Диссертация (Исследование эффективности использования энергетических комплексов на основе возобновляемых источников энергии для зарядки электротранспорта), страница 11

п. 1.1.3.1), каждое из которых способно за час подзарядить 2электромобиля. Как видно из рисунка 2.15 максимальное количествоодновременно заряжающихся АКБ за час составляет 6 шт., таким образом, настанции замены АКБ должно быть как минимум 3 зарядных устройства.Станция замены АКБ для автопарка промышленного предприятияВ данном случае, для того, чтобы построить графики зависимостиколичества замен АКБ от времени суток, принимаются следующиедопущения:1.промышленное предприятие работает в три смены, без выходных дней;2.в автопарк входит 10 электромобилей. Предполагается, что этогоколичества достаточно для нормальной работы предприятия;3.электромобили работают также в три смены.

Каждый электромобиль засмену производит замену АКБ 4 раза (по аналогии с электромобилямитакси из предыдущего варианта).77С учётом этих допущений было получено, что за сутки на станциизамены аккумуляторных батарей электромобили автопарка обслуживаются120 раз. Соответствующий график представлен на рисунке 2.17.6Кол-во замен АКБ, шт.543210:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чРисунок 2.17 – Станция замены АКБ для автопарка промышленного предприятия.Количество замен АКБ в зависимости от времени суток.Чтобы из графика на рисунке 2.17 получить график нагрузки следуетучестьёмкостьаккумуляторныхбатарейэлектромобилей,атакжеэнергопотребление на охлаждение и обогрев помещения, в котором онибудут располагаться.

Что же касается непосредственно ёмкости АКБэлектромобилей, то в данном случае, как и в варианте с таксомоторнойкомпанией, принимается, что на предприятии используются Chevrolet Voltили другие электромобили, ёмкость АКБ которых составляет 16 кВт·ч.Пример полученного графика нагрузки (для зимы) приведён на рисунке 2.18.СоответствующийПриложения 2.летнийграфикнагрузкисм.нарисункеП2.17781009080Мощность, кВт706050403020100:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чОтоплениеАккумуляторные батареиРисунок 2.18 – Станция замены АКБ для автопарка промышленного предприятия.Зимний график нагрузки.По аналогии со станцией замены для таксопарка определяется иколичество зарядных устройств, которое в данном случае равно 3 шт., иминимально допустимое количество АКБ, равное 10 шт.Станция замены АКБ для автопарка зоны отдыхаСделанные допущения:1.автопарк зоны отдыха работает в две смены (с 8.00 до 0.00), безвыходных дней;2.в автопарк входит 10 электромобилей;3.электромобили работают также в две смены.

Каждый электромобиль засмену производит замену АКБ 4 раза (каждые 2 часа, по аналогии сэлектромобилями с автопарка таксомоторной компании).79С учётом этих допущений было получено, что за сутки на станциизамены аккумуляторных батарей электромобили автопарка обслуживаются80 раз. Соответствующий график представлен на рисунке 2.19.6Кол-во замен АКБ, шт.543210:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чРисунок 2.19 – Станция замены АКБ для автопарка зоны отдыха.

Количество замен АКБ взависимости от времени суток.Далее, сдвинув полученный график на один час вправо (зарядкаразряженных аккумуляторных батарей осуществляется в следующий час), атакже учтя собственные нужды станции замены АКБ (энергопотребление наохлаждение и обогрев помещения с аккумуляторными батареями) и ёмкостиэлектромобилей автопарка (Chevrolet Volt, ёмкость АКБ – 16 кВт·ч) былиполучены следующие графики:806Кол-во заряжающихся АКБ, шт.543210:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чРисунок 2.20 – Станция замены АКБ для автопарка зоны отдыха. Количествозаряжающихся АКБ в зависимости от времени суток.1009080Мощность, кВт706050403020100:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чОтоплениеАккумуляторные батареиРисунок 2.21 – Станция замены АКБ для автопарка зоны отдыха.

Зимнийграфик нагрузки.Соответствующий летний график нагрузки см. на рисунке П2.18Приложения 2.81Минимально допустимое количество АКБ на станции замены дляавтопарка зоны отдыха не должно быть меньше 10 шт. Количество зарядныхустройств – 3 шт.Полностью автономная станция замены АКБКоличество обслуживаемых за сутки электромобилей на автономнойстанции замены в работе принимается таким же, как и в случае с заряднымистанциями, а именно равным 40 шт. Что же касается графика зависимостиколичества замен АКБ от времени суток (см.

рисунок 2.22), то он былпостроен исходя из предположения, что в дневное время заряжается большеэлектромобилей, чем в ночное.Кол-во замен АКБ, шт.3210:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чРисунок 2.22 – Количество замен АКБ в зависимости от времени суток.Собственные нужды такой станции включают в себя не тольконагрузку на отопление и кондиционирование помещения, в которомразмещаются сменные аккумуляторные батареи, но также нагрузку АЗС исопутствующих сервисов. Это связано с тем, что автономная станция замены82располагается на значительном удалении от ЛЭП. Таким образом вводить еёв состав уже каких-либо действующих автозаправочных станций, как этобыло с зарядными станциями, нет смысла.

