Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

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

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НЕБОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.23-24.051-067

Полный текст:

Аннотация

В статье рассматривается разработанная авторами методика комплексного обоснования и оптимального выбора состава и параметров оборудования гибридного энергокомплекса (ЭК) на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и традиционных энергоресурсов. Оптимизация осуществляется по критериям энергетической и экономической эффективности. Экспериментальные исследования заключаются в численном моделировании процесса выбора состава оборудования. Для оценочных расчетов в условиях неполной исходной информации моделирование выполнено в Microsoft Excel. Для точных оптимизационных расчетов при наличии детализированной исходной информации разработана имитационная динамическая модель в среде MATLAB Simulink. Определен оптимальный состав и параметры оборудования ЭК на основе ВИЭ для электроснабжения крановых узлов в реальном месте размещения строящегося магистрального газопровода, что позволило заместить с помощью ВИЭ 93,5 % потребляемой электроэнергии в течение года. Обоснована экономическая эффективность проекта. Разработанная методика и расчетные модели открыты для учета дополнительных условий и ограничений, исходных данных и моделей преобразователей энергии, что придает им гибкость и универсальность. Применение этих методов и рекомендаций на стадии проектирования позволит повысить конкурентоспособность и экономическую эффективность ЭК на основе ВИЭ, оптимизировать суммарные затраты на электроснабжение автономных потребителей небольшой мощности.

Об авторах

А. Р. Сибгатуллин
АО «Газпром промгаз» д. 23, ул. Вокзальная, г. Видное, Ленинский район, Московская область, 142702, Россия
Россия
заместитель заведующего отделом малой энергетики и энергосбережения Научно-технического центра «Комплексное развитие инженерной инфраструктуры» в г. Санкт-Петербурге


В. В. Елистратов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого Научно-образовательный центр «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» д. 29, ул. Политехническая, Санкт-Петербург, 195251, Россия
Россия
д-р техн. наук, профессор кафедры «Водохозяйственное и гидротехническое строительство» СПбПУ, директор научно-образовательного центра «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» (НОЦ «ВИЭ»)


Список литературы

1. Елистратов В.В. Возобновляемая энергетика. Изд. 2-е доп. – СПб.: Наука, 2013. – 308 с.

2. Толмачев В.Н., Орлов А.В., Булат В.А. Эффективное использование энергии ветра в системах автономного энергообеспечения / Под общ. ред. д.т.н. проф. А.В. Орлова / ВИТУ. – СПб., 2002. – 203 с.

3. Дорошин А.Н., Виссарионов В.И., Малинин Н.К. Многофакторный анализ эффективности энергокомплексов на основе ВИЭ в системе энергообеспечения автономного потребителя // Вестник МЭИ. 2011. № 2. C. 45–53.

4. Chen C.L., Hsieh S.C., Lee T.Y., Lu C.L. Optimal integration of wind farms to isolated wind-diesel energy system // Energy conversion and management. 2008. Vol. 49. P. 1506–1516.

5. Елистратов В.В., Федоров М.П. Автономное энергоснабжение территорий РФ энергокомплексами на основе традиционных и возобновляемых источников // Материалы второго Международного форума «Возобновляемая энергетика. Пути повышения энергетической и экономической эффективности REENFOR-2014». 10–11 ноября 2014 г. / Под ред. д.т.н. О.С. Попеля и к.ф.-м.н. Д.О. Дуникова – Москва: ОИВТ РАН. 2014. – 478 с. С. 178–182.

6. Baños R., Manzano-Agugliaro F., Montoya F.G., Gil C., Alcayde A., Gómez J. Optimization methods applied to renewable and sustainable energy: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011. Vol. 15. Issue 4. P. 1753–1766.

7. Cheng-Dar Yue, Chung-Sheng Chen, Yu-Chen Lee. Integration of optimal combinations of renewable energy sources into the energy supply of Wang-An Island // Renewable Energy. 2016. Vol. 86. P. 930–942.

8. Симакин В. В., Смирнов А. В., Тихонов А. В., Тюхов И. И. Современные системы автономного электроснабжения с использованием возобновляемых источников энергии // Энергетик. 2013. № 3. С. 22–26.

