Қаратау жел электр стансасын математикалық үрдіспен зерттеу диплом жұмысы
№2945


МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1. ДӘСТҮРЛІ ЕМЕС ЭНЕРГИЯ КӨЗДЕРІНІҢ ПАЙДАЛАНУ ЖОЛДАРЫНА ТЕХНИКАЛЫҚ САРАПТАМА 7
1.1 Қазақстандағы жел ресурстары бар аймақтарды аудандастыру 7
1.2 Желэнергиясын қолдануының мүмкін болатын бағыттары 14
1.3 Есептік зерттеуге қажетті берілген мәліметтер 17
1.4 Жел ресурстаын анықтайтын көрсеткіштер 19
2. ЖЕЛ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ КЕШЕНІНЕ КАДАСТРЛЫҚ СИПАТТАМА ЖӘНЕ ЖЕЛ ҚОНДЫРҒЫСЫНЫҢ ШЫҒЫСЫНДАҒЫ ПАЙДАЛЫ ӘСЕР КОЭФФИЦИЕНТІНІҢ ЕСЕПТЕУ МОДЕЛІ 22
2.1 Жел кадастрының негізгі сипаттамалары 22
2.2 Жел энергетикалық қондырғының шығысындағы пайдалы әсер коэффициентінің есептеу моделі 26
2.3 Жел энегиясының техникалық потенциалы 29
3. ЖЕЛ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯ МОДЕЛІНІҢ МАТЕМАТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ЖҰМЫСТЫҚ ЕСЕБІ 29
3.1 Жел электр станциясының қалақша бетіне әсер ететін жел күшінің әсерін есептеу 29
3.2 Идеал желдіктің есептеу сызбасының түзілуі 31
3.3 Жел электрстансасының энергетикалық көрсеткіштерінің есептік зерттеу алгоритмі 38
4 ЖЕЛ ЭЛЕКТРСТАНСАСЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТЕРІН ЖӘНЕ ЭЛЕКТРЛІК СҰЛБАСЫН ТАҢДАУ 41
4.1 Жұмыс тәртіптері бойынша желгенераторларын классификациялау 41
4.2 Желстансасының элементтерін таңдау 46
4.3 Желгенраторын таңдау 47
4.4 Жел электрлік стансасының электрлік сұлбасы және іс-әрекет принцпі 50
5. ЖЕЛ ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ЭКОНОМИКАЛЫҚ ПОТЕНЦИЯЛЫН АНЫҚТАУ ӘДІСТЕМЕСІ 53
5.1 Жел энергиясының экономикалық потенциялын анықтау әдістемесі 53
5.2 Қаратау ЖЭС үшін автономды энергоқондырғыларды қолдануының эканомикалық тиімділігі 55
5.3 Экономикалық потенциалды анықтау әдістемесі 57
Қорытынды 62
Қолданылған әдебиеттер тізімі 63



Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Жұмыс көлемі: 63 бет
Пәні: Соңғы қосылған дипломдық жұмыстар

-----------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------
https://www.topreferat.com/
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ҚЫСҚАРТЫЛҒАН МӘТІНІ
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1. ДӘСТҮРЛІ ЕМЕС ЭНЕРГИЯ КӨЗДЕРІНІҢ ПАЙДАЛАНУ ЖОЛДАРЫНА ТЕХНИКАЛЫҚ
1.1 Қазақстандағы жел ресурстары бар аймақтарды аудандастыру 7
1.2 Желэнергиясын қолдануының мүмкін болатын бағыттары 14
1.3 Есептік зерттеуге қажетті берілген мәліметтер 17
1.4 Жел ресурстаын анықтайтын көрсеткіштер 19
2. ЖЕЛ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ КЕШЕНІНЕ КАДАСТРЛЫҚ СИПАТТАМА ЖӘНЕ ЖЕЛ
2.1 Жел кадастрының негізгі сипаттамалары 22
2.2 Жел энергетикалық қондырғының шығысындағы
2.3 Жел энегиясының техникалық потенциалы 29
3. ЖЕЛ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯ МОДЕЛІНІҢ МАТЕМАТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ЖҰМЫСТЫҚ
3.1 Жел электр станциясының қалақша бетіне әсер ететін жел
3.2 Идеал желдіктің есептеу сызбасының түзілуі 31
3.3 Жел электрстансасының энергетикалық көрсеткіштерінің есептік зерттеу алгоритмі 38
4 ЖЕЛ ЭЛЕКТРСТАНСАСЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТЕРІН ЖӘНЕ ЭЛЕКТРЛІК СҰЛБАСЫН ТАҢДАУ 41
4.1 Жұмыс тәртіптері бойынша желгенераторларын
4.2 Желстансасының элементтерін таңдау 46
4.3 Желгенраторын таңдау 47
4.4 Жел электрлік стансасының электрлік сұлбасы және
5. ЖЕЛ ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ЭКОНОМИКАЛЫҚ ПОТЕНЦИЯЛЫН АНЫҚТАУ ӘДІСТЕМЕСІ
5.1 Жел энергиясының экономикалық потенциялын анықтау әдістемесі 53
5.2 Қаратау ЖЭС үшін автономды энергоқондырғыларды қолдануының эканомикалық тиімділігі
5.3 Экономикалық потенциалды анықтау әдістемесі 57
Қорытынды 62
Қолданылған әдебиеттер тізімі 63
КІРІСПЕ
Қазақстан Жер шарының 40- 50 градустық солтүстік ендік аралығында
Қазақстанның географиялық орналасу сипаттмасының ерекшелігі оның аймағының көп бөлігі
Аса энергетикалық мағыналығының бірі ол Оңтүстік Қазақстан Қаратау
Күн энергиясының потенциялы
Анықтағанымыздай Қазақстан аймағында күннің жылдық сәулелену ұзақтығы жеткілікті жоғары
Перпендикуляр күн сәулесінің бетіне келетін тікелей күн радиациясының жылдық
Осы түрдегі ашық аспандағы күн радиациясының жылдық қосындысы 250,
Тікелей түсетін күн радиациясының жылдық қосындысы елдің солтүстігінде
Радиация балансының құраушы бөліктерін қарастыра отырып және соңғысын толық
Сол себептен, Қазақстанда күн энергиясы оңтүстікке қарай аймақтарда 50
Мұндай аймақтарға Ақтөбе, Орал, Қарағанды, Семей облысы, Атырау, Қызылорда,
Желэнергиясының потенциалы
Қазіргі уақытта әлемдегі жел энергетикасының жандануы екі негізгі бағдармен
Екінші бағытқа 100-ден 1000кВт орташа қуатты ЖЭҚ
Әлемдегі желэнергиясын қолданудан көшбасшы деңгейді АҚШ алып отыр, мұнда
Желэнергетиканың аса жоғары дамуына қолайлы шарттары бар мысалы Колифорнияда
Колифорния штатындағы энергетикалық комиссиясының мәліметтері бойынша, 1985 ж аймағында
Оның жылдық энергия өндірулігі шамамен 600ГВт*сағ, штаттың энергия
Ғалымдардың негізгі жұмыстарының бағыты жел агрегатының ПӘК-н
Қазіргі уақытта аса өрістелген кіші және орта қуатты
Қазақстан териториясы салыстырмалы бай жел энергетикалық ресурстармен сипатталады. Оның
Қазіргі кезде кейінгі мәліметтерге қарағанда Қазақстанда Жонғар және Қаратау
Міне осы салады ғылыми ізденіс жұмыстарын жүргізу болашақта Қазақстанның
Сондықтан дипломдық жұмыста қарастырлатын мәселелер Қазақстанның Оңтүстік аймағына жоспарланған
Зерттеу жұмысының өзектілігі. Қайта жаңғырылатын энергия көздерін
Бұны шешудің жолы, табиғи қайраттық ресурстар қоры жеткілікті болу
Қайраттықтың даму болашағы кейінгі жылдарда қайрат көзін пайдалануда дәлелденді.
