Технические возможности ветряных и солнечных фотоэлектрических систем

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Технические возможности ветряных и солнечных фотоэлектрических систем

Сабирьянова А.Б.,

Ярыш Р.Ф.

Аннотация

Отсутствие надежных данных часто препятствует новым частным инвестициям в возобновляемые источники энергии и государственным программам в этой сфере. В документе предлагается новая система потенциалов возобновляемых источников энергии: энергетическая, ресурсосберегающая и экологическая, улучшенные и более точные методы расчета будущих эксплуатируемых технических потенциалов энергии ветра и солнечной фотоэлектрической энергии для широкого спектра генерирующего оборудования в централизованных и распределенных энергосистемах с учетом существующих социальных и экологических ограничений.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, солнечная энергия, ветрогенерация, общая энергетика, энергия будущего.

Abstract

Sabiryanova A.B., Yarysh R.F. Technical capabilities of wind and solar photovoltaic systems

The lack of reliable data often hinders new private investments in renewable energy sources and government programs in this area. The document proposes a new system of renewable energy potentials: energy, resource-saving and environmental, improved and more accurate methods for calculating future operational technical potentials of wind and solar photovoltaic energy for a wide range of generating equipment in centralized and distributedpower systems, taking into account existing social and environmental constraints.

Keywords: renewable energy sources, solar energy, wind generation, general energy, energy of future.

Производство электроэнергии во многих странах Европы прошло важный этап - возобновляемые источники энергии начали постепенно заменять уголь и природный газ. За последнее десятилетие капитальные и эксплуатационные расходы проектов возобновляемой энергетики, таких как ветряные и солнечные электростанции, снизились, в то время как эксплуатационные расходы новых, основанных на ископаемом топливе, таком как уголь и газ, растут. Это общемировая тенденция, наиболее ярко проявившаяся во второй половине 2015 г. [1].

В Германии, Великобритании и Дании энергия ветра стала самым дешевым источником энергии даже при отсутствии государственных субсидий. Ветроэнергетика этих стран производит электроэнергию с меньшими затратами, чем электростанции на ископаемом топливе, таком как уголь и природный газ, а также крупные гидроэлектростанции (без учета накладных расходов на обеспечение требуемых режимов энергоснабжения, надежность электроснабжения). и качество электроэнергии). В США в прошлом году при существующей государственной поддержке ветровая энергия стала самым дешевым источником энергии, а солнечная энергия быстро догоняет [4], [5].

Россия преимущественно зависела от ископаемого топлива, как для внутреннего использования, так и в качестве источника экспортных доходов страны [6]. Добыча полезных ископаемых составляет почти 37% валовой добавленной стоимости в российской экономике [7]. Продвижение технологий использования возобновляемых источников энергии является вызовом для России, ориентированной на использование традиционных источников. Природный газ, нефть и уголь составляют более 91% от общего объема первичной энергии страны (51,8%, 21,8% и 17,3% соответственно), из них ядерная энергия составляет 6,2%, малая гидроэнергетика - 1,9%, биотопливо и отходы - 1%, а геотермальная энергия - 1%. 0,1% [8]. Трудности страны, связанные с использованием традиционного энергетического баланса, включают исчерпание традиционных углеводородов, негативное воздействие на окружающую среду и климат, барьеры для международного сотрудничества в области энергетических технологий, трудно предсказуемые цены на ископаемое топливо и усиление конкуренции на рынках традиционных источников энергии. Развитие возобновляемых источников энергии в России ускорилось после 2010 года [7]. Правительственные документы в этой сфере устанавливают целевые показатели по ветровой и солнечной энергии на оптовом рынке до 2024 года, условия развития всех возобновляемых источников энергии на розничном рынке электроэнергии и в внесетевых районах. Законодательные и нормативные документы уже позволили запустить проекты солнечной энергетики общей установленной мощностью 400 МВт (с перспективой увеличения до 1, 5 ГВт к 2024 году) и ветроэнергетики мощностью 7 80 МВт (с перспективой увеличения этого показателя до 3,6 ГВт к 2024 году). ) [6]. Более того, быстро растет децентрализованная генерация электроэнергии из возобновляемых источников, в первую очередь среди производственных и сельскохозяйственных предприятий.

