Введение
Глава 1. Электроснабжение удаленных территорий 11
1.1 . Использование возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ) в мировой экономике 11
1.2. Электроснабжение удаленных территорий России 14
1.2.1. Специфика энергосистемы России и ситуация в удаленных 14
территориях
1.2.2. Изолированные энергосистемы и использование ВИЭ в 16
России и СНГ
1.3. Необходимость в комплексном подходе 21
1.4. Локальные электроэнергетические системы для удаленных 23 территорий с широким использованием ВИЭ (ЛоЭС)
1.4.1. Состав задач 25
1.4.2. Принципы ЛоЭС 27
1.4.3. Технические средства и требования к ним 32
1.5. Выводы 35
Глава 2. Источники энергии и методы генерирования в ЛоЭС 37
2.1. Сравнительный анализ источников электроэнергии 37
2.2. Энергоисточники с ДВС в составе ЛоЭС 46
2.3. Базовый состав ЛоЭС 50
2.4. Специфика генерирования от бестопливных источников 52
2.4.1. Применение асинхронных генераторов (АГ) 58
2.4.2. Применение синхронных генераторов (СГ) 66
2.4.3. Особенности, преимущества и недостатки применения синхронных и асинхронных машин для ВЭС и ГЭС 69
2.4.4. Статические и электронные преобразователи электроэнергии 70
2.4.5. Интеграция бестопливных источников в локальные энергосистемы 73
2.5. Выводы 74
Глава 3. Ветроэнергетические установки ЛоЭС 77
3.1. Энергетическая аэрология 77
3.1.1. Методы измерения ветроэнергетического потенциала 77
3.1.2. Общая оценка ветроэнергетических ресурсов 82
3.1.3. Расчет ветрового потенциала в точках базирования ЛоЭС 90
3.1.4. Расчет мощности ВЭС 92
3.2. Техническая база ветроэнергетики 95
3.2.1. Типы ВЭС в составе ЛоЭС 97
3.2.2. Генерирование от ВЭС в локальных энергосистемах 100
3.3. Мобильная прибрежная ВЭС (МП ВЭС) 108
3.4. Выводы 111
Глава 4. Гидроэнергетические установки ЛоЭС 112
4.1. Деривационная мини-ГЭС с защищенным водозабором 113
4.2. Наплавная мини-ГЭС барабанного типа (НБ мини-ГЭС) 116
4.3. Мощность водяного потока. Оценка мощности 121 двигателя НБ мини-ГЭС
4.3.1. Индикаторная мощность потока 121
4.3.2. Идеальный двигатель 122
4.3.3. Классификация агрегата 127
4.3.4. Активная турбина с плоскими лопастями 129
4.4. Теория работы гидравлического двигателя НБ мини-ГЭС 133
4.4.1. Две разновидности математических моделей 133
4.4.2. Первая модель работы водяного колеса 135
4.4.3. Вторая модель работы водяного колеса 151
4.5. Расчет параметров барабанного модуля по моделям 1 и 2 163
4.5.1. Сопоставление результатов расчётов для моделей работы 164 колеса
4.5.2. Приближение конструкции агрегата к идеальному двигателю 166
4.6. Генерирование и преобразование электроэнергии НБ мини-ГЭС 168
4.6.1. Асинхронный генератор 168
4.6.2. Многополюсный синхронный генератор 169
4.7. Математическая модель работы СГ с постоянными магнитами на 175
управляемый выпрямитель напряжения
4.8. Экспериментальное исследование модели СГ с постоянными 186 магнитами
4.9. Работа НБ мини-ГЭС в составе ЛоЭС 192
4.10. Выводы: оценка реализаций мини-ГЭС для ЛоЭС 195
Глава 5. Совместная работа ЛоЭС 198
5.1. Специфика потребителей 198
5.2. Локальные сети 200
5.3. Компоновка ЛоЭС 203
5.4. Совместное генерирование ЛоЭС 208
5.5. Выводы 215 Глава 6. Эксплуатация и организация ЛоЭС 216
6.1. Эффективность технических средств 216
6.2. Область применения ЛоЭС 225
6.2.1. Общий подход к внедрению проектов ЛоЭС 227
6.2.2. Развитие локальной энергетики в Приморском крае 230
6.2.3. Локальная энергетика как подотрасль 232 Заключение 234 Список использованных источников
