Автономное энергоснабжение удаленных потребителей, в том числе в Арктической зоне Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

АВТОНОМНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ УДАЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, В ТОМ ЧИСЛЕ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ Азизова Т.А.1, Алтухова Т.А.2, Жукова Е.А.3, Кядыкова А.С.4

1Азизова Татьяна Ашотовна - магистр;

2Алтухова Татьяна Андреевна - магистр, направление: теплоэнергетика и теплотехника, кафедра инновационных технологий наукоемких отраслей;

3Жукова Екатерина Альбертовна - магистр, направление: теплоэнергетика и теплотехника, кафедра энергетики высокотемпературной технологии;

4Кядыкова Анна Сергеевна - магистр, направление: теплоэнергетика и теплотехника, кафедра химии и электрохимической энергетики, Национальный исследовательский университет

Московский энергетический институт г. Москва

Аннотация: в статье рассматривается проблема освоения Арктической зоны, сформулированная как одно из ключевых направлений развития российской экономики в XXI веке. Освоение Арктики является сложной комплексной задачей, требующей разработки ряда технических решений, в том числе в области эффективного энергоснабжения действующих и планируемых к созданию промышленных и инфраструктурных объектов, а также развивающихся местных поселений. Ключевые слова: Арктическая зона, автономное энергоснабжение, возобновляемые источники энергии, Якутия, Чукотка, Камчатка, изолированная генерация.

В будущем Арктическая зона выполнит миссию финансово-экономической поддержки перехода страны на инновационный путь развития. Новые ресурсные мега-проекты освоения Арктической зоны должны создать мощный инновационный импульс во всей российской экономике, в ведущих отраслях российской промышленности: машиностроении, судостроении, военно-промышленного комплекса (ВПК), в отраслях НИИ, конструкторских бюро (КБ) - и послужить финансовой основой для реализации инвестиционных проектов, обеспечивая возможность осуществления перехода России к инновационному пути развития [5].

Один из способов снижения затрат на доставку топлива в удаленные районы Арктической зоны РФ и повышения их энергетической безопасности -использование местных энергоресурсов, прежде всего энергии ветра, солнца, малых рек и биомассы [1].

В последние годы технологии использования этих возобновляемых источников энергии (ВИЭ) получили значительное развитие и продемонстрировали конкурентоспособность по отношению к традиционным энерготехнологиям, базирующимся на использовании ископаемых топлив. При этом необходимо учитывать неоднородность распределения указанных видов местных ресурсов в регионе, что обусловливает важность корректной их оценки в месте расположения потребителя [2].

Кроме того, необходим научно обоснованный подбор оборудования как по мощности, оптимальной конфигурации и составу агрегатов, так и по возможности его использования в суровых климатических условиях Арктики.

Создание солнечных и ветровых энергоустановок, с нестабильной выработкой энергии, сопряжено с необходимостью оснащения их накопителями энергии. Среди электрохимических накопителей энергии лидером по объемам производства и инсталляции остаются свинцово-кислотные аккумуляторы, популярность которых

обеспечивается освоенной конструкцией и технологией производства, а также относительной дешевизной [3]. Обычно используются заливные аккумуляторы, аккумуляторы панцирного типа (OpzV), аккумуляторы солнечных серий [4], гелевые аккумуляторы с плоскими пластинами, аккумуляторы с инкапсулированным в стекловолоконной матрице электролитом (AGM). Эти типы аккумуляторов существенно различаются ресурсом и стоимостью, причем наиболее дорогим и качественным решением являются аккумуляторы панцирного типа. Проблема ресурса, предельных токов и допустимой глубины разряда является ключевой для данного типа накопителей. Важным обстоятельством является также то, что для работы со свинцово-кислотными аккумуляторами (диапазоны рабочих напряжений, напряжений отсечки и повторного подключения, а также форма зарядной кривой) адаптировано большинство контроллеров заряда и инверторов, присутствующих на рынке.

При этом надо учитывать, что наиболее перспективно развитие ВИЭ в тех поселках, куда очень сложно завезти топливо, провести ЛЭП нецелесообразно или невозможно, а имеющиеся дизельные генераторы явно требуют замены.

Список литературы

1. Бердин В.Х., Кокорин А.О., Юлкин Г.М., Юлкин М.А. Возобновляемые источники энергии в изолированных населенных пунктах Российской Арктики. М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2017. 80 с.

2. Пилясов А.Н. Контуры стратегии развития Арктической зоны России // Арктика: экология и экономика, 2011. № 1. 38-47.

3. Тарасенко А.Б. Накопители электрической энергии для систем на основе ВИЭ: современное состояние и перспективы развития // Материалы восьмой всероссийской научной молодежной школы с международным участием. М.: Университетская книга, 2012. С. 148-185.

4. Шютц М.Презентация компании BAE Batterien GmbH в докладах Международной научно-практической конференции «Возобновляемая энергетика в изолированных системах Дальнего Востока России», 28 июня 2013 г. Якутск.

5. Интернет-портал - Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.minregion.ru/upload/02_dtp/101001_str.doc/ (дата обращения: 23.11.2017).