Орская солнечная электростанция

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Старооскольский технологический институт им. А.А. УГАРОВА

(филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИЗАЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Домашнее задание

по дисциплине: «Альтернативные и возобновляемые источники энергии»

на тему: «Орская солнечная электростанция»

Выполнил студент группы ЭТ-19-2-зу Мелентьев А.Р.

Проверил: Петров В.А.

г. Старый Оскол

2022 г.

Содержание:

Введение

1. Орская солнечная электростанция им. А.А. Влазнева

2. Конструкция, характеристики и технология работы СЭС

3. Особенности проекта и экологический эффект

4. Экономическая эффективность

5. Состояние альтернативной энергетики в России

Список использованных источников

Введение

Альтернативными источниками энергии называют вид экологически чистых, возобновляемых ресурсов, преобразование которых приводит к получению человеком электрической и тепловой энергии, используемой для собственных нужд. Данные источники представлены:

- энергией ветра и солнца,

- водами рек и морей,

- теплом поверхности земли,

- а также биотопливом, для получения которого используют биологическую массу растительного и животного происхождения.

В соответствии с источником энергии, преобразование которого способствует получению человеком электрической и тепловой энергии, используемой в повседневном быту, существует классификация альтернативной энергетики. Виды альтернативной энергетики соответствуют способам ее генерации и типам установок, используемых для данных целей.

Каждому конкретному источнику энергии, независимо от его типа, традиционного или альтернативного, характерен спектр свойственных и относящихся конкретно к нему достоинств и недостатков использования. Помимо этого, каждая группа энергоресурсов характеризуется общими плюсами и минусами.

К преимуществам возобновляемой энергии можно отнести:

- возобновляемость альтернативных источников энергии; экологическая безопасность; доступность и возможность использования в широких сферах применения; низкая себестоимость энергии, образуемой после преобразования.

К недостаткам:

- Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах, связанных со строительством и монтажом; низкий КПД установок; Зависимость от внешних факторов: погодных условий, силы ветра и т.д.; Относительно небольшая установленная мощность генерирующих установок, кроме гидроэлектростанций.

1. Орская солнечная электростанция им. А.А. Влазнева

Орская солнечная электростанция имени А.А. Влазнева (Орская СЭС) -- одна из крупнейших солнечных электростанций в Российской Федерации (40 МВт). Введена в строй 21 декабря 2015 года. На момент пуска мощность станции составляла 25 мегаватт. Проект реализован Группой «Т Плюс». За два года Орская солнечная электростанция выработала 72,6 миллиона киловатт-часов «солнечной» энергии. Это позволило сэкономить 18,5 тысяч тонн условного топлива и снизить объем выбросов вредных веществ в воздушный бассейн Орска более чем на 130 тонн.

В 2017 году для увеличения мощности Орской солнечной станции были построены две очереди расширения мощностью 5 и 10 мегаватт. С их вводом суммарная мощность станции возросла до 40 мегаватт.

Характеристика станции после расширения: Суммарная площадь земельных участков -- 100 гектаров. Длина периметра -- 5 936 метров. Установлено 160110 фотоэлектрических модулей (ФСМ) - элементов, преобразующих энергию солнечного излучения в электрическую энергию постоянного тока.

2. Конструкция, характеристики и технология работы СЭС

Фотоэлектрические модули закреплены на опорных металлоконструкциях общим весом 3 139 тонн, установлены на винтовых сваях (Ш76 мм) и забивных сваях (гнутый профиль и швеллер), общее количество которых - 55 550 штуки. Силовой трансформатор повышает напряжение, полученное со всех блочно-модульных инверторных установок с 10 до 110 кВ, а затем передает его в сеть.

Эксплуатирующий персонал, оборудование защит, автоматизации, охранно-пожарные и другие вспомогательные системы расположены в оперативных пунктах управления ОПУ 15 МВт, ОПУ 25 МВт, совмещенных с комплектными распределительными устройствами. Управление станцией может осуществляться с совмещенного оперативного пункта управления (ОПУ) 2-ой и 3-й очереди расширения (15 МВт), ОПУ Орской СЭС (25 МВт), а также удаленно, с диспетчерского щита управления Орской ТЭЦ-1.

