Реферат на тему Комбинированные установки для использования ВИЭ.

Содержание:

Введение. 2

1.   Комбинированные установки
для использования ВИЭ. Общие сведения. 4

2.
Оборудование, используемое в установках для использования ВИЭ.. 6

3.   Комбинированные электроустановки
на базе ВИЭ.. 7

Заключение. 24

Список
литературы.. 25

Введение:

Помимо электроэнергетики
в классическом понимании, существует так называемая малая энергетика-автономные
маломощные электростанции. По данным Минэнерго России, из 50 тысяч
электростанций, расположенных на территории РФ, 49 тысяч являются малыми. Их
общая установленная мощность составляет 17 ГВт, а годовая выработка
электроэнергии-50 млрд рублей. кВтч. [1].

Основным генераторным
агрегатом является дизель-генератор (ДГ). Этот способ выработки электроэнергии
применяется в отдаленных районах, где нет возможности подключить потребителей к
магистральной системе электроснабжения (СЭС). Как правило, мощность удаленных
потребителей невелика и достигает около 100 кВт. Конечно, такие автономные
системы имеют свои преимущества и недостатки.

К плюсам, пожалуй, можно
отнести только мобильность таких силовых установок и автономность, а минусов
гораздо больше. Это означает необходимость регулярного технического
обслуживания, дороговизну самого топлива и его доставки, относительно короткий
срок службы при непрерывной эксплуатации и высокие вредные выбросы в окружающую
среду. Несмотря на все эти негативные моменты, дизельные установки все еще
очень часто используются, так как полноценной менее дорогой альтернативы пока
нет. Если нет возможности полностью отказаться от использования ГД в отдаленных
районах, то стоит попытаться повысить эффективность использования ресурса этих
агрегатов.

Одним из наиболее
перспективных путей достижения этой цели является использование дизельной
установки в сочетании с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). К их
основным видам относятся: солнечная, ветровая, геотермальная, малая
гидроэнергетика и энергия биомассы. Только первые два типа принимаются к
рассмотрению, поскольку геотермальная и малая гидроэнергетика могут
использоваться только в определенных местах, а энергия биомассы относительно
неэффективна. Электростанции и ветрогенераторы напрямую зависят от погодных
условий в месте их установки, и выработка электроэнергии этими устройствами
очень хаотична.

В таких условиях
исключительное использование альтернативных источников крайне затруднительно, и
часть нагрузки, покрываемой возобновляемой энергией, может быть рассчитана
приблизительно и только с использованием некоторых итерационных алгоритмов.

Целью данной работы
является рассмотрение комбинированных установок для использования
возобновляемых источников энергии

Для достижения этой цели
ставятся две задачи:

· рассмотреть общие сведения о
комбинированных установках для использования ВИЭ;

· изучить основное оборудование,
используемое в установках для использования ВИЭ;

· проанализировать лучшие солнечные
технологии будущего.

Сегодня зеленая
энергетика активно развивается во всем мире. Вера в то, что возобновляемые
источники энергии могут решить ряд проблем, связанных с энергетической
безопасностью и снижением экологической нагрузки на окружающую среду,
заставляет многие правительства поддерживать возобновляемые источники энергии
на законодательном уровне, тем самым вызывая падение цен и рост рынков.

Заключение:

Большинство, находящихся
в эксплуатации и предлагаемых на рынке автономных энергетических систем,
использующих ВИЭ, являются технически законченными изделиями, адаптированными
под строго определенный тип энергетического оборудования, не допускающие возможности
расширения их функционала и наращивания мощностей за счет подключения новых
генерирующих источников. Такая ситуация обусловлена главным образом тем
обстоятельством, что параметры генерируемой электроэнергии установками
возобновляемой энергетики существенно различаются по основным техническим
показателям, таким как род тока, частота и величина выходного напряжения.

Отсутствие на рынке
возобновляемой энергетики универсальных технических устройств, обеспечивающих
возможность объединения в рамках единой энергетической системы разнотипных
энергетических установок с возможностью эффективного управления режимами их
работы, является негативным фактором развития малой энергетики России и в то же
время актуальной научной и технической задачей для практического решения [2].

Также возможно повышение
эффективности автономных систем электроснабжения за счет использования
современной компонентной базы с единой специализированной системой
автоматического регулирования и управления (АСУ), способной оперативно
распознавать конкретные ситуации, возникающие в системе, и реагировать на них
по заранее разработанным алгоритмам. Такие системы могут быть не только
новейшими системами электроснабжения, но и частью развития современной
энергетики: концепции интеллектуальных сетей. Таким образом, исследования по
формированию современных комбинированных систем автономного электроснабжения на
базе ВИЭ являются актуальными и своевременными.