Жел қайратын нақты энергетикалық қондырғыларда қолдануын жетілдіру және зерттеу
Бұл қиындықтар табиғи климаттық факторлармен және қайрат ағынының жер
Жел ағынының тығыздығы төмендегенде және үзілуі кезеңдерінде тұтынушылар
Қазақстанның Оңтүстік аумағында жел тұратын және оның энергиясын пайдаланатын
Зерттеу жұмысының ғылыми жаңалығы. Қазақстанның оңтүстік
аймағындағы дербес тұтынушыларды дәстүрлі емес энергия көздерімен
Зерттеу жұмысының теориялық және практикалық маңызы.
Тұтынушыларды дәстүрлі емес энергия көздерімен мен қамтамасыз ететін
Бұл зерттеу жұмысының нєтижесі бойынша болашақта салынатын жел электр
Зерттеу жұмысының мақсаты. Қаратау электр стансасының энергетикалық қуатын, техникалық
Зерттеу жұмысының міндеттері. Дипломдық жұмысты жоспарлау кезінде зерттеу жұмысына
аймағындағы дербес тұтынушыларды дәстүрлі емес энергия көздерімен
Есептің қойылымы
Дәстүрлі емес жел қондырғыларының бірі жел электрстансалары болып табылады
Жел энергиясының көмегімен жылу және электр энергиясын жел электрстансалары
Болашақта санынатын Қаратау энегетикалық кешенін құрайтын жел электрстансасының энергетикалық
- Оңтүстік аймақта салынатын Қаратау энегетикалық кешеннің энергетикалық
- Электр энергиясын өндірудің және пайдаланудың негізгі бағыттарына
- Қазақстанның аймағында жел энергиясын қолдануының мүмкін болатын бағыттары
- Қаратау өлкесіндегі жел рессурстарының мәліметтерін
- Жел стансасының құрылымен таңдау , оны қуаттылығын анықтауға
- Қаратау желстансасының есептік зерттеу үлгісін құру және
1. ДӘСТҮРЛІ ЕМЕС ЭНЕРГИЯ КӨЗДЕРІНІҢ ПАЙДАЛАНУ ЖОЛДАРЫНА ТЕХНИКАЛЫҚ
1.1 Қазақстандағы жел ресурстары бар аймақтарды аудандастыру
Қазақстан аймағын желэнергетикалық ресурстармен бөлу, жерден 10 м биіктікте
Айта кететін жағдай метеостанциялық бақылау мәліметтері ашық беткейнің маңызды
Қазақстан аумағында бір типті физика-географиялық шарттары мен бедердің типін
Бұл тәуелділіктер Қазақстан аумағын аудандастыруының картасын құрғанда негізге алынды.
1.1 кесте
Қазақстанның жел энергиясының ресурстары бар аймақтар№
п
N Аймақ Ауданы,тыс..км2 Потенциалды ресурсы,млрд.кВт час Потенциалы ПӘК ЖЭС,
1 Шығыс Қазақстан 277,1 3000 30
2 Оңтүстік-Шығыс 223,2 3100 31
3 Оңтүстік Қазақстан 499,9 5600 56
4 Солтүстік Қазақстан 237 2700 27
5 Орталық Қазақстан 762,2 9100 91
6 Батыс Қазақстан 7292 8800 87
7 Қазақстан бойынша 2718,1 32200 322
1.2 Кесте
Жел стансасын салынатын аймақтар
№ Атауы Жел жылдамдығы, м/с (биіктік 80 м) Қуаты
1 Жоңғар қақпасы 10,1 50-250
2 Шелек алқабы 8,01 50-300
3 Қордай 6,06 20
4 Жүзімдік-Чаян 7,61 50-350
5 Астана 7,25 20
6 Ерейментау 8,09 50-500
7 Қарқара 5,91 10
8 Арқалық 7,52 10-50
9 Атырау 7,88 50-100
10 Ақтау 8,43 50
Бірінші аймаққа Солтүстіктегі Тянь-Шаньда орналасқан Шу-Іле тауы кіреді. Олар
Бірінші биіктікті тәуелділік Қордай, Отар, Шоқпар, Анарахай, Новотройск метеостанциялық
Екіншісі Хантау, Тюкен, Қарабүгіт, Фурмановка метеостанция мәліметтері бойынша. Бірінші
Энергиясы 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 кВтч/м2 тең болатын
Екінші аймақ Орталық Қазақстандағы кең таулы аясындағы көптеген кішігірім
Бұл аймаққа биіктік тәуелділік Қарқалы, Қайнар, Ақтоғай, Жрама, Жаңа-Арқа,
Энергиясы 1000-нан 5000 кВтч/м2 тең болатын қисық сызық 550,
Үшінші аймаққа Ұлытау таулары кіреді, сонымен қатар кең қыратты
Жеке шың биіктері теңіз деңгейінен 1100 м артады 500-650
1.1 сурет 1- Негізгі жоталы аумақ; 2-Жотаның таулы
1.2 сурет Желдің меншікті энергиясының төңірек биіктігіне тәуелділігі
1.3 сурет 1-Арқалық қыраттарының аймағы; 2- Ұлытау тауларының
1.3 суретте Желдің меншікті энергиясының төңірек биіктігіне
Энергиясы 1000-нан 5000 кВтч/м2 дейінгі қисық сызық 200, 250,
Метеостанция көрсетулері бойынша Оңтүстік-батыс Арқалық қыраттарында орналасқан Торғай, Арал,
Метеостанция көрсеткіштері бойынша амангелді метеостанция ауданы тікелей үшінші ауданға
Төртінші аймаққа Солтүстік-батыс буынының 420 км бағытында жалғасып жатқан
Біздің дипломдық жұмыста қаралатын аймақ Оңтүстіктегі болашақ Қаратау желэлектрстансасының
Қаратау ЖЭС ның қуатылығының биіктік тәуелділігі (1.4 сурет) көрсетілген.
1.4 сурет Желдің меншікті энергиясының төңірек биіктігіне тәуелділігі
Бейнеленген бұл шама Жанатас, Шаян, Түркістан, Бұғұн, Ванновка, Ақсұран,
Бұл Ащысайдың жан-жағы таулармен көлеңкеленген аса үлкен емес таумен
Шығыс-Қазақстан аймақтарында биіктік тәуелділік метеостнция көрсеткіштері свх. Большевик, Катон
Энергиясы 1000-нан 3000 кВтч/м2 тең қисық сызық 700, 1500,
1.5 сурет Желдің меншікті энергиясының төңірек биіктігіне тәуелділігі
Бесінші аймаққа оңтүстік сілемі болып табылатын Мұғоджар таулары жатады.
