автореферат диссертации по энергетике, 05.14.10, диссертация на тему:Основы и методы гидравлического аккумулирования энергии возобновляемых источников

V: . На правах рукописи

2 2 ДПР "

Елисфатов Виктор Васильевич

ОСНОВЫ И МЕТОДЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Специальности: , 05.14.10 - Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки 05.14.08 - Преобразование возобновляемых видов энергии, > установки и комплексы на их основе . ;

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 1996

Работа выполнена на кафедре возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики Санкт-Петербургского государственного технического университета

Официалыше оппоненты:

Член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор

Данилевич Януш Брониславович, Доктор технических наук, профессор Михайлов Лерен Петрович, Доктор технических наук, главный научный сотрудник Шарыгин Владислав Самуилович

Ведущая организация: АО "ВНИИГ им. Б.Е.Веденесва"

Защита состоится •М -ма? 1996 г. в /А часов на заседании диссертационного совета Д 063.38.09 при СПбГТУ по адресу:

195251, г.Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, пристройка к гидрокорпусу, ауд. 411.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на имя ученого секретаря Совета по указанному выше адресу.

Автореферат разослан Ч/УСУ/-? 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд-техн.наук, профессор

В.Т. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. "Новая энергетическая политика России" на ближайшие 10-15 лет предполагает:"...дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ); ...интенсификацию освоения местных энергоресурсов (гидроэнергии, торфа, мелких месторождений углеводородов) и кратное увеличение использования нетрадиционных, в первую очередь возобновляемых ресурсов (солнечной, ветровой, геотермальной энергии, биогаза и т.д.)." Среди перечисленных источников энергии солнечная, ветровая и гидравлическая имеют одну природу возникновения, близкие свойства, достоинства и недостатки. И если в отношении гидравлической энергии с помощью технических средств удалось достоинствами перевесить недостатки, то широкому внедрению других возобновляемых источников энергии препятствуют присущие им недостатки и прежде всего их нестационарность и низкая плотность. Вместе с тем стратегически альтернативы ВИЭ нет, поэтому в России сценарий производства первичных энергоресурсов предполагает в качестве необходимого шага увеличение доли НВИЭ (без учета гидроэнергии) в энергетическом балансе с 1,0 млн. тут в 1993 году до 4,0 млн.тут в 2000 году и 10 млн.тут в 2010 году. Важным фактором развития этих источников энергии является учет региональных аспектов, стимулирование интереса потребителей к их использованию, так как ВИЭ позволяют энергетически зависимым регионам развивать свою энергетическую базу и улучшать экологическую ситуацию. Развитие энергетики на базе ВИЭ сопряжено с решением ряда проблем, среди которых основными являются: 1) утилизация источника энергии низкой плотности и концентрации и, как следствие, высокой удельной материалоемкостью и стоимостью; 2) постоянное согласование процесса производства и потребления энергии возобновляемых источников, необходимость высокой степени дублирования из-за случайного характера поступления энергии; 3) несовершенство методов технико-экономического обоснования объектов нетрадиционной энергетики, не учитывающих специфику их создания и функционирования.

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы определяется современным состоянием развития энергетики, необходимостью разработай новых энергетических технологий, обеспечивающих высокий социальный эффект и минимальное воздействие на окружающую среду.

Цель и задачи диссертационной работы многоплановы, но первостепенным вопросом является разработка теории и методов комплексного использования возобновляемых источников энергии с приоритетным

участием гидроэнергетических установок, обеспечивающих перераспределение и гидравлическое аккумулирование производимой энергии.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1) обобщены, классифицированы и оценены технические ресурсы нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для использования в электроэнергетике;

2) используя методы и системы гидравлического аккумулирования водной энергии, разработаны теоретические основы гидроаккумулирования энергии возобновляемых источников для повышения гарантированной отдачи энергии установок на их основе, прежде всего солнечной и ветровой;

3) созданы алгоритмы и модели оптимизации параметров и режимов работы энергокомплексов с гидроаккумулированием ВИЭ для работы преимущественно в изолированных энергосистемах;

4) исследованы энергогидравлические характеристики отдельных элементов гидроэнергетического оборудования для расширения режимных функций в процессе реконструкции, модернизации и использования в комплексах с ветровыми и солнечными энергоустановками;

5) разработано прикладное программное обеспечение для определения технических и энергетических параметров и характеристик установок на ВИЭ в условиях неполноты исходной метеорологической, гидрологической и топографической информации;

6) обоснованы критерии технико-экономической и экологической эффективности внедрения энергокомплексов на ВИЭ и разработана методика эколого-экономического обоснования автономных систем энергоснабжения с гидроаккумулированием ВИЭ в условиях рыночной экономики и региональных аспектов.

Новые результаты заключаются в следующем:

- в теоретическом плане классифицированы и описаны системы гидравлического аккумулирования энергии возобновляемых источников по типам энергии, по видам нагрузки, по типам гидроак-кумулирующих установок;

- на основе выполненного анализа потерь энергии разработана методика совместной оптимизации параметров гидроэнергетических, солнечных и ветровых установок в комплексных системах энергоснабжения по критерию максимума выработки энергии установками, имеющими незначительную гарантированную составляющую отдачи.

- разработаны математические модели исследования краткосрочных режимов работы энергокомплексов на основе ВИЭ с гидроаккумулированием для различного состава и мощности установок.

Личный вклад автора определился разработкой теоретических основ гидравлического аккумулирования энергии возобновляемых источников, методик лабораторного и математического моделирова-

ния процессов в установках на основе ВИЭ, широким обобщением и классификацией систем аккумулирования гидравлической, ветровой и солнечной энергии, разработкой алгоритмов и методик оптимизации параметров и эколого-экономического обоснования объектов нетрадиционной энергетики.

Практическая значимость диссертации состоит в разработке прикладных программ по определению технических ресурсов возобновляемых источников энергии, энергетических и технических параметров и состава установок для преобразования ВИЭ, а также в разработке практических рекомендаций по оптимальному размещению таких систем энергоснабжения и доведение результатов исследований до практического использования.

Использование рекомендаций автора на стадии предпроектных и проектных проработок позволяет повысить конкурентноспособность и экономическую эффективность систем энергоснабжения на основе ВИЭ, что крайне важно для улучшения экологической и социальной обстановки, особенно в энергодефицитных регионах.

Основные результаты научных исследований были использованы : при разработках технико-экономических докладов по оценке ресурсов и возможной доле участия нетрадиционных возобновляемых источников энергии в регионах Дальнего Востока и Забайкалья,а также в Вологодской, Псковской, Новгородской, Ленинградской областях, выполненных по заказу Управления энергоресурсосбережения и нетрадиционных видов энергии Минтопэнерго Российской Федерации и АО Ленгидропроект. Программные комплексы и методики использованы в проектах АО "УПЦ Энергия" и МП "Экоэнергетика": 1) системы энергоснабжения тепличного хозяйства автотранспортного предприятия г.Улан-Уде; 2) системы энергоснабжения объектов историко-национального значения острова Валаам; 3) систем энергообеспечения ряда фермерских хозяйств в Ленинградской, Вологодской, Тюменской областях. Ряд предложений автора нашел отражении в разработанной по заказу СПб общества энергетиков и электротехников опытно-конструкторской документации и созданном опытном образце ветроагрегата мощностью 2 кВт. Результаты лабораторных исследований использованы в конструкторских разработках обратимых колес для низконапорных ГЭС-ГАЭС в ПО "Турбоатом" и в проектах реконструкции Киевской и Каневской ГЭС в институте Укргидропро-ект.

Большинство результатов теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе кафедры возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики (ВИЭГ) Санкт-Петербургского государственного технического университета при подготовке инженеров по специальности 100300 "Гидроэлектроэнергетика" в виде учебных лабораторных стендов по

исследованию низконапорных агрегатов ГЭС, ГАЭС, НС и обратимых агрегатов, методик исследований, программных комплексов, методических рекомендаций для курсового и дипломного проектирования, а также в учебных планах и программах по впервые открываемой на кафедре ВИЭГ специальности 100900 "Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии".

Апробация работы выполнена в виде докладов на Всесоюзных, республиканских и Международных конференциях: Международный симпозиум "Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ"( СПб, 1995), Международная конференция "Нетрадиционная энергетика и технология" (Владивосток, ¡995), Научно-практическая конференция на Международной выставке "Энергетика-95" (СПб,1995), Российско-датский семинар по ветровому атласу России" (Истра, 1995), Международная конференция "Экология и безопасность жизнедеятельности. Энергетика и технология" (Владивосток, 1994), Международная научно-техническая конференция "Современные проблемы нетрадиционной энергетики" (СПб, 1994), Международная конференция "Автономная энергетика сегодня и зав-тра"(СПб,1993г), Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии" (СПб,1993г), Международный семинар "Перспективы использования возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе Карелии" (Петрозаводск, 1993г), 3-я Международная конференция по энергетике океана (Владивосток, 1990г), Всесоюзная конференция "Прикладные и теоретические вопросы нетрадиционной энергетики" (Л.,1990г), Всесоюзное научно-техническое совещание "Опыт эксплуатации и реконструкции гидротурбинного оборудования" (Усть-Нарва, 1989г), Всесоюзное совещание "Перспективы развития и создания единой научно-технической, производственной и эксплуатационной базы Краснодарского края по использованию возобновляемых источников энергии и проблемы их использования в народном хозяйстве страны" (Геленджик, 1988г), Всесоюзное научно-техническое совещание "Состояние и перспективы развития гидроэнергетики" (Л.,1988г), на научных семинарах кафедры ВИЭГ СПбГТУ, а также на семинаре на Гидротехническом факультете Университета Цинь Хуа (г. Пекин, КНР, март 1996г.).

