CC BY
51
Литература
1. Захватов Г. И. Влияние переменного электрического тока на устойчивость эмульсии нефтепродуктов // Изв. вузов. Нефть и газ, 1987. № 6. С. 43-46.
2. А.с. № 1834266. Захватов Г. И. Способ очистки воды от нефтепродуктов // Бюлл. изобретений, 1990. № 48.
3. Захватов Г. И., Никитин Ю. В. Электронейтрализационные установки для очистки сточных вод от нефтепродуктов // Сборник статей IX международная научно-практ. конф. «Экология и безопасность жизнедеятельности». Пенза: ПГСХА, 2009. С. 86-88.
4. Захватов Г. И. Опыт очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ в энергетике // Известия Казанского арх.-строит. университета, 2013. № 4. С. 202-206.
5. Патент РФ. № 1 41767. Захватов Г. И. Устройство для электрической обработки воды и водных растворов // Бюлл. Изобретений, 2014. № 16.
6. Захватов Г. И., Никитин Ю. В. Использование электронейтрализационного метода очистки стоков от нефтепродуктов на предприятиях электроэнергетики, 2015. № 7. С. 33-35.
7. Духин С. С., Дерягин Б. В., Семенихин М. Н. Взаимодействие двух сферических коллоидных частиц на больших расстояниях // Доклады АН СССР, 1977. № 2. С. 357-360.
Повышение надежности электроснабжения с помощью альтернативных источников энергии в энергодефицитных
районах России Кулаков А. В.
Кулаков Александр Владимирович /Кы1акоу Aleksandr УЫттукк - студент, кафедра электроснабжения горных и промышленных предприятий, Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачёва, г. Кемерово
Аннотация: мировой опыт показывает, что одним из основных направлений повышения энергетической экономики является развитие альтернативной энергетики. Это подразумевает более широкое использование возобновляемых источников энергии и применение современных эффективных технологий генерации электрической энергии [1].
Ключевые слова: альтернативная энергетика, повышение надежности электроснабжения.
Развитие альтернативной энергетики в России в ближайшие годы позволит:
• Обеспечить электричеством, теплом и топливом удаленные районы России, где транспортировка топлива трудоемкий и дорогостоящий процесс.
• Повысить надежность энергоснабжения энергодефицитных районов РФ, хотя и охваченных централизованным электроснабжением, но имеющих ограничение по мощности либо по видам энергии.
• Подтолкнуть Российскую электроэнергетику к инновациям.
Рейтинг самых энергодефицитных регионов России за 2015, составленный агентством «РИА-Рейтинг», представлен в таблице 1 [2].
Производство
Регион электроэнергии за вычетом внутреннего потребления, млн кВт- ч Производство/потребление, %
Москва и Московская -32477,5 68,2
область
Белгородская область -141148,7 5,0
Краснодарский край и Республика Адыгея -13955,7 45,3
Нижегородская область -10294,1 47,7
Калужская область -6087,5 3,4
Брянская область -4449,7 0,6
Чеченская республика -2597,9 0,0
Еврейская АО -1369,7 0,0
Республика Ингушетия -681,6 0,0
Республика Калмыкия -522,0 1,7
В числе самых энергодефицитных регионов: Московский энергорегион, Белгородская область, Краснодарский край и Нижегородская область. При этом в процентном соотношении самыми энергодефицитными являются Республика Ингушетия, Еврейская АО и Чеченская республика, которые фактически не имеют собственной генерации. Кроме того, энергетика Брянской области удовлетворяет собственную потребность в электроэнергии лишь на 0,6%, Республика Калмыкия — на 1,7%, Калужская область — на 3,4%.
Для частичного решения данной проблемы можно использовать универсальный комплекс электроснабжения с использованием альтернативных источников «ГАРАНТ» [3].
Данный комплекс предназначен для обеспечения бесперебойного электроснабжения оборудования и аппаратуры потребителей автономно в течение заданного времени электроэнергией высокого качества, непрерывного дистанционного контроля параметров электроэнергии, состояния оборудования комплекса и управления режимами его работы с удаленного терминала.
ВЭУ-З
ВЭУ-1 НЯАГ
Рис. 1. Универсальный комплекс электроснабжения «ГАРАНТ»
Комплекс состоит из ветроэнергетических установок (ВЭУ) лопастного и роторного типа, солнечных энергетических установок (СЭУ), гидроэнергетической установки (ГЭУ), и в качестве резерва устанавливается дизель-генераторная установка (ДГУ).