Қазақстанның оңтүстік шекарасын бойлай таулы аудандар шамамен 1000 м
1.6 сурет Болашақта салынатын жел стансаларының аймағы
1.2 Желэнергиясын қолдануының мүмкін болатын бағыттары
Өнеркәсіпті кәсіпорынның, қалалар және ауылдардың негізгі бөлігі электр энергиясын
Кейінгілердің қуаты 8-16-дан 300-500 кВт дейін құрады. Аймақтағы мұндай
Сондықтан мұндай ДЭС-дан тұтынушыларды электрқамдау сақталады және болашақты. ДЭС
Мұндай шарттарда желэнергетикалық қондырғыларды қолдану қымбат тұратын дизельді отынды
Желқондырғыларын электрэнергия өндіруге қолдану желэнергиясын пайдаға асырудың ең тиімді
Қазіргі уақытта желэлектрқондырғыларын, генераторды осыларға қосқанда көптеген жобалар өңделген.
ЖЭҚ-ды жобалағанда келесі ерекшеліктерді ескеру керек:
желдөңгелектің нәтижелік максималды жұмысын қамтамасыз ету үшін жел жылдамдығы
желдөңгелектің айналу жиілігін механикалық басқару жүйелері айтарлықтай қиын әрі
электргенератордың электрлік жүктемесін өзгерту арқылы оның
айналу жиілігімен басқару аса нәтижелі және арзанырақ;
желдөңгелектің радиусы үлкен болған сайын, оның оптималды айналу жиілігі
ЖЭҚ құрылымында генератордың желдөңгелектен өшірілу мүмкіндігі және оның химиялық
Сондықтан Қаратау өңірінде салынатын ЖЭС электр стансасының жел генераторын
а) аса қолайлы желді шарттар аз қолыстанған аудандарда, теңіздерде
б) электрэнергиясын тұтынушылар паркінің анализі, олардың 5-10% ғана оның
в) ауылдық төңіректегі энергожүйелер негізінде аз қуатты және біршама
Көрініп тұрғандай, желэнергетикасының дамуы бүкіл электрэнергетикасының өрлеуіне жағдай жасайды,
1.3 Есептік зерттеуге қажетті берілген мәліметтер
Зерттелетін Қаратау (Оңтүстікте ) аймағында орналасқан жел
Аймақтың климаттық көрсеткіштері
1.3 кесте - Жүктемелер шамасы
Айнымалы ток жүктемелерінің тізімі, оның қуаты және апталық жұмыс
Инвертордан қоректенетін айнымалы ток жүктемелері
Қуаты, Ватт Саны сағ/апта = Вт сағ/апта
Объект 1(үй, тұрмыстық техника)
3000 7 6 = 126000
Объект 2 (жарқтандыру)
100 50 3 = 15000
Объект 3(технологиалық қондырғылар) 2000 3 12 = 72000
Объект 4( сорғы, салқындатқыш)
3000 3 5 = 45000
Объект 5(шағын өндіріс)
10000 2 168 = 3360000
= 0
Барлығы
2. Аймақтың климаттық көрсеткіштері
1.4 кесте - Күндізгі уақытта горизонталь бетке келіп
Аймақ Ай Жылдық орташа
янв фев март апр май июнь июль авг сент
ст.Каратау 8,7 12,2 18,8 23,6 27,0 29,2 27,4 24,5
1.5 кесте - Ашық күндегі күн радиациясының
Аймақ Ай
пив. фев. март аир. май июнь июль авг. сент.
ст.Каратау( 247 353 535 661 731 763 716 670
1.6 кесте - Желдің жылдамдығы
10m
мес 1 2 3 4 5 6 7 8
ст.Каратау(г.Тараз). 2.4 2.7 3.3 4.1 4.2 4.0 3.9 3.9
Ескертпе: Метерологиялық стансасының алынған мәліметтер
1.7 кесте - Күн шұғыласының әрбір айлық орташа
Аймақ Ендік
Месяцы
янв фев март апр май июнь июль авг Сент
ст.Каратау 44 3,6 4,1 5,1 7,1 9,4 11,1 11,8
1.8 кесте - Күн шұғыласының шығу мүмкіндігінің байқалуына
Аймақ I II III IV V VI VII
ст.Каратау 45 46 50 65 76 82 88 92
1.4 Жел ресурстаын анықтайтын көрсеткіштер
Қазіргі замандағы ЖЭҚ техникалық деңгейі желдің орта жылдық жылдамдығы
Ұзақ уақыт мерзіиінде метостанцияның көп жылдық бақылауның берілген сараптамалары
Желэнергетикалық ресурстар сипаттамасы болып келесі бірнеше көрсеткіштер қолданылуы мүмкін
Орта және аса қажетті көрсеткіштер ретінде желдің меншікті энергиясы
Дипломдық жұмыста аудандастыру жұмысы жел ағынының ауданынның көлделең
Аудандастыру жұмысының қатарында желдің орта жылдық жылдамдығымен жүргізілді.
Мысалға, метеостанция бойынша орта жылдық жылдамдық Мугоджарда 4,8 м/с,
Аудандастыру жұмысында орта жылдық меншікті қуатпен жүргізілді. Мұндай карталар
Салыстырмалы қайталанбалы жылдамдық Vi келесі формуламен анықталады
Vi=nt/n
мұндағы nt – жылдамдықты бақылау жағдайыныңорта жылдық саны
Жел жылдамдығының әрбір интервалы үшін жел ағынының қуаты
Жел ағыны ауданының F, көлделең қимасы арқылы өтетін
Р=qFV,
Мұндағы, q-жел арынының жылдамдығы; V-жел ағынының жылдамдығы.
Егер екенін ескерсек ( -ауа
.
меншікті қуат, т.б. бірлік ауданның көлделең қимасына келетін жел
.
меншікті энергия уақытындағы:
.
Сол немесе басқа аудандағы жел энергисы жылдамдықтың қайталанулығын ескере
(1.6)
мұндағы i-жел жылдамдығының ортажылдық ұзақтығы (
Жел жылдамдығының қайталануының берілген негізінде осы формуламен әрбір метеостанциядағы
Түсініктірек болуы үшін суреттерде бір қатар метеостанциялардың есептік нәтижелері
Суреттен, желдің ортажылдық жылдамдығна есептелген энергия фактілі қайталанбалы жылдамдық
Алынған мәліметтер сипаттамасы (метеостнцияның) желдің ортажылдық меншікті энергиясы 100
Ең үмітті Жаланашкөл-17000 кВтч/м2 метеостация аймағында желэнергия ресурстар болып
Жоғарғыдағы берілген алгоритмді пайдалана отырып бірнеше аудандарға есептеме жұмыстары
1.8 сурет Е(ор)дің Е(м) меншікті энергия өзгерісінің
Түсініктірек болуыүшін суретте бірқтар метеостанциялардың есептік нәтижелері келтірілген. Абсцисса
Суреттен желдің ортажылдық жылдамдығы есептелген энергия, фактілі қайталанбалы жылдамдық
Меншікті энергияны есептеу үшін шыққан мәліметтердің негізгі бастауы метеостанциядағы
2. ЖЕЛ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ КЕШЕНІНЕ КАДАСТРЛЫҚ СИПАТТАМА ЖӘНЕ ЖЕЛ
2.1 Жел кадастрының негізгі сипаттамалары
Жел кадастрының негізгі сипаттамалары мыналар:
желдің ортажылдық жылдамдығы, желдің жылдық және тәуліктік жүрісі;
жылдың қайталануы, түрлері және таралу функцияларының жылдамдығы;
желдің максималды жылдамдығы;
желдік кезеңдердің таралуы және энергетикалық жиліктің тынышталу ұзақтығы;
меншікті қуаты және меншікті энергиясы;
аймақтың желэнергетикалық ресурсы.