Богатая ресурсная база возобновляемых источников энергии в России признана Международным агентством по возобновляемым источникам энергии (IRENA), REN21, Международным энергетическим агентством (IEA) и Международной финансовой корпорацией (IFC). Надлежащее законодательство и механизмы поддержки отрасли позволили бы России достичь первоначального целевого показателя в 4,5% установленной генерации электроэнергии из возобновляемых источников к 2020 году [3]. Одним из заметных барьеров для инвестиций и более точных мер контроля в России является отсутствие или недостаточность статистических данных о производстве и использовании энергии [4]. Небольшой, но растущий сектор возобновляемой энергетики в России требует программ государственной поддержки и планирования, основанных на фактических данных. Эти данные могут быть собраны с использованием новых подходов к оценке потенциала возобновляемых источников энергии, а также усовершенствования и пересмотра уже используемых. Разработка набора показателей для многофакторного анализа будущего ветровой и солнечной энергетики (двух основных источников возобновляемой энергии) должна основываться на комплексной системе классификации ветрового и солнечного энергетического потенциала.

Критерии классификации потенциала солнечной энергии:

Для солнечной энергетики вводится понятийный аппарат энергетических потенциалов и ресурсов с дифференциацией по следующим признакам: солнечный фотоэлектрический панель генерация электроэнергия

- вид потенциала (ресурса), метод оценки потенциала, территория, для которой оценивается потенциал,

- период времени, за который оценивается энергетический потенциал, метод оценки положения солнца для оценки потенциала,

- наличие или отсутствие системы отслеживания положения солнца, специфический тип индикатора энергетического потенциала Солнца. Вывод:

Исследование показало, что переход от традиционного производства тепла и электроэнергии к возобновляемым низкоуглеродным источникам энергии позволит значительно снизить темпы истощения запасов ископаемого топлива и выбросы парниковых газов, связанных с энергетикой, а также локальное и глобальное негативное воздействие на окружающую среду. Переход на возобновляемые источники энергии также позволит сохранить сырье для производства и для будущих поколений.

Список литературы

1. Белан, Ф. И. Водоподготовка. Учебник / Ф.И. Белан. - М.: Энергия, 2020. - 208 c.;

2. Быстрицкий, Г.Ф. Общая энергетика. Производство тепловой и электрической энергии. Учебник / Г.Ф. Быстрицкий, Г.Г. Гасангаджиев, В.С. Кожиченков. - М.: КноРус, 2016. - 408 c.;

3. Вагин, Г.Я. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике / Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостьянов. - М.: Академия, 2017. - 224 c.;

4. Идельчик, В И. Электрические системы и сети / В.И. Идельчик. - М.: Альянс, 2022. - 592 c.;

5. Коробов, Г.В. Электроснабжение. Курсовое проектирование / Г.В. Коробов. - М.: Лань, 2019. - 479 c.;

6. Кудинов, В.А. Техническая термодинамика и теплопередача / В.А. Кудинов, Э.М. Карташов, Е.В. Стефанюк. - М.: Юрайт, 2016. - 560 c.;

7. Ляшков, В.И. Тепловые двигатели и нагнетатели / В.И. Ляшков. - М.: Абрис, 2021. - 168 c.;

8. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике / С.А. Зайцев и др. - М.: Academia, 2016. - 224 c.;

9. Протасевич, А.М. Энергосбережение в системах теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха / А.М. Протасевич. - М.: Инфра-М, Новое знание, 2020. - 288 c.;

10. Юндин, М.А. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства / М.А. Юндин, А.М. Королев. - М.: Лань, 2019. - 320 с.

Размещено на Allbest.Ru