автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Синтез и структурная оптимизация комплексной системы нетрадиционной энергетики на базе двухмерных электрических машин

На правах рукописи

чэн

пэн

СИНТЕЗ И СТРУКТУРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ НА БАЗЕ ДВУХМЕРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Специальность: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар-2003

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки техники РФ, Гайтов Б.Х.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Стрижков И. Г.

кандидат технических наук, доцент Кашин Я. М.

Ведущая организация - Южно-Русская Энергетическая Компания ( ЮРЭК, г. Краснодар )

Защита диссертации состоится «А » июля 2003 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212. 100. Об в Кубанском государственном технологическом университете (350000, г. Краснодар, ул. Старокубанская,88/4, ауд. № 410).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах направлять по адресу: 350072, Краснодар, ул. Московская, 2, КубГТУ, ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

Автореферат разослан июня 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.100.06, кандидат технических наук, доцент ' Копелевич Л.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Едва начавшейся эре энергии ископаемого топлива и рек уже сейчас грозит закат в силу обостряющейся экологической ситуации, возрастающего энергетического кризиса, близкого к истощению состояния ископаемого топлива, а также смещения перспективных взглядов на ядерную энергетику.

Эта обстоятельства, естественно, привели к активизации поисков других нетрадиционных, экологически чистых, практически неисчерпаемых возобновляемый источников энергии (ВИЭ), таких как: энергии Солнца, ветра, малых рек, биотоплива, приливов-отливов, морских волн и морских подводных течений, геотермальных вод и" др. При этом естественной является попытка обойтись без многоступенчатой схемы преобразования энергии, а в идеальном случае-достичь непосредственного, прямого безмашинного преобразования энергии.

Однако, вопросы непосредственного преобразования энергии не нашли заметного развития, в силу чего вопросы использования ВИЭ в большинстве своём решаются с использованием электромеханических преобразователей энергии (ЭМПЭ), т. е. электрических машин (ЭМ).

Использование до этой цели традиционных ЭМ либо вовсе невозможно, либо неэффективно из-за невысокой плотности потока ВИЭ и прерывистого, случайного (недетерминированного) характера поступления последних.

Таким образом, перспектива расширенного использования ВИЭ напрямую связана с проблемой разработки новых типов ЭМ й систем управления, т. е. - с развитием нетрадиционной электромеханики.

В развитие этого положения в Кубанском государственном технологическом университете (КубГТУ) под руководством профессора Гайтова Б.Х. создана оригинальная конструкция двухмерной электрической машины (ДЭМ), потребляющей одновременно энергию Солнца, предварительно преобразованную в электрическую, и энергию ветра (биогаза, геотермальной воды и т. д.), преобразованную в механическую энергию вращения. На выходе ДЭМ снимается суммарная энергии в зависимости от режима работы машины.

Помимо электрической энергии от системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) зачастую требуется ещё и тепловая (тепло-холод) энергия, что ещё более осложняет вопрос разработки и оптимизации структуры СНЭ.

Вместе с тем, в настоящее время не существует в законченном виде методик энерготехнологического аудита, которые обеспечивали бы комплексную предварительную оценку вариантов энергообеспечения объектов и практически нет методик, позволяющих выбрать рациональный способ комбинированного использования несколько« вид^ЗДО^ $ Со-

вершению отсутствуют сведения по электромагнитной совместимости в подобных системах.

Тема работы связана с научно-технической программой Т. 14. 01 "Разработать и создать производство энергетических комплексов с использованием ВИЭ и осуществить широкомасштабный эксперимент по их применению для объектов агропромышленного назначения", ^.т^кже с Краснодарской краевой комплексной программой "Энергетическая стратегия Кубани на период 2002-2012 годы", разработанной на основании распоряжения № 1703-р от 29. 12. 2001г. Главы, администрации Краснодарского края.

Цель работы. Целью работы является синтез комплексной системы нетрадиционной энергетики (электричество и .т^пло-холод) на базе двухмерной электрической машины и разработка, энерготехнологического аудита, обеспечивающего оптимизацию струвдчры и состава оборудования этой системы.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:

-обоснована целесообразность и показана перспективность построения комплексной СНЭ на базе ДЭМ;

-разработан энергоаудит, -, обеспечивающий комплексную предварительную оценку вариантов энергообеспечения; .

, -разработана методика синтеза оптимальной структуры комплексной СНЭ на базе ДЭМ;

-на основе разработанной методики синтеза построена комплексная СНЭ на базе ДЭМ, обеспечивающая электрической и тепловой (тепло-холод) энергией;

Методы исследования. В теоретических исследованиях автором использована теория обобщенного электромеханического аппарата матричного анализа ЭМ, теория электромагнитного поля и метод синтеза ЭМ. Поставленные задачи решены аналитическими,, экспериментальными методами с использованием, в целесообразных случаях, метода планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проведены на специально разработанном стенде.

Научная новизна. В работе решены теоретические основы построения комплексной СНЭ на базе ДЭМ и выполнена оптимизация структуры и состава оборудования этой системы, а именно:

-обоснована целесообразность и эффективность комплексного использования ВИЭ с помощью специально разработанной ДЭМ; ,' ,.. ' -разработана математическая модель ДЭМ; -разработан энерготехнологический аудит для рационального построения комплексной (электричество и тепло-холод) СНЭ;

-выполнена оптимизация структуры и состава оборудования комплексной СНЭ; >',

-разработан алгоритм технико-экономической оптимизации объектов и систем комплексной СНЭ.

