Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Мобильные модульные подстанции для АПК

https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.19-21.070-083

Полный текст:

Аннотация

Стратегия развития сельских территорий до 2030 г. определяется распоряжением Правительства РФ и существенно зависит от уровня энергоснабжения АПК. Для сельхозпроизводителей в среднем цена 1 кВт·ч выше, чем в городе, что обусловлено низкой плотностью нагрузок (на порядок ниже, чем в городе), низкой плотностью и изношенностью электросетей, большой длиной сетей низкого напряжения с большими потерями и высокими затратами на их эксплуатацию. Другими причинами являются устаревшие технологии, дополнительные потребности, отличные от городских, низкая электровооруженность сельского быта и более высокая нагрузка на семейные бюджеты. В результате сельская энергетика требует разработки специальных энергетических технологий в части генерации, передачи, распределения и потребления. В статье проведен анализ требований по энергетическому снабжению и перевооружению АПК с учетом роста тарифов, вызванного ухудшением состояния изношенных длинных (свыше 1 млн км) сетей 6–10 кВ. Проблема энергоснабжения села в значительной мере может быть решена за счет разработки и применения систем автономного энергоснабжения (САЭ), которые могут работать как на переменном токе, так и на постоянном токе на линейку мощностей 0,1 МВт, 1 МВт, 10 МВт напряжением 0,4 кВ, 1 кВ и 6–10 кВ соответственно. Учитывая наиболее перспективные решения с использованием ВИЭ, предпочтительными становятся САЭ на постоянном токе с накопителями электроэнергии. Рассмотрены различные варианты реализации САЭ с использованием нетрадиционных энергомодулей криогенного (КрЭУ), водородного на топливных элементах или биореакторов, а также энергомодулей традиционного типа в виде дизель-генераторов, газотурбинных и газопоршневых установок. Проведено сопоставление различных сред по энергоэффективности и показаны преимущества водорода в топливных элементах, а затем жидкого азота в составе КрЭУ перед электрохимическими накопителями (литий-ионные аккумуляторы). Установлено, что для применения на объектах АПК постоянного тока целесообразно использовать мобильные модульные подстанции (ММП), соединенные кабельными линиями вместо прокладки воздушных линий не только в силу большей пропускной способности, надежности, но и в силу их большей устойчивости к техногенным и природным воздействиям, мобильности контейнерных подстанций и улучшения экологии. Описана структура ММП в виде мобильных комплексов жизнеобеспечения, которые позволят обеспечить потребителей не только электричеством, но и теплом, холодом, технической и питьевой водой, а для круглогодичного выращивания плодовоовощных культур – воздухоподготовкой и регулируемым спектром освещения.

Об авторах

Р. Н. Шульга
Филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ»
Россия

канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник

SPIN РИНЦ: 5136-4188;

Researcher ID: A-9321-2014;

Scopus Author ID: 6506511448.



И. В. Путилова
НИО Научно-образовательный центр «Экология энергетики» НИУ МЭИ
Россия

канд. техн. наук, доцент, заведующая Научно-образовательным центром «Экология энергетики» (НОЦ «Экология энергетики» МЭИ), член редакционной коллегии от России электронного журнала “Coal Combustionand Gasification Products” 

Scopus Author ID: 6505929717



Т. С. Смирнова
Филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ»
Россия
ведущий научный сотрудник


Список литературы

1. Об утверждении Стратегии устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2030 г.: распоряжение Правительства РФ от 2 февраля 2015 г. №151-р [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/420251273 – (Дата обращения: 12.06.2019).

2. Филиппов, С.П. Потребление энергии сельскими территориями: сложившиеся тенденции и прогнозы: доклад академика РАН, директора ИНЭИ РАН от 21.03.19 / С.П. Филиппов // Заседание Совета по приоритету «Энергетика». – Москва, 2019. – С.14.

3. Лачуга, Ю.Ф. Проблемы энергетического обеспечения АПК: доклад академика РАН, академика-секретаря Отделения сельскохозяйственных наук РАН от 21.03.19. / Ю.Ф. Лачуга // Заседание Совета по приоритету «Энергетика».– Москва, 2019. – С. 10.

