Введение
Глава 1. Анализ работ по исследованию и оптимизации схем и параметров гибридных электростанций 11
1.1. Термодинамические основы гибридных электростанций 11
1.2. Обзор существующих тепловых схем гибридных электростанций 22
1.3. Обзор работ по исследованию и оптимизации энергетических показателей ГибЭС 26
1.4. Постановка задачи и цели исследования 30
Глава 2. Методические основы расчета тепловых схем ГибЭС и определения показателей тепловой экономичности 32
2.1. Основные положения методики расчетов тепловых схем и определения показателей тепловой экономичности ГибЭС 32
2.1.1. Расчёт электрохимического генератора 33
2.1.2. Расчёт газотурбинной установки 40
2.1.3. Расчет показателей тепловой экономичности гибридных электростанций 43
2.1.4. Особенности определения показателей тепловой экономичности ГибЭС с учетом затрат электроэнергии на собственные нужды 44
2.1.5. Алгоритм методики расчета гибридной электростанции 46
2.2. Описание используемого программного обеспечения для моделирования ГибЭС 50
2.3. Выводы по второй главе 53
Глава 3. Исследование и оптимизация параметров тепловой схемы ГибЭС 55
3.1. Условия расчета. Ограничения и допущения 55
3.2. Выбор тепловой схемы для дальнейшей оптимизации 59
3.3. Методика оптимизации степени сжатия в компрессоре ГТУ ГибЭС. Критерий оптимизации 62
3.4. Оптимизация степени сжатия в компрессоре ГТУ 63
3.5. Исследование влияния параметров схемы ГибЭС на оптимальное значение степени сжатия в компрессоре ГТУ 65
3.5.1. Влияние выбора плотности тока в топливных элементах на оптимальное значение степени сжатия в компрессоре ГТУ 66
3.5.2. Влияние выбора степени использования топлива в топливных элементах на оптимальное значение степени сжатия в компрессоре ГТУ 68
3.5.3. Влияние выбора КПД компрессора и турбины ГТУ на оптимальное значение степени сжатия в компрессоре ГТУ 71
3.5.4. Влияние выбора степени регенерации на оптимальное значение степени сжатия в компрессоре ГТУ 72
3.5.5. Влияние температуры наружного воздуха на оптимальное значение степени сжатия в компрессоре ГТУ 74
3.6. Выводы по главе 3 75
Глава 4. Выбор ГТУ для работы в составе ГибЭС 77
4.1. Основные показатели ГТУ в составе ГибЭС. Рекомендации по выбору ГТУ 77
4.2. Анализ существующих ГТУ малой мощности 78
4.3. Исследование режимов работы ГибЭС 80
4.4. Выводы по главе 4 90
Глава 5. Оценка экономической эффективности гибридных электростанций 91
5.1. Основные положения методики определения экономической эффективности 91
5.2. Оценка стоимости строительства ГибЭС 93
5.2.1. Оценка стоимости электрохимического генератора 96
5.2.2. Оценка стоимости газотурбинной установки 97
5.3. Экономическая эффективность строительства ГибЭС 99
5.4. Анализ чувствительности эффективности инвестиций в ГибЭС 106
5.5. Вывод по главе 5 110
Выводы по диссертации 112
Список использованной литературы 114