Практическая ценность. Работа имеет прикладной характер и ставит своей основной задачей повысить эффективность использования ВИЭ. В связи с этим в работе решены следующие практические вопросы:

-выполнен' анализ типовых нагрузок комплексной СНЭ в общем, и для Китая, в частности;

-разработана схема электро-, тепло (холодо) - снабжения комплексной СНЭ на базе ВИЭ, адаптированная к условиям Китая;

-разработана инженерная методика энерготехнологического аудита, применительно к условиям Китая;

-разработана методика синтеза оптимальной структуры комплексной СНЭ на базе ДЭМ.

Реализация результатов работы. Научные результаты работы использованы в НПО "Квант" при разработке системы автономного энергообеспечения жилых объектов с использованием ВИЭ в пос. "Черноморский" Краснодарского края, на заводе "Тензоприбор" (г. Краснодар) при изготовлении ДЭМ, в отчетах по научно-исследовательской работе по Российской Н-Т программе (шифр Т.14.01), а также в учебной процессе по курсам "Электромеханика" и "Электроснабжение промышленных предприятий" и в дипломных проектах по специальности 10. 04 "Электроснабжение".

Автор защищает:

-методологию комплексного использования ВИЭ с помощью ДЭМ; -рациональную структуру комплексной СНЭ, обеспечивающей электрической и тепловой (тепло-холод) энергией;

-энерготехнологический аудит для рационального построения комплексной СЮ;

-алгоритм технико-экономической оптимизации объектов и систем комплексной СНЭ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международной научно-технической конференции -"Рациональнее пути использования вторичных ресурсов в АПК" (г. Краснодар. 1997г.), на региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности электротехнических комплексов и энергосистем" (Краснодар, 1998 г.), на всероссийской научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока" (г. Екатеринбург, 1998г.), на всероссийском электротехническом конгрессе ВЭЛК-99 (г. Москва, 1999г.), на второй межвузовской конференции "ЭМПЭ" (Краснодар, 2003 г.), на совместном заседании кафедр Электротехники и Электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ (Краснодар, 2003 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и приложения. Общий объем работы 126 с. машинописного текста, включая 25 рис. на 16 страницах, 9 таблиц.

В первой главе дан анализ современного состояния развития нетрадиционной энергетики, приведены научные аспекты её развития, приведены характеристики и классификация ВИЭ.

Во второй главе обоснована целесообразность комплексного освоения ВИЭ, приведена конструкция, основы теории и основные энергетические соотношения в ДЭМ.

Третья глава посвящена синтезу комплексной системы нетрадиционной энергетики на базе ДЭМ с учетом технико-экономического анализа и особенностей характеристик ДЭМ.

В четвертой главе выполнена оптимизация структуры СНЭ на базе ДЭМ, разработан алгоритм оптимизационных, расчётов.,

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель исследования и задачи, решаемые в процессе исследования, определена новизна поставленных задач, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе конкретизирована постановка задачи исследования, рассказаны научные аспекты развития нетрадиционной энергетики Китая. Проанализированы характеристики ВИЭ и произведена классификация последних (на рис.1) экономические и экологические предпосылки комплексного использования ВИЭ.

-разработан алгоритм технико-экономической оптимизации объектов и систем комплексной СНЭ.

Практическая ценность. Рабата имеет прикладной характер и ставит своей основной задачей повысить эффективность использования ВИЭ. В связи 9 этим в работе решены следующие практические вопросы:

-выложен анализ типовых нагрузок крмплексной СНЭ в общем, и для Китая, в частности; ( ;

-разработана схема элеетро-, тепло (холодо) - снабжения комплексной СНЭ на базе ВИЭ, адаптированная к условиям Китая;

-разработана инженерная методика энерготехнологического аудита, применительно к условиям Китая;

-разработана методика синтеза оптимальной структуры комплексной СГО на базе ДЭМ. ;.

Реализация результатов работы. Научные результаты работы использованы в НПО "Квант" при разработке системы автономного энергообеспечения жилых объектов с использованием ВИЭ в пос. "Черноморский" Краснодарского края, на заводе "Тензоприбор" (г. Краснодар) при изготовлении ДЭМ, в отчетах по научно-исследовательской работе по Российской Н-Т программе (шифр Т.14.01), а также в учебном процессе по курсам "Электромеханика" и "Электроснабжение промышленных предприятий" и в дипломных проектах по специальности 10. 04 "Электроснабжение".

