Навигация
Разработка эффективной системы энергоснабжения на основе ВИЭ
71494
знака
16
таблиц
56
изображений
АННОТАЦИЯ
В дипломной работе проанализированы возобновляемые источники энергии (ВИЭ), получены графики изменения электрической нагрузки путем экспертной оценки. Обоснован вариант энергоснабжения сельской усадьбы на основе ВИЭ, установлены наиболее экономичные соотношения между мощностями энергоустановок (ветроустановка - 3,0 кВт, солнечная установка - 0,8 кВт, аккумуляторная батарея - 3150 Ачас.). Определены оптимальные параметры ориентации фиксированного солнечного коллектора для Зерноградского района ( азимутный угол равен 17,5 оС, угол наклона к горизонту равен 41,6 оС ), обоснованы параметры ветроэнергетической установки и выбраны электрические машины и аппаратура управления и защиты.
Разработаны мероприятия по безопасной эксплуатации и монтажу энергоустановок.
Выполнен расчет экономической эффективности предлагаемого варианта энергоснабжения сельской усадьбы и определены условия эффективного применения.
Библ. 47 наим. 5 рис.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1.АНАЛИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ 8
1.1.Солнечное излучение 8
1.2.Энергия ветра 14
2.ВЫБОР ВАРИАНТА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ 19
2.1.Графики потребления электроэнергии 19
2.2.Выбор основного и вспомогательного источника энергии 24
2.3. Определение мощности энергетических установок........................................26
3.ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
УСТАНОВКИ ...........................................................................................................31
3.1.Выбор типа ветроэнергетической установки 31
3.2.Обоснование и расчет ветроколеса 32
4.КОНСТРУКЦИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ 37
5.РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 40
5.1.Выбор электрических машин 40
5.2.Разработка принципиальной схемы электроснабжения 45
5.3.Выбор аппаратуры управления и защиты 45
6.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ
И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОУСТАНОВОК НА ВИЭ 496.1.Опасности, связанные с монтажом и эксплуатацией
энергоустановок на ВИЭ 49
6.2.Монтаж энергоустановок 49
6.3.Эксплуатация энергоустановок 52
7.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
ЛИТЕРАТУРА 63
ВВЕДЕНИЕ
Во все времена для обеспечения своей жизнедеятельности, удовлетворения различных потребностей человек создавал, совершенствовал и развивал различные виды производства. Изобретение топливных двигателей, а затем и электрических машин, явилось в свое время значительным событием в развитии энергетики. Оно определило и современное состояние электроэнергетики, в основе которой лежат тепловые электростанции, работающие на различном ископаемом топливе.
Но в последнее время, когда казалось, что перспективы традиционной энергетики на ископаемом топливе достаточно устойчивы, в нарастающем темпе стали проявляться ее негативные стороны - загрязнение окружающей среды в сочетании с быстрым уменьшением легкодоступных запасов угля, нефти, газа. Так, по данным ЮНЕСКО /18/, при сохранении существующих тенденций потребления мировых запасов ископаемого топлива хватит на 40 - 100 лет.
Естественно, что человечество попыталось среагировать на появляющиеся проблемы и было выдвинуто ряд решений по их преодолению. В частности, были найдены возможности использования термоядерных реакций, которые могут обеспечить человечество энергией на многие тысячелетия. Однако, экологические проблемы при этом не снимаются, а наоборот, еще более обостряются из-за необходимости хранения радиоактивных отходов и возможности аварий атомных электростанций. Таким образом, можно полагать, что освоение атомной энергии не устраняет проблем энергообеспечения.
В настоящее время во многих странах Мира (в том числе развитых и обладающих атомной энергией) все большее внимание уделяется возобновляемым источникам энергии (ВИЭ), при этом исследуются возможности использования энергии Солнца, ветра, рек, приливов биотоплива и др. ВИЭ находятся в природе в естественном состоянии, поэтому не создают экологических проблем, и в силу своей возобновляемости являются неисчерпаемыми. Однако, применение ВИЭ для энергоснабжения различных объектов в настоящее время тоже в некоторой степени является проблематичным.
Так, для некоторых ВИЭ характерно непостоянство мощности во времени. Причем график изменения мощности ВИЭ может не совпадать с графиком потребности в энергии (проблема несовпадения). Кроме того, в настоящее время капитальные затраты на сооружение энергоустановок на основе ВИЭ превышают капитальные затраты на энергоустановки на ископаемом топливе (проблема стоимости). Существуют и еще менее значительные проблемы, связанные в основном с конструкцией энергоустановок на ВИЭ.
Однако, все эти проблемы не являются принципиально неустранимыми, а порождены, на наш взгляд, недостаточной разработкой вопросов использования ВИЭ. Разнообразие ВИЭ, современные достижения науки и техники в области электротехники (включая аккумулирование и повышение к.п.д. электроприемников), а также непрерывный рост стоимости традиционной энергии на фоне снижения стоимости энергоустановок на ВИЭ /18,20,39/ дают основания надеяться на успешное преодоление основных проблем их использования.
Учитывая высокую рассредоточенность и близость ВИЭ к потребителям, а также необходимость аккумулирования энергии, особенно привлекательным становится энергообеспечение на их основе небольших объектов.
Исходя из изложенного, целью настоящей работы является разработка эффективной системы энергоснабжения на основе ВИЭ типичной фермерской усадьбы.
Похожие работы
... северных регионов за счет возведения двойной оболочки здания с использованием солнечной энергии можно обеспечить до 40% экономии тепла. Учитывая развитие технологий возобновляемой энергетики, с должной долей уверенности можно сказать о реальной возможности создания эффективной системы энергоснабжения удаленных от центральной энергосети сельских домов при условии комбинированного использования ...
... словами можно сказать - BIOS - это набор программ, которые переводят понятные пользователю команды Windows на язык, понятный компьютеру. Если говорить более конкретно о системах ввода информации и распознания текста, стоит рассмотреть Windows XP Tablet PC Edition. Microsoft сопроводила выход новой версии громким девизом: "Новая операционная система с улучшенными возможностями рукописного ввода ...
... комплект генераторов на дизельном топливе можно запустить, синхронизировать и подключить к изолированной сети менее чем за две секунды. Преобразование энергии ветра является альтернативным возобновляемым источником энергии, чтобы заменить дорогостоящее топливо. Новые исследования технической осуществимости проектов использования ветроустановок совместно с дизельгенераторами в изолированных сетях ...
... дешевых подложках; выращивать слои GaAs на удаляемых подложках или подложках многократного использования. Поликристаллические тонкие пленки также весьма перспективны для солнечной энергетики. Чрезвычайно высока способность к поглощению солнечного излучения у диселенида меди и индия (CulnSe2) - 99 % света поглощается в первом микроне этого материала (ширина запрещенной зоны - 1,0 эВ) [4]. ...
0 комментариев