По теме диссертации автором опубликовано 60 статей, получено 4 авторских свидетельства на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения , приложений и списка использованной литературы, включающего 189 наименований. Работа содержит 236 стр. машинописного текста, а также 43 рисунка, 16 таблиц и8приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, а также новизна полученных результатов. Показан личный вклад, практическая значимость диссертационных исследований. Приведены сведения об использовании основных результатов исследований и апробации работы.

В первой главе дана классификация источников энергии и оценены их ресурсы. Определено, что возобновляемые источники энергии (ВИЭ)- это детерминированные, случайно детерминированные или случайные потоки энергии, возникающие в атмосфере и на поверхности планеты в результате взаимодействия веществ, сил и энергий. Возобновляемая энергия существует в окружающей среде постоянно и не требует специальных затрат на свое высвобождение.

На основании положения, что ископаемые энергоносители по определению являются невозобновляемыми, ограниченными и в скором будущем многие их виды будут исчерпаны, важно освоить новые, особенно возобновляемые источники энергии. Анализ существующих тенденций показал, что каждый новый источник требует от 30 до 50 лет для того, чтобы его доля в общем энергобалансе возросла от 1 до 10%. Прогноз ЮНЕСКО до 2025 года предполагает, что тенденцию к росту будут иметь только природный газ и ВИЭ. Но так как запасы газа быстро истощаются, альтернативой ископаемым энергоносителям остаются только ВИЭ. Однако, для того, чтобы эти источники (не считая гидравлическую энергию) внесли существенный вклад в энергоснабжение, на наш взгляд, необходимо долгосрочное, последовательное стимулирование научно-исследовательских и конструкторских работ в этом направлении, поиск новых технических, технологических и организационных решений как это делалось с другими энергоносителями, например, атомной энергией.

На основе анализа литературных источников автором установлено, что, часто в силу объективных причин, приводимые данные о ресурсах ВИЭ имеют значительное расхождение в оценках. Поэтому автором выполнена систематизация ресурсов ВИЭ и обобщение результатов, полученных разными авторами, уточнена доля ВИЭ для использования в электроэнергетике, их потенциал приведен к единой размерности, показаны новые логические связи, вытекающие из особенностей процессов преобразования отдельных источников энергии.

Электроэнергетика как одна из составляющих топливно-энергетического комплекса наглядно демонстрирует возможности интеграции возобновляющихся источников в энергобаланс. Анализ энергетической ситуации показывает, что пока для целей электроэнергетики в качестве экономически эффективных могут рассматриваться системы

преобразования гидравлической, солнечной, геотермальной и ветровой энергии. Их мощность в мировом энергобалансе на конец 1992 года составляла около 710 ГВт или 24,9%. Таким образом, уже сейчас ВИЭ играют заметную роль в энергоснабжении и в дальнейшем эта доля будет только возрастать. Это подтверждает выполненный автором анализ современного состояния и тенденций развития основных источников возобновляемой энергии.

В настоящее время ветроэнергетика является уже вполне сложившимся направлением, имеющим довольно длительные традиции. Ветроэнергетические установки мощностью от долей киловатт до нескольких мегаватт выпускаются во многих странах Европы и Америки и устанавливаются во всех частях света. Анализ литературных данных показывает, что установленная мощность ВЭУ в мире на уровне 1994 года составляет около 4500 МВТ, из них в Европе 700 МВт, а в США -1В00МВт. Предполагается, что к концу века мощность ВЭУ может достигнуть 6000 МВт.

Наряду с вовлечением ветровой энергии для производства электрической энергии и замещения других типов электростанций в крупных энергосистемах, существует и успешно развивается направление использования ВЭУ в автономных, изолированных от централизованного энегоснабжения системах. Для удовлетворения этих потребностей многие фирмы выпускают широкую гамму ветроагрегатов единичной мощностью от долей киловатта до 100 кВт.

В России развитие ветроэнергетики основывалось на фундаментальных исследованиях Н.Е.Жуковского, В.П. Ветчинкина, Г.Х. Сабинина, Фатеева Е.М. и др. Уже до войны было изготовлено много ветровых турбин с горизонтальной осью вращения мощностью 2,5; 6,5; 10; 14,5; 38 кВт. После войны интерес к ветроэнергетике был временно утрачен и фактически вновь проявился только в 80-х годах, т.е. намного позже чем в в остальном мире. Большой вклад в развитие научных исследований и разработок для отечественной ветроэнергетики внесли В.Н. Андрианов, Д.Н. Быстрицкий, Я.Б. Данилевич, Г.И. Денисенко, В.А. Минин, Е.И. Куклин, М.В. Кузнецов, В.В. Сидоров, В.П. Харитонов, Я.И. Шефтер и другие. Особенно интенсивно, хотя и не всегда поступательно ветроэнергетика начала развиваться с усилением экономических рычагов управления экономикой. В настоящее время в России начато производство нескольких типоразмеров ВЭУ. На наш взгляд, сближение внутренних российских и мировых цен на энергоносители ускорит этот процесс.

Производство электрической энергии из лучистой энергии солнца в настоящее время развивается по двум основным направлениям: 1 -путем термодинамического преобразования солнечной энергии; 2 - путем фотоэлектрического преобразования. Сопоставление энергетических путей преобразования солнечной энергии, показывает, что

при термодинамическом способе необходимо дополнительное трансформирование энергии в механическую, связанное с дополнительными потерями.

Более эффективно, на наш взгляд второе направление использования солнечной энергии - фотоэлектрическое преобразование. Общая мощность фотоэлектрических преобразователей в 1993 году составила около 420 МВт с ежегодным приростом 50-65 МВт.

Значительный прогресс в повышении КПД солнечных элементов был достигнут благодаря исследованиям Лидоренко Н.С., Алферова Ж.И., Андреева В.М., Грилихеса В.А., Румянцева В.Д., Стребкова Д.С., Умарова Г.Я., Закса М.Б. и др. , а также зарубежных ученых С.Фонаша, А.Ротворфа, Д.Кузано, Л.Казмерски, С.Вагнера, Е.Хамакава, Л.Фрааза, Т.Коутса, Дж.Микина и др.

Существенным недостатком солнечной энергии является ее низкая плотность, что требует значительной площади фотоэлементов, а значит значительной стоимости одного ватта мощности. Учитывая это, для снижения удельной стоимости систем солнечного электроснабжения может быть предложено два пути: первый - снижение стоимости полупроводникового материала и солнечного элемента; второй - предварительная концентрация солнечного излучения.

Из всех возобновляемых источников энергии гидравлическая в настоящее время используется особенно широко. Общая установленная мощность ГЭС в мире достигла 694200 МВт ( без учета малых ГЭС) и они вырабатывают около 2203000 ГВт-ч/год, что составляет немногим более 15% от мирового технического потенциала гидравлической энергии. В России установленная мощность крупных ГЭС составляет 42571 МВт, а выработка - ! 67000 ГВт-ч/год.

Систематических оценок теоретического и технического потенциала малой гидроэнергетики для всего мира почти не проводилось, однако в работах Васильева Ю.С., Михайлова Л.П., Обрезкова В.И., Резни-ковского А.Ш., Соколова Б.А., и др. отмечается, что мировой теоретический потенциал малой гидроэнергетики может составлять около 130000 ГВт-ч, в России технические ресурсы малой гидроэнергетики составляют около 357 млрдлсВт-ч.

К техническим ресурсам малой гидроэнергетики также могут быть отнесены и водохранилища неэнергетического назначения (для орошения, промышленного и коммунального водоснабжения, которых в России насчитывается более 800 и на некоторых из которых могут быть построены малые ГЭС. Технический потенциал водохранилищ неэнергетического назначения по данным Л.П. Михайлова составляет 2,2 млрд.кВт-ч.

Подробная оценка геотермальных ресурсов для России и стран СНГ и Прибалтики выполнена в Санкт-Петербургском горном институте проф. Ю.Д. Двдькишлм и проф. Э.И. Богуславским. Для целей

электроэнергетики в настоящее время наиболее перспективны гипертермальные зоны, например, зоны тихоокеанского и средиземноморского вулканических поясов, где сосредоточено до 80% всех вулканов на Земле (в России это камчатско-курильский район и район Северного Кавказа). В этих районах на глубинах 1-2 км исследовано более 100 геотермальных систем, в большинстве из которых температура теплоносителя (чаще всего воды) достигает 200 и более градусов. В этих районах и строятся чаще всего геотермальные электростанции. В настоящее время мощность ГеоТЭС построенных во всем мире составляет около 12000 МВт, в том числе в России 11 МВт (планируется к вводу в ближайшее время еще около 80 МВт).

