Фотоэлектрическая станция, работающая совместно с сетью для энергоснабжения геологоразведочных работ
Повышение эффективности энергобезопасности систем электроснабжения автономных объектов. Особенность обеспечения электропитания потребителям от электротехнического комплекса с фотоэлектрической станции. Присоединение солнечной электростанции к сети.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2016 |
| Размер файла | 130,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» кандидат технических наук, ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики, электромеханики
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, РАБОТАЮЩАЯ СОВМЕСТНО С СЕТЬЮ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
Яковлева Э.В.
Предприятия минерально-сырьевого комплекса России на современном этапе развития, внедряя наукоёмкие технологии добычи и переработки полезного ископаемого, нуждаются в реорганизации технологических процессов путем использования современных установок, схем подключений, а также методик, отвечающих основным целям и задачам повышения энергоэффективности и энергосбережения.
Усовершенствование систем электроснабжения представляется возможным за счет применения солнечной электростанции прямого преобразования, которая повысит эффективность ведения геологоразведочных работ (ГРР), уменьши затраты на выработку продукции, упростит технологию. энергобезопасность фотоэлектрический станция сеть
Использование солнечной энергии как источника электрической и тепловой энергии с помощью различных установок, в том числе и ФЭМ, на территории России рассматривалось многими ведущими учеными - В.В. Елистратовым, В.И. Виссарионовым, О.С. Попелем и многими другими. Кроме того, величина солнечного излучения, которое приходится на горизонтальную поверхность площадью 1 м2, в некоторых регионах РФ - республики Саха и Татарстан, Якутия, в восточных и северо-восточных областях России, в летние месяцы сопоставимо со значениями юга Испании и может составлять 6 кВт·ч/м2 [1,2]. Поэтому применение солнечного излучения на территории России для получения различных видов энергии является возможным и целесообразным.
На сегодняшний день существует 4 типа самых распространенных энергосистем применительно к условиям ГРР: электропитание от государственной линии, электропитание от собственной единичной электростанции, электропитание от нескольких стационарных электростанций, электропитание от передвижной электростанции [3]. Ранее рассматривались случаи электропитания от энергосистемы, которая включает в себя фотоэлектрическую станцию (ФЭС), при отсутствии централизованного электроснабжения [4]. В случае обеспечения месторождений, находящихся вблизи энергосистемы рекомендуется применять электротехнический комплекс (ЭТК), на базе автономных фотоэлектрических станций (ФЭС), работающих параллельно с единой системой электроснабжения.
ФЭС включает в себя фотоэлектрические модули (ФЭМ) и инвертор. Постоянная работа с сетью исключает из состава ЭТК с ФЭС блока аккумуляторных батарей (АБ), что значительно уменьшает стоимость всего комплекса. Так как цена АБ может составлять до 60% всех капитальных затрат на ЭТК, если учитывать то, что период работоспособности ФЭМ более чем в 2 раза превышает срок службы АБ. Однако такая система допустима в условиях продолжительной освещенности и достаточного значения солнечного потенциала.
Поэтому основным этапами разработки ЭТК с ФЭС являются:
· выбор ФЭМ, их количества и схемы соединения между собой;
· выбор инвертора, их количества и схемы включения.
Для условий ГРР на данном этапе развития технологий производства кремниевых фотоэлементов возможно использование ФЭМ с КПД 19,1 %, типа e19/238 solar panel by SUNPOWER. Согласно паспортным данным, представленным в табл. 1, для обеспечения нагрузки мощностью 10 кВт (мощность, необходимая для электропитания систем автоматики, безопасности, связи, аварийного освещения), потребуется 42 модуля, номинальной единичной мощность 238 Вт. Согласно данным тех. паспорта, площадь одного модуля составляет 1,24 м2, площадь модулей всей ФЭС составит 52 м2.
Таблица 1. Параметры ФЭМ
|
Параметр |
Обозначение |
Значение |
|
|
Номинальная мощность |
Pн |
238 Вт |
|
|
КПД |
з |
19,1 % |
|
|
Номинальное напряжение |
Uн |
40,5 В |
|
|
Номинальный ток |
Iн |
5,88 А |
|
|
Напряжение к.з. |
Uкз |
48.5 В |
|
|
Ток к.з. |
Iкз |
6,25 А |
Количество ФЭМ зависит от числа потребителей, которые будут получать электроэнергию от ФЭС. Технически возможная мощность электростанции составляет от 5 до 50 кВт, в зависимости от количества подключаемых модулей, с площадью ФЭМ 30 и 300 м2 и генерируемой мощностью 4000 и 40000 кВт·ч соответственно.
Вариант электрической схемы инвертора присоединения ФЭС к центральной линии представлен на рисунке 1. Представленная схема позволит согласовать качество электрической энергии, вырабатываемой ФЭС, с электроэнергий сети, согласно ГОСТ 13109.
Рис.1. Схема присоединения ФЭС к сети
Библиографический список
1. Atmospheric Science Data Center: NASA Surface meteorology and Solar Energy: Data Subset.
2. Попель О.С. Возобновляемые источники энергии: роль и место в современной и перспективной энергетике, Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2008, т. LII, № 6, С. 95-106
3. А.М. Лимитовский, М.В. Меркулов, В.А. Косьянов, Энергообеспечение технологических потребителей геологоразведочных работ. - М.: Федеральное агентство по образованию РФ, Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе , 2008г, - 135с.
4. Э.В. Яковлева, Б.Н. Абрамович, «Солнечная электростанция в системе энергоснабжения геологоразведочных работ», Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, Екатеринбург, 2010, С. 427-428
Аннотация
Данная статья посвящена задаче повышения энергоэффективности энергобезопастности систем электроснабжения автономных объектов на примере электроснабжения геологоразведочных работ. Обеспечивать электропитание потребителям в данной статье предлагает от электротехнического комплекса с фотоэлектрической станции ЭТК ФЭС. Описанная в статье задача является актуальной и требует дальнейших исследований.
