Файл: I анализ современного состояния ветровой, энергетики и энергетических комплексов на ee основе.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 20
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Выходные электрические параметры: напряжение 220/380 В 50 Гц, коэффициент гармоник не более 5%
Аппаратно-программное обеспечение предусматривает возможность дистанционно управлять гибридной энергетической системой и производить мониторинг параметров работы оборудования.
Конструктивные особенности и преимущества АВЭУ-30
В ветротурбине используется сверхтихоходный генератор – не требуется редуктор. Ветротурбина работает в широком диапазоне скоростей – от 2,5 до 70 м/ с. Применён центробежно-пружинный механизм регулирования частоты вращения ветротурбины ,за счёт поворота концевых частей лопастей (механический способ). Шарнирное закрепление лопастей снижает вибрации и динамические нагрузки на лопасть. Простой и надёжный механизм ориентации на ветер (виндрозный) обеспечивает малую скорость разворота гондолы, существенно снижая гироскопические нагрузки на конструкцию (ветроагрегат и мачту). Виндрозный механизм не потребляет электроэнергию
Оригинальная конструкция лопастей обеспечивает низкий уровень шума.
Электроэнергия от генератора к основанию мачты передаётся по гибкому скручивающемуся кабелю, при этом не требуется токосъёмного устройства, что повышает надёжность работы установки.
Рисунок 5.5 Основная энергетическая характеристика АВЭУ-30
Для полного обеспечения потребителя электроэнергией достаточно установить одну ДЭУ мощностью 20 кВт. Однако, принимая во внимание то, что исследуемый объект является потребителем первой категории надежности и имеет военное стратегическое значение, то целесообразно установить ДЭУ более высокой мощности, а также обеспечить резерв в виде еще одной аналогичной установки. Выбираем следующую ДЭУ:
ДЭУ-30
Дизель-электрическая установкаДЭУ-30 дизель-генераторы и электростанции 30 кВт предназначены для получения трехфазного электрического тока напряжением 400 В, 50 Гц. В качестве основных источников электроснабжения применяются для автономных объектов (удалённые населённые пункты, фермерские хозяйства, вахтовые посёлки, буровые установки и т.п.). В качестве резервных источников электроснабжения могут применяться на объектах, требующих повышенной надёжности энергообеспечения (школы, учреждения здравоохранения, банки, гостиницы, спортивные сооружения и т.п.). В таблице 5.3 представлены основные характеристики данной дизельной установки.
Таблица 5.3 Основные характеристики выбранного ДЭУ
| Наименование параметра | Значение | Единицы измерения |
| Тип охлаждения | Радиаторное | |
| Номинальная мощность (длительная) | 30/37,5 | кВт/кВА |
| Максимальная часовая мощность | 35/43,75 | кВт/кВА |
| Род тока | переменный трехфазный | |
| Номинальное напряжение | 400 | В |
| Номинальная частота | 50 | Гц |
| Номинальный коэффициент мощности | 0,8 | |
| Номинальный ток | 54 | А |
| Частота вращения вала двигателя | 1500 | мин-1 |
| Емкость топливного бака | 90 | л |
| Емкость масляного бака | 12 | л |
| Расход топлива при 100 % нагрузки | 240 | г/кВт.ч |
| Удельный расход масла от расхода топлива | 0,4 | % |
| Минимальная температура запуска без подогрева | -10 | 0С |
| Габаритные размеры мм длина x ширина x высота | 1860 х 885 х 1550 | мм |
| Масса сухого электроагрегата | 1200 | кг |
| Ресурс до капитального ремонта | 8000 | м.ч. |
| Первичный двигатель | ММЗ Д-246 | |
| Генератор | БГ-30 | |
| Рисунок 5.4 Дизель-электрическая установка ДЭУ-30 |
 |
На реальном объекте установлена одна ДЭУ мощностью 40 КВт, а в резерве находится установка мощностью 60 кВт.
Выбор АБ основан на необходимости обеспечения потребителей энергией в течении времени, которое необходимо потратит на запуск дизеля из «холодного резерва». То есть, АБ должны обеспечить потребителя энергией в полном объем в течении одного часа. Максимальная нагрузка потребителя составляет 19,46 кВт. То есть, АБ должны обеспечить выдачу энергии в объеме 19,46 кВт*ч. Большинство производителей указывают на то, что АБ имеют наибольший срок эксплуатации, если их разряд не превышает 50%. То есть полная емкость батарей должна обеспечить выдачу энергии в объеме 38,92 КВт*ч. Если напряжение АБ составляет 12 В, то суммарная емкость должна составлять 38,92/12=3,25 кА*ч, если напряжение АБ равно 24 В, то соответственно емкость будет равна 1,625 кА*ч. По полученным данным и на основе климатических условий места расположения объекта выбираем следующие батареи:
Sonnenschein A512/200 A (рисунок 5.5) - герметизированная необслуживаемая АБ (VRLA), напряжением 12 В, емкостью -200 Ач, срок службы - 7 лет в режиме постоянного подзаряда и температуре 20º С. Технология dryfit (GEL). Серия A500 используется в различных областях: системы бесперебойного питания, сигнализации и связи, медицинские учреждения, морской и речной транспорт. Стоимость батареи составляет 41000 руб. Всего необходимо использовать 17 подобных батарей.