Необходимость объединения установок и комплексное использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии обусловлена прежде всего разновременным и переменным характером прихода первичной энергии и проблемой аккумулирования и резервирования энергии. Такой комплексный подход позволяет решить ряд важных задач энергетики:

- создание локальных источников электро- и теплоснабжения удаленных потребителей;

- децентрализация тепло- и электроснабжения, повышение их надежности и ресурсообеспеченности;

- широкое использование местных источников энергии;

- обеспечение экологической безопасности производства и потребления энергии для нужд промышленности, сельского хозяйства и жилищно-коммунальной нагрузки.

Решению этих задач способствует возрастающая самостоятельность отдельных областей и регионов России в экономическом и промышленном развитии. Для вовлечения НВИЭ в энергобаланс региона необходимо иметь набор методик мобильной оценки ресурсов энергии для требуемого пункта или региона в целом с тем, чтобы затем можно было определить возможную долю каждого из источников. Методики должны в условиях неполноты исходной информации адекватно отражать реальный процесс прихода и распределения энергии, быть легко адаптируемыми к требуемым системам преобразования и ориентированы на компьютер.

В заключении данной главы сформулированы основные задачи настоящих исследований.

Во второй главе рассмотрены проблемы аккумулирования энергии ВИЭ, даны классификации аккумулирующих систем и их модели.

Ключевой проблемой, от решения которой во многом зависит широкое вовлечение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для удовлетворения потребностей человека, является проблема перераспределения получаемой от возобновляемых источников энергии во

ю

времени. При этом следует учитывать, что неравномерен не только график производства, но и график потребления энергии. Для согласования этих процессов на наш взгляд возможно использование следующих способов управления: 1) недоиспользование энергии возобновляемых источников путем сброса излишков при превышении производства над потреблением; 2) накопление излишков энергии в периоды максимума прихода ВИЭ и отдача в периоды минимумов, т.е. использование принципа аккумулирования; 3) подстраивание процесса потребления под процесс производства. Наиболее эффективен по мнению автора второй способ управления.

Вопросам аккумулирования энергии возобновляемых источников посвящены работы Апариси P.P., Андрианова В.Н., Ахмедова Р.Б., Быстрицкого Д.Н., Денисенко Г.И., Виссариокова В.И., Зубарева В.В., Салиевой Р.Б., Сироткина H.H., Тарнижевского Б.В., Твайделла Дж., Уэйра А., Шефтера Я.И., Яраса Я., Хоффмана Л. и др. Вместе с тем недостаточно рассмотрены вопросы согласования процессов производства и потребления энергии с помощью систем аккумулирования в реальном масштабе времени, динамики емкости аккумулятора, оптимизации системы энергоснабжения с учетом типа аккумулятора.

Большой цикл работ выполнен по вопросам аккумулирования энергии водного потока. В силу значимости этого источника энергии вопросы использования водной энергии имеют весьма глубокие теоретические исследования, в том числе по регулированию стока и аккумулированию энергии с помощью водохранилищ. История этих исследований в России насчитывает более 60 лет, наиболее плодотворно они развивались в трех известных научных школах - в ЛПИ ( школа A.A. Морозова), в МИСИ (школа Ф.Ф. Губина) и в МЭИ (школа Т.Л. Золотарева). Значительные результаты были получены Александровским А.Ю., Арефьевым Н.В., Асариным А.Е., Бестужевой К.Н., Васильевым Ю.С., Елаховским С.Б., Карелиным В.Я., Каролем Л.А., Клишевичем Г.В., Малининым Н.К., Обрезковым В.И., Резниковским А.Ш., Соколовым Б.А., Тананаевым A.B., Тягуновым М.Г., Федоровым М.П., Филипповой Т.А., Шейнманом Л.Б., Щавелевым Д.С. и другими. Однако следует отметить, что выполненные работы в основном посвящены вопросам перераспределения и аккумулирования водной энергии применительно к работе в крупной энергосистеме и оставляют вне рассмотрения работу гидроэнергетической установки в небольших и особенно в изолированных энергосистемах.

На основе анализа публикаций нами приведена классификация наиболее распространенных аккумулирующих систем.

При моделировании работы аккумулирующей системы (АС) в схеме энергоснабжения возможны два варианта: 1) работа АС в энергосистеме, имеющей мощность значительно превышающей мощность АС, т.е. в крупной энергосистеме; 2) работа АС в автономной энергосистеме,

iL

имеющей мощность соизмеримую с мощностью АС. Анализ публикаций Д. А.Бута, В.ВЗубарева, В.С.Шарыгина, В.А.Всникова, Н.В.Гулиа, А.Г.Тер-Газаряна, Г.Брехна, Р.А.Фернандеса и других, посвященных работе различных типов АС в энергосистеме, позволил разработать алгоритм работы АС в крупной энергосистеме и выявить наиболее продвинутые в техническом отношении типы АС. Во втором варианте емкость АС должна быть такова, чтобы обеспечивать регулирующую и частотоформирующую функции в локальной энергосистеме. Для этого необходимо в каждый момент времени знать сколько энергии производится и сколько потребляется. Для автономного энергокомплекса в каждый i-й период времени можно записать следующее уравнение баланса:

A P¡ = PH¡ - Рэю, (1)

где PH¡ - электрическая нагрузка в i-й период; Рэю- электрическая энергия, вырабатываемая составляющими энергокомплекса в i-й период. В предположении, что КПД разрядки постоянен и равен tjac, при вычислении A P¡ возможно несколько случаев:

1) если A P¡ < 0, то имеется избыток энергии при условии, что все составляющие энергокомплекса передают всю энергию в сеть. Избыточная энергия направляется в АС и там аккумулируется в зависимости от соотношения между избытком мощности и остаточной емкостью АС.

махе макс

Если A P¡ >Pac¡ - Pací , то АС заряжается до значения Pací+i= Рас , в противном случае - до значения Рас.ti =Pac¡ - A P¡;

2) если A P¡> 0, то нагрузка превышает выработку энергии составляющими энергокомплекса. В этом случае состояние системы зависит от величины X i

мин

XF A P¡ - Т1АС (РАС, - РАС ) , (2)

а) если X i > 0, то суммарная ншрузка не может быть полностью удовлетворена за счет работы энергокомплекса. АС разряжена до минимума и остается непокрытая нагрузка значением X ¡.

б) если X i <0, то нагрузка обеспечивается за счет работы АС и уравнение разряда АС будет иметь вид:

Pací+i=Pací- APí/л ■ (3)

В случае а) остается непокрытая нагрузка X¡. Так же возможны аварийные ситуации. В конечном итоге обе эти ситуации приводят к эко-

номическому ущербу от недодачи энергии C(Xj) для всех Xj > 0 и C(Xi) = 0 при Xi <0. При этом нет необходимости различать функции ущерба от недодачи и от аварии. Для того чтобы в краткосрочном и среднесрочном плане определять параметры и оптимизировать работу АС использован в качестве расчетного интервала i один час и интервала осреднения - один год как соответствующих периодичности стохастических серий Рш, Рэкз, А Pi, Xi, Предполагаемые затраты по эксплуатации энергокомплекса за год Зэк, состоящего в общем случае из ветровой, солнечной и гидроэнергетической установок, складывается из затрат по солнечной батарее Ci(Scb), по ветроагрегату С2(Рвэу), по гидроэнергетической установке СзШц-эу) как функций от основного геометрического размера , а также от издержек по эксплуатации аккумулирующей системы С(Рас) и выплаченной потребителям суммы ущербов от п случаев неподанной в срок энергии:

макс п

Зэк = Ci(Sce) + C2(FB3y) + C,(Direy) + C(PAC) + 2 C(X,) (4)

i=l

Минимизация Зэк по составу энергокомплекса и мощности отдельных его составляющих при заданном графике нагрузки позволяет определить емкость АС при различных соотношениях мощностей составляющих энергокомплекса.

В третьей главе рассматриваются теоретические аспекты гидравлического аккумулирования энергии возобновляемых источников. Для этого выполнен анализ основных ресурсных характеристик солнечной радиации , ветра и речного стока с целью выявления их общих свойств и особенностей. Показано, что эти источники имеют единую генетическую структуру, обусловленную влиянием солнечной активности на общую циркуляцию атмосферы. Проблемам исследования влияния изменений солнечной активности на гидрометеорологические процессы посвящены работы A.A. Гирса, Ю.И. Витинского, И.П. Дружинина, Б.И. Сазонова, М.С. Эйгенсона, А.С.Монина, А.Б. Питтока, А.Ш. Резниковского, С.П. Хромова и др. Обобщение результатов многолетних изменений приращений чисел Вольфа, меженного расхода и повторяемости атмосферной циркуляции для центральных областей Росссии подтверждают наличие корреляции между рассматриваемыми явлениями.

Однако, наряду с элементами сходства рассматриваемых источников энергии выявлены и принципиальные отличия. Так, например, понятие объема речного стока имеют вполне реальный смысл, в то время как соответствующие аналоги в ветро- и гелиоэнергетике по существу отсутствуют. Также несколько различна роль аккумулирующих устройств. У гидроэлектростанций водохранилище аккуму-

лирует сам энергетический ресурс (водную энергию) и путем регулирования стока формирует в определенной степени режимные параметры и выдачу энергии самой ГЭС, в то время как у ВЭС или СЭС, работающих только по вынужденному режиму приходу энергии, аккумулируется лишь вырабатываемая энергия. Сравнение возможно, но, например, в отношении ГАЭС.

