КОМБИНИРОВАННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В АВТОНОМНЫХ СИСТЕМАХ

COMBINED USE OF UNCONVENTIONAL AND RENEWABLE ENERGY SOURCES IN AUTONOMOUS SYSTEMS

Ekaterina Novikova

Student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moskow Energy institute,

Russia, Smolensk

Valery Kovalenko

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moskow Energy institute,

Russia, Smolensk

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрен перспективный вариант практического использования нетрадиционных источников энергии. При ее написании использованы абстрактно-логический и монографический методы исследования.  В результате проведенного исследования сформулированы требования к источникам нетрадиционной энергетики и предложен перечень мероприятий, обеспечивающих надежность их работы в составе комбинированных автономных систем.

ABSTRACT

The article discusses a promising option for the practical use of unconventional energy sources. Abstract-logical and monographic research methods were used in its writing. As a result of the study, the requirements for sources of unconventional energy were formulated and a list of measures was proposed to ensure the reliability of their operation as part of combined autonomous systems.

Ключевые слова: комбинированные автономные энергосистемы, надежность, нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.

Keywords: combined autonomous power systems, reliability, non-traditional and renewable energy sources.

Использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НВИЭ) как составной части комбинированных, автономных энергосистем представляется наиболее целесообразным для агропромышленного комплекса. Это обусловлено спецификой агропромышленного производства и значительным потенциалом его развития, в силу макроэкономической конъюнктуры современной России, складывающейся под существенным влиянием экономических санкций. Следует учитывать специфику применения НВИЭ в агропромышленном комплексе, которая обусловлена рядом факторов.

Любой конкретный НЭИВ не является универсальным, подходящим для использования в любой ситуации, в любом регионе, в любое время. Потенциальные возможности применения определяются конкретными природными и климатическими условиями и производственными потребностями. В этом отношении энергетика на НВИЭ подобна агропромышленному производству, в котором рентабельность возделывания той или иной культуры зависит от качества почвы, природных условий и рыночного спроса на нее. Следовательно, невозможно предложить простой и универсальный метод планирования энергетики на НВИЭ в пределах такой большой и разнообразной страны, как Россия. Характерный размер территорий, в рамках которых разумно планировать энергетику на НВИЭ может занимать площадь 100-200 тыс. кв.км.

Потенциальные возможности некоторых регионов России по использованию энергии НВИЭ весьма существенны, однако их широкое внедрение в настоящее время сдерживается технико-технологическими и экономическими причинами. Среди технологических факторов следует отметить отсутствие широкого спектра реальных законченных разработок и готовых установок, выпускаемых серийно с применением специального оборудования и оснастки, прогрессивных специальных материалов и комплектующих узлов.

Можно утверждать, что целый ряд экономических и соци­альных факторов будет способствовать усилению интереса со стороны агропромышленных предприятий к приобретению и экс­плуатации КАЭС, включающие агрегаты и установки, использующие энергию НВИЭ. К этим факторам следует отнести необходимость обеспечения надежного и качественного энергоснабжения в условиях увеличения объемов производства; повышение законодательных требований к экологической безопасности окружающей среды и сельскохозяйственной продукции; льготы, предоставляемые в рамках налоговой и кредитной политике по отношению к пользователям, производителям и разра­ботчикам новой техники, в том числе нетрадиционной энергетики.

При разработке структурно-функциональных схем комбинированных автономных энергосистем (КАЭС) на основе ис­пользования нетрадиционных возобновляемых источников энергии следует руководствоваться следующими базовыми принципами.

С целью достижения баланса энергии и увеличения надежности работы КАЭС, при использовании нескольких видов энергии (солнеч­ной радиации, энергии ветра и воды) целесообразно их совместное испо­льзование. Комбинированное использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии, наиболее эффективно при условии неравномерного по­ступления энергии от них, когда установки, использующие НВИЭ, дополняют друг друга. Таким образом, ключевым вопросом создания локальных КАЭС на основе НВИЭ является выбор рациональной комбинации энергоустановок, т.е. функциональной, технической и технологической структуры КАЭС.

Рациональное использование местных и поставляемых в регион топливно-энергетических ресурсов;

При разработке схем комбинированного вовлечения НВИЭ в топливно­энергетический баланс агропромышленного комплекса региона следует учитывать его специ­фические особенности, с учетом географического, климатического и демографического факторов.

Исходя из этого, можно сформулировать требования к оборудованию комбинированных автономных энергосистем, преобразующих энергию возобновляемых источников. А именно, для осуществления быстрого и экономически эффективного развития комбинированных энергетических систем необходимы новые высокотехнологичные, высокоэкономичные и мощные агрегаты и, в целом, оборудование, соответствующее современному научно-техническому уровню развития энергетики. Экономичность, производительность, надежность и долговечность выпускаемого энергетического оборудования - важнейшие показатели его совершенства. Надежность - сложное свойство оборудования и конструкций, включающее такие характеристики, как безотказность, долговечность, ремонтнепригодность и сохранность, т.е. показатели, которые определяют эффекти­вность использования техники и качество её работы. Работоспособность оборудования, использующего энергию возобновляемых источников, определяется одновременным влиянием большого количества факторов, имеющих подчас противоречивый характер. В этих условиях разре­шение противоречий при разработке и внедрении КАЭС с использованием НВИЭ является основным методом работы. Следует учитывать все факторы, которые могут привести к снижению работоспособности оборудования на стадиях проектирования, производства и эксплуатации. При определении расчетной работоспособности необходимо принимать во внимание такие факторы, как свойство материалов, изменение условий в процессе работы, ресурс оборудования, а также несоответствие реального применения условиям, принятым в расчете. Фактическая работоспособность оборудования определяется действующими факторами нагрузки, однозначностью и стабильностью схем нагрузки, наличием и накоплением остаточных явлений, последствиями функциональных нарушений, а также погрешностями в эксплуатации. При этом требуемая работоспособность оборудования, использующего НВИЭ, может быть задана как коэффициентом запаса, так и предельными значениями или диапазоном её значений. Стандартные технологические мероприятия для обеспечения надежности и работоспособности оборудования НВИЭ приведены на рис.1.

Рисунок. 1. Мероприятия по обеспечению надежности и работоспособности оборудования НВИЭф

Список литературы:

1. Земсков В.И. Возобновляемые источники энергии в АПК. / В.П. Земсков – С-Пб. Лань, 2014 – 368с.
2. Салихов А.А. Неоцененная и непризнанная «малая» энергетика. / А.А. Салихов. – М. Новости теплоснабжения, 2009. – 174с.