АНАЛИЗ ВАЛОВОГО ПОТЕНЦИАЛА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ КЕРЧЕНСКОГО ПОЛУОСТРОВА ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Б. А. Авдеев, А. В. Вынгра

Аннотация


Актуальность
Собственное обеспечение электроэнергией Республикой Крым в 2020 году составило
около 20 % от общего энергопотребления полуострова. Такое низкое производство электро-
энергии остро показывает проблему энергонезависимости полуострова. К тому же, соб-
ственное производство электроэнергии Крыма преимущественно состоит из невозобновля-
емых источников, что неблагоприятно влияет на экологическое состояние полуострова.
Исследование целесообразности внедрения возобновляемых источников электроэнергии
позволит определить возможные пути решения обозначенных проблем.
Цели исследования
Исследовать возможность внедрения солнечных электростанций на территории
Керченского полуострова. Провести обзор существующих методик решения проблемы
качественного и надежного энергоснабжения полуострова, найти и описать основные про-
блемы внедрения систем возобновляемых источников энергии. На основании ориентиро-
вочной продолжительности солнечного сияния Керченского полуострова определить и
обработать данные о среднегодовой солнечной активности и инсоляции на исследуемой
территории. Рассчитать количественные показатели эффективности применения предло-
женного способа генерации электроэнергии. Обосновать необходимость и целесообраз-
ность применения интеллектуальных сетей энергоснабжения для упрощения внедрения
альтернативных источников в общую сеть электроснабжения полуострова.
Методы исследования
Анализ солнечной активности Керченского полуострова на основе данных национально-
го управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведом-
ства NASA. Синтез данных в виде технического расчета валового потенциала и расчета
валовой энергоэффективности для определения рентабельности внедрения возобновляе-
мых систем генерации электричества. Сравнение эффективности различных типов интел-
лектуальных сетей для определения возможностей внедрения невозобновляемых источни-
ков электроэнергии в общую сеть электроснабжения полуострова.
Результаты
Приведены таблицы и построены графики значений солнечной инсоляции на горизон-
тальной поверхности Керченского полуострова. Проведён расчёт валового потенциала

солнечной энергии региона. Проведен расчет валовой энергоэффективности региона,
построен график зависимости среднесуточного значения солнечной инсоляции от времени
года, падающей на горизонтальную поверхность площадью 1 м2. Были проведены расчеты,
которые показали, что годовая инсоляция составит 1303,26 кВт∙ч/м2. Результаты инсоляции
по месяцам представлены в табличном виде. Показана целесообразность внедрения солнеч-
ных электростанций для обеспечения бесперебойного энергоснабжения Керченского полу-
острова. Показано, какие существуют интеллектуальные сети электроснабжения, примени-
мые для интеграции солнечных электростанций на Керченском полуострове. Показаны
преимущества и недостатки интеллектуальных сетей электроснабжения постоянного и
переменного тока. Показано, что лучшими характеристиками обладают интеллектуальные
сети электроснабжения на основе технологии твердотельных трансформаторов.


Полный текст:

PDF

Литература


Сведения о наличии и распределении

земель в Российской Федерации на 01.01.2019

(в разрезе субъектов Российской Федерации)

// Федеральная служба государственной

регистрации,

кадастра и картографии [Электронный

ресурс]. https://rosreestr.gov.ru. (дата

обращения 09.04.2021).

Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю.

Нетрадиционные и возобновляемые источ-

ники энергии. М.: КноРус, 2012. 240 с.

Мазинов А.С., Бекиров Э.А. Фотоэлектрические

преобразователи и системы //

Солнечная энергетика для устойчивого раз-

вития Крыма. Симферополь: ДОЛЯ, 2009.

С. 120–137.

Удалов С.Н. Возобновляемые источ-

ники энергии. Новосибирск: Изд-во НГТУ,

459 с.

Shah D., Crow M.L. Online Volt-Var

Control for Distribution Systems with Solid-

State Transformers // IEEE Transactions on

Power Delivery. 2016. No. 31(1). P. 342–350.

Zhu Q., Wang L., Huang A.Q., Booth

K., Zhang L. 7.2 kV Single Stage Solid State

Transformer Based on Current Fed Series

Resonant Converter and 15 kV SiC MOSFETs

// IEEE Transactions on Power Electronics.

No. 34(2). P. 1099–1112.

Miller D. Selling Solar. The Diffusion of

Renewable Energy in Emerging Markets.

London: Sterling, VA, 2009. 306 p.

NASA Prediction of Worldwide Energy

Resource [Электронный ресурс] // NASA —

POWER. Режим доступа: https://power.larc.

nasa.gov (дата обращения 09.04.2021).

Авдеев Б.А. Перспективы использо-

вания твердотельных трансформаторов для

интеллектуальных сетей электроснабжения

двойного назначения // Технологии энергоо-

беспечения. Аппараты и машины жизнеобе-

спечения: cб. ст. II Всеросс. науч.-техн. конф.,

сентября 2020, Анапа. 2020. С. 340-348.

Авдеев Б.А. Расчет потерь двунаправ-

ленного преобразователя постоянного напря-

жения судовой электростанции постоянного

тока // Энергобезопасность и энергосбереже-

ние. 2018. № 6. С. 24–26. DOI 10.18635/2071-

-2018-6-24-26.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.