Ниу мэи

Кафедра НВИЭ

Расчетное задание по курсу «Проектирование и эксплуатация сэс и вэс»

"Выбор оптимальных параметров энергокомплекса, состоящего из СФЭУ, ДЭУ и АБ"

Выполнила: Шарапов С. Э.

Вариант № 7

Группа: Э-14-10

Проверила: Кузнецова В.А.

Москва - 2015

Задача задания:Определить структуру и выбрать по критерию минимума приведенных затрат оптимальные параметры энергокомплекса, состоящего из дизельной энергоустановки (ДЭУ), солнечной фотоэлектрической установки (СФЭУ), аккумуляторной батареи (АБ), для энергоснабжения автономного потребителя малой мощности.

1. Исходные данные

   1. Данные о потребителе электроэнергии

Рассматривается автономный потребитель малой мощности (сельский дом), для которого известны:

- координаты (46,4⁰с.ш., 30,4⁰в.д.);

- три характерных суточных графика нагрузки: зимний, летний, совпадающие весенний и осенний.

Энергоснабжение потребителя планируется осуществить от энергокомплекса, состоящего из дизельной энергоустановки (ДЭУ), солнечной фотоэлектрической установки (СФЭУ), аккумуляторной батареи (АБ).

Для размещения панелей СФЭУ планируется использовать крышу постройки, расположенную под углом β=60⁰к горизонту.

Данные по мощности потребителя приведены в таблице 1.

Таблица 1. Суточные графики нагрузки потребителя (фермерское хозяйство)

Сезон	Часы
	1-2	3-4	5-6	7-8	9-10	11-12	13-14	15-16	17-18	19-20	21-22	23-24
Зима	0,3	0,3	0,3	0,5	0,8	0,8	2	2	1,8	2,8	1,5	0,3
Осень, весна	0,3	0,3	0,4	0,6	0,8	0,8	2	2	1,5	2,4	1,5	0,5
Лето	0,3	0,3	0,5	0,6	0,8	0,8	1,8	1,8	1,5	2,4	1,8	0,5

2. Ресурсы солнечной радиации

В расчетах используются данные солнечной радиации:

• среднемноголетняя месячная солнечная радиация Е^с= Е^с(φ⁰, ψ⁰); значения для каждого месяца приведены в таблице 2.

Таблица 2. Месячные суммы суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность при средних условиях облачности (кВтч/м²).

Станция	Регион	Месяц													Год
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Одесса, ГМО	Одесская обл.	31,78	44,33	84,91	129,3	175,2	193,8	197,8	173	125,5	78,28	32,67	24,63	1291

• среднемесячный дневной приход солнечной радиации на горизонтальную площадку за пределами земной атмосферы; данные приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. . Среднемесячный дневной приход солнечной радиации на горизонтальную площадку за пределами земной атмосферы

,				м	е	с	я	ц	ы
град	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
45	3,35	4,87	6,92	9,16	10,83	11,54	11,17	9,80	7,72	5,47	3,89	2,95
46,4	3,11	4,64	6,72	9,03	10,77	11,53	11,14	9,70	7,55	5,25	3,65	2,72
50	2,51	4,04	6,21	8,69	10,63	11,49	11,06	9,44	7,10	4,67	3,05	2,12

При этом ограничения по площади крыши не учитываются. Потребитель питается переменным током с частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

Социально-экономические требования потребителя выражаются в ограничении на время работы ДЭУ: не более 6 часов в дневное время.

3. Данные по СФЭУ

Рассматриваемая СФЭУ состоит из фотоэлектрических модулей фирмы "Муссон" МС-660, имеющих следующие характеристики:

- пиковая мощность 60 Вт;

- площадь модуля 1080Х550 мм;

- срок службы 20 лет;

- стоимость 120 $.

Стоимость монтажных работ и подключения СФЭУ составляет 10% от суммарной стоимости.

4. Данные по дизельным энергоустановкам

Параметры и стоимостные данные ДЭУ приведены в табл. 3.

Кроме того, для всех типов ДЭУ, перечисленных в табл.3 известны:

- ресурс полный 10000 ч;

- ресурс до капитального ремонта 6000 ч;

- замена масла 1 л через 500 часов работы:

- стоимость масла 5 $/л;

- стоимость топлива 1,8 $/л.

Таблица 3. Параметры ДЭУ.

Номинальная мощность, кВт	1	2	4	5	8	10
bуд , л/кВтч	0,76	0,7	0,65	0,62	0,585	0,56
Стоимость, $	800	1200	1900	2100	3200	3500

Стоимость капитального ремонта ДЭУ составляет 30% от стоимости ДЭУ.

5. Аккумуляторные батареи (АБ)

Предполагается использовать никель-кадмиевые АБ со следующими параметрами:

- срок службы 3 года (2000 циклов заряд-разряд);

- стоимость 30 $/кВт·ч.

6. Данные по инвертору:

- срок службы 5 лет;

- стоимость 1 $/Вт;

- К.П.Д. 92 %.

7. Данные по зарядному устройству:

- срок службы 5 лет;

- стоимость 10$/кВт·ч.