Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: LVIII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 03 декабря 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Нуруллин Р.А., Герасименко С.В., Безъязыков Н.М. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. LVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 23(58). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/23(58).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом Выбор редакционной коллегии

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Нуруллин Роман Анисович

студент, кафедра СОД КрИЖТ ИрГУПС,

РФ, г.Красноярск

Герасименко Сергей Викторович

студент, кафедра СОД КрИЖТ ИрГУПС,

РФ, г.Красноярск

Безъязыков Николай Михайлович

студент, кафедра СОД КрИЖТ ИрГУПС,

РФ, г.Красноярск

Колмаков Виталий Олегович

научный руководитель,

канд. тех. наук, кафедра СОД КрИЖТ ИрГУПС,

РФ, г.Красноярск

Актуальность темы настоящей статьи определяется проблемами обеспечения энергией северных территорий. Освоение северных территорий уже несколько лет является приоритетной задачей и ресурсом экономики в РФ, а развитие инфраструктуры северных территорий не мыслимо без использования энергетических ресурсов. Система электроснабжения входит в систему жизнеобеспечения  жителей районов Крайнего севера обеспечивая возможность реализовать свои физиологические потребности и социальные интересы.

Проекты развития северных территорий основываются на инвестициях, среди которых электрификация северных территорий являет собой основу развития экономики и социальной сферы в целом. Такие положение вещей подтверждает исторический опыт, например, еще в 2007 году районный Совет депутатов Эвенкийского муниципального района разработал программу развития региона до 2017 года, которая предполагала развитие коммуникаций в муниципальном районе в целях повышения качества жизни населения.

По данным статистики, более 655 граждан Эвенкийского муниципального района живут в отдаленных и труднодоступных районах, где обеспечение населения энергоресурсами необходимо для поддержания жизни в условиях сильных морозов, непроходимых дорог [4].

Программа развития нашла свое отражение в развитии социальной сферы (здравоохранение, образование) на основе современной телекоммуникационной системы.

Реализация проекта не вызывает сомнения в своей необходимости, однако, на практике имеют место проблемы, связанные, в том числе с существующей системой децентрализованного энергоснабжения. И специалисты отмечают, что решать проблемы бесперебойного электроснабжения северных территорий необходимо на основе применения альтернативных источников. В настоящее время в качестве источников электроэнергии используются:

  • дизельных электростанций (ДЭС);
  • котельные.

Имеются примеры использования атомных электростанций в условиях крайнего севера, например Кольская АЭС в Мурманской области и Билибинская на Чукотке.

В качестве сырья используются  уголь, мазут и дрова. В Красноярском крае в отдаленные северные территории топливо завозится в период навигации. Это очень дорогостоящие и крайне важные мероприятия, от которых зависит жизнеспособность северных территорий. Существующее сырье не способствует поддержанию уникальной экологической атмосферы Севера и проблемы экологизации уже являются актуальными для этих территорий.

Правительство Красноярского края в качестве основной проблемы электроснабжения потребителей в районах Крайнего Севера выделили удаленность  от централизованной системы энергоснабжения [1]. Другая проблема связана с очень значительными потерями в распределительных сетях и трансформаторах от стационарных дизельных электростанций. По оценкам специалистов эти потери составляют 30% процентов от общего объема электроэнергии, поступающего в распределительную сеть.

Кроме того, имеет место значительный моральный и физический износ оборудования ДЭС, который составляет, по оценкам специалистов Правительства Красноярского края в сфере энергетики, более 70%. Данные отчетов свидетельствуют о необходимости замены 18% электрических сетей в районах Крайнего Севера Красноярского края. Замена и модернизация требуется в отдаленных поселках Эвенкийского муниципального района, где линии электропередач имеют вставки различного сечения, а ремонтные работы проводятся нерегулярно по причине отсутствия запасных частей.

В связи с этим, все чаще высказывается мнение об использовании не только существующей схемы обеспечения энергией, но и сочетании ее с альтернативными источниками энергии, к которым можно отнести:

  • геотермальные теплоэлектростанции,
  • ветроэлектростанции,
  • теплоэлектростанции, работающие на местном природном газе.

Специалисты предлагают и другие решения, но в данной статье представляется необходимым рассмотреть такой возможный источник электроэнергии как ветроэлектростанции.  Ветроэлектростанции (ВЭС) делятся на две большие группы по способу подключения:

  • несетевая схема подключения;
  • сетевая схема подключения.

Такая группировка ВЭС связана с тем, что установку необходимо подключить к нагрузке и это наглядно представлено на схемах ниже.

Несетевая схема подключения представлена на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Несетевая схема подключения ВЭС

 

Несетевая схема подключения ВЭС позволит пользователям использовать электропитание автономно и в данном случае будет не важно наличие общей системы электропитания.

Сетевая схема подключения представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Сетевая схема подключения ВЭС

 

Только очень мощная ветроустановка может быть использована при сетевой схеме подключение ВЭС. Несомненно, такой источник электроэнергии значительно превосходит предыдущий вариант, так как имеет место продажа электроэнергии при ее излишней выработке.

Частью обеих схем являются аккумуляторные батареи, которые накапливают электроэнергию и хранят ее в промежутке между выработкой и потреблением. Необходимо использование аккумуляторных батарей значительной емкости, дабы избежать ее быстрой разрядки, однако, следует помнить о необходимости избежать приобретения аккумуляторных батарей огромной емкости, так как ее зарядка на полную мощность маловероятна при ВЭС. То есть, необходимо выбрать оптимальный вариант емкости аккумуляторной батареи, для которой характерны следующие параметры: при максимальной мощности заряда (или потребления) электроэнергии заряд – разряд аккумуляторной батареи должен составлять не менее 10 часов (что является обязательным условием для AGM, кислотных, щелевых, гелевых и свинцовых батарей). В обеих схемах присутствует инвертор напряжения, который необходим для преобразования постоянного тока аккумулятора в переменный ток промышленной частоты, к инвертору подключаются потребители электрической энергии.

Следует отметить основной недостаток ВЭД - неравномерность во времени и случайный характер выработки электроэнергии, в связи с чем, потребители жестко зависят от погодных условий в районе и крайне необходимы процессы аккумулирования энергии либо дублирование источников энергии. Именно это предлагают специалисты – сочетание источников энергии, использование их в комплексе с ДЭС. Основной целью их внедрения является не замещение энергоисточников на органическом топливе, а сокращение производства энергии на них и, как следствие, экономия топлива и снижение выбросов вредных продуктов его сгорания в атмосферу, при этом, экономическая эффективность ВЭУ определяется, в первую очередь, объемами вытесненного органического топлива.

 

Список литературы:

  1. Постановление Правительства Красноярского края от 05.10.2017 № 592-п Об утверждении государственной программы Красноярского края «Энергоэффективность и развитие энергетики» № 592-п от 05.10.2017 г. [электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://www.lawmix.ru/zakonodatelstvo/2749072 (дата обращения 26.11.2018)
  2. Приложение к Решению Районного Совета депутатов Эвенкийского муниципального района от 14 октября  2007 г. № 2-295-1 «Об утверждении программы социально-экономического развития Эвенкийского муниципального района на 2007- 2017 годы»
  3. Схема работы ветрогенератора  Информационный портал ELenergi.ru [электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://elenergi.ru/sxema-raboty-vetrogeneratora.html (дата обращения 26.11.2018)
  4. Федеральная служба государственной статистики по Красноярскому краю [электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.krasstat.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ts/krasstat/ru/ (дата обращения 26.11.2018)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом Выбор редакционной коллегии

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.