Автор защищает:

-методологию комплексного использования ВИЭ с помощью ДЭМ; -рациональную структуру комплексной СГО, обеспечивающей электрической и тепловой (тепло-холод) энергией;

-энерготехнологический аудит для рационального построения комплексной СНЭ;

-алгоритм технико-экономической оптимизации объектов и систем комплексной СНЭ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международной научно-технической конференции -"Рациональные пути использования вторичных ресурсов в АПК" (г. Краснодар. 1997г.), на региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности электротехнических комплексов и энергосистем" (Краснодар, 1998 г.), на всероссийской научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока" (г. Екатеринбург, 1998г.), на всероссийском электротехническом конгрессе ВЭЛК-99 (г. Москва, 1999г.), на второй межвузовской конференции "ЭМПЭ" (Краснодар, 2003 г.), на совместном заседании кафедр Электротехники и Электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ (Краснодар, 2003 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и приложения. Общий объем работы 126 с. машинописного текста, включая 25 рис. на 16 страницах, 9 таблиц.

В первой главе дан анализ современного состояния развития нетрадиционной энергетики, приведены научные аспекты её развития, приведены характеристики и классификация ВИЭ.

Во второй главе обоснована целесообразность комплексного освоения ВИЭ, приведена конструкция, основы теории и основные энергетические соотношения в ДЭМ.

Третья глава посвящена синтезу комплексной системы нетрадиционной энергетики на базе ДЭМ с учетом технико-экономического анализа и особенностей характеристик ДЭМ.

В четвертой главе выполнена оптимизация структуры СНЭ на базе ДЭМ, разработан алгоритм оптимизационных, расчётов.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель исследования и задачи, решаемые в процессе исследования, определена новизна поставленных задач, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе конкретизирована постановка задачи исследования, рассказаны научные аспекты развития нетрадиционной энергетики Китая. Проанализированы характеристики ВИЭ и произведена классификация последних (на рис.1) экономические и экологические предпосылки комплексного использования ВИЭ.

Во второй главе выявлены особенности требований, предъявляемых к преобразователям энергии в системе комплексного использования ВИЭ.. Крутизна указанных характеристик определяет степень варьирования входных, а следовательно и выходных характеристик ДЭМ. Заметим, что характеристики ряда видов ВИЭ, казалось бы мало или совсем не связанных между собой, имеют некоторые общие закономерности проявления, сдвинутые лишь во времени. Так, согласно мониторингу повторяемость сильных ветров наиболее значительна в зимний период, когда потребность в электроэнергии максимальна. В то же время, именно в тот же период минимально поступление солнечной энергии на Землю, которую можно использовать для обогрева и нагрева воды. Естественно, рациональное решение вопроса максимального по величине и равномерного характеру использования ВИЭ в данном случае сводится к комплексному одновременному использованию энергии ветра и солнца в ДЭМ.

Данные метеостанции многих стран мира подтверждают эту закономерность интенсивности солнечной и ветровой энергии. Данные обработаны аналогичными метеостанциями ряда городов Китая. На рис. 2. приведены полученные усредненные на 3 года данные по интенсивности солнечной - С и ветровой - В энергии в течение суток и в течение года. При получении относительных единиц (o.e.) за базовую величину приняты средние интенсивности за сутки (за год). Кривые С и В подтверждают ранее высказанные сведения из мониторинга относительно периодичности проявления солнечной и ветровой энергии.

Рис.2. Интенсивность солнечной - С и ветровой - В энергии в течение

суток и года ,

Картина в корне меняется, если сложить кривые С и В и получить зависимость С+В=<р ф, как, показано на рис 2. Из этих зависимостей следует, что в течение суток суммарная кривая выравнивается насколько, что постоянно (хотя и не на полную мощность) преобразователь может генерировать электроэнергию, а в течение года кривая (С+В) достигает почти идеального сглаживания.

Таким образом, ДЭМ - как техническое средство для комбинирования двух природных источников энергии, может непрерывно вырабатывать электроэнергии) в течение года, подпитываясь от накопителя электрической энергии лишь ночью, когда отсутствует солнечное излучение или от накопителя механической энергии в моменты отсутствия или большого ослаблений ветра.

В конструктивном отношении двухмерная электрическая машина (ДЭМ) представляет Комбинацию узлов известных электрических машин -ротор с обмоткой асинхронного двигателя и якорь с обмоткой и тцеточно-коллекгорным узлом машины постоянного тока.

Принцип'рабсгйй ДЭМ поясняет рис. 3. Если обмотку 2 якоря 1 запи-тать током 1аот внешнего источника тока, например от ФЭП, то в машине пЬявится неподвижной магнитное поле Фа. Если теперь ротор 7 привести во вращение с угловой скоростью со р, например от вала ветротурбины, то в его обмотке 8 по закону электромагнитной индукции наводится ЭДС самоиндукции ротора - ер за счет электромагнитного взаимодействия с потоком Фа

р Л л

где \ур - число витков (короткозамкнутых стержней) ротора; ц/ р- потокосцепление короткозамкнутой обмотки ротора.

0)

1п!

Рис.3. К описанию принципа работы ДЭМ

Поток возбуждения в ДЭМ создается за счёт потока реакции якоря и

механической энергии, подводимой к ротору извне.

Фр=вср1бт=1вт8,

где Фр - поток возбуждения, создаваемый обмоткой ротора; Вер и Вт -средняя и максимальная величина магнитной индукции в воздушном зазоре машины, соответственно;! - полюсное деление машины;^ - расчетная длина машины, в осевом направлении; 8=%с - площадь поперечного сечения катушки ротора. Другими словами можно сказать, что ДЭМ является своеобразным преобразователем механической энергии вращения ротора в электромагнитную энергию поля возбуждения.

