WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

Автономный инвертор, повышающий эксплуатационные характеристики солнечных электростанций апк

-- [ Страница 2 ] --

Личный вклад автора заключается в предложении новой конструкции магнитной системы однофазно-трхфазного ТВМП и функциональной схемы АИ на ТВМП и компьютерной модели АИ на ТВМП. Результаты исследований докладывались на 9 НПК.

Апробация работы. IV Всероссийская НПК молодых учных, «Научное обеспечение АПК» (Краснодар, 2010 г.); V Всероссийская научная конференция «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки» (Краснодар, 2007 г.); I Международная НПК «Наука и технологии: шаг в будущее»

(Белгород, 2006 г.); II открытая Всероссийская НПК молодых учных «Молоджь и наука XXI века» (Ульяновск, 2007 г.); международная НПК «Энергосберегающие технологии. Проблемы их использования» (Волгоград, г.); Международная конференция «Технические и технологические системы»

(Краснодар, 2009 г.); V Всероссийская научная конференция «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки» (Краснодар, 2010 г.); Международная АПК «Состояние и перспективы энерго- и ресурсосберегающих технологий в АПК» (Орл, 2009 г.); VIII региональная НПК молодых учных «Научное обеспечение АПК» (Краснодар, 2006 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано: 33 научные работы, в том числе 10 патентов РФ, 2 монографии, 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Общий объм публикаций – 28,05 п. л., из которых 13,7 п. л. принадлежит лично автору.

Структура и объм работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего наименований и приложений. Общий объем диссертации: 116 страниц машинописного текста, включая 57 рисунков, 11 таблиц.

1 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЛНЕЧНЫХ СТАНЦИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Влияние качества электроснабжения на сельскохозяйственные потребители и перспективы применения возобновляемых источников энергии В настоящее время значительно возросла актуальность задачи обеспечения надежного электроснабжения в связи с активным внедрением в сельскохозяйственное производство автоматических систем управления механизированными процессами и производственными комплексами [52].

Как известно, системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей имеют большую протяженность линий электропередач по сравнению с промышленными системами электроснабжения. При этом в АПК отсутствуют потребитель напряжением 6 кВ и применяются напряжения 0,4; и 35 кВ.

Широкое распространение в агропомышленном комплексе получили магистральные и радиальные схемы электроснабжения [52].

Магистральные схемы являются более экономичными, поскольку в них применяется меньшее количество коммутационных электрических аппаратов. Но в общем случае наджность радиальных и магистральных схем практически одинаковы.

Опыт эксплуатации систем электроснабжения показал, что радиальные схемы более эффективны в том случае если источник электроэнергии находится в центре относительно потребителей. Когда все потребители находятся на одной линии относительно источника, то – эффективными являются магистральные.

Этот факт необходимо учитывать при проектировании систем электроснабжения с использованием ВИЭ.

Аварийные режимы работы, связанные с внезапными перерывами в электроснабжении, а также отклонение показателей качества электроэнергии приводят к значительным ущербам в сельскохозяйственном производстве, в том числе болезни и гибель животных, к нарушению сложных технологических процессов и к массовой порче сельскохозяйственной продукции [44].

Ежегодно значительно увеличивается мощность технологического электрооборудования сельскохозяйственного производства, что приводит к большим ущербам при аварийных и ненормальных режимах работы систем электроснабжения. В частности, это проявляется при электроснабжении крупных комплексов по производству молока (400 голов КРС и более); по выращиванию и откорму КРС (5 тыс. гол. и более) и свиней (12 тыс. гол. и более); птицефабрик по производству яиц и мясного направления (более тыс. и более 1 млн соответственно) [44].

В таблице 1.1 приведены размеры ущербов в крупных производственных сельскохозяйственных комплексах от перерывов в электроснабжении на 1 час.

Таблица 1.1 – Размеры ущерба вследствии перерывов в электроснабжении на 1 в крупных производственных сельскохозяйственных комплексах.

Комплексы по выращиванию крупного рогатого скота Птицефабрики мясного направления (от 1 млн. гол.) 330 000 руб.

Птицефабрики по производству яиц (от 100 тыс. гол.) 700 000 руб.

Статистический анализ ущербов при снижении качества напряжения показал, что в комплексах по производству молока в течение 1 ч при отклонениях напряжения на 7,5 % от номинального значения размер ущерба превышает 100 000 руб, при отклонениях 10 % – 150 000 руб.

С экономической точки зрения важным является вопрос передачи электроэнергии от источника к потребителям, Поскольку сами линии электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства имеют высокую стоимость и, кроме того, передача и преобразование электроэнергии сопровождается потерями. Так, по информации, приведнной в [44], капиталовложения в 1 км воздушной линии 35 кВ свыше 160 тыс. руб. Стоимость трансформаторных подстанций 35/0,38 кВ мощностью 1000 кВА превышает тыс. руб., 110/35 кВ мощностью 6300 кВА – более 2,6 млн руб., а стоимость распределительных устройств на 35 и 110 кВ более 1,5 млн. руб. С учтом инфляции можно предположить, что капиталовложения в перечисленное ранее оборудование выросло в несколько раз.

Таким образом, ущербы в сельскохозяйственном производстве в основном зависят от вида предприятия и объма обрабатываемой продукции.

На рисунке 1.1 показаны зависимости потребляемой электрической мощности (кВт) от производственной мощности (количества голов) [49].

Перерывы в электроснабжении на фермах молочного производства, кроме недополучения молока, приводят к заболеванию коров и последующему уменьшению их продуктивности. Значительные ущербы наносят перерывы в электроснабжении во время первичной обработки молока (охлаждение, сепарирование).

