемо (по крайней мере, в настоящее время) из-за более низкой электрической нагрузки. В настоящее время особенно интенсивно увеличивается количество передвижных пасек. Так, например, в Ростовской области их число в году составило шт. В Южном Федеральном округе число пасек составляет шт. Пчеловодство достаточно развито и в других (более северных) регионах России, причем имеются явные тенденции к росту числа пасек. Кроме того, непрерывно увеличивается производственная мощность современных пасек. Современные передвижные пасеки формируются на основе передвижных модулей (автотракторных прицепов), каждый из которых содержит - ульев и помещение для дежурного пасечника. Дежурный пасечник выполняет не только обязанности сторожа, но и проводит дежурное обслуживание, заключающееся в наружном осмотре ульев, водопоилок, наблюдением за поведением пчел. Обычно он является совладельцем пасеки и имеет достаточно высокую квалификацию. Основными производственными энергопотребителями на пасеках являются электромедогонки, виброножи, устройства для сбора пчелиного яда, приборы для слежения за роением и здоровьем пчелиной семьи. Кроме того, значительную часть составляют бытовые потребители электрической энергии, призванные обеспечить хорошие условия проживания дежурного персонала пасеки (аудио- и видеотехника, мини холодильник и др. Учитывая важность связи с персоналом, находящимся на пасеке, необходимо обеспечить и зарядку аккумуляторов сотовых телефонов или работу рации. Особенностью пасек является не только малая мощность потребителей и удаленность от централизованных систем электроснабжения, но и потребность в периодическом их перемещении к местам скопления медоносов. Это обусловлено стремлением уменьшить радиус сбора меда. Таким образом, передвижные пасеки требуют быстро и легко монтируемых и демонтируемых электростанций, не производящих шума и не имеющих вредных выбросов. В этой связи особые перспективы приобретают автономные солнечные электростанции на основе фотоэлектрических преобразователей. При этом не следует упускать из поля зрения и другие варианты автономного электроснабжения.