Файл: Отчет по практике Наименование практики Производственная практика проектная практика студент.docx

Ежемесячная инспекция диагностирует следующее:

• 
  обследование оборудования с внешней стороны, всех крепежных соединений и ограждений
  
• 
  проверку всей системы электроснабжения на дисбаланс по напряжению и току
  
• 
  фиксацию и контроль уровня заряда аккумуляторов, электрических характеристик генератора, скорости ветра
  
• 
  регулировку контроллера заряда генераторного распределителя
  
• 
  контроль работоспособности аварийного тормоза ветродвигателя
  
• 
  тестирование степени натяжения растяжных тросов.
  

Ремонтом и обслуживанием ветряных установок могут заниматься только специально обученные люди. Поскольку производить все работы необходимо на очень большой высоте, в труднодоступных местах и стесненных условиях. Поэтому специалисты, обслуживающие ветряной генератор должны строго соблюдать правила техники безопасности, иметь специальные навыки и умения. 

---

9. Обзор технологий аккумулирования электроэнергии вырабатываемой на солнечных и ветрогенераторах

В удаленных районах в автономных системах из-за неравномерности генерации солнечной и ветровой энергии применяются аккумулирующие накопители для стабилизации системы. Они также выполняют иную важную функцию – используются в качестве источников бесперебойного питания. В реальных условиях много факторов при которых электроэнергия не вырабатывается (например, ночью, или в пасмурный день, когда солнце за тучами), тогда роль источника электропитания берут на себя накопители электроэнергии, которые предварительно запасли энергию в аккумуляторных батареях. Обычно в таких системах накопители могут компенсировать от 2 до 4 суток отсутствия электричества.

В настоящее время практически единственным способом бесперебойного электропитания является использование традиционных аккумуляторных батарей. Для автономных электростанций и домовых источников применяют, чаще всего, аккумуляторы «автомобильного» масштаба. Аккумуляторную батарею составляют обычно из нескольких аккумуляторов ёмкостью 100-200 А/ч.

Наиболее эффективными и более дешевыми являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Они подразделяются на несколько видов: стартерный для автомобиля, гелевые или AGM, специальные аккумуляторы имеющие большое число циклов заряд-разряд.

Стартерные наиболее доступны по цене. Они продаются в любом автомагазине. Однако они не готовы к большому количеству циклов заряд-разряд. При разряде на 80% количество циклов составляет обычно от 100 до 200.

Аккумуляторы типа AGM – это аналогичные аккумуляторы, но изготовленные по особой технике. Электролит там впитывают стекловолокно. Данный тип рассчитан ориентировочно на 250 –400 циклов.

Батареи типа GEL (гелевые) – чаще всего используются для солнечных панелей и ветрогенераторов, также кислотные и герметичные, но в них электролит сгущён специальным гелем. Они рассчитаны на 350 и больше циклов. Стоят такие аккумуляторы существенно дороже стартерных.

Специальные панцирные накопители – это аккумуляторы, изготовленные особым способом, позволяющим в разы улучшить их возможности. Их электроды напоминают трубки, которые изготавливаются из сплавов химически чистых свинца и сурьмы. Что значительно удлиняет срок их службы. Такие аккумуляторы выдерживают от 900 - 1500 циклов заряд-разряд на 80%.

---

Сравнительно недавно на рынке появились такие конденсаторы, как ионисторы (суперконденсаторы). Имеют достоинства по сравнению с аккумуляторными батареями: большой срок службы (очень большое количество циклов зарядки); работа при любом напряжении, не превосходящем номинальное (глубокий разряд не приводит к сокращению срока службы); широкий диапазон рабочих температур.

Но имеет недостатки: максимальное напряжение отдельного ионистора очень низкое; высокая стоимость; невысокая энергетическая плотность.

Учитывая достоинства и недостатки, ионисторы могут успешно применяться для резервирования энергии получаемой от ВИЭ и заменить в будущем традиционные аккумуляторы.

Некоторые производители аккумуляторных батарей:

ROLLS BATTERY являются рекомендуемыми АКБ в США и Канаде для использования в автономных системах питания, а также в солнечных инверторных станциях.

"Неубиваемость данных АКБ выражается в трехкратном увеличении количества циклов 100%-го разряда по сравнению с герметичными АКБ (1500 против 500 циклов полного разряда), а также 15-летним прогнозируемым сроком эксплуатации.