Нақты аймақта тиімді энергетиканы қолдану мақсатымен жел жағдайының сипаттамасын
Желдің орташа жылдамдықтары
Жел энергиясын қолдануда желдің интенсивтігін және тиімділігін анықтайтын желдің
Егер уақыт кезінде алынған жылдамдықтың кездейсоқ мәнін былай белгілесек
(2.1)
Оы формула бойынша жылдамдықты орташалауды басқа да параметрлері i,
(2.2)
Желдің орташа жылдамдығы туралы нақты мәліметтер алу үшін, оның
(2.3)
мұнда - орташа жылдамдыққа байланысты ортаквадраттық
Орташа жылдамдықтың вариация еселеуіші орташалау периоды жоғарыдан төмендейді, мысалы
Желдің орташа жылдамдығының биіктікке тәуелділігі.
Пайда болған желдік ағында Жер бетінен биіктеген сайын желдің
Жайпақ түзу беттің сүйірлігін теориялық зерттегенде газдың стационарлық ағыны
,
мұнда а – тұрақты, ағынның интенсивтілігін анықтайды;
Бір жағынан, к шексіздікке
.
2.1 – кестеде Қаратау қақпаларының биіктігі үшін желдің орташа
кесте
биіктіктегі орташа жылдамдықтың өсу еселеуіші және m көрсету дәрежесі
Мезгіл Биіктік, м m
10 20 40 60 80 100
Қыс
Көктем
Жаз
Күз
Жыл 1
1
1
1
1 1,12
1,13
1,15
1,16
1,15 1,26
1,36
1,40
1,26
1,32 1,35
1,50
1,55
1,35
1,44 1,43
1,59
1,67
1,43
1,53 1,50
1,66
1,76
1,50
1,60 0,16
0,27
0,24
0,15
0,21
Басқа жиі қолданылатын вертикальды профильдің жылдамдықтарының теңдеуі дәрежелік түрдегі
.
Отандық зерттеулерде вертикальдық профильдің ортажылдық мәнінің жылдамдығын
Сол уақытта, m көрсеткіші уақыт функциясы аймақтың географиялық және
2.2 кестеде ортастатикалық көрсеткіштің m жел жылдамдығына v тәуелділігін
Сөйтіп. (2.6) теңдеуі қарапайым түрде бола тұра, шыныда жылдамдықтың
Желэнергетикалық кадастрдың маңызды құраушысы – жел жылдамдығының уақытшасипаттамалары болып
2.2 кесте
Ортастатикалық көрсеткіштің жел жылдамдығына v
1,5 3,5 5,5 7,5 9,5 11,5 13,5 15,5 17,5
0.42 0.31 0.25 0.21 0.18 0.16 0.15 0.14 0.13
Желдің орташа жылдамдығының орташа тәуліктік жүрісі – бұл тәулік
,
мұндағы К- айдағы күн саны, -бақылау жасаған
,
бұл жерде -жылдағы,
,
мұнда L- бір күндегі өлшеу саны. Сөйтіп, желдің орташа
Әрбір нақты жерде алуға болатын жел энергиясының мөлшері желдің
Желдің орташа жылдамдығының уақыттық тәуелділігін қарастыратын сипаттамасына баға бергенде
2.2 Жел энергетикалық қондырғының шығысындағы
Бірінші модель [24] ПӘК қондырғының тұрақтылық шартын қолдануға негізделген,
,
мұнда ξ —желдөңгелектерімен алынған нақты желэнергия еселеуішінің мәні (ξ
Np = (π/8)D2ρv η0 ,
Ал жылдамдықтар облысындағы ПӘК vp ≤ v ≤
η(v)=η0(vp/v)3.
бұл модельдің кемшіліктері бар. Біріншіден, v= vB нүктесінде
Берілген модель тәжіребиеде жақсы келеді және соңғы жылдары зерттеулік
(2.13)
Мұндағы V -Vi-ң мәнін білдіреді , V мәніне
орнатылған қуаттың қолдану еселеуіші деп аталатын К-ның
,
Ол қондырғының және желэнергиясының маңызды сипаттамасы болып табылады.
Қаратау қақпасының желдік сипаттамасының параметрлерін есептелген нәтижелері төменгі
Кесте
Жел жылдамдығының Қаратау қақпаларына орта айлық жел жылдамдығының {V}.м/с
Ай, j I II III IV V VI VII
12.5 12.1 11.5 9.1 8.7 6.6 6.2 6.8 7.9
Кесте
Жел бағытының қайталануы %, және Милевский бойынша ашықтық
Бағыт С С-Ш
Қайталану- τi
10 7
Ашықтық- КOi 12 12
Жел жағдайының негізгі сипаттамасы жел жылдамдығының мезгілдік тұрақсыз болып
2.5 Кесте
Жел жылдамдығының шындық қайталануы
vi , м/с
0.75 1.5 4.9
2.5 2 7.5
4.5 2 13.6
6.5 2 15.6
8.5 2 15.1
10.5 2 13.1
12.5 2 9.9
14.5 2 6.6
16.5 2 5.5
19.5 3 5.1
22.5 4 1.6
26.5 4 0.7
29.5 2 0.4
Желдің орташа жылдамдығы әр ай сайын 5 м/с мәніне
Шындық ашықтық класы Кф 2.15 формуласы бойынша анықталатын
КФ = = 8.85.
Жел ағынының меншікті қуатының және меншікті энергиясының есептелуі.
10 м биіктіктегі жылдамдықтың тәжірибедегі қайталануын ti қолдану
Вт/м2.
Орта жағдайдағы тығыздық ρ = 1.226 кг/м3 , қысымы
.
= 2067.0 Вт/м2. (2.17) мәнінен айырмашылығы бар жоғы 0,7%
Желдің орташа жылдық меншікті энергиясы:
ЕВ = = 18 240 кВт * сағ/(м2
Мұндағы T = 8760 сағ/жыл.
Жел энергиясының валдық потенциалы .
Қаратау қақпасындағы жел энергиясының валдық потенциалы :
WВ = EВ(S/20) = 9.12 S * 108, кВт
Мұндағы S , км2, Қаратау қақпасы аймағының
2.3 Жел энегиясының техникалық потенциалы
Қаратау қақпасындағы жел румба бойынша кең таралғандықтан жел
WT = K NPT ST/(100D2),
Мұндағы Np, кВт,-желэлектрлік қондырғының есептік қуаты, Т=8760 сағ/жыл, (1.2)
.