В третьей главе нашёл отражение принципиальный подход диссертанта к разработке комплексной системы автономного энергоснабжения (электрическая энергиями тепловая энергия в виде тепло-холод) для условий Китайской народной республики, представленной'на рис. 4.

Условные обозначения яа рис. 4:

ВТ - ветротурбина; СЭП - солнечные электрические панели (фотоэлектрические преобразователи - ФЭП); СТП - солнечные тепловые панели; И - инвертор; В - выпрямитель; АБ - аккумуляторная батарея; ДЭМ -двухмерная электрическая машина (генератор); М - приводной дизель (мотор); Г - • синхронный генератор; ;СУТ - система утилизации тепла дизеля (по существу - система охлаждения дизеля); ТА - тепловой аккумулятор; Т-Х - преобразователь "тепло-холод"; ХМ - холодильная машина; ~Пэь ~Пэп и ~Пэш - потребители, электрической энергии трехфазного переменного синусоидального тока I, П, и Ш категорий; =Пэ - потребители электрической энергии постоянного тока; Пт — потребители тепловой энергии; Пх - потребители холода.

Первичными источниками для получения электрической энергии данной системы являются:

- энергия топлива, преобразуемая дизелем М в механическую энергию вращательного движения ротора синхронного генератора Г и ДЭМ;

- энергия ветра, преобразуемая ветротурбиной ВТ во вращательное движение ротора двухмерной электрической машины (генератора) ДЭМ;

- световая энергия Солнца, преобразуемая солнечными электрическими панелями СЭП в электрическую энергию постоянного тока для запасе её аккумуляторной батареи АБ, подачи на вход инвертора И и питания якорной цепи ДЭМ — Г.

В качестве аналогичных первичных источников тепловой энергии (тепло-холод) являются:

-тепловая энергия Солнца, преобразуемая солнечными тепловыми панелями СТП в тепловую энергию системы, которая затем аккумулируется в тепловом аккумуляторе ТА;

- часть энергии топлива в виде тепловых потерь дизеля М, которые целенаправленно утилизируются системой утилизации тепла СУТ, а затем также передаются в тепловой аккумулятор ТА для накопления и последующего использования. ,

ВЕТЕР

СОЛНЦЕ

ВТ

СЭП

стп

/

дэм

и

АБ

-м-1 -м-

/

"Пэ1

тН М ^

-ю-

"ТЬп

-ю-

эш

-М-

N

V СУТ ТА

*

=Пэ Т-у ■X

Пт

-м-

•хм

Пх

У

Рис. 4 Структурная схема комплексной системы нетрадиционной

энергетики

- электрическая связь; 1 > - тепловая связь;

- холодосвязь; - механическая связь;

■ - электрический выключатель.

Первичными источниками электрической энергии системы являются: - двухвходовая электрическая машина - генератор ДЭМ, в обмотке якоря которой вырабатывается трёхфазный переменный синусоидальный ток 220/380 В, 50 Гц;

- трёхфазный синхронный генератор Г дизель-генераторной установки М-Г, также вырабатывающий трёхфазный переменный синусоидальный ток тех же параметров.

В качестве вторичного (резервного) источника электрической энергии переменного тока является инвертор И, преобразующий постоянный ток, запасенный аккумуляторной батареей АБ в переменный квазисинусоидальный трёхфазный ток тех же параметров. ' При этом "излишки" электрической энергии постоянного тока солнеч-

г ных панелей СЭП, а также энергии переменного тока системы ДЭМ - М -Г (предварительно выпрямленного в выпрямителя В) аккумулируются в » аккумуляторной батареи АБ.

Потребители электрической энергии переменного тока разделены на I, П и 1П категории (~ПЭь ~ПЭп и ~Пэщ) согласно ПУЭ и разделены между собой выключателями нагрузки. Помимо этого в системе предусмотрено питание потребителей постоянного тока =ПЭ.

Комплексная система нетрадиционной энергетики (КСНЭ) предусматривает помимо этого питание потребителей тепловой энергии Пт, осуществляемое от теплового аккумулятора ТА, запитанного, в свою очередь, от СТП и СУТ, а также - питание потребителей холода Пх- Последнее осуществляется от преобразователя "тепло-холод" и специальной холодильной машины ХМ (холодильника) с питанием от сети переменного тока.

Естественно, что широкое использование ВИЭ в виде сбетовой и тепловой энергии Солнца, а также энергии ветра в дополнение к традиционной дизель-генераторной установке М-Г с общим приводным дизелей М является несомненным достоинством данной системы.

Как сказано в главе 1, солнечная радиация и ветер по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности в условиях Китая наиболее перспективны, а тем более - при их совместном использовании в одном энергетическом блоке. | Важно и то обстоятельство, что с помощью абсорбционных установок

тепловая энергия СТП и нагрев дизеля М может быть непосредственно превращена в холод, столь необходимый для жаркого климата Китая с це-( лью охлаждения воздуха в зданиях и сооружениях, хранения скоропортя-

щихся продуктов, медицинских препаратов и т. и.