Аккумуляторы DELTA -промышленные аккумуляторные батареи среднего ценового класса, представленные на российском рынке с 2001 г. Рекомендованы для резервных ИБП и бесперебойных систем. Производство расположено в Китае, на крупнейших заводах-партнерах DELTA. Стоимость батарей емкостью 100 Ач около 25 000 руб.

Аккумуляторы Sonnenshine -премиум класса для всех типов систем, обладают высоким ресурсом и надежностью. Концерн EXIDE Technologies - ведущий мировой производитель стационарных, тяговых и стартерных свинцово-кислотных промышленных аккумуляторов, с особым акцентом на технологиях аварийного электропитания. Концерн предлагает обширную номенклатуру стационарных, свинцово-кислотных аккумуляторов и тяговых промышленных аккумуляторов, известных под торговыми марками Sonnenschein, Sprinter, Marathon, Absolyte, Powerfit, Classic, Tudor. Стоимость таких батарей 40 000 руб. при емкости 100 Ач.[20]

10. Рассчитать экономию в покупной электроэнергии при установке солнечной электростанции на объекте мощностью 20 кВт и 10 кВт для климата г Ставрополь и Саратов

---

1) г. Ставрополь

В Ставрополе уровень солнечной радиации - составляет порядка 4,22 кВт*ч/м2.  С таким уровнем инсоляции солнечная батарея (модуль) мощностью 320 Вт достигает своей максимальной выработки – до 1,35 кВт*ч в день. 

Таким образом, проведем расчет экономии для электростанции мощностью 5 кВт. Выработка такой сетевой электростанции в Ставрополе составляет 8 091 кВт*ч/год.

При тарифе 5, 25 руб/кВт*ч экономия на электроэнергии составит:

8 091 * 5, 25= 42 477 руб./год. 

Проведем расчет экономии для электростанции мощностью 10 кВт. Выработка такой сетевой электростанции в Ставрополе составляет 15 283 кВт*ч/год.

При тарифе 5, 25 руб/кВт*ч экономия на электроэнергии составит:

15 283 * 5, 25= 80 235 руб./год. [21]

2) г.Саратов

Так же проведем теперь расчеты для г. Саратов. В Саратове уровень солнечной радиации - составляет порядка 4,12 кВт*ч/м2.  С таким уровнем инсоляции солнечная батарея (модуль) мощностью 320 Вт достигает своей максимальной выработки – до 1,32 кВт*ч в день. [22]

При тарифе 4,02 руб/кВт*ч экономия на электроэнергии составит:

8 091 * 4,02 = 32 525 руб./год. 

Проведем расчет экономии для электростанции мощностью 10 кВт. Выработка такой сетевой электростанции в Ставрополе составляет 15 283 кВт*ч/год.

При тарифе 4,02 руб/кВт*ч экономия на электроэнергии составит:

15 283 * 4,02 = 61 437 руб./год. 

Таким образом экономия при использовании солнечных панелей существенно заметна, а в г. Ставрополь значительно превышает, чем в г. Саратов, так как уровень солнечной радиации больше, и стоимость покупной электроэнергии также выше.

11. Расчёт экономии в покупной электроэнергии при установке ветровой электростанции на объекте мощностью 20 кВт и 10 кВт для климата г Ставрополь.

Для расчета нам понадобится учесть количество потребляемой энергии, приведем данные в таб.1

Прибор	Номинальная мощность, кВт	Длительность работы в сутки, ч	Суточное потребление, кВт*ч
Собственное потребление инвертора	0,01	24	0,24
Электролампа (7 шт)	0,06*7=0,42	7	2,9
Холодильник	0,13	8	1,04
Электроплита	4	2	8
Чайник	2	0,2	0,4
Стиральная машина	1,6	1,5	0,1
Электробойлер	2	8	16
Компьютер (3шт)	0,32*3=0,96	7	6,7
Итого:			35,5

---

Таб.1 Энергопотребление приборов
Приблизительная скорость ветра в г Ставрополь 3 м/с. Количество энергии, вырабатываемой в сутки ветрогенератором мощностью 10 кВт примерно 13 кВт*ч/сутки, значит в год это 4745 кВт*ч/год. Так как ветер не постоянен, то большую часть времени энергия не производится, поэтому значение энергии будет меньше 4200 кВт*ч/год. Стоимость электроэнергии в Ставрополе на 1 июля 2022 года 3.68 руб./кВт*ч. Выходит, что экономия будет составлять 4200*3.68=15456 руб./год.