3. Особенности проекта и экологический эффект

Место расположения Орской СЭС - бывший золошлакоотвал ТЭЦ-1. В ходе реализации проекта проведена дополнительная рекультивация золоотвала Орской ТЭЦ-1, что фактически удвоило экологический эффект проекта. Для зольного грунта специально разработан новый тип свай. Для эффективной работы фотоэлектрических модулей выполнена математическая модель расположения оборудования, при помощи которой определен оптимальный угол наклона - 33 градуса, и длина шага между рядами -- 10,5 метра. Все строительно-монтажные работы 2-ой и 3-й очередей расширения выполнены полностью в зимний период.

Таким образом, Орская СЭС практически не несет никакой опасности для экологии Оренбуржского края, так-как технология добычи «солнечной энергии» является одной из самых экологически безопасных. Учитывая соблюдение всех стандартов, правильное территориальное расположение, использование современного оборудования и материалов при строительстве, экологическая нагрузка от станции фактически сводится к нулю.

4. Экономическая эффективность

солнечная электростанция альтернативная энергетика

Одними из наиболее важных и представительных показателей экономической эффективности любых типов энергоустановок в мире являются значения к^д ($/кВт) и кЭ? ($/кВт-ч), т. е. удельные капиталовложения в 1 кВт установленной мощности и цена электроэнергии, производимой на рассматриваемой энергоустановке.

Снижение стоимости солнечной электроэнергии возможно либо при совершенствовании техники полупроводниковых материалов, либо с помощью концентраторов излучения. Содержание кремния в земной коре составляет 29,5% (8-10 ), что превышает запасы алюминия в 3,35 раз. Цена кремния степени очистки 99,99 % равна "стоимости урана, используемого в реакторах атомных электростанций, хотя содержание кремния в земной коре в 100 000 раз превышает содержание урана.

Мировой запас урана оценивается в 2 763 000 т. Производственный цикл уранового топлива, включая производство гексафторида урана, гораздо более сложен и опасен по сравнению с хлор-силановым методом производства полупроводникового кремния. С учетом того, что уран в земной коре находится в рассеянном состоянии и содержится в несоизмеримо меньших концентрациях, чем кремний, непонятно, почему эти материалы имеют примерно одинаковую стоимость. 'Этот "парадокс" можно объяснить только тем, что на развитие технологии производства уранового топлива были инвестированы в мире миллиарды долларов.

Таким образом, если вычесть средства, затраченные на проектирование, разработку и постройку станции, а также средства, необходимые для поддержания работы станции после ввода ее в эксплуатацию, то в итоге солнечная электростанция является выгодным предприятием по добыче электроэнергии. Для концентрации и преобразования солнечной энергии в электрическую не требуются большие затраты мощностей, рабочей силы и т.д. Процесс автоматизирован, и для нормальной работы станции необходим лишь регулярный солнечный свет, и поддержание оборудования в рабочем состоянии. Срок службы фотоэлектрических модулей составляет более 40 лет, поэтому затрат в ближайшие несколько лет после ввода станции в эксплуатацию удастся избежать.

5.Состояние альтернативной энергетики в России

В 90-е годы, в связи с определёнными событиями (распад СССР), многие программы по исследованиям в сфере альтернативной энергетики были частично или полностью прекращены. Затем были попытки вновь начать исследования в этом направлении, и даже определились регионы Российской Федерации, в которых развитие данной сферы особенно перспективно. Но несмотря на это в 2000-е годы исследования в этой сфере были практически прекращены. Одной из причин прекращения работы в данной сфере стала высокая цена на нефть, что, в свою очередь, отбило желание у государства вкладывать средства в поиски новых способов получения энергии.

На данный момент исследования в направлении «зеленой» энергетики в России практически не ведутся, однако государство имеет определённые достижения в этой сфере. Среди таких достижений можно отметить наличие целого ряда ветряных электростанций, а также наличие геотермальных станций. Развитие солнечной энергетики в России также даёт свои определённые плоды, на территории страны работает несколько солнечных станций. Определённое развитие получила и приливная энергетика.

Одной из главных проблем для всех занимающихся альтернативной энергетикой в России является отсутствие господдержки, а также отсутствие нормативно-правовой базы для этого рода деятельности. Среди других проблем следует отметить отсутствие выгоды от вложений в эту сферу, а также неконкурентоспособность электростанций, использующих альтернативные источники энергии, по сравнению с использующими традиционные.

Список использованных источников:

1: https://ekoenergia.ru/alternativnaya-gidroenergetika/alternativnaya-energetika-v-rossii.html

2. https://56stroyka.ru/orskaya-solnechnaya-elektrostantsiya-ses-im-a-a-vlazneva/

3. https://in-power.ru/places/41-orskaja-ses-im-a-a-vlazneva.html

4.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F

Размещено на Allbest.ru