3. ЖЕЛ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯ МОДЕЛІНІҢ МАТЕМАТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ЖҰМЫСТЫҚ
3.1 Жел электр станциясының қалақша бетіне әсер ететін жел
Жел жылдамдығы жел сипатының маңызды техникалық мінездемесі болып табылады.
(3.1)
Мұндағы V жылдамдықпен Ғ көлденең қимасы арқылы ауа
(3.2)
(3.2)-ші формуланың кинетикалық энергиясын (3.1)-шыға қойсақ, онда:
(3.3)
бұл жерден, жел энергиясы жылдамдық кубына пропорционалды түрде өзгереді.
(3.4)
Жел бағытына перпендикуляр қойылған Ғ бетін алайық, ауа ағыны
(3.5)
мұнда:
Рх- қарсылық күші, ол тең болады:
(3.6)
мұнда:
Сх-әр түрлі қарсылық күшінің аэродинамикалық коэфициенті
Ғ-мидельдік дененің қиылысу беті, сондай-ақ жазықтық дене бетінің проэкциясы.
Бұл жағдайда жел жанама жылдамдықпен бетке шығады.
(3.7)
(3.6)-теңдеуді Рх мәнін (3.5)- ге қойсақ:
(3.8)
Жұмыс қатынасын анықтайық, көлденең қимасы бар (3.8) теңдеуіндегі
(3.9)
3.1 сурет Жел күшінің бетке әсері.
Түрлендіргеннен кейін бұл теңдеуді былай жазуға болады:
(3.10)
биіктігін пайдаланылған жел энергиясының коэффициенті деп атайды.
Максималды пайдаланылған жел энергия коэффициенті қарсылық көрсету күшінің беттік
3.2 Идеал желдіктің есептеу сызбасының түзілуі
Бір қалыпты жел ағынын есептейік, қимасында
Бұл жағдайда айналмалы желдідөңгелек баған түзеді, желдікке жақындағанда және
3.2-сурет. Желдідөңгелек арқылы ғатын, ауа ағынының мінездемесі
Бұнымен қоса ауа қысымыР желдікке жақындаған сайын көтеріледі (2-қисық),
(3.11)
болғандықтан болады. Желдік
Бұл энергиялардың айырмасы желдідөңгелекке жұмсалады және кеткен энергиясы пайдалы
(3.12)
өрнектің оң жағын түрлендіру арқылы:
(3.13)
Сондай –ақ:
(3.14)
энергиясы желдідөңгелектің қабылдауындағы желдіктің бетіне түсірілген
(3.15)
мекен ететін беттен өтетін тіке қысымы Р ағын жылдамдығының
(3.16)
(3.15) теңдеуге Р мәнін қойсақ,
(3.17)
(3.16) пен (3.15) –шы теңдеуді теңестіру арқылы:
(3.18)
аламыз. Одан:
(3.19)
немесе:
(2.20)
(3.20) теңестігі ауа ағымының жылдамдығының жоғалуы желдідөңгелектің қиылысуынан ғана
(3.21)
Желдідөңгелектің алдына желдің кинетикалық энергиясының мәніне ауа массасын қойсақ,
(3.22)
Қимадан ағып өтетін идеал желдідөңгелекпен алынған жел энергиясына секундтық
(3.23)
Бұл теңдеуді түрлендірсек:
(3.24)
Мұндағы:
(3.25)
Мекендік аймақтағы ауырлық еселеуші немесе әртүрлі қысым еселеуші
Осы теңдеуге: және
анықтап, қысқартсақ,онда:
.
(3.24) теңдеуді де түрлендірсек, осыдан
.
қатынасын тежеу еселеуші деп атайды. мәнін
,
немесе:
,
одан:
.
Бұл теңестікті шешу арқылы максимал
.
(3.31) теңдеуден максимал мәніндегі мекендік ауданындағы
.
Бұдан соң, идеал желдіктің классикалық теориясынан негізгі мәселелері
Идеалды желдідөңгелектің жел энергиясын қолданудың максималды еселеуіші .
Тегіс желдідөңгелектің жылдамдығын жоғалтуы жел жылдамдығының 1/3 –не тең.
.
Желдідөңгелтің барлық жел жылдамдығын жоғалтуы тегіс желдідөңгелектің жылдамдығынан екі
Осыдан, желдідөңгелектен кейінгі жел жылдамдығы желдідөңгелек алдындағы жылдамдықтан үш
Желдідөңгелек мекен бетіндегі ауырлық еселеуші -ге тең.
3.1 кесте
Тежелу еселеуіштеріне тәуелді ауырлық еселеуіштерін қолдану мәндері.
0,110 0,210 0,343 0,440 0,510 0,620 0,700
0,34 0,52 0,53 0,56 0,50 0,38 0,25 0,12
0,340 0,640 0,848 0,960 1,000 0,960 0,840 0,640
3.3-сурет. Тежеу еселеуіштеріне тәуелді қолдану және ауырлық еселеуіштерінің сызбасы
3.2 кесте
Қаратау жел энергетикалық кешенінде пайдаланатын жел қондырғысының әртүрлі
ЖЭҚ-тің техникалық мінездемесі Модель
3SFD-200 3SFD-300 3SFD-500 3SFD-800 3SFD-1000
Желдің бастапқы жылдамдығы м/с 4 3 4 4 4
Желдің номиналды жылдамдығым/с 5 7 8 8 9
Қалақшалар саны, дана. 3 3 3 3 3
Желдідөңгелек диаметрі, м 2,2 2,5 2,7 3 3,1
Генратордың айналу жылдамдығы,айн/мин 454 405 400 400 400
Желқайратының қолдану еселеуіші ПӘК 0,38 0,4 0,4 0,4 0,4
Желдің номиналды жылдамдығы м/с 9 9 10 10 12
Қалақшалар саны, дана 3 3 3 3 3
Желдідөңгелек диаметрі м 3,7 4 6,4 8 12
Генратордың айналу жылдамдығы,айн/мин 400 400 200 200 160
Желқайратының қолдану еселеуіші ПӘК 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42
Тежелу еселеуіштеріне тәуелді ауырлық еселеуіш мәндерін қолдану кестелер мен
3.3 Жел электрстансасының энергетикалық көрсеткіштерінің есептік зерттеу алгоритмі
Ауданы- А, жылдамдығы болатын көлденең қима
( 3.33)
екені белгілі, мұндағы - ауа тығыздығы, кг/м3.
Желдің кинетикалық энергиясы тең, жоғарыдағы формуладағы
( 3.34)
Желдөңгелегінің қуаты- жел күшінің
Желдөңгелек лопасттары бетінің жылдамдығын деп белгілейік.
Осыдан қуаттың шамасы:
(3.35)
болады.
Қима ауданы -ға тең болатын, қозғалмалы жазықтықпен
( 3.36)
Бұл жағдайда қуаттың шамасы:
(3.37)
- арқылы жердөңгелегінің диаметрін белгілейік.Ауа үшін температура шамасы
(3.38)
Желдөңгелегінің диаметрі, м:
.