В гидроэнергетике вопросам изучения характеристик речного стока посвещены работы Г.А.Гриневича, С.Н.Крицкого, Н.А.Картвелишвили, М.Ф.Менкеля, А.Г.Ивахненко,

А.Ш.Резниковского, Г.Г.Сванидзе и др. Наибольшее распространение при описании речного стока получили модели стационарного случайного процесса, протекающего во времени приблизительно однородно и имеющего вид случайных колебаний вокруг некоего среднего значения , причем ни средняя амплитуда, ни характер этих колебаний не имеют существенных изменений с течением времени. Отмечая хорошо проработанный математический аппарат предлагаемых методов моделирования речного стока, отметим, что он дает достоверные результаты при наличии сравнительно длинных (измеряемых десятками лет) рядов наблюдений и используются при исследованиях долгосрочных режимов работы ГЭС. Однако они крайне сложны для практического использования при исследованиях краткосрочных режимов, необходимых при создании энергетических комплексов на малых реках, имеющих весьма ограниченные периоды наблюдений за стоком. Поэтому, на наш взгляд, в этих случаях можно пренебречь многомерностью распределения и использовать более простые модели, основанных на использовании методов Монте-Карло и таблиц Фостера или Крицкого-Менкеля и др. Элементы данного метода, адаптированного к решаемым проблемам комплексного использования и гидравлического аккумулирования энергии возобновляемых источников, использованы в настоящих исследованиях.

В ветроэнергетике, в отличии скажем от гидроэнергетики, очень велико влияние местных особенностей формирования ветрового режима, поэтому универсальные модели распределения имеют меньшую точность, хотя и имеют достаточно широкую практику применения, чаще всего из-за недостатка фактических данных наблюдений. В этой области работали и предложили свои распределения Борисенко М.М., Поморцев М.С., Колодин М.В., Гуллен, Вейбулл, Гудрич, Гриневич Г.А. и др. Наибольшее распространение при моделировании случайного процесса движения ветрового потока в настоящее время получило распределение Вейбулла-Гудрича, которое использовано и нами при разработке инженерных методов оценки ветроэнергетических характеристик.

Использование солнечной энергии для целей энергетики берет начало с работ Б.П.Вейнберга в 20-е годы, когда на основе обобщения

фактических наблюдений и теоретических расчетов был составлен первый солнечный кадастр. Позднее, в 40-60 годы усилиями С.М.Горленко, И.Н.Ярославцева, Я.А.Цуцкеридзе, О.А.Перовой и других были выполнены кадастровые оценки гелиоэнергетических ресурсов по республикам Средней Азии и Закавказья. Важное дополнение к методикам составления кадастра внес Б.В.Тарнижевский, предложивший учитывать связи между метеорологическими факторами и конкретными солнечными энергетическими установками. Качественным шагом вперед в деле создания современного солнечного кадастра явились более поздние работы Т.Г.Берлявд, Г.А.Гриневича, Н.В.Кобышевой, Г.Я.Наровлянского, З.И.Пивоваровой, Р.Б.Салиевой, В.В.Стадник и др., а также Дж.АДаффи., У.А.Бекмана, СтЛингова, Л. Махта и др.

Таким образом, характеристики ВИЭ могут моделироваться как непрерывной случайный процесс. Наиболее полно их природа может описываться как нестационарный случайный процесс, т.е. предполагается возможность их развития во времени. Обобщая данные применительно к речному стоку, к ветровому режиму, к приходу солнечной радиации на землю, отметим, что реальный нестационарный случайный процесс прихода ВИЭ Х(1) может быть разбит на детерминированную и вероятностную составляющие. Учитывая отмеченные выше общие свойства ВИЭ для приходов солнечной, ветровой и гидравлической энергии, нами предлагается записать общее уравнение для Х(Ч) в виде: Х(1) = У(Ч) + 2(4) £ (4), где - Уф, 2(0 - детерминированные составляющие, поддающиеся точному расчету или вероятностные составляющие, выявленные по результатам натурных наблюдений; С, (1) -случайная составляющая, не поддающаяся предсказанию.

Для упорядочения первичной информации по инсоляции и ветровому потоку автором разработана многофункциональная база данных с простым и наглядным алгоритмом аппроксимации и обработки исходной информации под требуемые условия. База данных (БД) ориентируется на персональный компьютер и обеспечивает выборку требуемой информации о солнечной инсоляции и ветровом режиме для задаваемой точки по данным ближайших пунктов наблюдения.

Программная оболочка БД позволяет решать следующие задачи:

а) просмотр-редактирование записей в БД;

б) возможность добавления новых записей;

в) поиск ближайших пунктов наблюдения к заданному и определения в нем значений полей БД методом трех точек;

г) получение твердых копий (распечаток) данных;

д) подготовка данных для передачи в основную программу оценки потенциала.

Общие свойства возникновения ветровой, солнечной и гидравлической энергии создают предпосылки для их объединения в энерго-

комплексы. Кроме того, переход к новым принципам формирования региональной политики, требуют изменения целевой функции и методики определения эффективности инвестиций. На основании выполненных наших исследований, а также исследования СПбГТУ, МЭИ, АО "Энергия", МП "Экоэнергетика" и других показано, что применение ВИЭ особенно перспективно для энергоснабжения мелких и средних потребителей (до 1000кВт). Выбор схемы энергоснабжения на основе ВИЭ небольшог о потребителя должны в стоимостном выражении (Зэк) быть приведены также к текущему времени и сопоставлены с предельной ценой Ц. Если Зэк ■ Ц, то схема эффективна, в противном случае ее необходимо пересматривать. Пересмотр может идти по нескольким направлениям. Среди них предлагаются следующие:

1) изменение состава и структуры энергокомплекса путем включения и исключения отдельных источников энергии;

2) изменение удельного веса отдельных составляющих при неизменной структуре всего комплекса;

3) изменение технологических схем преобразования отдельных видов возобновляемой энергии при неизменном составе участников энергокомплекса.

Таким образом, процесс размещения и структурирования энергокомплекса может быть представлен в виде иерархической структуры.

На верхнем уровне производится выбор перспективных источников возобновляемой энергии для удовлетворения графика потребностей.

На следующем, более низком, уровне формируется состав энергокомплекса с параметрами под график потребностей.

На третьем уровне производится расчет параметров каждой установки, входящей в состав энергокомплекса.

Четвертый уровень - оптимизационный, позволяющий минимизировать стоимость энергокомплекса при одновременном удовлетворении графика потребностей, например, по зависимости (4).

В случае, если перебор всех возможных вариантов не приводит к выполнению условия Зэк ■ Ц, вариант использования энергокомплекса на ВИЭ следует признать неприемлемым на текущем этапе времени, что, однако, не исключает его эффективности в перспективе.

Существенное улучшение показателей энергокомплекса может быть получено, если в его составе будет гидроэнергетическая установка, обеспечивающая аккумулирование энергии. Исходя из этого рассмотрены более подробно алгоритмы определения оптимальных параметров системы гидравлического аккумулирования.

Исходя из рассмотренных понятий гидравлического аккумулирования, установки, использующие принципы гидроаккумулирования можно представить в виде классификации, приведенной на рис.1. В этой, весьма дeтqшиниpoвaннoй классификации, имеются области соприкосновения, где может быть обеспечено гидроаккумулирование

Гидроаккумулируюпдае установки

Установки аккумулирующие тепловую энергию

Установки аккумулирующие электроэнергию

Установки аккумулирующие механическую энергию

Установки аккумулирующие лучистую энергию

ГЭС-ГАЭС | |сэс-гэс! |СЭС-ВЭС-ГЭС| [ВЭОТАЭСI 1 СЭС-ВЭС-ГАЭС

Рис. 1. Классификация гидроаккумулирующих установок

нескольких видов энергии, т.е. образуются энергокомплексы из установок, преобразующих нескольких видов энергии.

Исходя из изложенного, нам представляется, что постановка задачи оптимизации системы с гидравлическим аккумулированием должна предусматривать как выбор состава генерирующих установок на ВИЭ, так и выбор систем гидроаккумулирования, наиболее подходящих для обеспечения требований потребителя. Требование максимизации выработки энергии ветровой и солнечной электростанциями при заданной обеспеченности позволяет полностью утилизировать соответствующий тип энергии за счет гидроаккумулирующей установки. Для определения объема воды, который необходимо запасать или срабатывать для удовлетворения нагрузки потребителя, произведем почасовое и посуточное сравнение нагрузок. Тогда максимальные значения емкости для турбинного и насосного режимов, обеспечивающие бесперебойную работу в течении суток и месяцев при недостаточной мощности установок на ВИЭ может быть найдена по зависимостям :

РВИЭ!

3530 Ни т]ц

макс, 1=1...24ч

Л

суг 24 Г Рш-РвИЭ1

2 -

V 3530 Нй л :

макс, j = 1...365д.

Ун,=

(Рвиа - Рш) Л 1

макс, 1 — 1 ...24ч.

3530 Нш

сут 24 (РвИЭ! " Рш) л ш

V- = 2 -

У

(5)

1=1

3530 Н„

макс, ] = 1 ...365д.

суг сут

ДУ]= V* - У„з,

сут сут

"N^+1 = + Д^

На рис. 2 показан пример замещения графика нагрузки автономного потребителя с помощью ветровой и фотоэлектрической установок по условию максимизации выработки энергии составляющими энергокомплекса, работающими по вынужденному графику с обеспечением регулирующей и перераспределяющей функций ГАЭС.

