Диссертация (1143334), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Суммарная установленная мощность электростанций энергосистемы на 01 января 2015 года составила 9400 МВт.Суммарная установленная тепловая мощность электростанций составляет более 12ГВт.В итоге реализации программы развития ТЭК Свердловской области до 2020 годадолжны быть выполнены следующие мероприятия:ввод до 2410 МВт высокоэффективных генерирующих мощностей;вывод до 1363 МВт устаревшего генерирующего оборудования;строительство новых и реконструкция существующих ВЛ и КЛ 110-220-500кВ, общей протяженностью более 230 км;строительство и реконструкция подстанций 110-220-500 кВ с установкой более 2000 МВА новых трансформаторных мощностей;В ходе многолетних исследований, выполненных учеными Института экономики УрО РАН, Уральского федерального университета (в т.ч кафедрой АС и ВИЭ109с участием диссертанта), в период 1999-2007 г.
был определен ресурсный энергетический потенциал возобновляемых источников энергии Свердловской области,который представлен в таблице 20.Таблица 20.Ресурсный энергетический потенциал ВИЭ Свердловской области№Параметры12Общее ежегодное потребление ТЭР по СвердловскойобластиВетроэнергетика3Солнечная энергетика3амлн т у. т. / год%48 – 51100 %0,30,6 %Солнечные коллекторы (т)0,81,6 %3бСолнечные ФЭП (э)0,050,1 %4Гидроэнергетика (малая)0,20,4 %5Сбросное тепло (предприятия и ЖКХ)3,46,8 %6Биомасса (отходы животноводческих предприятий)0,30,6 %7Всего потенциал ВИЭ (экономический)5,0510,1 %На основе этих показателей Министерством энергетики и ЖКХ Свердловскойобласти в 2011 году была утверждена «Стратегия развития топливно-энергетического комплекса Свердловской области на период до 2020 года» (Приказ Министра№ 50 от 15.06.2011).Разработка основных направлений и мероприятий «Стратегии» по разделу возобновляемой энергетики Свердловской области осуществлялась при непосредственномучастии кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» УрФУ.В разделе «Использование возобновляемых источников энергии и местных видов топлива» предусматривается довести установленные мощности:1.
Мини ГЭС до уровня 15 МВт,2. Ветроэнергетических станций до уровня 1 МВт,3. Установок солнечного водонагрева до 2000 кв.м (1000 потребителей ГВС),4. Фотоэлектрических установок до уровня 100 кВт,5. Биогазовых установок до уровня – 4 млн. куб.м /год,6. Установок производства спирто-бензиновых моторных топлив до 50 тыс.л/год,1107. Теплонасосных установок до уровня – 500 тыс. Гкал/год.4.1. Исследование использования ветроустановок в составе мКС ВИЭдля нужд автономного дома в сельской местностиВетроэнергетика для России в будущем, принимая во внимание огромныепространства, имеет одно из важных значений [67]. Она незначительно зависит отсезонности, времени суток, но существенно - от параметров ветрового потенциалаконкретного региона.Задачи раздела:- рассмотрение динамики роста мощностей ВЭУ в мире;– рассмотрение ветропотенциала территории в районе расположения объектаисследований;– эффективность использования ВЭУ в составе мКС ВИЭ.Среди возобновляемых источников энергии, которые уже в настоящее времямогут быть широко использованы, одно из первых мест по энергетическому потенциалу занимает энергия ветра.
Ветроэнергетический потенциал территории Россиипозволяет создать ветровые электростанции, способные обеспечить экономию органического топлива в объеме 10-20 млн. т у.т.. Около 80% этой энергии сосредоточено на 60%площадейстраны,где существуютбольшие проблемыс энергообеспечением, а вместе с тем среднегодовая скорость ветра превышает 5–7 м/с, и эта энергия может быть эффективно использована в современных ветроустановках [68].4.1.1.
Состояние ветроэнергетики в миреВ первой главе были представлены показатели комплексных систем и сознательно не указывались достигнутые уровни по моно-комплексам ВИЭ, в частности,ветровой энергетики.В 2014 г. суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всеммире до 369 ГВт. Ветряные электростанции всего мира в 2014 г. произвели около620 млрд. кВт×ч, что составляет примерно 2,9 % мирового потребления электроэнергии.