В принципе, расширение масштабов использования энергии Солнца и ветра в условиях Китая обеспечит не только значительную экономию энергоресурсов, но и позволит не обострять экологическую ситуацию.

Однако проблема широкого использования солнечных электрических - СЭП и тепловых - СТП преобразователей в СНЭ неоднозначна и включает в себя целый ряд сложных вопросов, тесно связанных друг с, другом и прежде всего - экономических.

Как следует из рис. 4, СЭП могут стать составной частью СТО, обеспечивающей электроснабжение на трёхфазном переменном токе, только

при формировании для них подсистемы, включающей в себя аккумулятор АБ, инвертор И, выпрямитель В, аппаратуру управления, коммутации и распределения. Весь этот комплекс стоит сегодня на мировом рынке свыше 5000$ за 1кВт установленной мощности.

В то же время, эта прдсистема с СЭП при переходе на электропитание от дизель-электрической станции представляет собой нелинейную нагрузку и может быть составной частью СТО только при выполнении определенных требований. Так; комплекс "выпрямитель - аккумулятор - инвертор" должен иметь мощность по входу не более 30% суммарной мощности синхронного генератора Г и ДЭМ - Г, чтобы не допустить искажения синусоиды и не усложнять работу обоих генераторов. Кроме того выпрямитель в этой системы должен иметь характеристики, обеспечивающие его совместимость с другими потребителями, для чего в ряде случаев может потребоваться сотлясующий трансформатор.

СТП относительно дешевы, долговечны и эффективно преобразовывают эцерппо Солнца в тепло, которое несложно аккумулировать в ТА (см. рис. 4), а при. (необхо,димости - преобразовывать в холод. Таким образом, СТП ререз тепловой аккумулятор ТА несложно и эффективно включаются в общую систему получения тепловой энергии от дизель-генератора при утилизации тепла охлаждения энергоблока и выхлопных газов СНЭ, состоящей из ДЭМ - М - Г (см. рис. 4).

Однако, централизованная система получения тепла от силовой части комплексной СТО, которая в этом случае наиболее эффективна, требует насосов, трубопроводных коммуникаций, вентилей, регуляторов и др. элементов, увеличивающих капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Децентрализованное применение СТП дорого и для разработанной СНЭ малоэффективно, так как в этом случае тепловые аккумуляторы придется для каждой панели в отдельности и их работу будет трудно согласовать с общей системой.

Таким образом* оптимизация структуры СТО на базе ДЭМ - М - Г с использованием энергии Солнца (световой и тепловой), ветра и дизельного топлива требует комплексного подхода, и очевидно, должно производиться поэтапно.

На первом этапе, при принятии решения об инвестирования проекта необходимо' определить, в принципе составные части СНЭ, количество и мощности устанавливаемого оборудования и общую структуру системы.

На втором этапе необходимо уточнить принципиальные вопросы совместной работа ДЭМ - М - Г и подсистем с солнечными электрическими и тепловыми панелями.

На третьей этапе целесообразно перейти к непосредственному проектированию подсистем генерирования, аккумулирования и распределения электрической и тепловой (тепло-холод) энергии.

Из перечисленных этапов наименее изученными, в то же время, наиболее важным с точки зрения окупаемости инвестиций и отсутствия общедоступной, понятной и убедительной методики является первый и в определенной степени второй этапы.

Выбор всех составных частей СНЭ производится на основе технико-экономического анализа, в основе которого лежит принцип минимизации цены вырабатываемой энергии с учетом всех затрат (капитальных, эксплуатационных, процента по выплате кредита).

С этой целью определим условную цену 1 кВт-ч вырабатываемой СТО (рис. 4) и поставляемой потребителю энергии по формуле приведенных затрат-3 :

3 = Е"К+С (3)

т

где Е„- нормативный коэффициент эффективности капиталовложений или процентная ставка кредита; зависит от кредитной политики страны. Обычно £„<1, в России £¿,=0,4, т. е. 40%; К - суммарные капиталовложения, $; К=кР№ где к^, - удельные капиталовложения, $/кВт ; Ры - номинальная мощность установки, кВт ; наиболее распространены установки мощностью (2 - 100) кВт; С - эксплуатационные затраты, [$] ; т - количество произведенной энергии, кВт ■ ч;

« = (£р>Л)Л, (4)

I о

где /- номер сезона года; Р- сезонная выработка энергии в сутки, кВт-ч; Я - ресурс для дизель-электрической станции СДЭС) он обычно составляет (30-40) тыс» часов.

Зависимость кда = Г (Рк) приведена на рис. 5 откуда следует, что удельные капиталовложения тем ниже, чем больше мощность энергоустановки, особенно в диапазоне малых мощностей, Естественно, вид функции = ^ (Рм) будет зависеть также от строительных компоновочных решений силового энергоблока ДЭМ - М - Г для СНЭ в силу различной комплектации оборудования.

Если сйстема ДЭМ - М - Г оборудована устройствами утилизации тепла (как на рис. 4), то кривая на рис. 5, естественно переместится вверх параллельно самой себе, как показано на рис. 5 пунктирными линиями (в за-висимбсти'от совершенства системы утилизации тепла).

