- •Ниу мэи
- •Расчетное задание по курсу «Проектирование и эксплуатация сэс и вэс»
- •Москва - 2015
- •2 Расчет.
- •2.1 Выбор оптимального угла наклона приемника Расчет прихода солнечной радиации на наклонную площадку, ориентированную к югу
- •2.2 Расчет параметров элементов энергокомплекса
- •2.3 Выбор оптимального варианта параметров энергокомплекса
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.
Исходные данные
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 |
Ресурсы солнечной радиации
В расчетах используются данные солнечной радиации:
среднемноголетняя месячная солнечная радиация Ес= Ес(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.
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.
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.
Аккумуляторные батареи (АБ)
Предполагается использовать никель-кадмиевые АБ со следующими параметрами:
- срок службы 3 года (2000 циклов заряд-разряд);
- стоимость 30 $/кВт·ч.
Данные по инвертору:
- срок службы 5 лет;
- стоимость 1 $/Вт;
- К.П.Д. 92 %.
Данные по зарядному устройству:
- срок службы 5 лет;
- стоимость 10$/кВт·ч.