У

График нагрузки

10 Н 5 0

ш; ■ | ;;; 11 ¡ц I ртпгм;

О СО О \0 О

—< <ч <м

ю

ся

оо

ч-

сч

Время,часы

□ ВЭС, кВт НСЭС, кВт □ГАЭС(разрад),кВт ПГАЭС(заряц),кВт

Рис. 2. Замещение графика нагрузки автономного энергокомплекса установками на ВИЭ с гидроаккумулированием

/о

В четвертой главе на основе модельных лабораторных исследований рассматриваются вопросы аккумулирования водной энергии путем внедрения режимов ГЭС-ГАЭС и НС-ГАЭС. Для более гибкой и маневренной работы энергокомплекса с гидравлическим аккумулированием, целесообразно иметь гидроэнергетические установки,

обеспечивающие двусторонний режим работы. Учитывая, что традиционные ГАЭС не так широко распространены и выполняют более общее функции регулирования, а также необходимость создания сравнительно дешевых гидроаккумулирующих систем предложена и экспериментально обоснована возможность работы ГЭС и НС в режимах ГЭС-ГАЭС и НС-ГАЭС, Эти режимы могут быть внедрены при реконструкции ГЭС и НС, которая уже давно назрела, так как в результате интенсивной эксплуатации, особенно в последние годы, основное энергетическое оборудование, электротехнические, коммутационные, радиорелейные системы и системы защиты физически изношены, морально устарели, требуют замены и модернизации. Так же очень актуально использование такого обратимого оборудования для малых энергокомплексов при использовании типовых турбин и серийных насосов. Поэтому нами выполнены лабораторные исследования насосных режимов работы агрегата ГЭС, а также турбинные режимы работы агрегата НС.

На экспериментальном стенде был смоделирован проточный тракт блока ГЭС с рабочим колесом ПЛ-15/984 диаметром 350 мм. Подробное описание стенда, контрольно-измерительной аппаратуры и методики исследований приведены в работах автора. Для построения универсальной энергетической характеристики блока ГЭС в насосном режиме были получены рабочие характеристики при углах q> от -10 до +20 градусов и широком варьировании углами установки лопаток направляющего аппарата а . Эти эксперименты показали, что зависимость КПД от значений а при <р = const выражена слабо. Характеристика блока ГЭС в насосном режиме приведена на рис.3. Максимальное значение КПД в насосном режиме для данного колеса составило 77,2%. Эти исследования были проверены с результатами натурных исследований выполненных на Киевской ГЭС совместно с дирекцией каскада Среднеднепровских ГЭС под руководством С.И.Поташника. Сопоставление полученных результатов показало хорошую сходимость результатов.

По результатам исследований, сделаны рекомендации, которые необходимо учитывать при внедрении режимов ГЭС-ГАЭС.

я!, oÇ/мт J40 г

120

О,S 0,t 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,$ 2,в 3,0 3,2 3,4 3,6 3,в 4,0

Рис.3. Универсальная характеристика модели блока ГЭС-ГАЭС с рабочим колесом ПЛ-15-984-35 (насосный режим):

Линии ограничения: 1- по турбине; 2- по напору; 3- по генератору (20 Мвт);

4- по кавитации;

5- рабочая точка натурных исследований.

Возможности внедрения режимов гидроаккумулирования на НС рассматривались в работах Аршеневского H.H., Беляева С.Г., Васильева Ю.С., Виссарионова В.И., Карелина В.Я., Подласова A.B., Румянцева A.M., Шарыгина B.C., Фомина A.B., Brada К., Blaha J., Spanglera D., Schnitzeva V. и других . Возможность внедрения режима гидроаккумулирования на НС определяется наличием лопастной системы с S-, образным профилем. Преимущества этого типа профиля для обратимой работы еще в 50-ые годы были показаны при модельных исследованиях для приливной электростанции Ране. С другой стороны агрегаты НС -это высокоманевренное оборудование, которое может использоваться для регулирования нагрузки энергосистемы.

Широкий круг энергогидравлических исследований НС в режимах НС-ГАЭС был проведен в 80-е годы на кафедре ВИЭГ под руководством профессора В.И.Виссарионова. Автором исследованы энергетические, гидравлические и гидродинамические характеристики обратимых режимов работы низконапорных НС с горизонтальными кап-сульными агрегатами. Выполнены исследования для двух компоновочных решений - с капсулой на стороне всасывания и с капсулой на напорной стороне. Полученные энергетические характеристики доказывают преимущество компоновки с капсулой на напорной стороне.

Это преимущество выражается более высоким КПД и в насосном режиме (на 2%), и в турбинном режиме (на 3,6%). Подробный анализ энергетических исследований приведен в наших работах, здесь же отметим, что в обоих режимах уровни КПД весьма высоки, что свидетельствует о принципиальной и энергетической возможности внедрения на НС режимов НС-ГАЭС.

Для выяснения характера трансформации гидравлической энергии в водопроводящем тракте выполнены гидравлические исследования по зондированию потока в характерных створах и сечениях, а также гидродинамические исследования турбинных и насосных режимов.

Результаты исследований показывают, что энергетические характеристики режимов ГЭС-ГАЭС и НС-ГАЭС весьма высоки и не очень отличаются по уровню КПД от "чистых" ГАЭС. Гидравлические и гидродинамические исследования подтверждают, что использование обратимых режимов при работе ГЭС и насосной станции не требует специальных дополнительных мероприятий по укреплению и усилению конструкции, упрочнению элементов проточного тракта и т.д.

В пятой главе рассмотрены вопросы гидравлического аккумулирования солнечной энергии для систем водоснабжения и электроэнергетики.

Система гидравлического аккумулирования солнечной энергии состоит из:

- солнечной панели с системой управления для слежения за солнцем;

- согласующего элемента;

- насосной установки, содержащей приводной электродвигатель, насос и водопроводы;

- баков-аккумуляторов.

В отличии от насосной станции, работающей в энергосистеме, случайный характер поступления солнечной энергии в каждый рассматриваемый промежуток времени определяет параметры НС как случайные величины. Оптимальный режим ее работы сводится к решению следующего критериального уравнения:

РСБ = РН/Т]с . (6)

где Рсб - выходная пиковая мощность солнечной батареи,

Рн - потребляемая мощность насоса.

"П с - КПД системы "согласующий элемент -насосная установка".

Большой вклад в развитие водоподъемных фотоэлектрических систем внесли ученые: Лукутин Г.Я., Захидов P.A., Салиева Р.Б., Ума-ров Г.Я., Неигаал, Moltin, Rober и др.

Для оптимизации режима работы системы гидроаккумулирования с фотоэлектрической насосной установкой и выполнения условия (6) необходимо обеспечить максимизацию следующих параметров:

- объема подаваемой воды - V;

- коэффициента полезного действия системы - п с;

- коэффициента использования мощности солнечной батареи Ксб.

Для достижения этих целей и оптимизации системы "солнечная

энергия - солнечная батарея - промежуточное звено - насос - гидроаккумулятор", автором предложены математические модели каждого из элементов системы и созданы программные комплексы для персональной ЭВМ для их совместной оптимизации.

Для расчета интенсивности солнечной радиации, поступающей на произвольно ориентированную наклонную площадку, создана математическая модель, реализующая алгоритм, описывающий положение плоскости, ориентированной относительно земли (независимо от того, неподвижна эта плоскость или перемещается относительно земли) и положение солнца относительно этой плоскости с помощью системы уравнений, в которую входят ряд углов: широты местности, склонения солнца ( угол между положением солнца в полдень и плоскостью экватора), наклона площадки относительно горизонтальной поверхности, азимута солнца, угла падения прямого солнечного излучения, зенитного угла солнца (угол между направлением на солнце и вертикаль), высоты солнца.

Решение системы уравнений позволило определить соотношения между потоками суммарного и диффузного излучений, а также приходов солнечной радиации.

При разработке математических моделей солнечного излучения для земных условий учтено ослабление света в оптической среде за счет рассеяния и поглощения (экстинции).

Приход солнечной радиации на площадку Б перпендикулярную направлению солнечных лучей за рассматриваемый промежуток времени 1Р= 1зах - ^восх может быть получен из выражения:

^зах

Н = к Б / Е Л , (7)

£восх

где к - поправочный коэффициент; Е - интенсивность.

Общий приход солнечной радиации на произвольно ориентированную площадку складывается из облученности прямой, рассеянной и отраженной радиацией. Для привязки полученных значений прихода солнечной радиации к фактическим условиям метеорологической обстановки, при каждом цикле расчетов выполняется верификация модели с использованием фактически наблюденных значений прихода сол-

печной радиации с помощью коэффициента к, который вводится в расчетную схему. Сопоставление приходов суммарной радиации на горизонтальную поверхность, полученных в результате расчетов на модели и данные наблюдений, показывает хорошую сходимость результатов.

Используя разработанный программный комплекс выполняются расчеты почасовой мощности солнечной радиации падающей на горизонтальную поверхность, на наклонную поверхность и на следящую поверхность. На рис. 4 показаны некоторые примеры расчета по данной модели для различных временных интервалов и разного наклона приемной площадки.