В свою очередь эксплуатационные затраты - С в формуле (3) выражаются ниже следующий образом

С = АЛ + Е Бэи + 80, (5)

где А - коэффициент, учитывающий отчисления на амортизацию и текущий' ремонт; '8ЗН - затраты на энергию для собственных нужд системй ДЭМ - М - Г и расходные материалы (дизельное топливо и масло), $. Обычно дизель М расходует примерно 200 г. дизтогагива и 1 г. масла на

$/кВт К¥ 700

600 500 400

300

200 100

N1

у v \\ бе: ути ДО! ци1 тег ла"

с /гш иза ще{ тех ла

v* •

- и «м - - - ■ ■ -

Р

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 кВт

Рис. 5 удельные капиталовложения в ДЭС (без утилизации и с утили-. зацией тепла) на мировом рынке

100 80

'60 40

20 . 0

1 1,05

( л л

М) Ч ( д

-V

-20 -10 0 10 20 30 40

•с

ост - 0'

\\ 6*с

> 30* 1

л 401

0 3 6 9 12 15 месяцы

Рис. 6 Зависимость полезной ёмкости Рис. 7 Саморазрядные (при АБ от рабочей температуры при разряде хранении) характеристики на различных токах , АБ при различных температу-

рах

1 кВт ^ выработанной электрической энергии, затраты на ДЭМ и Г бесконечно малы. Если СГО выполнена с утилизацией тепловых потерь дизеля и генераторов ДЭМ и Г, то она может дополнительно выработать 1,2. кВт-ч на 100 кВт-ч выработанной электрической энергии; S0 - затраты на обслуживание и накладные расходы (постоянная составляющая эксплуатационных затрат). Обычно это зарплата обслуживающего персонала, налоги, аренда помещения и т. д.

S0 = 3M1M+H, (6)

где 3„ - месячная зарплата персонала, $ ;t„ - количество месяцев работы установки; Н - налоги, $.

Если энергоблок СГО будет полностью автоматизированным и поставлен на обслуживание специальной организации, то местного обслуживающего персонала не будет и вместо Зм будет оплата за сервисное обслуживание, которая обычно составляет несколько процентов от стоимости

СНЭ(ДЭМ-М-Г)-

Поскольку основная стоимость комплексной СНЭ приходится на дизель-генераторную установку (М-Г), то представляет коммерческий интерес стоимость на мировом рынке дизельных электростанции (ДЭС) различных мощностей.

Применительно к солнечным электрическим панелям (СЭП) величина En в формуле (3) остается прежним. Её величина изменится, например уменьшится, только в том случае, если будет льготная политика государства для поощрения развития солнечной энергетики в данной стране.

Суммарные капиталовложения К для формирования батареи СЭП составят

К = Кеб + Каб + Ксст , (7)

где Кеб - капиталовложения в ссшнечнйе батареи - СЭП, $; К^ - капиталовложения в аккумуляторную батарею - АБ, $; Ковг - капиталовложения на создание системы - СГО, $; Обычно Кш=0,1К.

Решение (7) с учетом значения Ксст дает

(8)

где Кеб = Cjjuxö Русг.сб > Каб = Суд.аб Руст.зб •

Для полноты сведений по формированию комплексной СЙЭ по рис.4 в данной главе приведены характеристики и цены на мировом рынке основных элементов преобразования энергии, а именно: фотоэлектрических преобразователей (ламинированных на стекле) и с каркасом из алюминиевого профиля, изготовленных в России и за рубежом. Здесь же приведены аналогичные данные по аккумуляторным батареям, инверторам и автономных источников питания с учетом особенностей их работы. Для рационального выбора АБ необходимо знание их эксплуатационных характеристик в зависимости от температуры при разряде и при хранение, см.'рис.6 и 7. Так, Запасенная в АБ энергия должна обеспечить электропитание по-

требителей в ночное время и в продолжительную пасмурную погоду. Эта энергия может быть определена как интегральная сумма площадей ■ без-инсоляционной части графика нагрузки СНЭ, отнесенная к напряжению, будет эта энергия передаваться <1

Qas^^-jj—, - (9),

где P(t„)- график ночной нагрузки СТО, В-А-ч; t„ - продолжительность ночного времени дай птирот, ч; и - напряжения сети СНЭ, В.

Для широт с сезонными изменениями продолжительности ночного времени QM по (9) определяется для сезона1 ¿'наиболее продолжительными ночами.

Объект централизованного автономного энергообеспечения в условиях Китая - это, как правило, поселки с числом жителей 20 - 30 тыс. и типовым набором потребителей, которые можно разделить на промышленные (мелкие частные фабрики и заводы), бытовые и муниципальные.

Минимизация капитальных затрат на строительство комплексной СНЭ и последующих эксплутационных расходов является важной технико-экономической задачей, от успешного решения которой будет зависеть эффективность работы системы. С целью решения поставленной задачи выполним анализ режимов функционирования потребителей с точки зрения энергопотребления, т. е. энерготехнологический аудит (ЭТА).