Так, в состав придорожных АЗСобычно входят следующие сопутствующие сервисы:туалетные комнаты;компрессоры для подкачки шин;круглосуточные магазины повседневного спроса;закусочные быстрого питания.Чаще всего в состав придорожных АЗС в настоящее время входятмагазины повседневного спроса, нагрузка которых значительно вышенагрузки остальных сервисов. Так типичный круглосуточный магазин вСША за месяц может потреблять от 15000 до 50000 кВтч [105, 106].

Наосновании этой информации делается допущение, что в состав станциизамены помимо АЗС также входят круглосуточный магазин и другиесервисы, нагрузка которых мала по сравнению с нагрузкой магазина.Суммарную нагрузку АЗС и магазина принимаем равной 20 кВт·ч.Кроме этого, на станции, в качестве резерва, используются дизельныеэнергоустановки. В данной работе собственные нужды ДЭУ состоят изнагрузки по периодическому электроотоплению контейнера в зимнихусловиях (2 кВт·ч) и подогрева рабочей жидкости агрегата в течение всегогода (3 кВт·ч).

Эти системы включаются поочерёдно на один час черезкаждый час, что позволяет более равномерно распределить нагрузку вовремени. Что же касается сменных аккумуляторных батарей, то в данномслучаенаавтономнойстанциизаменыАКБтакжеиспользуютсяаккумуляторы Chevrolet Volt. Пример полученного в итоге графика нагрузки(для зимы) приведён на рисунке 2.24. Соответствующий летний графикнагрузки см.

в Приложении 2 на рисунке П2.19.83Кол-во заряжающихся АКБ, шт.3214:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:0000003:2:1:0:00000Время, чРисунок 2.23 – Полностью автономная станция замены АКБ. Количествозаряжающихся АКБ в зависимости от времени суток.60Мощность, кВт50403020100:001:002:003:004:005:006:007:008:009:010 0:011 0:012 0:013 0:014 0:015 0:016 0:017 0:018 0:019 0:020 0:021 0:022 0:023 0:000Время, чАккумуляторные батареиСобственные нужды ДЭС (Подогрев рабочей жидкости)Собственные нужды ДЭС (Электроотопление контейнера)ОтоплениеАЗС и круглосуточный магазинРисунок 2.24 – Полностью автономная станция замены АКБ.

Зимний график нагрузки.Минимальное количество АКБ, которое должно быть на станции,составляет 4 шт. Количество зарядных устройств – 1 шт.842.5.Построение экономической модели ГЭКЭкономическаямодельпозволяетоценитьэкономическуюреализуемость проекта и должна рассматривать экономические оценкивариантов и отдельных технических решений с использованием различныхкритериев эффективности. На основе экономической модели впоследствиистроится технико-экономическое обоснование (ТЭО) проекта, котороедолжно включать обоснование числа элементов комплекса и их состав, атакжедолжноопределитьоценкуцелесообразностисооружениярассматриваемого комплекса в выбранном месте или дать сравнениевариантовместотрицательныхпредполагаемогоэкономическихстроительства.оценокпоПрисуществующимполученииметодикамэкономическая модель может рассмотреть возможные пути повышенияинвестиционной привлекательности проекта за счёт привлечения средствбюджетов разного уровня, получения налоговых льгот и т.д.Вдиссертационнойобоснованиягибридногоработепроцедураэнергетическоготехнико-экономическогокомплексаосновананапоследовательном сужении множества вариантов выбора структуры ипараметров ГЭК с получением в результате одного или несколькихальтернативных вариантов состава энергокомплекса, причём в разныхвариантах структуры параметры элементов энергокомплекса могут бытьразличными [107].

Оптимизация параметров энергокомплекса проводитсяметодом прямого перебора вариантов. В свою очередь оценка эффективностигибридного энергетического комплекса сводится к определению чистогодисконтированногодохода(ЧДД).Рассматриваемыйкомплексбудетсчитаться эффективным в том случае, когда чистый дисконтированный доходза расчётный период будет положительным:ЧДД  0 .85Если ЧДД отрицателен или же несколько ГЭК имеют положительныйЧДД, то тогда экономическим критерием выбора наиболее эффективногоэнергокомплекса и состава его оборудования является максимум чистогодисконтированного дохода за расчётный период.Помимо ЧДД сравнение различных ГЭК и выбор лучшего из нихможет быть произведён с использованием следующих показателей:индекс доходности (ИД);срок окупаемости капитальных вложений ( TОк .

).Исходныеданные,необходимыедлярасчётаэкономическихпоказателей гибридного энергетического комплекса:1.Тип, стоимость, срок службы оборудования, входящего в составкомплекса (основные данные представлены в таблице 2.4, болееподробную информацию по оборудованию см. в Приложении 5), иколичество этого оборудования;2.Среднегодовые значения:энергопотребления на собственные нужды ГЭК;выработкигенерирующихустановоквозобновляемойэнергетики;выработки дизельных электроустановок;энергопотребления из сети в дневное и ночное время суток;избыточнойэнергии,вырабатываемойустановкамивозобновляемой энергетики;3.расхода дизельного топлива на ДЭС;расхода масла на ДЭС;Тарифы на электроэнергию, дифференцированные по зонам суток:дневной – 4 руб. за кВт·ч, ночной – 1 руб.