АКТУАЛЬНОСТЬ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА БАЗЕ ВЕТРОУСТАНОВОК

RELEVANCE OF AUTONOMOUS POWER SUPPLY SYSTEMS ON THE BASIS OF WIND POWER PLANTS

Ветроэнергетика специализируется на преобразовании кинетической энергии ветрового потока в электрическую, тепловую или любые другие виды энергии для последующего использования потребителем. Энергия ветра, как и солнечная энергия, может быть использована практически повсеместно, что бесспорно является её важной особенностью.

В соответствии с Энергетической стратегией России до 2035 года, обеспечение надежности электроснабжения и высокой энергетической эффективности использования электроэнергии относятся к одним из основных стратегических целей развития электроэнергетики. Опираясь на ряд законодательных актов [1,2], можно сделать вывод, что в последнее время, в России, уделяется все больше внимания проблеме целесообразного использования энергетических ресурсов. Большое внимание так же уделяется повышению энергетической эффективности на основе внедрения возобновляемых источников энергии (зелёной энергии).

В России и во всем мире, в качестве альтернативных источников электроэнергии рассматриваются атомная энергетика, возобновляемые источники энергии, синтетические топлива. Внедрение альтернативной энергетики на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) создаст редко обслуживаемые и надёжные локальные системы энергоснабжения на территориях агропромышленного комплекса (АПК). Многие регионы Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока имеют высокий ветровой потенциал. Одним из наиболее доступных, выгодных и удобных вариантов, для экономии органического топлива и снижения затрат на энергоснабжение, является ветроэнергетика. Ветроэнергетические установки могут располагаться в местах, не предназначенных для посевов, но расположенных рядом с объектами потребления. Так же их можно разместить на территории ферм, полей, пастбищ, и других объектов сельского хозяйства. Ветроэлектрические установки (ВЭУ) занимают малые территории в связи с установкой на поверхность земли только одной мачты, так же они меньше подвержены вандализму.

Применение ветроэлектрических станций (ВЭС) в составе автономных электросистем, в развитии децентрализованного энергоснабжения имеет большую важность. Это позволит снизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии путём понижения топливной составляющей, и повысить технико-экономическую эффективность автономных энергетических систем. Внедрение автономных ВЭУ в сельской местности может обеспечить частичным или полным энергоснабжением небольшие поселки, фермы, малые цеха, жилые объекты или офисные помещения с целью развития инфраструктуры на удаленных территориях страны. Именно автономные ветроэнергетические установки способны ускорить развитие села благодаря возможности размещения в труднодоступных местах и своей мобильности.

Как показывает мировой опыт освоения возобновляемых источников энергии, использование только одного вида возобновляемых источников энергии в системах энергоснабжения потребителей, не всегда может обеспечить бесперебойное и надежное энергоснабжение, как правило из-за физических особенностей самих ВИЭ. Тогда, чтобы обеспечить автономного потребителя за счет возобновляемых источников энергии, стараются комбинировать разные виды первичной и вторичной энергии в так называемых энергокомплексах (ЭК). В состав таких ЭК обычно входят как энергоустановки на базе возобновляемых источников энергии, так и дизельные или бензиновые энергоустановки (ДЭУ, БЭУ) и так же системы аккумуляции энергии разных видов. В условиях климатических и географических особенностей территории Российской Федерации, среди всего многообразия альтернативных источников электроэнергии и нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ), наибольшее распространение получили разработки ветряных ферм (станций ВЭУ) и ветродизельных энергоустановок (ВДЭУ) [3,4]. Связано это с известными преимуществами этих установок перед другими типами НВИЭ, разработанных и предлагаемых к использованию в России, таких как: низкие эксплуатационные расходы, высокие показатели КПД, низкие капитальные затраты, надежность, отсутствие шума, отсутствие расхода углеводородного топлива и экологически вредных выбросов.

 Инновационные исследования на уровне докторских диссертаций и кандидатских по совершенствованию возобновляемых и комбинированных АИЭ и АГК и по сегодняшний день не растратили свою актуальность [5-7].

 Ведущими организациями в России в области использования возобновляемых источников энергии являются НПО «Ветроэн», ВИЭСХ, МЭИ, МГУ им. М.В. Ломоносова, ООО «СКБ «ИСКРА», ЧГАУ, Н.П.П. "Энерго-Экологические Системы", КБ «Радуга» и другие.

В настоящее время существует несколько видов автономных источников электроэнергии. У каждого из них есть как преимущества, так и недостатки, исходя из которых, потребитель может выбрать для себя оптимальный вариант, учитывая особенности своего климата, рельефа местности, степени отдаленности от централизованного энергоснабжения.

Литература:

  1. Указ Президента РФ от 04.06.2008 № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».
  2. Постановление Правительства Российской Федерации от 17.10.2009 № 823 «О схемах и программах перспективного развития электроэнергетики». [в ред. постановления Правительства РФ от 12.08.2013 № 691].
  3. Жогалев А.П. Роторная ветроэнергетическая установка для автономного электроснабжения рассредоточенных сельскохозяйственных объектов // Дисс… канд. техн. наук 05.20.02. АЧГАИА, Зерноград, 2004. – 166 с.
  4. Зуев Н.В. Повышение эффективности автономных ветроагрегатов и ветродизельных комплексов в АПК «методом типоряда» // Автореферат… доктора техн. наук 05.20.02. СПбГАУ, СПб, 2010. – 40 с.
  5. Аверин А.А. Повышение эффективности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с использованием ветродизельной установки // Автореферат… канд. техн. наук 05.20.02. ЧелГАУ, Челябинск, 2009. – 26 с.
  6. Бобров А.В. Электроснабжение северных населенных пунктов на основе ветродизельных комплексов// Автореферат… канд. техн. наук 05.14.01. СибФУ, Красноярск, 2010. – 21 с.
  7. Дорошин А.Н. Исследование эффективности использования комбинированных энергокомплексов на основе возобновляемых источников энергии // Автореферат канд. техн. наук 05.14.08. МЭИ (ТУ), М., 2011. – 20 с.