Таким образом, основная задача на' первом этапе ЭТА - объективно заполнить опросные листы для основных потребителей энергии, т. е. собрать максимум требуемой информации. На втором этапе ЭТА производится экспертный анализ всей собранной информации и преобразование её в графический вид, как наиболее наглядный и удобный для' дальнейшей обработки. На третьем этапе ЭТА производится экспертно-аналитческая работа по синтезу вариантов структуры СНЭ. В процессе этой работы рассматриваются варианты группирования потребителей по фидерам энергопотребления для получения определенных видов графиков группового энергопотребления. На четвёртом этапе ЭТА перерабатываются полученные графическая информация и результаты экспертно-аналитической работы в таблицы исходных данных для оптимизационных расчетов на ЭВМ.

В четвертой главе Получены основные соотношения оптимизационного расчёта СНЭ, состоящей из большого набора источников энергий (электрической и тепловой), а именно ДЭС - ДЭМ - СЭП - СТП - ВТ -АБ. Разработан алгоритм оптимизационных расчётов сложной структуры комплексной СНЭ, представленная на рис.8, предусматривающий значи-' тельное использование ВИЭ ( одновременно солнце и ветер) совместно с ДЭС, а также специального разработанную для этой цели двухмерную электрйческую машину (в генераторной режиме работы)—ДЭМ - Г.

Рис. 8 Алгоритм экономической оптимизации комплексной СНЭ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1.Низкая плотность распределения ВИЭ на Земле, вероятностный характер Их проявления и невозможность воздействия человека на их природные характеристики обуславливает необходимость комплексного использования нескольких (хотя бы двух) видов ВИЭ с помощью ДЭМ, что повышает качество вырабатываемой электрической энергии и надежность электроснабжения, а также позволяет существенно (на 40-50%) уменьшить мощность накопителя энергии.

■ 2. Синтезирована комплексная СНЭ на базе ДЭМ - М - Г с широким использованием солнечных электрических (СЭП) и тепловых (СТП) панелей, ветротурбины (ВТ), а также аккумулятора энергии (АБ) и преобразователей энергии в виде , инвертора, выпрямителя, "тепло-холод" и холодильная машина. • >

3. Выполнен энерготехнологический аудит (ЭТА) объектов СНЭ, включающий в себя авалю индивидуальных и групповых потребителей, на основании которого производится синтез индивидуальных и групповых графиков электрической и тепловой нагрузок и'синтез режимов потребления этих видов энергии в течение суток. Заключительным этапом ЭТА является интегральные графики нагрузки электрической и тепловой энергии.

4. Перевод большей части электрической и тепловой нагрузки с ДЭС на ДЭМ, СЭП и СТП может обеспечить снижение установленной мощности ДЭС в 2-3 раза, но не позволит полностью отказаться от неё.

5. Показано, что приведенные удельные затраты на производство электрической и тепловой энергии, как критерий оценки вариантов структуры и состава СНЭ, является весьма удобным и достаточно точным, как включающий в себя все капитальные и эксплуатационные затраты на энергопроизводство при заданном сроке окупаемости с учётом дисконтных издержек, что позволяет учесть особенности инвестиционной политики государства при использовании ВИЭ.

6. Получены основные соотношения оптимизационного расчёта СЮ, состоящей из большого набора (см. п. 4) силовых источников энергии -электрической и тепловой (тепло-холод).

7. Разработан алгоритм оптимизационных расчётов сложной структуры СНЭ, предусматривающий значительное использование ВИЭ (одновременно Солнце и ветер) совместно с ДЭС, а также специально разработанную для этой цепи ДЭМ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1.Гайтов Б.Х., Автайкин И.Н., Чэн Пэн. Двигатель-дезинтегратор для переработки вторичных ресурсов. Сб. межцунар. НТК «Рациональный пу-

ти использования вторичных ресурсов в АПК», Краснодар: 1997, с. 179182.

2. Гайтов Б.Х., Автайкин И.Н., Чэн Пэн. Осевые электромагнитные усилия и методы расчета двигателя-дезинтегратора. Сб. междунар. НТК «Рациональный пути использования вторичных ресурсов в АПК», Краснодар: 1997, с.178-179.

3. Гайтов Б.Х., Шарифуллин С.Р., Чэн Пэн. Управляемая двухмерная электрическая машина в системе автономного электроснабжения. Сб. XI НТК «Эл/приводы переменного тока», Екатеринбург: 1998, с. 56-59.

4. Гайтов Б.Х., Шарифуллин С.Р., Чэн Пэн. Высокоэффективные разработки в области нетрадиционной электромеханики. Сб. материалов ВЭЛК-99, М.: 1999, ч. IV. с. 49-50.

5. Гайтов Б.Х., Самородов A.B., Чэн Пэн. Основы теории двухмерных электрических машин. Труды КубГТУ, т. 3, серия энергетика, вып. 1. Краснодар:, 1999,с. 154-158.

6. Гайтов Б.Х., Самородов A.B., Чэн Пэн. Разработка конструкции ДЭМ с реостатным регулированием. Труды КубГТУ, т. 3, серия энергетика, вып. 1. Краснодар:, 1999, с. 136-139.

7. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Синтез комплексной системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 133-137.

• 8; Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Технико-экономический анализ и особенности системы автономного энергоснабжения на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 137,-141.

и 9. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Выбор элементов преобразования энергии в системе нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 141-146.

10. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Энерготехнологический аудит объектов системы нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 146-149.