Ключевые слова: автономные источники энергии, децентрализованное энергоснабжение, схема присоединения, электротехнический комплекс с фотоэлектрической станций
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка программных средств, обеспечивающих дистанционное управление экспериментом на учебно-научном оборудовании фотоэлектрической станции в учебно-научной лаборатории АУЭС "Энергосбережение и нетрадиционные возобновляемые источники энергии".
диссертация [5,2 M], добавлен 10.04.2012Выбор трансформаторов на понижающих подстанциях. Расчет мощности источника сети кольцевой схемы. Технико-экономическое сопоставление вариантов развития сети. Проектирование электроснабжения аккумуляторной станции. Разработка схемы электроснабжения.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 30.04.2015Автоматизированная система управления хозяйством электрификации и электроснабжения АСУ-Э. Ведение графической информации в базе данных. Создание электронной схемы плана контактной сети станции Козёлкино Брянского отделения Московской железной дороги.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 04.02.2014Проектирование схемы электрической станции типа ТЭЦ с одним высшим напряжением. Выбор структурной схемы проектируемой станции, нужного оборудования. Определение токов короткого замыкания. Разработка схемы электрических соединений электростанции.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.07.2014Выбор оборудования для электроснабжения объектов нефтяной промышленности. Технологические режимы работы нефтеперекачивающих станций. Схема электроснабжения, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов, расчет релейной защиты.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 06.05.2015Анализ мировых аспектов развития солнечной электроэнергетики. Изучение опыта развитых стран в сфере решения технических и экономических проблем эксплуатации солнечных электрических станций различных видов. Оценка положения дел в энергосистеме Казахстана.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 07.07.2015Проведение расчетов силовых и осветительных нагрузок при организации энергоснабжения канализационной насосной станции. Обоснование выбора схем электроснабжения и кабелей распределительных линий насосной станции. Расчет числа и мощности трансформаторов.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.02.2017Назначение и состав нефтеперекачивающей станции. Система внешнего и внутреннего энергоснабжения. Система учета электроэнергии. Устройство защитного заземления НПС-3. Технологическая схема линейной производственно-диспетчерской станции "Демьянское".
отчет по практике [1,8 M], добавлен 17.03.2015Подача газа потребителям с определенным давлением, степенью очистки и одоризации из магистрального газопровода в газовые сети. Компримирование газа центробежными нагнетателями с приводом газотурбинной установки. Режим работы компрессорной станции.
отчет по практике [4,3 M], добавлен 15.02.2012Анализ принципов построения энергоснабжения космических аппаратов. Типовые функции верхнего уровня иерархии подсистемы энергоснабжения. Этапы проектирования солнечной батареи. Подсистема распределения электрической энергии космического аппарата.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.06.2016Система электроснабжения как совокупность устройств для производства, передачи и распределения энергии. Составление схем районных сетей электроснабжения, обоснование оптимальной схемы и расчет ее характерных параметров. Выбор оборудования и аппаратуры.
дипломная работа [500,8 K], добавлен 02.06.2015Изучение эксплуатационных показателей дизельных генераторных установок, средств внешнего электропитания зенитных ракетных систем. Применение асинхронизированного генератора для адаптации рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания к новым условиям.
статья [144,7 K], добавлен 30.11.2014Автономное энергоснабжение жилых, общественных и промышленных объектов. Использование теплоэлектроцентралей малой мощности в системах автономного энергоснабжения. Энергоэффективность в зданиях: мировой опыт. Энергетическое обследование спорткомплекса.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 23.03.2017Место и значение парового котла в системе электростанции. Классификация паровых котлов, их характеристики (паропроизводительность, давление, тип). Технологическая схема производства пара на паротурбинной электрической станции с прямоточными котлами.
реферат [372,0 K], добавлен 25.10.2013Рентабельность развития солнечной космической электростанции, этапы и направления данного процесса, его перспективы, значение. Фотоэлектрическое преобразование солнечного излучения. Беспроводная передача энергии с использованием уравнения передачи Фриис.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.06.2012Общая характеристика систем электроснабжения, источники питания. Функционирование Кольской энергосистемы, годовая суммарная мощность электростанций. Система электроснабжения города Мурманска, ее структура. Требования надежности к тепловым станциям.
контрольная работа [27,1 K], добавлен 28.11.2012Электрические расчеты элементов системы электроснабжения объекта нефтегазового комплекса. Выбор синхронных двигателей, трансформаторов, кабеля. Построение эпюр напряжения. Изучение основных характеристик и электрических нагрузок компрессорной станции.
практическая работа [939,9 K], добавлен 26.05.2013Расчетные подачи и гидравлическая схема насосной станции. Проектирование машинного зала. Расчёт характеристик водопроводной сети. Выбор трансформаторов и подбор дренажных насосов. Расчет машинного зала в плане. Расчет параметров насосной станции.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.06.2010Характеристика насосной станции и требования, предъявляемые к электроприводу насосов. Электросхема управления насосной установкой. Расчет электрической сети питающих кабелей. Охрана труда при эксплуатации насосной станции. Типы осветительных щитков.
курсовая работа [114,4 K], добавлен 27.05.2009Методика расчета надёжности схемы внутреннего электроснабжения насосной станции несколькими способами. Показатели надёжности элементов сети. Нахождение вероятности отказа для различных элементов. Порядок составления системы дифференциальных уравнений.
контрольная работа [621,4 K], добавлен 22.08.2009