Ветроэнергетиче<жая установка (ВЭУ) лопастного типа мощностью 5-10 кЭт
Бетраэнергетическая установка (ВЭУ) роторного типа мощностью 3-5 кВт
Солнечная знергетичикая установка (СЭУ) мощностью от 1,36 кВт
Гидроэнергетическая установка (ГЭ У) мощностью 5-10 кВт
Рис. 2. Элементы комплекса «ГАРАНТ»
В настоящее время такой комплекс может быть выполнен для питания нагрузки мощностью от 5 до 20 кВт с использованием только возобновляемых источников. С использованием дизель-генераторных установок выходную мощность можно увеличить в зависимости от мощности и количества ДГУ.
Используемые альтернативные источники электроэнергии в автоматическом режиме заряжают единую аккумуляторную батарею (АКБ), от которой через систему инверторов запитывается оборудование нагрузки высококачественным напряжением 220В и 50Гц или 380 В и 50 Гц.
В качестве резервных источников используются автономные контейнерные дизель-генераторные установки (ДГУ), которые при недостаточной мощности альтернативных источников, ввиду неблагоприятных погодных условий, берут на себя функцию подзарядки батареи и при необходимости резервируют друг друга для обеспечения надежности и непрерывности электроснабжения потребителей.
Ориентировочная стоимость электроэнергии вырабатываемой комплексом по отдельным элементам [6]:
1. Ветроэнергетическая установка: 1,5-2 руб./кВтч.;
2. Солнечная энергетическая установка: 6-8 руб./кВтч.;
3. Гидроэнергетическая установка: 0,45-0,5 руб./кВтч.
Ориентировочная стоимость электроэнергии вырабатываемой комплексом: 3 -4 руб./кВтч.
Преимущества комплекса электроснабжения «ГАРАНТ» заключаются в его способности:
• выполнять функции, как основного, так и резервного источника электроснабжения;
• работать от альтернативных источников электроэнергии, от дизель-генераторных установок и от промышленной сети;
• адаптироваться по составу и конфигурации к конкретным условиям:
• работать в автономном необслуживаемом режиме в течение заданного времени;
• быть мобильно перемещаемым к месту установки всеми видами транспорта, включая вертолет (максимальная масса одного модуля - 3000 кг);
• надежно работать в климатических зонах при температурах от минус 40 до плюс 50 гр. С;
• обеспечивать удаленный дистанционный мониторинг и управление режимами работы комплекса по стандартным каналам связи или через интернет по серийному интерфейсу.
Минусы данного комплекса:
• ВЭУ имеют высокий уровень шума (до 100 дБ около ротора) и вибрационные нагрузки;
• Стоимость: 2-4 млн рублей:
Экономическую целесообразность установки комплекса «ГАРАНТ» приведем на примере установки комбинированной электростанции «Солнце + Ветер» в Томской области в селе Алатаево в 2012 году. Данные комплексы схожи, отличие состоит в том, что «ГАРАНТ» включает в себя ДГУ и ГЭУ. Электроснабжение поселка происходило по аварийной ветке ЛЭП, что вело к частым отключениям электроэнергии, в качестве резерва использовался ДГУ. Строительство новой ветки обошлось бы в 28 млн руб. На строительство объекта было затрачено 5-6 млн рублей, что позволило снизить стоимость электроэнергии с 14 руб./кВтч до 5 руб./кВтч. Себестоимость объекта составила 4 года [5].
Данный комплекс не сможет в полной мере перекрыть дефицит энергии в каком либо регионе но сможет повысить надежность электроснабжения отдельных потребителей в зависимости от их категории и местоположения, и возможно снизить затраты на электроэнергию.
Литература
1. Идиатуллина А. М. Управление энергосбережением и энергетической эффективностью в городском хозяйстве. Учебное пособие. Издательство КНИТУ, 2013. 220 с.
2. Риарейтинг. [Электронный ресурс]. Режим доступа:Ьйр://пагай^.ги/ге^ош_гапк1^8/2 0160309/630013825.^. (дата обращения:10.10.2016).
3. Электросистемы. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.electrosystems.rU/g атай.рЬр/_(дата обращения: 10.10.2016).
4. Повышение эффективности систем электроснабжения с использованием возобновляемых источников энергии. Диссертация. Кобелев Александр Викторович. 145 с.
5. АВОК. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php? та=5024/_(дата обращения: 10.10.2016).
6. Cyberleninka. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://cyberleninka.rU/article/n/obzo r-metodov-polucheniya-alternativnoy-energii/ (дата обращения: 10.10.2016).