Перерывы в электроснабжении приводят к изменению параметров микроклимата на предприятиях по откорму крупного рогатого скота (КРС) и свиней (снижаются среднесуточные привесы, накапливаются вредные газы, способствующие развитию заболеваний и гибели животных).

Изменение микроклимата на птицефабриках из-за перерывов в электроснабжении может привести к гибели птицы от удушья уже через несколько часов. Кроме того, ухудшение качества электроэнергии (повышение отклонения напряжения, частоты, несимметричные режимы) также приводит к нарушению нормальной работы сельскохозяйственных потребителей.

а также ежегодным увеличением стоимости электроэнергии, вырабатываемой традиционными источниками, из-за ограниченности ресурсов органического топлива.

Объёмы сельскохозяйственного производства производства с.-х. продукции сельскохозяйственного производства.

следующие основные достоинства [101]:

– энергия, получаемая от источников, бесплатная;

– отсутствие потребности в воде (солнечные и ветроэлектростанции);

– отсутствие вредных выбросов (экологическая чистота);

– при их использовании сохраняется тепловой баланс на Земле;

– возможность использования земель, не приспособленных для хозяйственных целей.

Однако в настоящее время основными недостатками ВИЭ являются следующие [17]:

– низкая плотность энергии (удельная мощность);

– непостоянный характер поступления, в особенности солнечной и ветровой;

– необходимость аккумулирования и резервирования;

– стоимость вырабатываемой энергии превышает стоимость энергии получаемой от традиционных источников.

Первый недостаток ВИЭ требует создавать большие площади примных поверхностей солнечных электростанций и площади для размещения ветроэнергетических станций. Однако анализ территориального размещения сельскохозяйственных потребителей Краснодарского края показал, что объмы АПК в восточных районах края обладают такими свободными площадями, в том числе земли, не непригодные для хозяйственных целей.

Для устранения второго и третьего недостатка ВИЭ необходимо создавать комбинированные источники электроэнергии для наджного электроснабжения потребителей, это могут быть ветро-солнечные электростанции, ветро-газопоршневые электростанции и т. п. [104].

Четвртый недостаток ВИЭ является следствием первых трх, он так же обусловлен неразвитой промышленностью и отсутствием в России инфраструктуры возобновляемой энергетики.

Однако анализ научно-технической литературы показал, что с 2000 по 2012 г. стоимость 1 кВтч электроэнергии, вырабатываемой от традиционных источников возросла, более чем в 10 раз. При этом стоимость основных функциональных узлов ВИЭ уменьшилась в 2,5–4 раз и, как следствие, уменьшилась стоимость 1 кВтч вырабатываемого ВИЭ [3]. Рисунок 1. наглядно демонстрирует перспективы использования солнечных фотоэлектрических станций в сравнении с традиционной энергетикой.

= / kWh Рисунок 1.2 – Стоимость электроэнергии от традиционных источников и солнечных электростанций 1.2 Обоснование целесообразности применения фотоэлектрических солнечных электростанций в Краснодарском крае По данным Европейской ассоциации фотовольтаической индустрии сегодня конечная стоимость «под ключ» 1 Вт в крупной солнечной станции составляет 2,6–2,8 €/Вт, а в 2020 г. она составит 0,9–1,5 €/Вт, в 2030 г. – около 0,7 €/Вт. Стоимость выработанной этой станцией электроэнергии составляет 0,29–0,15 €/кВт·ч, к 2020 г. – составит 0,07–0,17 к€/Вт·ч, а к 2030–0, €/кВт·ч. 2011 г. принес революционные изменения в стоимости солнечной энергетики. Установившиеся в 2011 г. цены на 1 Вт в модуле в диапазоне 1,00–1,10$ означают почти 40%-е понижение цен по сравнению с уровнями в 1,80 $ в первом квартале 2011 г. А это значит, что реальная динамика снижения стоимости солнечной энергии превзойдет приведенные прогнозы. Равенство стоимости «солнечного» киловатта и «традиционного» в некоторых районах мира будет достигнуто уже в течение 2012 г. В целом же разными сценариями предполагается, что к 2020 г. в мире будет установлено 350– 600 ГВт «солнечных» мощностей, которые будут вырабатывать 100– 400 кВт ч электрической энергии, а к 2030 г. – 1080–1800 ГВт, которые будут вырабатывать 200-1400 кВт·ч электрической энергии. Это означает, что доля «солнечного» электричества в общемировой выработке электроэнергии уже к 2020 г. составит 4–7%, а в Европе – 12% [76].

Согласно прогнозам, сетевой паритет будет сначала (в течение ближайших нескольких лет) достигнут в южных регионах, а затем к 2020 г. распространится и в северные регионы.

Прогноз спроса на электроэнергию в перспективе до 2020 г. по России и регионам оценивается на 62 % выше уровня 2005 г. На рисунке 1.3 приведн прогноз потребления природных ресурсов в России.

Однако, несмотря на положительные тенденции мирового рынка, высокая стоимость электроэнергии от фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) сдерживает их более широкое применение. Такая цена обусловлена как дороговизной основного материала (как правило, кремния высокой чистоты), так и дороговизной технологического процесса. Поэтому ведутся интенсивные исследования и разработки, направленные на удешевление ФЭП.

Одним из перспективных направлений является создание высокоэффективных ФЭП с концентраторами солнечного излучения.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |
 


Похожие материалы:

« САМСОНОВ Юрий Алексеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ВНУТРЕННИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор А.П. Епифанов Санкт-Петербург – Пушкин - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….………5 ГЛАВА ...»

« БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02. - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ...»

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»


















 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.