9. Елистратов В.В., Акентьева Е.М., Кобышева Н.В., Сидоренко Г.И., Стадник В.В. Климатические факторы возобновляемых источников энергии/ под. ред. В.В. Елистратова, Н.В. Кобышевой, Г.И. Сидоренко. – СПб: Наука, 2010. – 235 с.: ил.

10. Елистратов В.В., Аронова Е.С. Моделирование работы и оптимизация параметров систем автономного электроснабжения на основе ВИЭ // Известия АН. Энергетика. 2011. № 1. C. 119–127.

11. Правила устройства электроустановок (изд. 7-е) (утверждены приказом Минэнерго России от 08.07.2002 № 204).

12. Михайлин А.Б. Гибридная система электро-снабжения на мысе Сеть-Наволок // Академия энергетики. 2010. № 5. С. 46–56.

13. Елистратов В.В. Энергоснабжение северных регионов России и шельфа Арктики с использованием возобновляемых источников энергии // Развитие Арктики и приполярных регионов: сб. материалов Всероссийской научно-практич. конференции. – Екатеринбург: УрФУ, 2014. – 256 с. С. 205–208.

14. Elistratov V.V., Denisov R.S., Konishev M.A., Knyazhevich M. Problem of constracting wind-diesel power plants in harsh climatic conditions // Istrazivania i Projectovania za Privredu – Journal of Applied Engineering Science. 2014. Vol. 12. № 1. P. 29–36.

15. Елистратов В.В., Конищев М.А. Ветро-дизельные электростанции для автономного энергоснабжения северных территорий России // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2014. № 11. С. 62–70.

16. Толмачев В.Н., Кирюхин С.Н., Сибгатуллин А.Р. Определение оптимального состава энергокомплексов с использованием возобновляемых источников энергии // Наука и техника в газовой промышленности. 2014. № 3. С. 81–89.

17. Сибгатуллин А.Р., Елистратов В.В., Толмачев В.Н. Обеспечение надежности и устойчивости режимов работы автономных энергокомплексов небольшой мощности с ветроэлектрическими установками // Материалы второго Международного форума «Возобновляемая энергетика. Пути повышения энергетической и экономической эффективности REENFOR-2014». 10–11 ноября 2014 г. / Под ред. д.т.н. О.С. Попеля и к.ф.-м.н. Д.О. Дуникова – Москва: ОИВТ РАН. 2014. – 478 с. С. 378–387.

18. Елистратов В.В., Денисов Р.С. Обоснование состава оборудования ВДЭС с высокой долей замещения для автономных северных // Материалы второго Международного форума «Возобновляемая энергетика. Пути повышения энергетической и экономической эффективности REENFOR-2014». 10-11 ноября 2014 г. / Под ред. д.т.н. О.С. Попеля и к.ф.-м.н. Д.О. Дуникова – Москва: ОИВТ РАН. 2014. – 478 с. С. 152–155.

19. Hu Yu, Solana P. Optimization of a hybrid diesel-wind generation plant with operational options // Renewable Energy. 2013. Vol. 51. P. 364-372.

20. Keyhani A. Design of Smart Power Grid Renewable Energy Systems. – Wiley-IEEE Press, 2011. – 592 p.

21. Карамов Д.Н. Комплексная оптимизация автономной системы электроснабжения, использующей возобновляемые источники энергии и аккумуляторные устройства на примере п. Батамай Кобяйского района Якутии // Энергетика России в XXI веке. Инновационное развитие и управление: сб. статей всероссийской конференции. – Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2015. – С. 582–590.

22. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов: Учебник для вузов / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян и др.; Под ред. В.Н. Луканина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2005. – 479 с.: ил.

23. Постановление Госкомстата России от 2З.06.99 № 46 «Об утверждении «Методологических положений по расчету топливно-энергетического баланса Российской Федерации в соответствии с международной практикой».


Для цитирования:


Сибгатуллин А.Р., Елистратов В.В. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НЕБОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2016;(23-24):51-67. https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.23-24.051-067

For citation:


Sibgatullin A.R., Elistratov V.V. OPTIMIZATION OF EQUIPMENT COMPOSITION BASED ON RENEWABLE ENERGY SOURCES IN ELECTRIC SUPPLY SYSTEMS FOR LOW POWER AUTONOMOUS CONSUMERS. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2016;(23-24):51-67. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.23-24.051-067

Просмотров: 333


ISSN 1608-8298 (Print)