Математическая модель солнечной батареи основана на работах Н.С. Лидоренко, Ж.И Алферова, В.М Андреева, М.М Колтуна, В.Д Румянцева, М.Б Кагана и др., посвященных теории и экспериментальному исследованию свойств солнечных элементов (СЭ), и солнечных батарей (СБ).

Работа солнечных батарей (СБ) в наземных условиях происходит при переменной плотности радиации, поступление которой определяется суточным ходом, метеоусловиями прозрачностью атмосферы. Как известно, при изменении Е пиковой мощности СБ изменение Рн происходит в основном за счет изменения тока солнечной батареи I. Анализируя зависимости основных параметров СБ от интенсивности радиации, установлено, что при низких Е (Е < 100 Вт/м2) и напряжение ин резко падает. Поэтому в модель введено ограничение по минимальному уровню интенсивности, при котором еще возможно нормальное фунционирование СБ и всей системы в целом.

В качестве приводных двигателей в данной работе проанализирована работа двигателя постоянного тока (ДПТ) и асинхронного двигателя (АД) переменного тока.

Основными величинами, связывающими работу двигателя и насоса, являются угловая скорость со и мощность Р. Для их связи с параметрами солнечной батареи предложено выражение

1 1Ф-1

для ДПТ - со =--111 [1+- З-ИЯя-Ип)

КФА 10 (9)

для АД - ю = 2 л Г / Р,

где - К - постоянная Больцмана; Ф - магнитный поток двигателя; А-коэффициент приближения реального СЭ к идеальному; - последовательное сопротивление контактных слоев СЭ; 1ф - ток генерируемый СЭ; I - ток нагрузки (двигателя); 1о - обратный ток насыщения; - ток якоря; Г - частота переменного тока.

а)

б)

о е 7 8 Э 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Врег1я (часы)

Следящая Наклонная Горизонтальная

Рис. 4.Иллюстрации работы программного комплекса по расчетам поступления и преобразования солнечной энергии: а) поступление составляющих солнечной радиации (кВт-ч/м2 в месяц) в течении года; б) сопоставление интенсивности солнечной энергии для разных наклонов приемной площадки (июльский день) в) сравните графика нагрузки и выработки энергии СБ разной площади для определения суточной емкости аккумулятора

При применении привода переменного тока для вращения насосов учтено их подключение через инвертор электроэнергии, который обеспечивает регулирование частоты вращения насосов и создает благоприятные условия для повышения эффективности водоподъемной установки и выбора ее режима работы в зависимости от интенсивности солнечного излучения. Следует отметить, что при таком управлении частотой вращения асинхронного двигателя (АД) потери мощности невелики, что является главным преимуществом данного метода.

Вышеизложенный метод позволяет в результате регулирования выходной мощности привода выбрать оптимальный режим насоса в зависимости от параметров СБ, изменяющихся из-за непостоянства прихода солнечной радиации.

В процессе запуска солнечной водонасосной установки при минимальной радиации Е = Ешш пусковой момент электродвигателя Мп должен превышать момент трогания насоса М^,. Таким образом, условиями выбора расчетного режима в системе "солнечная батарея - двигатель - насос" являются:

М > Мтр при Е = Ешш

(10)

Рпотр Poirr ПрИ Емин < Е < Емахс

Для получения оптимального соотношения между моментом и частотой вращения насоса в рабочей точке необходимо соблюдение соотношения:

coM = pgQ/Ti„. (11)

В качестве примера на рис.5 показаны отдельные результаты расчета системы гидроаккумулирования при совместной работе солнечной батареи с различными типами приводных двигателей, и другого оборудования. Как показали практические расчеты, если вся вода используется для выработки электроэнергии с помощью гидроагрегата, то около (50 - 55)% энерх ии, производимой солнечной батареей, может выдаваться с гарантированной обеспеченностью.

В шестой главе рассмотрены вопросы гидравлического аккумулирования ветровой энергии с помощью чисто механической системы -ветронасосной установки (ВНУ) либо с промежуточным преобразованием ветровой энергии в электрическую. На основе анализа балансов преобразования энергии показано, что при использовании ВНУ наиболее эффективно объединение быстроходного ветроколеса с лопастным насосом, так как максимумы мощности ветроколеса и мощность лопастного насоса пропорциональны кубу частоты вращения. Из-за

б) месячные объемы воды

16000 14000

S

Ч| 12000

- 10000

I

3 8000 я

I 6000

¿ 4000 О

2000 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Месяцы

□ Вариант с АД В Вариант с ДПТ+АБ

□ Вариант с ДПТ от АБ или СБ Ш Вариант с 2-мя ДПТ по 0.5Р

Рис.5. Гидравлическое аккумулирование солнечной энергии комплексом "солнечная батарея-насосный агрегат-аккумулятор" (Бсб = 10 м2, Нда = 1кВт, Ннас = 14 метров )

различных частот вращения необходимо применять между этими машинами повышающий редуктор.

Для подбора оптимальных параметров насоса и ветротурбины соотнесены их мощности, соответствующие оптимальным в точке к.

При заданных параметрах ветроагрегата и типе используемого насоса даамстр насоса, оптимального для данного ветроагрегата, нами рекомендуется определять по зависимости:

2

Си от Т|ред Р» Я ОвК ^вк Т)н макс

Т)= / ----. (12)

В Ок Кнопт Инк р

где Ок, Пнк - подача и частота вращения насоса в точке к;

Кнопт, т] нмакс - приведенный напор и значение КПД в оптимальной точке;

Эвк - диаметр ветроколеса;

уВк - скорость ветра, соответствующая точке к;

Сиоггг - значение коэффициента скорости ветра в точке оптимума

характеристики ветроколеса; Рв, р - соответственно плотность воздуха и воды. Поскольку частота вращения насоса и ветроколеса не совпадают необходимо оптимизировать передаточное число редуктора ¡.

Пн / Кнопт Z

i= -; i = D ,/—- - vBk • (13)

пвк у g Hk Dbk

где Z - быстроходность ветроколеса; Ht - напор в точке k.

После оптимизации параметров ВНУ может быть выполнен расчет системы гидроаккумулирования. Подача насоса вычисляется по формуле:

Л Рвкк

Qk= - . (14)

8 р Hk

С изменением скорости ветра точка к перемещается по характеристике ветроколеса на интервале l...m и в каждый промежуток времени At* значение скорости vBki однозначно определяется квазипостоянным значением скорости ветра, т.е. vBk = const 11m. Тогда общий объем сак-тгумуттипгтяыный чя впрма Т fwrrpr пяпш •

т

m

Vt= 2 Qki(vBk = constIi ) Д tj .

(15)

Баланс объемов воды, подаваемой и потребляемой за расчетный период Л t

где Vo - объем в баке-аккумуляторе в начальный момент времени;

2 В Д t - суммарное водопотребление в течении времени 0...L При Т=24 часа данная сумма будет равна среднесуточному водопотребле-нию Вс.

Для суточного баланса необходимый объем бака-аккумулятора будет равен:

Для использования в системе гидравлического аккумулирования ветровой энергии канала электрической энергии разработана математическая модель ветроэлектрического агрегата (ВЭА), особенностью которой является энергетический анализ ветрового режима в рассматриваемом месте и определение мощности и выработки энергии принятым типом генератора и характером работы в энергосистеме.

Аккумуляцию ветровой энергии в больших масштабах рационально осуществлять с помощью водохранилища гидроэнергетической установки, а именно ГЭС или ГАЭС. Энергокомплекс ВЭС-ГАЭС обеспечивает аккумулирование электрической энергии за счет экономии воды верхового водоема при работе ВЭС в энергосистему, а также за счет закачки воды агрегатами ГАЭС при питании их в насосном режиме от ВЭС в периоды избытка энергии в энергосистеме. Весьма интересен также вариант использования водохранилища ГЭС, т.е. ВЭС-ГЭС. Как правило, максимум зимних скоростей ветра совпадает с пиком энергопотребления. В то же время годовой сток рек имеет обратный характер с минимумом в зимнее время. Таким образом, энсрго-комплекс ГЭС-ВЭС эффективно может дополнять друг друга. Наличие у ГЭС водохранилища годичного или многолетнего регулирования позволяет обеспечить работу ВЭС с максимальной выработкой. На части агрегатов вводится вынужденный режим, связанный с необходимостью подстраиваться под фактический, зависящий от реальных характеристик ветрового потока, режим работы агрегатов ВЭС. Объем воды, который может быть оставлен в водохранилище в ьый период за счет работы ВЭС будет равен

т

VT = V0+ Vt -Б BiAti ,

(16)

Vaioc = Vt max | , t= 1...24ч.

OQ

3i

Vi= - , (17)

9,81 Hi ti гэа

где Hi, т) гэа - средние значения напора и КПД ГЭС в период времени Ti. Расчетный промежуток времени, в течении которого по условиям эксплуатации может быть сработан накопленный объем Vi за счет работы ГЭС с расходами Q'Pj большими зарегулированных для данного периода QPi составит:

Vi

TPi= - . (18)

(Q'pi-QpO

Если задается TPi = const, то определяется Q'Pi при условии, чтобы Q'Pi было МбНЬШС Qmskc» ГДС Qmsucc" максимальная пропускная способность турбин ГЭС, работающих по вынужденному графику.