шамасының өзге мәндері мен қуаты үшін:
(3.40)
Осыған сәйкес, желдөңгелегінің диаметрі
(3.41)
Берілген қуатты дамыту керек болатын желдөңгелегінің жылдамдығын 8.....14 м/с
Жергілікті орынның орналасуын анықтау үшін желқондырғысының орташа жылдамдығы салыстырмалы
Төменгі кестеде ЖЭС энергетикалық көрсеткіштерінің есептік алгоритімінің нәтежиесі көрсетілген.
(3.42)
Ауа үшін температура шамасы және қысымы
Кесте
ЖЭС энергетикалық көрсеткіштерінің есептік алгоритімінің нәтежиесі
30 40 50 55 60
5 24,35 43,29 67,64 81,86 97,43
32,18 57,24 89,43 108,23 128,82
6,49 11,54 18,04 21,83 25,98
5,5 32,41 57,62 90,03 108,95 129,65
42,85 76,18 119,04 144,05 171,42
8,64 15,36 24,01 29,05 129,65
6 42,08 74,8 116,88 141,43 168,31
55,64 98,81 154,55 187 222,55
11,22 19,95 31,17 37,71 44, 88
7 66,82 118,79 185,61 224,58 267,27
88,35 157,06 245,41 296,95 353,39
17,82 31,68 49,49 59,89 71,27
8 99,74 177,32 277,06 335,24 398,96
131,88 234,45 366,33 443,26 527,51
26,59 47,28 73,88 89,39 106,39
9 142,01 252,47 394,48 477,32 568,05
187,77 333,82 521,59 631,12 751,09
37,87 67,32 105,19 127,29 151,48
10 194,81 346,32 541,13 654,76 779,22
257,58 457,91 715,49 865,74 1030,3
51,95 92,35 144,3 174,6 207,79
4 ЖЕЛ ЭЛЕКТРСТАНСАСЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТЕРІН ЖӘНЕ ЭЛЕКТРЛІК СҰЛБАСЫН ТАҢДАУ
4.1 Жұмыс тәртіптері бойынша желгенераторларын
Желқозғалтқышы бар жүйелер үш класқа бөлінеді.
Бірінші класына желді дөңгелектері тік жазықтықта орналасатын жел қозғалтқышы
Кейбір қанатты желқозғалтқыштарда желді дөңгелектің осьінде горизонталь жазықтыққа қатысты
Қанатты желқозғалтқыштар желді дөңгелектің типіне және тезжүрісіне байланысты
1 топ – тезжүрісі Zn бойынша
2 топ - тезжүрісі Zn бойынша
3 топ - Zn >3, азкүрекшелі, тезжүрісті;
Екінші класына желді дөңгелектің вертикальды айналу осьі бар желқозғалтқыш
- жұмыс істемейтін күрекшелері шымылдықпен бүркеліп тұратын немесе желге
- Савониус жүйесіндегі роторлы желқозғалтқыш .
4.1- сурет. Қанатты пішінді желқозғалтқышы.
.
Үшінші класына сулы диірменді дөңгелек принципі бойынша жұмыс істейтін
4.2- сурет. Дағыралы пішінді желқозғалтқышы.
Әлі де өрістеу алмаған басқа да жүйелер бар.
Қолдану классификациясында желқозғалтқышта айналудағы жел күшінің негізгі жұмыс принципін
4.3- сурет. Желқозғалтқыштарының түрлері.
Желқондырғылары екі негізгі белгілері бойынша бөлінеді – жел доңғалағының
Желэнергетикалық қондырғылардың негізгі классификациялық белгілерін төменде келтірілген анықтамадан анықтауға
Әрі қарай бұл белгілер тереңірек қаралады.
1. Жел доңғалағының айналу осьі жел ағынына перпендикуляр немесе
2. Кедергі күшін ( драг машиналар) қолданатын қондырғылар, әдеттегінше,
3. Көптеген қондырғыларда ол қалақша(лопасть) санымен анықталады. Желэнергетикалық қондырғылар
4. Механикалық жұмысты дер кезінде атқаратын қондырғыларды жел
5. Мықты энергожүйеге қосылған аэрогенераторда, айналу жиілігі автосинхронизация эффектісі
6. Буфердің бар болуы желдоңғалағының айналу жиілігінің флуктуация қасіретін
Желэлектргенераторлар классификациясы жоғарыда көрсетілген белгілермен оның конструкциялық түрлері бітпейді.
Көлденең осьті жел электрогенераторлар. Көлденең өсті пропелерлік желдоңғалағын қарастыцрайық.
Жел электрогенераторларда екі және үш қалқанды желдоңғалағын пайдаланады, соңғысы
Тік осьті жел электрогенераторлар. Тік осьті жел электрогенераторлар өзінің
Мұндай қондырғылардың жетіспеушілігіне мыналар жатады:
автотербеліс процестері әсерінен туындайтын жоғары бүлінушілігі;
айналу процесінің тоқымасынан (пульсациясынан) туындайтын –өндіргіштің көрсеткішінің (генераторлар параметрі)
Осы себептерден көптеген жел электрогенераторлар көлденең осьті схемамен жасалған,
рғылар әлі де зерттелуде.
Көп тараған тік осьті қондырғылар.
Кесе пішіндес ротор ( анемометр). Осы типтегі жел доңғалағы
4.4 сурет Жел стансасы
Савониус роторы. Бұл дөңгелек те кедергі күші әсерінен айналады.
Дарье роторы. Айналу моменті көтеру күшінен туындайды, ол аэродинамикалық
Масгрув роторы. Бұл желдоңғалақ қалқандары жұмыс жағдайында тік орналасқан,
Эванс роторы. Бұл ротордың қалқандары апатты жағдайда орналасқан және
Концентраторлар. ЖЭҚ-ң күші жел ағынын пайдалы жағынан қолданғанға байланысты.
Көлденең осьті жел электрогенераторлар үшін көптеген концентраторлар жасалған.олар диффузор
4.5 Желгенераторларының түрлері
4.2 Желстансасының элементтерін таңдау
Жел энергиясы энергия түрлерінің жаңғармалы түрі болып табылады және
Пайдалы энергияны алу үшін ЖелЭС-да жиі қолданылатын горизонталь-остік болып
ЖелЭС құрамына кіреді:
- басқышы бар желдөңгелек және екі немесе үш
- гондола,желдөңгелектің айналу жиілігін (32-50айн/мин.) тан
- мұнара (ереже бойынша үш секциялы) соңына таман
Гондола бұрылуына мұнарада тістік тәжді тіреуіш сақина бар. Гондола
Бұндай қондырғылардың бір беткей кемшілігі:
1) жиі пайда болатын автотербелмелі процесстің кесірінен бұзылуға шалдыққыштық;
2) генератор шығу параметрінің пульсациясына әкелетін айналушы момент пульсациясы.
Сондықтан желэлектрогенераторының басым бөлігі горизонталь-ості сызба бойынша орындалған, бірақ
Горизонталь осьті жел генераторы Қаратау жел энергетикалық кешені
Оны жоғартудың бір тәсілі, әуелік ағынды арнайы күшейткіштерді қолдану.