Фрагмент текста работы:

1. Комбинированные
установки для использования ВИЭ. Общие сведения

Возобновляемые источники
энергии (ВИЭ) — это источники энергии ближайшего будущего. Они характеризуются
экологической чистотой, высокой безопасностью, многие из них широко доступны, а
их ресурсы во много раз превышают прогнозируемые энергетические потребности
всего человечества. Но, несмотря на все положительные качества ВИЭ, они имеют и
недостатки, Основными из которых являются низкая плотность, неравномерность
географического распределения и нестабильность (суточная, сезонная, погодная)
потоков энергии. Несовершенство технологии также ограничивает их широкое
применение. Решение этих проблем, несомненно, возможно и осуществимо. Уже
сейчас уровень развития современной науки и техники позволяет в ряде случаев
успешно использовать ВИЭ для энергоснабжения потребителей.

Значительная часть
территории России малонаселена. В первую очередь это районы Крайнего Севера,
восточные районы и горные районы. Для этих областей использование
возобновляемых источников энергии уже является бесспорным вопросом, поскольку
передача электрической энергии (ээ) по линиям электропередач крайне
неэффективна, а доставка топлива обходится дорого.

Роль и место ВИЭ в
топливно — энергетическом балансе стран мира уже очевидны. Население планеты
начинает ощущать угрозу топливного "голодания" и деградации
окружающей среды. В этой ситуации человечество должно быть готово к быстрому и
эффективному переходу на новые источники, такие как возобновляемые источники
энергии, обеспечивающие неисчерпаемую и чистую энергию. Понимая это,
руководство многих стран принимает множество законопроектов, которые так или
иначе стимулируют развитие возобновляемой энергетики, а также напрямую
инвестирует в соответствующие проекты. В настоящее время в России говорят, что
понимают будущую роль возобновляемых источников энергии, за последние несколько
лет подписанных:

· указ президента Российской Федерации от
04.06.2008 г. "О некоторых мерах по повышению энергетической и
экологической эффективности российской экономики»;

· постановление Правительства Российской
Федерации от 08.01.2009 г. «Об основных направлениях государственной политики в
области повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе
использования возобновляемых источников энергии до 2020 года».

Установки на базе ВИЭ в
настоящее время являются наиболее перспективными для автономного
электроснабжения, так как около 2/3 территории России, где постоянно проживает
несколько миллионов человек, находится вне зоны централизованной системы
электроснабжения. Комбинированное использование возобновляемых источников
энергии является наиболее эффективным, так как имеет ряд преимуществ перед
однократным использованием. Например, солнечная и ветровая энергия обычно
дополняют друг друга, как правило, в пасмурную погоду ветер сильнее, а в солнечные
дни слабее, что позволяет использовать установки в составе гибридной системы со
значительно меньшими мощностями, а, следовательно, и меньшими затратами.
Возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, характеризуются
высокой неравномерностью поступающей энергии, поэтому их совместное
использование вместе с источниками, менее подверженными воздействию случайных
факторов, такими как небольшой водоток, может улучшить качество и непрерывность
электроснабжения. 2. Оборудование, используемое в установках
для использования ВИЭ

По итогам 2019 года в
России доля выработки электроэнергии тепловыми электростанциями составляет
около 64%. 17% генерируют гидроэлектростанции и 19% – атомные электростанции.
Доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе ЕЭС страны ничтожно мала
— 0,09%.

Российская Федерация
обладает крупнейшими в мире запасами природного газа и вторыми по величине
залежами угля. Изобилие и дешевизна ископаемого топлива в сочетании с высокой
стоимостью локализованного оборудования препятствуют активному внедрению
возобновляемых источников энергии.

В мире на фоне жесткой
конкуренции технологии возобновляемой энергетики постоянно развиваются, а их
стоимость снижается. В 2019 году в Европе ветер и СЭС, а также выработка
энергии из твердой биомассы значительно вытеснили уголь в структуре выработки
электроэнергии. Этот процесс особенно ярко выражен в энергетических системах
Великобритании, Германии и Франции.

В то же время
гидроэнергетика вернулась к своему нормальному уровню, что привело к снижению
количества энергии, вырабатываемой из природного газа. В результате выработка
электроэнергии на основе угля в Европейском союзе упала на 6%. По сравнению с
данными за 2012 год этот показатель снизился на 30%.

По результатам
энергетических исследований ЕС, проведенных центрами Agora Energiewende
(Германия) и Sandbag (Великобритания), в 2019 году доля возобновляемых
источников энергии в генерации составила 32,3%. Это на 2,3% больше, чем было
зафиксировано в конце 2018 года.

В прошлом году мощность
производства солнечной энергии увеличилась на 10 ГВт. По мнению аналитиков, это
самый быстрый рост за последние несколько лет. На страны ЕС приходится около
10% емкости мирового рынка.