ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В УСЛОВИЯХ АЛМАТИНСКОЙ ОБЛАСТИ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2023-127-4-454-470Ключевые слова:
возобновляемые источники энергии, системный анализ, функциональный анализ, синтез оптимальной структуры системыАннотация
В работе рассматриваются вопросы построения оптимальных систем автономного энергоснабжения объектов агропромышленного комплекса (АПК) с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ), выявления закономерности распределения зон оптимального использования фотоэлектрической, ветроэнергетической, гидравлической и интегрированной электростанций. Использован системный подход, который позволяет найти систему, оптимально походящую для заданных условий. Учтен уровень функционально-структурного совершенства систем, произведенный путем оценки их внутренних характеристик при помощи функционально-структурного подхода с использованием структурного, функционального и функционально-структурного описания систем, каждое из которых порождает соответствующие виды моделей. Синтез оптимальной структуры системы возобновляемого энергоснабжения проведен в зависимости от условий эксплуатации и мощности потребителя по критерию «эффективность-стоимость», интегральному показателю качества, комплексному критерию эффективности, частным показателям качества и стоимости систем. Разработана программа расчетов, которая позволила отыскать оптимальную структуру автономных систем возобновляемого энергоснабжения (СВЭ) для конкретных случаев и ограничений. Разработанные рекомендации по выбору оптимальной системы автономного энергоснабжения с использованием ВИЭ для условий Казахстана имеют практическое значение, так как дают возможность минимизировать ошибки по выбору типов ВИЭ на стадии их проектирования.
Библиографические ссылки
[1] Memon, Shebaz & Patel, Rajesh. (2021). An overview of optimization techniques used for sizing of hybrid renewable energy systems. Renewable Energy Focus. 39. 1-26. 10.1016/j.ref.2021.07.007.
[2] Hakimi, Seyed & Hasankhani, Arezoo & Shafie-khah, Miadreza & Lotfi, Mohamed & Catalão, João. (2022). Optimal sizing of renewable energy systems in a Microgrid considering electricity market interaction and reliability analysis. Electric Power Systems Research. 203. 107678. 10.1016/j.epsr.2021.107678.
[3] Hafeez, Ghulam & Javaid, Nadeem. (2021). A Multi-objective Energy Optimization in Smart Grid with High Penetration of Renewable Energy Sources. Applied Energy.
[4] Jahangir, mh & Cheraghi, Ramin. (2020). Economic and environmental assessment of solar-wind-biomass hybrid renewable energy system supplying rural settlement load. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 42. 100895. 10.1016/j.seta.2020.100895.
[5] Mosetlhe, Thapelo & Ntombela, Mpumelelo & Yusuff, Adedayo & Ayodele, Temitope & Ogunjuyibe, Ayodeji. (2021). Appraising the Efficacy of the Hybrid Grid-PV Power Supply for a Household in South Africa. Renewable Energy Focus. 37. 10.1016/j.ref.2021.02.001.
[6] Nebey, Abraham. (2021). Design of optimal hybrid power system to provide reliable supply to rural areas of Ethiopia using MATLAB and Homer. Renewables: Wind, Water, and Solar. 8. 10.1186/s40807-021-00067-w.
[7] Kavadias, K., & Triantafyllou, P., (2021). Hybrid Renewable Energy Systems' Optimisation. A Review and Extended Comparison of the Most-Used Software Tools. Energies. 14. 10.3390/en14248268. 1-28.
[8] Lambert, T.; Gilman, P. & Lilienthal, P. Micropower system modeling with HOMER, in Integration of Alternative Sources of Energy // FA Farret and MG Simões. Wiley-IEEE Press, 2006. P. 379 – 418.
[9] Lalwani M, Kothari DP, Singh M (2010) Investigation of solar photovoltaic simulation softwares. Int J Appl Eng Res 1:585–601.
[10] Баркалов, С.А.; Бурков, В.Н. Системный анализ и его приложения: учебное пособие. – Воронеж, «Научная книга», 2008. – 439 с.
[11] Козлов, В.Н. Системный анализ, оптимизация и принятие решений: учеб. пособие. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – 244 с.
[12] Бабаев Б.Д. Блок схема многокритериального сравнительного анализа неограниченного числа комбинированных энергосистем. Материалы III международной конференции «возобновляемая энергетика: Проблемы и перспективы». - Махачкала – 2014. Секция 3: «Комбинированные энергетические технологии, сочетающие геотермальную энергию и другие ВИЭ». С.229-235.
[13] Кешуов С.А. Надежность и зоны использования автономных систем электроприводов мобильных машин. Повышение надежности электрооборудования в системах электроснабжения; Межвуз. сборник №1. Под ред. Хомутова О.И.. Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова. - Барнаул, 1992.-С.56-60.
[14] Кешуов С.А. Функциональный анализ: выявление, определение и классификация функций / Кузьмин А.М., Барышников А.А. // Машиностроитель. - 2001. - № 9. - С. 33.
[15] Кешуов С.А., Байсенова Г.С., Молдыбаева Н.И. Обоснование исходных данных и функциональный анализ систем автономного электроснабжения на основе ВИЭ для синтеза их оптимальной структуры. Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности использования электрической энергии в отраслях агропромышленного комплекса». - Ташкент, 2018. - С327-333.
[16] Кешуов С.А., Байсенова Г.С., Молдыбаева Н.И. Синтез структуры систем автономного энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии; НАО Вестник АУЭС изд. №51. - Алматы, 2020.-С.27-40.
[17] Справочник по гидротурбинам. Под ред. Н.Н. Ковалева. - Л.,ЛО «Машиностроение», 1984.- 498 с.
[18] E-solarpower.ru. https://e-solarpower.ru/solar/solar-panels/mono-panel/solnechnaya-panel-sila-250vt/(29.01.2022)
[19] Best-energy.com.ua. https://best-energy.com.ua/product/ups/ukraine-ups/multiplus-38028, (29.01.2022)
[20] Кривенко Т.В. Развитие моделей и методов оценки надежности автономных систем генерации, использующих возобновляемые источники энергии. дис. канд. техн. наук, Сиб. Федер. ун-т, 05.14.02. - Красноярск, 2018. – 128 с.
[21] Tan, Chee Wei & Said, Dalila & Abdulhakeem, Mohammad & Ayop, Razman & Alsharif, Abdulgader. (2021). Energy Management Strategy and Capacity Planning of an Autonomous Microgrid : Performance Comparison of Metaheuristic Optimization Searching Techniques. Renewable Energy Focus. 10.1016/j.ref.2021.11.004.
[22] Baoping C., Yonghong L., Yunpeng M., Lei H., Zengkai L. A framework for the reliability evaluation of grid-connected photovoltaic systems in the presence of intermittent faults / C. Baoping, L. Yonghong, M. Yunpeng, H. Lei, L. Zengkai // Elsevier Ltd. All rights reserved.- 2015. – Vol. 93, P.1308-1320.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Сейтказы Кешуов , Людмил Михайлов, Нургул Молдыбаева
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