Горизонталь-ості желэлектрогенераторлар үшін мұндай концентраттар (күшейткіштер) жасалған немесе әр
4.3 Желгенраторын таңдау
ЖелЭС-сы объектінің энерготұтану қандайда бір есептік период кезінде және
Энерготұтану қуаты назарға алынбайды.Желдің орта жылдық жылдамдығы объектіге жақын
ЖелЭС таңдағанда энерготұтанудың соммалық(қосындылық) және ортажылдық желдің жылдамдығын түзету
Ортажылдық желдің жылдамдығын түзету қажеттілігі,оның ЖелЭС энергиясын өндіру діңгек
4.6 сурет Жел генераторының элементтері
Кабельдегі шығын ЖелЭҚ-ң энергия өндіруін 30% төмендетуі мүмкін, сондықтан
Аккумулятор батареясындағы және инвертордағы шығын энегия түрленуіндегі ПӘК мен
Аккумуляторлы батарейді (АБ)таңдау
АБ таңдау ортажылдық жел жылдамдығының пайдалану ауданына тәуелді. АБ
4.1 кесте
АБ сипаттамалары
Марка 6СТ190 6СТ210 5НК-55 5НК-125
Типі Қорғасын ды Қорғасынды
кадмилі -никель кадмилі -никель
Номиналды кернеу, В 12 12 6 6
Номиналды сыйымдылық, Асағ 190 210 55 125
белгілеу Стартерлі Стартерлі
Өндіруші “Балт-
электро” “Varta” Ток көзінің автономды зауыты Ток көзінің автономды
Қызмет көрсету мерзімі, жыл 1-2 2-3 10-15 10-15
Қаратау- үшін 6СТ109 маркасы таңдалды
Кестеден көріп отырғанымыздай қымбат, қызмет көрсету мерзімі ұзақ батарейді
Инверторды таңдау
Инвертордың екі тобы бар,олардың бағасы 1,5 еселік айырмашылығында.
Бірінші топ қымбатырақ инверторлардан синусоидалы шығушы кернеуді
Екінші топ шығушы кернеу синусоиданы ауыстыратын анайлану сигнал түрінде
Тұрмыстық құралдардың басым бөлігі үшін анайлану сигналын қолдануға болады.
Инверторда таңдау энерготұтанудың жоғарғы қуатты стандартты кернеу 220 В/50
Инвертодың екі жұмыс тәртібі бар.1 тәртіп-ұзақ жұмыс тәртібі.бұл режим
Аз уақытты күшті артық салмақ,мысалы мұздатқышты қосқанда пайда боладыИнвертор
ЖелЭҚ-ң қуатына байланысты энергожүйемен параллелді жұмысқа қосылу сызбасы төмен
ЖелЭҚ-ң принцпті электрлік сызбада электр жүйесіне кернеуі 10 кВ
4.4 Жел электрлік стансасының электрлік сұлбасы және
Желагрегатының жіберілуі негізгі ажыратқыш қосу арқылы іске асады.Қоректену
Егер желагрегат параметрлері талаптарға сәйкес болса, ЖелЭҚ жіберілуі орындалады.
Айналу жиілігін одан әрі қажетті шамаға (965 айн/мин) жоғарлатқнда
«Ақырын» қосылу статор өрісіндегі айналу фазасымен синхронизациялауға рұқсат етеді.бірнеше
Жүйеге қосылған генератор жүйеден қуатты тұтанады.Синхронды айналу жиілігі (1000айн/мин)
Егер қандайда бір жағдайлардан генератор айналмасы берілген параметрінен (1015
Жел жылдамдығы артқанда кішіден үлкен генераторға ауысуы жүреді.
Электрлік сызбадағы процесс ісбеттес.Үлкен генератор жүйеге контактор көмегімен қосылады.
-1жоғары кернеулік аппартура шкафы ,-2трансформатор ТМ, -3 энергияны бөлек
4.7 сурет.Автономды тұтынушыларды жабдықтау үшін ЖелЭҚ-ның 0,69 кВ кернеуімен
Егер қозғалтқышты іске қосу процесінде немесе кіші генератордан үлкен
4.8 сурет. Әртүрлі қуатты реттеу тәсілді желагрегатына сипаттамалар
Сызбада ұйғарылған инвертор мүлтіксіз жеткілікті тіректі және ықшамды.Мұндай қондырғылардың
4.9 сурет-ЖелЭҚ негізгі элементінің сызбасы.
Екінші контур-электр энергиясын жинаушы буферлі сызық. Ол 4 қоректену
Бұл кернеу айырымы қоректену көзі қондырғысның жұмыс істеуіне алып
5. ЖЕЛ ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ЭКОНОМИКАЛЫҚ ПОТЕНЦИЯЛЫН АНЫҚТАУ ӘДІСТЕМЕСІ
5.1 Жел энергиясының экономикалық потенциялын анықтау әдістемесі
ЖЭҚ параметірлерінің негізделуі, оның өлшемінің, мүмкін болатын электр энергия
Әр нақты орынды алуға болатын жел энергиясының мөлшері жел
Энергияның жаңғырмалы көзінің қойылған қуат құнына нақты аймақ үшін,
Өндірілетін электр энергия құны Ц, долл./(кВт с) немесе
Орнатылған (қойылған) қуат құны С, долл./кВт немесе теңге
Жел энергиясы аса арзан жаңғырмалы энергия көздерінің бір түрі
Желэлектірлік орталығының энерго жүйеге қосылған қойылған қуаттың
Жел электр қондырғының орнын толтыру мерзімі Ток келесі
Tok=
Мұнда NP * С — қондырғының
Е = Т – қондырғыдан жылына
Қондырғының қызмет көрсету мерзімі мен байланысты ТCЛ, жыл :
Ц=
Егер қойылған қуат қолдануының коэффициенті К және
Иэк=γNPC,
Орнын толтыру мерзімі мына түрде болады:
Tok= ,
Ал энергия құны:
Ц= .
Долл. немесе теңгемен сипатталған желэлектрлік қондырғысының қолдануының
Э = (ТСЛ - ТОК) * (Е* ЦТ-ИЭК).
Көріп отырғанымыздай электрлік қондырғының мақсаттылығын және қолдану
Тәжірибелік маңызды жағдайды орталықтанған энергожүйелер аймағында нормальді
Э = (ТСЛ - ТОК) * (Е* ЦТ-ИЭК).
Формуланы келесі формулаға түрленуіне алып келеді;
Э = (ТСЛ - ТОК) * (Е*ЦТ- ИЭК)
Мұнда Q, кВт*сағ/жыл, энергоқондырғымен жабылатын жылдық энергия тапшылығы;
Q мен ЦП өлшемі кез-келген аймаққа жарамды бірақ
Нақты:
Q, кВт*сағ/жыл-аймақтық өнеркәсіпті өндірістің электр энергияға жылдық қажеттілігі;
5.2 Қаратау ЖЭС үшін автономды энергоқондырғыларды қолдануының эканомикалық тиімділігі
Көрсетілген аймақтардағы қоныспен шаруашылықтың электр энергиясына қажеттілігі аса жоғары,
Аса жоғары тиімділікке орталықтандырылған энергожүйелерден алшақ аймағындаңы автономды
Бұдан, аймақтағы отын құнына ЦТР аймақтық фактор
ЦТР = rР * ЦТ ,
Мұнда rР >1 және әртүрлі аімақтар үшін өзінің өлшемін
Сонымен қатар ескере кететін жағдай, бүгін қазақстанда энерготасымалдағыштарға құны
Есепке алу формуласының бірі энергия енгізілетін көздерінің аймақ экалогиясына
СЭ = rЭ С,
егер rЭ > 1 - аймақтың экалогиялық жағдайының нашарлауына
ЦТРЭ=rЭ*ЦТР=rТЭ*rH*ЦТ.