4. Тихомиров, Д.А. Перспективные направления развития энергетической базы сельского хозяйства, роль и место распределенной энергетики в системе АПК: доклад член-корреспондента РАН, главного научного сотрудника от 21.03.19 / Д.А. Тихомиров // Заседание Совета по приоритету «Энергетика». – Москва, 2019. – С. 22.

5. Рогалев, Н.Д. Проблемы развития электроэнергетики России и пути их решения / Н.Д. Рогалев, В.В. Молодюк // XXVIII Международная научно-техническая конференция ТРАВЕК «Перспективы развития электроэнергетики и высоковольтного электротехнического оборудования». – Москва, 2018 г.

6. Шульга, Р.Н. Мультиагентные системы постоянного тока с использованием ВИЭ и водородных топливных элементов / Р.Н. Шульга, И.В. Путилова // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2019. – № 04–06. – С. 65–82.

7. Водород – свойства, получение, хранение, транспортирование: Справочник // под ред. Д.К. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. – М.: Химия, 1989. – 672 c.

8. Хрусталев, Д.А. Аккумуляторы / Д.А. Хруста-лев. – М.: Изумруд, 2003. – 224 с.

9. Кудрявцев, И.Н. Эффективное использование пневмодвигателя в автомобиле / И.Н. Кудрявцев [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2005. – № 2. – С. 82–90.

10. Кутенев, В.Ф. Некоторые вопросы создания экологически чистого транспортного средства с криогенной силовой установкой / В.Ф. Кутенев [и др.] // Труды МАМИ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mospolytech.ru. – С. 152–159. – (Дата обращения: 10.04.2019).

11. Санников В. Продавцы воздуха [Электронный ресурс] / В. Санников // Популярная механика. – 2012. – № 116. – Режим доступа: http://popmech.ru (Дата обращения: 10.04.2019).

12. Везироглу, Т.Н. Энергетическая система на основе термоядерного синтеза водорода [Электронный ресурс] / Т.Н. Везироглу // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 16–18. – С. 16–29. – Режим доступа: https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.16-18.016-029. – (Дата обращения: 10.04.2019).

13. Бокрис, Дж.О'М. Солнечно-водородная энергия. Сила, способная спасти мир. Дж.О'М. Бокрис, Т.Н. Везироглу, Д. Смит. Пер. с англ. Дуников Д.О. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 164 с.

14. Шульга, Р.Н. Арктика: экология и водородная электроэнергетика / Р.Н. Шульга, И.В. Путилова, А.Ю. Петров // Международный научный журнал «Альтернативная электроэнергетика и экология» (ISJAEE). – 2019. – № 04–06. – С. 65–82.

15. Термическое обезвреживание отходов по гибридной технологии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://enviro.su/tech/termicheskoeobezvrezhivanie-othodov/. – (Дата обращения: 10.04.2019).

16. Енякин, В.П., Котлер В.Р. Технологический метод сокращения выбросов оксидов азота [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:// leg.co.ug/arhiv/. – (Дата обращения: 10.04.2019).

17. Шамигулов, И.И. Перспективные мероприятия по сокращению выбросов оксидов азота в атмосферу от энергетических установок [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://scienceforum.ru. – (Дата обращения: 10.04.2019).

18. Шульга Р.Н., Стальков П.М., Кокуркин М.П., Лавринович В.А. Мобильный модульный комплекс жизнеобеспечения. Заявка в Роспатент № 2019101084 от 10.01.2019.


Для цитирования:


Шульга Р.Н., Путилова И.В., Смирнова Т.С. Мобильные модульные подстанции для АПК. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019;(19-21):70-83. https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.19-21.070-083

For citation:


Shulga R.N., Putilova I.V., Smirnova T.S. Mobile Modular Substation for Agroindustrial Complex. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2019;(19-21):70-83. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.19-21.070-083

Просмотров: 187


ISSN 1608-8298 (Print)