Отзыв оппонента (Исследование эффективности использования энергетических комплексов на основе возобновляемых источников энергии для зарядки электротранспорта)

официального оппонента о диссертационной работе Шуркалова П.С, «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАЕ1ИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭИЕРЕИИ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА», представленной на соискание ученой степени кандидага технических наук по специалыюсти 05.14.011.— «Эпергоустановки на основе возобновляемых видов энергии». Аут ал1..ность гамы иссе та ии. Развитие электротранспорта в мире является одним из ведущих трендов развития мировой экономики, Во всех без исключения прогнозах поз 1эеб1юсти в производстве элект1зоэнергии в мире на ближайшу1О (до 2020 гада) и долгосрочную 1до 2050 года) перспективу эта отрасль экономики существенным образом влияет на будущую потребность в электроэнергии„ имея в виду эколОГические преимущества электротрансп01тга перед дизельным и бензиновым. Как справедливо указано в диссертационной работе, уже к 2020 году доля электротранспорта может состав1пь 10 % от об1цего количества автомобилей, Увеличение производства электромобилей вызыВает увеличение произВодстВВ элект1)оэнерГии на различных, В том числе тепловых электростагп1иях, производство электроэнергии на которых сопровождается значительной эмиссией углекислого газа и других вредных выбросов.

Так эмиссия СОЗ на тепловых электростанциях России в зависимости от топлива составляет от 547 до 1142 гр. СОЗ на 1 кВт ч электроэнергии, Поэтому исследование проблемы ис11ользования возобновляемых источников энергии для элек1роснабжения зарядных станций является актуальн11м: как в смысле развития возобновляемой энергетики вообще, так и в смысле замещения органического топлива при электроснабжении заряднь1х электростанци Й. Как известно, в России элсктромобилестроение находи1ся в экспериментальной стадии„а зарядные станции общим числом около 40-ка эксплуатируются лишь в Москве и Московской области.

Зарядных станций на базе ВИЭ в 1'оссии пока нет. Тем важнее и актуальнее являются исследования в этой области, поскольку разви1ие возобновляемой Э11ергетики -" насущная, пока неудовлетворенная П1тгребпость экономики России, На анан новизна анной Заботы сос1оит в еле и1п ем; а разработаны математические модели зарядных сзанций и стшщий замены аккумуляторных батарей средств электрического Т1эанспорта; разработана математическая модель 1ЭК 1гибридного энергетического комплекса), Вкл1оча10щеГО Вет1зоустановку, фотоэлект1эическую батарею, ЙККуМуляториуЮ батарЕЮ И ЗарядиуЮ стаицню ИЛИ Сткнщи1О замеиы аккумуля'горных батарей ср~дств эл~ктричес~ого тран~п~рта; а показано влияние состава и параметров элементов ГЭК нй режимы его работы и эффективность его использования; е разработана методика Обоснования структуры и па1заметров элементоВ ГЭК на основе ВИЭ для подзарядки средств электрического транспорта и рекомендации по использованик1 установок на основе ВИЭ для энергоснабжения разных типов зарядных станций и станций замены аккумулязорных батарей на территории России.

П актическаи 1 ениость работы состоит в возможности использования разработанной методики и рекомендаций для определения элементов ГЭК на ранних стадиЯх цроектирования„а также длЯ Оценки размещения комплекса в разных регионах России, Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 114 наименований, и содержит 134 рисунка, 63 таблицы и 79 страниц приложения, сформулированы цель и задачи рабо~~, при~~де~~ п~~ожения, Выноси~~с на защиту„дана оценка новизны и практической значимости полученных РЕЗУЛЬТЙТОВ, развития отрасли электрических тркзнспортных средств и зарядной инфраструктуры. Рассмотрены существующие в настоящее время типы станци11 подзарядки, проведены оценки распределения количества электрических транспортных средств и зарядных станциЙ по странам мира, дйн аналитический обзор исследований В этой области, В настоящее время в мире эксплуатируется более 300 тысяч электромобилей и гибридных электромобилей, Для их обслуживания сооружаются зарядные станции и станции замены аккумуляторных батарей.

В мире насчитывается боле. 50 зарядных станций и лишь несколько сотен станций замены Йккумулято1эных батарей. Все зка1эялные ст~нции являются сетевыми и лишь в последнее Время появились несколько сотен зарядных станций с использованием ВИЭ в ОША„Гермкн1ии, 11понии, Италии и Великобритании. В результате анализа состояния сделан справедливый Вывод об актуальности проведения следующих работ: к раэрабОтКЙ МстпдИКИ ОПтИМИЗацнн СтруКтури И ПараМЕтрОВ ГЭК С использованием ВИЭ, е проведение исследований в части обоснования эффективности использования таких комплексов в различных регионах России, Обзор выполнен на Высоком научно-техническом уровне, представляет интерес для широкого круга специалистов, рекомендуется оппонентом к ОпубликОВЙнию В научных изданиях. Во втоюй главе описаны разработанные автором математические модели элементов 1 ЭК, й имсннО: Ф виртуальная модель — структурно"функционйлыгая модель комплекса, Вклк~чй!Ощая в себя всс возможные элементы ГЭК; в ресурсная модеэп — предо гав!!я!о!Цая собой динамическую моде!и.