Во всем мире в индустрии ветроэнергетики заняты 415 тыс. человек [69].111В Европе сконцентрировано 47 % установленных ветряных электростанций, в Северной Америке 21 %, Азии 27 % (Таблица 21).Таблица 21Суммарные установленные мощности (МВт)по странам мира 2006–2014 гг.СтранаГерманияСШАИспанияИндияКитайДанияИталияВеликобританияФранцияПортугалияНидерландыКанадаЯпонияАвстрияАвстралияГрецияИрландияШвецияНорвегияБразилияБельгияПольшаЕгипетТурцияЧехияФинляндияУкраинаБолгарияВенгрияЭстонияЛитваЛюксембургАргентинаЛатвияРоссияИран2006 г., МВт2007 г., МВт2008 г., МВт2011г., МВт2014 г., МВт184289149100284430126031221718135375710221224683104081957957349651027029167,415314520,129,58277,31417,533735,326,8271423206221160311615627024053136212319621567171615581451139496581774674683132523719427623050548686366132483527,82715,5482224716818151457580605031252726238924542150174618461538982817,38718051066333247,128747231014611611089706558503529,82716,566279814243221450183505280038906200570760603960226051082536108414661634161428997434864391616406279271264159111927968654628298439165658792298722465114763484586631244092854914280596942789209538061980227254258905939195933904403763092951221149274695931118114Технический потенциал ветровой энергии России оценивается выработкойсвыше 50 000 млрд.кВт×ч/год.
Экономический потенциал составляет выработкупримерно 260 млрд.кВт×ч/год, то есть (потенциально) около 25 % производстваэлектроэнергии всеми электростанциями России. Летом 2016 г. были объявлены112результаты первого конкурсного отбора 700 МВт ветроэнергетических проектов наоптовом рынке электроэнергии, которые планируется реализовать в течение следующих трёх лет. Всего до 2024 года, согласно постановлению Правитель- ства №449, заявлено 3,35 ГВт установленных мощностей, до 2030 года – 4,5 ГВт. При этомобщая установленная мощность электростанций ЕЭС России составляет 236,3 ГВт .4.1.2. Состояние использования гибридных ветро-дизельных системИсточниками электроснабжения северных и восточных регионов Россиив настоящее время являются дизельные электростанции (ДЭС) с дизель-генераторами 30 типов, усредненный износ которых по состоянию на 2016 г.
составляет84%. Большая часть линий воздушных передач от этих ДЭС требует реконструкцииили капитального ремонта с заменой древесины для опор.В последнее десятилетие условия доставки топлива в отдаленные районыосложняются значительным ростом цен. В связи с этим ставится задача компенсировать удорожание завоза жидкого топлива на Крайний Север и Дальний Восток засчет использования возобновляемой энергетики.Реальное решение этой задачи возможно, в том числе, с применением автономной ветроэнергетики или гибридов в составе ДГ и ВЭУ, поскольку все арктическое побережье и Дальний Восток являются зоной перспективного использования энергии ветра.
В других районах и климатических условиях применение ветродизельных установок (ВДУ) также возможно, но требует большего внимания квыбору территории размещения ветроустановок и уточнения ветровых условийконкретного места для монтажа. В ряде случаев целесообразно использование солнечно-ветродизельных установок.Объектами применения, на которых могут использоваться ВДУ или солнечно-ветродизельные установки, являются: поселки и отдельные жилые дома, не подключенные к сетям централизованного электроснабжения, объекты нового строительства, метеостанции, маяки, погранзаставы,113 нефте- и газотранспортные магистрали (применение катодной защиты подземных участков трубопроводов), фермерские хозяйства, водонасосные станции и водопойные пункты, садово-дачные кооперативы и др.Перспективы использования автономных ветроэлектрических установокв России значительны.
Они предопределяются тем, что более 70 % территориистраны находятся в зоне децентрализованного энергоснабжения, где единственнымисточником энергии являются дизельные или бензиновые электростанции.В удаленных районах Сибири и на крайнем севере России проживает более10 млн. человек. Более 2,5 млн живет в 6410 населенных пунктах. Ежегодный расход топлива в регионе составляет 6–8 млн т. Себестоимость вырабатываемой электроэнергии достигает 25–75 руб./кВт×ч.
Зарубежный опыт эксплуатации ветродизельных установок показывает, что при использовании электроэнергии для бытовых целей и производства тепла можно сократить расход дизельного топлива в два–три раза и значительно снизить себестоимость вырабатываемой энергии.4.1.3. Типы комплексных энергосистем – КС ВИЭКомплексная энергосистема на базе возобновляемых источников энергии подразумевает, как правило, использование дизель-генератора совместно с ВИЭ (дизельгенератор, ВЭУ, солнечные модули, микроГЭС и т.п.). Возобновляемые источникиэнергии дополняют безрисковый источник энергии (ДЭС) с целью снижения топливной составляющей вообще, и стоимости выработки кВт×ч в частности.4.1.3.1.
Ветро-дизельный комплекс – пример дуплекс - мКС ВИЭВетро-дизельная система состоит из ВЭУ и дизель-электрической системы(ДЭС) с оптимально подобранными мощностями. Как правило, дизель-генераториспользуется в сочетании с ВЭУ в случае, когда целью использования последнейявляется экономия дизельного топлива, стоимость которого с учетом расходов на114доставку может быть очень высокой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