Выполнив расчеты для всего цикла регулирования, получен закон наполнения и сработки водохранилища и график распределения мощности между участниками энергокомплекса ВЭС-ГЭС. Предлагаемая схема позволяет повысить зарегулированную мощность ГЭС и повысить гарантированную отдачу ВЭС . Наиболее эффективно строительство таких энергокомплексов на базе действующих ГЭС, нуждающихся в реконструкции.

В седьмой главе проанализированы основные факторы воздействия объектов энергетики на окружающую среду, дана классификация воздействий установок на основе ВИЭ на окружающую среду. Рассмотрены основные положения концепции экологической безопасности объектов энергетики применительно к использованию возобновляющихся источников энергии.

Показано, что в условиях социально-ориентированного государства и рыночной экономики повышаются природоохранные требования к объектам энергетики. В условиях платного природопользования экологические преимущества нетрадиционных энергоустановок повышают их экономическую эффективность и конкурентноспособность. Это должно учитываться при экономическом обосновании параметров систем энергоснабжения на основе ВИЭ. Вопросам экономического обоснования вариантов использования возобновляемых источников энергии (не считая гидроэнергетических объектов) посвящены исследования Богуславского Э.И., Барабанера Х.З. , Воронкина А.Ф., Воробьева Б.В., Долгова П.П., Лисочкиной Т.В., Минина В.А., Муругова В.М., Федорова М.П., Шефтера Я.И., Яраса Л., Яраса A., Goetzberger A., Wittwer V. и других. Как указывается в большинстве работ ввод в

систему энергоснабжения установок на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии обеспечивает социальный и экологический эффект, который необходимо учитывать при оценке сравнительной эффективности, а при проведении сопоставительных расчетов с традиционными установками закладывать экологический ущерб, который те наносят окружающей среде.

В качестве основных критериев оценки эффективности объектов на основе ВИЭ предлагается использовать следующие:

- предельная возможная цена производства электроэнергии (Цэ) системы с ВИЭ и сопоставление ее с допустимой величиной (Ц> доп) или ценой энергии получаемой альтернативной установкой

виэ виэ

ВИЭ И +Р„ К а И* + рн Ка

Цэ = Цэ = - 4 Цэдоп = Цэ=-

Звиэ Э*

- критерий метода стоимости капитала, определяемого по завииси-мости:

П Г(1+г)Л т Г(1+ту\ Б0= ЕПЛ _ -1Ю _ >0.

V 0 + Р)7 V 0 + Р)7

где - К, И - капитальные вложения и издержки по установке на основе ВИЭ и альтернативной установке; ГЬ - прибьщь в году I; р -банковский процент; г - процент ежегодной инфляции; Т - срок строительства объекта; п - срок эксплуатации установки.

Если Э0 > 0, то инвестиции эффективны, в противном случае - нерентабельны.

Выявлено, что для оценки эффективности инвестиций в системы энергоснабжения на основе ВИЭ целесообразно использовать динамические методы, учитывающие временную динамику цен и нормативов.

По предложенной методике выполнен ряд расчетов для объектов нетрадиционной энергетики в Вологодской и Псковской областях и определены предельные значения затрат, при которых инвестиции в эти объекты эффективны.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Решение важной научно-технической задачи повышения эффективности использования гидравлической энергии и энергии других возобновляемых источников потребовало проведения многочисленных лабораторных и имитационных исследований, энергетических и технико-

экономических расчетов, основные результаты которых могут быть сформулированы следующим образом:

1) Выполнены обобщения современного состояния использования возобновляемых источников энергии в России и за рубежом. На основании этого выделена та часть ресурсов, которая может быть реализована в электроэнергетике, так как имеет хорошо развитую техническую базу. Показано, что гидравлическая, ветровая и солнечная энергия, имея общую природу происхождения, наиболее подходят для комплексного использования.

2) На основе анализа наиболее распространенных систем аккумулирования возобновляемых источников энергии показана целесообразность перераспределения преобразуемой энергии за счет использования гидроэнергетических установок. Особенно важно это для автономных систем энергоснабжения потребителей.

3) Разработана методика определения параметров гидроаюсумули-рующих установок по критерию максимизации выработки энергии другими участниками энергокомгшекса на основе ВИЭ;

4) Завершенные лабораторные исследования гидроэнергетических установок позволили рекомендовать расширить функции ГЭС и НС за счет внедрения режимов НС-ГАЭС и ГЭС-ГАЭС, что обеспечивает их более рациональное использование в системах гидроаккумулирования ВИЭ.

5) С использованием вероятностных многофакторных моделей исследованы процессы преобразования солнечной и ветровой энергии в механи ческую, тепловую и электрическую. Созданы методики, обеспечивающие в условиях ограниченной и неопределенной информации получать достоверные результаты, имеющие хорошую сходимость с фактическими данными.

6) На базе концепции экологической безопасности объектов энергетики выполнен анализ факторов воздействия установок ВИЭ на окружающую среду. Разработана методика эколого-экономического обоснования систем автономного энергоснабжения на основе ВИЭ, как альтернативы традиционным системам.

7) Практические результаты исследований зафиксированы в 4-х авторских свидетельствах и двух программных комплексах для 1ВМ-совместимых компьютеров. Результаты внедрены в практику лабораторных исследований в ряде организаций и ВУЗах.

Задачами дальнейших исследований, на наш взгляд, являются: а) разработка методов автоматизированного выбора параметров систем энергоснабжения на основе ВИЭ с учетом типа и графика потребителя, числа и видов энергоустановок и систем аккумулирования;

б) исследование и уточнение моделей прихода энергии возобновляемых источников , ее преобразования, аккумулирования , транспорта и распределения.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих печатных работах автора:

1. "Сопоставление результатов натурных исследований и имитационного моделирования переходных процессов в НС". Труды ТИИ-ИМСХ, N 111, Ташкент, 1980 (соавт. Виссаринов В.И., Ишан-Ходжиев P.C.)

2. "Исследования переходных процессов в насосных станциях"., Известия ВУЗов, Энергетика, 1980, N 5 (соавтор Виссарионов В.И.)

3. "Стенд для исследований моделей блоков ГЭС, ГАЭС, ПЭС и насосных станций с горизонтальными капсульными агрегатами"., депонирована в НИИЭинформэнергомаш, 1980, N 63-др. (соавтор Виссарионов В.И.).

4. "Исследование гидравлических характеристик подводящих устройств низконапорных насосных станций"., Труды ЛПИ, N 383, Л., ЛПИ, 1982, (соавтор Виссарионов В.И.).

5. "Научно-техническое совещание по использованию водных ресурсов экономического региона"., Гидротехническое строительство, 1982, N3 (соавтор Щавелев Д.С.).

6. "Исследование явления воронкообразований и воздухозахвата в подводящих устройствах низконапорных насосных станций "..Известия ВУЗов, Энергетика, 1985, N 7 ( соавтор Виссарионов В.И.).

7. "Численное моделирование гидравлических процессов в подводящих устройствах низконапорных насосных станций.", Гидротехника и мелиорация, 1985, N 3 (соавтор Виссарионов В.И.).

8. "Анализ исследований подводящих устройств низконапорных насосных станций"., Деп.ВНИИЭинформэнергомаш, N212 эм-Д84, 1984.

9. "Методика энергогидравлических исследований элементов блока НС с горизонтальным капсульным агрегатом.", Деп. в Информэнерго N 1364 эм-Д83,1983, (соавтор Артемчук C.B.).

10. АС N 1087690, "Модельный лопастной насос", Бюл.изобр.]Ч15, 1984, (соавтор Виссарионов В.И.).

11. "Возобновляемые источники энергии и гидроаккумулирование"., Спб, СПбГТУ, 1995, (соавторы Васильев Ю.С., Мухаммадиев М.М., Претро Г.А.).

12. "Лабораторные установки для комплексных исследований НС, предназначенных для работы в режиме гидроаккумулирования.", Труды ЛПИ, N 401,1984, (соавторы Виссарионов В.И., Беляев С.Г.).

зз

13. "Энергогидравлические исследования модели капсульного агрегата морской Г АЭС и ПЭС.", Владивосток, ДвНЦ АН СССР, 1985, (соавтор Виссарионов В.И.).

14. "Обоснование параметров водопроводящих устройств НС с капсулъными агрегатами при автоматизированном проектировании.", Известия ВУЗов, Энергетика, 1986, N 1, (соавтор Виссарионов В.И.).

15. Энергетические исследования НС с капсулъными агрегатами в режиме гидроаккумулирования.", Известия ВУЗов, Энергетика, 1987, N1, (соавторы Виссарионов В.И., Мухаммадиев М.М.).

16. "Испытания блока НС с горизонтальными капсулъными агрегатами.", Энергомашиностроение, 1987, N 10, (соавтор Виссарионов В.И.).

17. "Гидравлические исследования водовыпуска крупной НС"., Труды ЛПИ, 1986, N 415, (соавтор Бальзанников М.И.).

18. А.С. N 1281733 "Модельный обратимый гидроагрегат ".,Бюл. изобр.,И 1,1987.(соавторы: Васильев Ю.С., Виссарионов В.И., Кубыш-кин Л.И., Мухаммадиев М.М.).