ЖЭҚ орнын толтыру мерзімі есептік нәтежиелері 5,1-таблицада көрсетілген.
5.1.кесте
Желэлектірлік қондырғылардың орнын толтыру мерзімі Ток,жыл
Электроэнергии
құны ЦТРЭ,долл./(кВт*сағ)
Қойылған қуат қолдану коэффициенті К,%
100 80
0.01
0.02
0.05
0.10
30.6
8.98
3.58
2.21
15.0
4.75
2.78
26.6
5.92
2.58
7.98
3.33
12.3
4.70
26.6
7.98
5.3 Экономикалық потенциалды анықтау әдістемесі
Аймақтың жел энергиясының экономикалық потенциалы –бұл қолданылған желэлектр қондырғылардан
Аймақтың экономикалық потенциалын осы аймақтағы құрайтын экономикалық
Аймақтың жел энергиясының экономикалық потенциалын анықталуына сәйкес WЭ, кВт
ЭВ > 0.
Бұл шарттың орындалу анализінде екі нұсқа бар. 1 нұсқа.
ТСЛ ≥ТОК,
онда қондырғының экономикалық эффектісі әртүрлі, соңында дұрыс болып
WЭ = WТ.
2 нұсқа. . Егер қондырғының қызымет көрсету мерзім орнын
ТСЛ < ТОК ,
(5.11)-гі эффектілік шартының орындалуы келесі желэнергетикалық жүйелердің толық қуатының
(5.15)
Е *М ≥ QП .
Осыдан кейін, бұл жағдайда экономикалық потенциал төменде көрсетілген
Егер қызымет көрсету мерзімі орнын толтыруына жақын болса, анығырақ,
ТОК –ТСЛ<ТСЛ- QП*WТ,
1 варианттағыдай экономикалық потенциал техникалық потенциалға тең;
WЭ=WТ.
Егер қызымет көрсету мерзімі орнын толтыруынан мағыналы айырмашылықта болса,
WЭ = ТСЛ QП (ЦП - ЦТРЭ)/[(ТОК – TСЛ)
мынандай шарттарда;
ТОК - ТСЛ ~ ТСЛ; ЦП»ЦТРЭ
және эксплуатациялық шығынымен еленеушіліктен экономикалық потенциал;
WЭ ~ QП ЦП /ЦТРЭ » QП .
Аймақтың әртүрлі жерлеріндегі желэнергетикалық қондырғылар үшін тіпті бір типті
5.1 таблицада келтірілген, желэлектірлік қондырғылардың орнын толтыру уақыты
К ≥ КЭ,
мұндағы
КЭ= (1 + γ ТСЛ) СЭ /(ЦТРЭ Т *
мұндағы, қондырғының мақсаттылы қолданылуының экономикалық ауданын анықтайтын
СЭ = 1000 долл./кВт, γ = 0.05 1/жыл, Тел
Егер шарты орындалмаса
К<КЭ,
онда желэнергиясының экономикалық потенциал мәні К аса үлкен болғанда
K>KЭ/[l + QП(ЦП/ЦТРЭ-1)/WТ],
К мәнінің аралық аймағында;
КЭ ЦТРЭ /ЦП ≤ К ≤КЭ /[ 1 +
экономикалық потенциал тең;
WЭ = К QП(ЦП/ЦТРЭ-1)/(КЭ-К),
ал К кіші;
К≤ К ЭЦТРЭ/ЦП ,
экономикалық потенциал нолге тең;
WЭ = 0.
(5.28) шарт желэлектр қондырғы өндіретін электр құны соншалық үлкен,
Осы тұрғыдан, аймақтың желэнергиясының экономикалық потенциалы WЭ
Бұл К күш параметрмен анықталады; қондырғының
Аймақтың электроэнергиясына жалпы қажеттілігі Q0 өндірістің
Q0 = QП + QБ;
QБ=pNч,
мұндағы р, Вт/адам., — бір адамның тұрмыста (жарықтандыру,
5.1 сурет экономикалық және техникалық потенциялдар WЭ/WT -
Осыған орай ертеде енгізілген экономикалық патенсиялы мен аймақтық электр
ΔWЭ=WЭ-Q0.
Егер ΔWЭ > 0 болса, онда аймақ экономикалық дәйекті
К ≥ КЭ = (1 + γ ТСЛ) СЭ
жел энергиясының экономикалық потенциялы WЭ, техникалық потенциялға WТ
WЭ = WТ = 1.42 * 107 ST кВт
Жел электірлік қондырғыларды жетілдіруінің жаңашыл деңгейін сипаттайтын мәндер үшін
ЦТРЭ ≥ 0.011 +0.25 /ТСЛ, долл./(кВт *
Қаратау қақпасы үшін экономикалық потенциялдың есептік мәні бағалық және
Көріп отырғанымыздай К = 0.52 мәнінде бірінші мәні
Қорытынды
Дипломдық жобада келесі мәселелер шешілді:
1. Қазақстан аймағында жел энергиясын қолдануының мүнкідігіне
2. Оңтүстік аймақтағы Қаратау жел қақпасының жел энегиясын
3. ЖЭС тің сипаттамасының физико-энергетикалық есптеуінің әдістемесі жасалды;
4. ЖелЭС-ның математикалық және жұмысық модельдері жасалды;
5. Жай қалақшалардың идеал және шынайы жел дөңгелегінің
6. Қаратау қақпасы үшін ЖелЭС энергетикалық сипаттама есептік зерттеулері
Қолданылған әдебиеттер тізімі
Алексеев Б.А. Международная конференция по ветроэнергетике / Электрические станции.
Безруких П.П. Экономические проблемы нетрадиционной энергетики / Энергия: Экон.,
Богуславский Э.И., Виссарионов В.И., Елистратов В.В., Кузнецов М.В. Условия
Дьяков А.Ф., Прокуроров Н.С., Перминов Э.М. Калмыцкая опытная ветровая
Логинов В.Б. Новак Ю.И. Высокоэффективные ветроэнергетические установки / Проблемы
Селезнев И.С. Состояние и перспективы работ МКБ "Радуга" в
Соболь Я.Г. "Ветроэнергетика" в условиях рынка (1992-1995 гг.) /
Первоочередные площадки для ветропарков на Кольском полуострове. Минин В.А.,
Концепция использования ветровой энергии в России. Под ред. Безруких
Энергия биомассы // Энергия будущего. Научно-аналитический журнал, июнь 2006.
Первоочередные площадки для ветропарков на Кольском полуострове. Минин В.А.,
Минин В.А., Дмитриев Г.С. Перспективы развития нетрадиционной энергетики Мурманской
Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России
Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. –
3
64






15 қараша 2019ж.
2008-2018 topreferat.com - Қазақша рефераттар, курстық, дипломдық жұмыстар

^