Количество энергии, вырабатываемой в сутки ветрогенератором мощностью 20 кВт примерно 17 кВт*ч/сутки, значит в год это 6205 кВт*ч/год, но из-за погодных условий значение будет меньше-5900 кВт*ч/год. Выходит, что экономия будет составлять 5900*3.68=21712 руб./год.

Заключение

Солнечная и ветровая электростанции являются достаточно выгодным решением для обеспечения энергии удаленных от энергосистемы объектов, однако выгода зависит от климатических условий региона объекта. Россия имеет несколько климатических поясов и соответственно погодных условия разных регионов сильно отличаются, поэтому в некоторых регионах наилучшим решением является использование солнечных электростанций, в таких как Дальний Восток и Кавказ.

Также для большей выгоды следует использовать аккумуляторные батареи, так как данные источники непостоянны, и в разное время суток обеспечивают разным количеством электроэнергии.

Источники:

1. 
   https://vniigaz.gazprom.ru/about/history/
   
2. 
   http://www.telstv.ru/9
   
3. 
   https://npp-kvant.ru/
   
4. 
   https://hevelsolar.com/
   
5. 
   https://sectormedia.ru/articles/solnechnye-elektrostantsii-v-neftegazovoy-otrasli/
   
6. 
   https://rusveter.ru/
   
7. 
   Рынок возобновляемой энергетики России: текущий статус и перспективы развития. – 2020. – с. 28
   
8. 
   Теодорович Н. Н., Исаева Г. Альтернативная энергетика: перспективы развития //Вестник евразийской науки. – 2016. – Т. 8. – №. 6 (37). – С. 47.
   
9. 
   Безруких П.П., Безруких П.П. (мл.), Грибков С.В. Ветроэнергетика: Справочнометодическое издание / Под общей редакцией П.П. Безруких. — М.: «ИнтехэнергоИздат», «Теплоэнергетик», 2014. — 304 с
   
10. 
    Кашкаров А.П. – Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные конструкции. – М.:ДМК Пресс, 2011. – 144 с.
    
11. 
    Попель О.С., Фрид С.Е., Коломиец Ю.Г., Киселева С.В., Терехова Е.Н. Распределение ресурсов энергии солнечного излучения по территории России // Энергия: экономика, техника, экология. 2007. №1. С. 15-23.
    
12. 
    Национальный атлас России: В 4-х т. Т. 2. Природа. Экология. М.: Роскартография, 2007. 495 с.
    
13. 
    Чепенко В.Л. Промышленные ветроэнергетические станции: современное состояние и перспективы использования // Энергобезопасность и энергосбережение. 2009. №6. С. 17–22.
    
14. 
    Шевченко М.В. Современные ВЭС и особенности их конструкции // Вестник КамчатГТУ. 2006. №5. С. 59–64.
    
15. 
    https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-parallelnoy-raboty-solnechnoy-elektrostantsii-s-setyu/viewer
    
16. 
    https://portal.tpu.ru/SHARED/i/IOM/liter/Tab2/Lukutin_S_elsnab.pdf
    
17. 
    https://pandia.ru/text/78/121/30189.php?
    
18. 
    https://voltobzor.ru/poleznye-stati/vetryanoj-elektrogenerator-vetryaki-ix-effektivnost-preimushhestva-i-nedostatki?ysclid=l588jvz0gx406238513#i
    
19. 
    https://www.solarhome.ru/solar/pv/tsena-srednej-solnechnoj-elektrostantsii.htm#Srok_sluzby_i_neobhodimost_zameny_elementov_solnecnoj_energosistemy
    
20. 
    https://rosvetrogenerator.ru/products/grif-hv5-10kw.html
    
21. 
    https://www.c-o-k.ru/articles/ekonomika-vozobnovlyaemoy-energetiki-v-mire-i-v-rossii
    
22. 
    Дегтярёв К.С., Залиханов А.М., Соловьёв А.А., Соловьёв Д.А. К вопросу об экономике возобновляемых источников энергии // Энергия, экономика, техника, экология. 2016. №10. С. 10–20.
    

---