ПОСТУПЛЕНИЯ РЕСурСОВ; Ф техничсскйя модель — конкретные техничсскис рсшения, позволя!Ощие реализовать функцию, Определенную В структур!!О- функционалыюй модели; е экономическую модель — позволяющу!о оценить экономическую реализуемость проекта. В работе приведены известные основные формулы, определяющие математические модели. Несомненным достоинством при этом явилось формирование графиков суточного электропотребления, определенным по данным зарубежных проектов. Что значительно повысило практическую ценность рйбОты. В т етьей главе проведены результаты разработки общей математической модели на основе рассмотренн~х во Второй главе моделей элементов ГЭК, Г1ри этом созданы алгоритмы, позволя ющие связать, все разработанные математические модели и описать режимы работы для двух ВаРИВНТОВ: комплексы со ста!!Циями зарядки и комплекс~ со станциями замень! йккумуляторных бйтйрей, В главе приводятся основные соотношения, определяющие модель при различных исходных условиях т!о составу комплекса.

На основе разработанной модели создано программное обеспечение, !юзв!и!!Ноп!ес провести соответствующие расчеты. В четве той глйве рйзработйт!й методика Обос!!Овйни!! составй и параметров элементов ГЭК, приводится описание проведенных числе!и!Ых экспериментов, анализирукггся полученные результаты„приводятся общие выводы да~те~ рексьмпдацин по ~спольз~вмп~ю нй территории России энергетических комплексов. В частности были проведены расчеты режимов рабо!ь! с разным сосппюм оборудования~ рйсположеннь!х в ран!ых регионах России, в том числе при питании станции зарядки от сети общего пользования и От автономных электроисточников.

Количество рассмотренных вариантов комплекса подтверждает )зысокук! эрудициго автора в двиной проблеме. Результаты диссертйционной рабо~ы обобщены в б пункт~к выв~д~в, из которых 3 и 5 пункть! содержат по 5 подпунктов. Вьгйоды с достаточной полнотой раскрыва!от сущность дисссртациоп!юй работы, Основные замечания по иссе та ириной аботе. Обоснованность выводов подтверждаю, однако по ним имею вся следук)щие заме»1ания, По выводу 2, Фактически модель ГЭК, кроме указанных элементов, включает в себя еще два энергоисточника: электрическую сеть и дизе»гц "ге»нератор И слово «рсзервировацие» здес1 вряд ли уме»стцо По выводу 3, по1)пункт 1, Слова «малое количество» «большой установленной мо1цности», «большое кол ичеспю» с «мале1п*кой установленной мощностью» звучат непрофессионально, следовало бы дать конкретные дан~ы~, ко~~рые имеют~я в р~бот~.

По в11всг1)у 3, подпункт 2, Видимо речь идет не о «снижении сетевого потребления», а снижении его стоимости в вечернее - ночное время, если нет Дру~ого, Кро~е сети, источника питан~~„или вы1завнивании кгб1цего графика нагрузки дашюго узла, По выводу 3, по1)пункт 3. Не ясно, какой смысл на станции подзарядки, пита1ощейся от сети, иметь аккумуляторные батареи, Смысл их установки па с~вицин под~вряд~и, пита1ощейся От ВИЭ» сос~ои~ в том, чтобы использовать излишнкно энерги10 13етра или солнца, когда поступление энергии от них превышает энергию зарядки АКБ траиспортных средств. По выводу 3, пггг)пуг1ки111 4 и 5, Чему равно «минимальное» количество АКЮ П1г выводу 5, по1)ггуггк1п 1. Утверждается, что ГЭК, получающий электроэнергию от ВЭУ, и зарядная станция эффективнь1 при среднегодовой скорости ветра 2,5 М1с, Это стартовая скорость большинства ВЭУ, т.е, мощность ВЭУ равна нулю. Учитывая распределение скорости ветра„ среднегодовая мощность от ВЭУ будет больше нуля, Чему она ровна? Пгг выводу 5, по1)пункт 2.

Утверждается„что ГЭК получающий элек! Роэнсргию От ФЭС эфф~ктивен при среднегодовом приходе солнечного излучения 190 Вт/м2, Каким районам России это соответствует? Замечания по текст исае та~ иоииой таботьь 11а огп1г, 1О диссертации в качестве личного вкла а автора указано: «Разработана ~е~одика ~боснования состав~ и 11арамет1гов Г.')К». Однако в осно1зных положениях, вьшосимых на згппиту 1стр. 15) эгот пункт звучит иначе: «Методика экономического обоснования структуры и па1эаметров ГЭК».

Полагаю» что первая формуг1ировка соответствует пр~д~ланной работе, поскольку экономические оценки проводятся на базе известной методики с использованием критерия чистого дисконти1зова1шого дохода, 2. йа с))11).20 и 21 и далее по тексту главы 1 используется словосочетание: «станция заряда переменным током». Что имеет в виду автор7 Все аккумулято«)ные батареи пот«)ебля)ОТ и ~~дают п~сто~гпп*)Й ток, 3. Техническая модель фотоэлектрической установки„ построеатая по выражению 2.2. (Стр, 66 диссертации) ня выходе дает произведенную энергию, А техническая модель ветроэлектрической установки представлена сс технической характеристикой, т,е. зависимостью мощности от скорости ветра (стр.