Рисунок 5.5. АБ Sonnenschein A512/200
Выбор инвертора обусловлен максимальной потребляемой мощностью потребителя, а также высокими требованиями к качеству сигнала напряжения. В следствии этого выбираем инвертор фирмы МАП "Энергия" SIN представляет собой многофункциональный преобразователь постоянного напряжения (инвертор напряжения) аккумуляторной батареи 12/24/48В в переменное напряжение 220В с частотой 50Гц, с функцией мощного заряда АКБ, и предназначен для питания различных потребителей электроэнергии (электроинструмент, бытовые электроприборы, радиоаппаратура и т.д.).
Инвертор МАП Энергия SIN - это хорошее решения для организации бесперебойного питания при аварийных отключениях в электросетях.
Если же электричества нет вообще, то совместно с бензо/дизель/газо генератором, прибор с АБ может служить источником автономного электричества с очень высоким КПД. Генератор будет включаться лишь изредка, раз в несколько суток (для подзарядки АБ), а электричество в наличии будет постоянно. А значит обеспечена тишина, чистый воздух, длительный ресурс генератора и малый расход топлива. Все платы внутри прибора покрываются специальным лаком, что обеспечивает устойчивость к высокой влажности и температурным колебаниям. Испытания при сверхнизких температурах, подтвердили надёжность инвертора МАП SIN "Энергия" вплоть до -50С.
Рисунок 5.6 Инвертор МАП SIN "Энергия"
VIЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЭУ
В современных условиях использование любой технологии проходит жесткую проверку на то, какое воздействие она оказывает на человека и окружающую среду. Это, безусловно, касается и ветроэнергетики, одного из наиболее экологически чистых источников электрической энергии.
Анализ воздействия на окружающую среду должен проводиться для основных этапов (фаз) жизненного цикла проектов строительства ветроэлектрических станций, включающих производство энергетического оборудования, строительство объекта, его эксплуатацию, его ликвидацию с утилизацией, по возможности, морально и физически износившихся элементов ВЭС.
Задачей оценки воздействия является определения основных компонентов и уровня негативного влияния процессов строительства, эксплуатации и ликвидации ВЭС на такие компоненты окружающей природной среды, как атмосферный воздух, поверхностные и подземные водные объекты, почвы, земельные и водные ресурсы, растительность, животный мир (млекопитающие, орнитофауна), ихтиофауна (если ВЭС строится в прибрежной акватории моря или океана). Результаты такой оценки используются для разработки и внедрения природоохранных мероприятий, направленных на снижение воздействий, и принятия решений о возможности и целесообразности строительства конкретных ветроэлектрических станций. [27]
Производство ветроэнергетического оборудования. В нашей стране пока не имеется промышленного опыта производства ветроэнергетических установок установленной мощностью более 1 МВт. Процесс разработки технологической платформы для локализации такого производства в России с использованием передового мирового опыта и российских инновационных решений находится на начальном этапе. Массовое производство ветрогенераторов может начаться лишь через 3-5 лет. Поэтому в данной статье экологические аспекты этапа производства оборудования не являются предметом детального рассмотрения. Однако, анализируя состав оборудования, используемые для его изготовления и строительства станций материалы, можно прогнозировать виды негативного воздействия, характерные для энергетического машиностроения, электротехнической, металлургической, полимерной индустрии, промышленности строительных материалов. Количественная оценка влияния производства ветроэнергетических установок на человека и природу будет проведена на стадии проектирования объектов их массового производства.
Строительство ВЭС. Ориентировочный состав воздействий на окружающую природную среду в процессе строительства ВЭС - это загрязнение атмосферы, водных объектов, почвы, размещение отходов, отторжение сельскохозяйственных и лесных земель, нанесение вреда растительному и животному миру. Исходной информацией для проведения оценки воздействия строительства предприятия на окружающую среду являются данные проектов-аналогов и разрабатываемых проектов, сведения о территориальных особенностях мест возможного размещения объекта и информация о технологиях и материалах, используемых при строительстве. Характер и источники воздействия на окружающую среду при строительстве ВЭС мало чем отличаются от соответствующих показателей других объектов капитального строительства. [28]
Источниками негативного воздействия на окружающую среду при производстве строительно-монтажных работ являются процессы: строительства и ремонта дорог; инженерной подготовки территории; закладки фундаментов ВЭУ и устройства для их монтажа специальных площадок; сборки и монтаж ветроустановок; строительства ЛЭП, групповой повысительной подстанции (ГПП) и других объектов схемы выдачи мощности ВЭУ и ВЭС; строительства и оснащение ремонтно-эксплуатационной базы (РЭБ) ВЭС с центральным пунктом управления (ЦПУ); строительства и демонтаж временных зданий и сооружений, рекультивация земель, благоустройство территории; жизнедеятельность строительного персонала и др.
Воздействие на атмосферу. Основная нагрузка на воздушную среду в процессе строительства определяется выбросами загрязняющих веществ автотранспортными средствами, строительными машинами и механизмами, загрязнением атмосферы при проведении сварочных и окрасочных работ, использовании сыпучих строительных материалов и др. В окружающую среду при этом попадают: оксид углерода, оксид и диоксид азота, диоксид серы, бензин, керосин, сажа, пыль неорганическая 70-20 % SiO2, оксиды железа и марганца, фтористые соединения и некоторые другие вещества. Воздействие на водные объекты. На строительной площадке потенциальными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод могут быть: производственно-строительные сточные воды, загрязненные ливневые стоки хозяйственно-бытовые сточные воды, образующиеся на строительных площадках. Отвод производственно-строительных сточных вод практически