19. "Оптимизация элементов блока крупной НС с капсулъными агрегатами.", Материалы Всесоюзн.н-т.конф. по итогам работы ВУЗов СССР в области гидротехники в XI пятилетке, Куйбышев, 1985, (соавтор Виссарионов В.И.).

20. "Энергетические исследования блока НС с капсулъными агрегатами.", Сб.научных трудов ТашПИ, Ташкент, 1986, (соавторы Виссарионов В.И., Мухаммадиев М.М.).

21. "Обоснование параметров элементов проточного тракта блока крупной НС с горизонтальным капсульным агрегатом.", Тез.докл.ВНТК "Научные проблемы энергетического машиностроения и их решение". Л., ЛПИ, 1987, (соавтор Артемчук С.В.).

22. "Методика обоснования параметров водоподводящих устройств НС с капсулъными агрегатами.", Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд.техн.наук, ЛПИ, Л., 1984.

23. "О пульсации давления в проточной части блока НС с капсульным агрегатом" - Изв.АН УзССР, с.т.н.,1989,Ш (соавтор Мухаммадиев М.М.)

24. "Энергетические и гидродинамические модельные исследования турбинных режимов работы крупных НС.", ГТС, 1989, N 2, (соавторы Виссарионов В.И., Мухаммадиев М.М.).

25."Исследование технико-экономических и энергетических характеристик ГЭС при их реконструкции в ГЭС-ГАЭС.", Материалы Всес. н-т.совещ. "Состояние и перспективы развития гидроэнергетики"., Л., 1988 (соавторы Виссарионов В.И., Хлебников С.Н.).

26. "Использование физического и математического моделирования при исследовании гидравлики потока в гидроагрегатах.", Тезисы докл. Респ.н-т. конф."Математ.моделир.процессов и конструкций энерг. и

транспортн.турбинных установках в системах их автоматиз. проектир., т.З, Харьков, 1988.

27. "Перспективы использования реконструируемых низконапорных ГЭС в режимах ГЭС-ГАЭС.", Гидротехническое строительство, 1989, N10, (соавторы Виссарионов В.И., Поташник С.И.).

28. "Гидроакуммулирование на НС - резерв маневренных мощностей.", Гидротехническое строительство, 1989, N8 (соавторы Виссарионов В.И., Бенедиткис Л.И.).

29. "Исследования пульсаций давления в проточной части блока НС скапсульным агрегатом.", Труды АН УзССР, 1989, N2, (соавторы Виссарионов В.И., Мухаммадиев М.М.).

30. "Обоснование параметров насосной установки с энергопитанием от солнечной батареи.", Тезисы. Всесоюзного совещания "Перспективы развития и создания единой н-т произв. и экспл. базы Краснодарского края по использов.возобновл.ист.энергии и проблемы их использования в народном хозяйстве страны, Геленджик, 1988, (соавторы Виссарионов В.И., Хаммуд Х.А.).

31. "Энергоэкономическая эффективность реконструкции ГЭС в ГЭС-ГАЭС.", Тез.докладов ВНТС "Опыт эксплуатации и реконструкции гидротурбинного оборудования ГЭС", Усть-Нарва,1989, Л., ВНИИГ (соавторы Виссарионов В.И., Хлебников С.Н.).

32. "Физическое моделирование гидравлических процессов в элементах ГЭС и крупных НС.".Тезисы н-т. совещ. "Математическое моделирование гидравлических процессов при исследовании крупных гидроузлов", Дивногорск, май 1989, Л., 1989, (соавторы: Васильев Ю.С., Беляев С.Г., Саморуков И.С.).

33. "Перспективные направления и эффективность реконструкции и модернизации в гидроэнергетике.", Л., Энергоатомиздат, 1989.

34. "Методические указания к лабораторным работам по курсу "ИВЭ". Л., 1989, (соавтор Васильев Ю.С.).

35. A.C. N 1612055,"Способ борьбы с цветением водохранилища верхнего бьефа ГЭС-ГАЭС.", Бюл.изобр. N8, 1990, (соавторы Виссарионов В.И., Поташник С.И.)

36. "Исследования энергетических характеристик модели блока ГЭС-ГАЭС с капсульным агрегатом.", Тяжелое машиностроение, 1990, N 12,(соавторы Виссарионов В.И., Мачиха Е.Г1., Серебрянникова С.П.).

37. "Проблемы развития ветроэнергетики в Северо-Западном регионе." ,Тез.докладов Всесоюз. н-т. конф. Прикладные и теоретические вопросы нетрадиционной энергетики Л., 1990 (соавтор Кузнецов М.В.).

38. "Малые ГЭС на базе насосного оборудования. ",Тез.докладов Всесоюз. н-т. конф. Прикладные и теоретические вопросы нетрадиционной энергетики, Л., 1990, (соавторы Соколов Б.А., Фролов В.В., Ва-хаб Дарья).

39. "Разработка ветроагрегата мощностью 2 кВт для автономных потребителей.", Труды 3-й конференции по энергетике океана, Владивосток, 1990, (соавтор Кузнецов М.В.).

40. "Гидравлические исследования блока ГЭС в режимах работы ГЭС-ГАЭС.", Гидротехническое строительство, 1990, N 12, (соавторы Жиленко В .Д., Гильченок И.Г., Мачиха Е.П.).

41.А.С. N 1705484, "Водовыпуск", Бюл.изобр.>П5, 1992, (соавторы Бальзанников М.И., Ухаев A.B., Орлов A.A.).

42. "Ветроэлектрический агрегат мощностью 2 кВт для автономных потребителей", ЛенЦНТИ, N 505-11, Л., 1991,(соавтор Кузнецов М.В.).

43. "Система энергоснабжения о.Валаам на основе ВИЭ.", Ма-тер.межд.семинара."Рег8ресйуе8 of Renewable energy resources utilization in Karelian fuelenergy balance", UniversJonsuu, Finland, 1993 (соавтор Кузнецов M.B.).

44. "Современное состояние и перспективы использования ветроэнергетических установок", Сб. Рабочие процессы в нетрадиционных энергетических установках. Владивосток, 1992, (соавтор Хусейн Эль-Шафи).

45. "Определение основных параметров СЭС с концентраторами в виде множества усеченных конусов", Сб.Рабочие процессы в нетрадиционных энергетических установках, Владивосток, 1992, (соавтор Хусейн Эль-Шафи).

46. "Проблемы и перспективы комплексного использования геотермальной, солнечной и ветровой энергии", Материалы Межд. симпозиума. "Проблемы геотермальной энергии", СПб, СПбГГИ, 1993, (соавторы Богуславский Э.И., Виссарионов В.И., Кузнецов М.В.).

47. "Комплексные системы автономного энергоснабжения", Сб.докладов "Автономная энергетика сегодня и завтра", часть 1, СПб, 1993, (соавторы: Арефьев Н.В., Васильев Ю.С., Селезнев К.П.).

48. "К вопросу об энергокомплексах на основе ВИЭ", Межд. НТК "Современные проблемы нетрадиционной энергетики", тез.докл. СПбГТУ, 1994, (соавтор Петров В.И.).

49. "Проблемы комплексного использования ветровой, солнечной и геотермальной энергии в Европейской части России", Сб. тез. докл Междунар. н-т. конф."Современные проблемы нетрадиционной энергетики", СПбГТУ, 1994, (соавторы Богуславский Э.И., Виссарионов В.И.).

50. "Совместная работа ГЭУ и фотоэлектрического модуля", Сб. тез. докл.Междунар. н-т. конф. "Современные проблемы нетрадиционной энергетики", СПбГТУ, 1994.

51. "Перспективы использования солнечной энергии в СевероЗападных областях России",Сб.тез. докл.Междунар. н-т. конф. "Современные проблемы нетрадиционной энергетики", СПбГТУ, 1994, (соавтор Петров В.И.).

52. "Гидравлическое аккумулирование солнечной энергии", Материалы межд.конф."Экология и безопасность эизнедеятельности", Владивосток, ДГТУ, 1994.

53. "Результаты энергогидравлических исследований прямоточного водовыпуска крупной ГЭС", ITC, N 12, 1994, (соавтор Бальзанников М.И.).

54. "Условия эффективности комплексного использования геотермальной, солнечной и ветровой энергии", Межд.симп."Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ", СПб.СПбГГИ, 1995, с. 149-156, (соавторы: Богуславский Э.И., Виссарионов В.И., Кузнецов М.В.).

55. "Перспективы развития ветроэнергетики в регионе Санкт-Петербурга и возможности создания демонстрационно-сертификационного центра ветроэнергетики и других ВИЭ", материалы российско-датского семинара по ветровому атласу России, г.Истра, 1995, (соавторы Громов А.Р., Кузнецов М.В.).

56. "Аккумулирование солнечной энергии", Материалы междлсонф. "Нетрадиционная энергетика и технология", 4.1, Владивосток, 1995.

57. "Создание энергокомплексов на основе ВИЭ и гидравлическое аккумулирование их энергии", Российская н-т.конф. "Инновационные наукоемкие технологии для России", 4.1,СПб, 1995.

60. "Использование водной энергии" - М.,Энергоатомиздат,1995, (соавторы Васильев Ю.С., Арефьев Н.В., Федоров М.П. и др.)

Подписано к печати 9,ОУ. 96 г. Тираж /00. Заказ № 169-

Отпечатано в ИПЦ СПбГГУ 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29