'П.-Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Оптимизация структуры системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергаи - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 149-154.

12. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Разработка алгоритма оптимизационных расчётов системы нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 154160.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1.Низкая плотность распределения ВИЭ на Земле, вероятностный характер их проявления и невозможность воздействия человека на их природные характеристики обуславливает необходимость комплексного использования нескольких (хотя бы двух) видов ВИЭ с помощью ДЭМ, что повышает качество вырабатываемой электрической энергии и надежность электроснабжения, а также позволяет существенно (на 40-50%) уменьшить мощность накопителя энергии.

2. Синтезирована комплексная СНЭ на базе ДЭМ - М - Г с широким использованием солнечных электрических (СЭП) и тепловых (СИТ) панелей, ветротурбины (ВТ), а также аккумулятора энергии (АБ) и преобразователей энергии в виде инвертора, выпрямителя, "тепло-холод" и холодильная машина.

3. Выполнен энерготехнологический аудит (ЭТА) объектов СЮ, включающий в себя анализ индивидуальных и групповых потребителей, на основании которого производится синтез индивидуальных и групповых графиков электрической и тепловой нагрузбк и синтез режимов' потребления этик видов энергии в течение суток. Заключительным этапом ЭТА является интегральные графики нагрузки электрической и тепловой энергии.

4. Перевод большей части электрической и' тепловой нагрузки с ДЭС на ДЭМ, СЭП и СТП может обеспечить снижение установленной мощности ДЭС в 2-3 раза, но не позволит полностью отказаться от неё.

5. Показано, что приведенные удельные затраты на производство электрической и тепловой энергии, как критерий оценки вариантов структуры и состава СЮ, является весьма удобным и достаточно точным, как включающий в себя все капитальные и эксплуатационные затраты на энергопроизводство при заданном сроке окупаемости с учётом дисконтных издержек, что позволяет учесть особенности инвестиционной полигаки государства при использовании ВИЭ.

6. Получены основные соотношения оптимизационного расчёта СТО, состоящей из большого набора (см. п. 4) силовых источников энергии -электрической и тепловой (тепло-холод).

7. Разработан алгоритм оптимизационных расчётов сложной структуры СЮ, предусматривающий значительное использование ВЮ (одновременно Солнце и ветер) совместно с ДЭС, а также специально разработанную для- этой цепи ДЭМ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1.Гайгов Б.Х., Автайкин И.Н., Чэн Пэн. Двигатель-дезинтегратор для переработки вторичных ресурсов. Сб. междунар. НТК «Рациональный пу-

ти использования вторичных ресурсов в АПК», Краснодар: 1997, с. 179182.

2. Гайтов Б.Х., Автайкин И.Н., Чэн Пэн. Осевые, электромагнитные усилия и методы расчета двигателя-дезинтегратора. Сб. междунар. НТК «Рациональный пути использования вторичных ресурсов в АПК», Краснодар: 1997, с.178-179.

3. Гайтов Б.Х., Шарифуллин С.Р., Чэн Щн. Управляемая двухмерная электрическая машина в системе автономного ¡электроснабжения. Сб. XI НТК «Эл/приводы переменного тока», Екатеринбург: 1998, с. 56-59.

4. Гайтов Б.Х., Шарифуллин С.Р., Чэн Пэн. Высокоэффективные разработки в области нетрадиционной электромеханики. Сб. материалов ВЭЛК-99, М.: 1999, ч. IV. с. 49-50.

5. Гайтов Б.Х., Самородов А.В., Чэн Пэн. Основы теории двухмерных электрических машин. Труды КуШ ТУ, т. 3, серия энергетика, вып. 1. Краснодар:, 1999,с. 154-158.

6. Гайтов Б.Х., Самородов А.В., Чэн Пэн. Разработка конструкции ДЭМ с реостатным регулированием. Труды КубГТУ, т. 3, серия энергетика, вып. 1. Краснодар:, 1999, с. 136-139.

7. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Синтез комплексной системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 133-137.

8. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Технико-экономический анализ и особенности системы автономного энергоснабжения на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 137-141.

9. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Выбор элементов преобразования энергии в системе нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 141-146.

10. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Энерготехнологический аудит объектов системы нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 146-149.

11. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Оптимизация структуры системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 149-154.

12. Гайтова,Т.Б., Чэн Пэн. Разработка алгоритма оптимизационных расчётов системы нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии - ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 154160.

7

t

i

4

к

►

f 1 О А 0 7

2

\0A0J

Подписано в печать ЗО.0£~, ШООЗъ.. Зак.№ SO Тираж fOO

Лиц. ПДШО-47020 от 11.09.2000 Типография КубГТУ. 350058, Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4

ВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Общие сведения о нетрадиционной энергетике.

1.2. Научные аспекты развития нетрадиционной энергетики Китая.

1.3. Характеристики и классификация возобновляющихся источников энергии.

1.4. Экономические и экологические предпосылки комплексного использования возобновляющихся источников энергии.

1.5. Выводы по главе 1и постановка задачи.

2. РАЗВИТИЕ НЕТРАДИЦИОННЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ, КАК ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТОР РАЗВИТИЯ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

2.1. Общие сведения о вторичных преобразователях энергии в системе нетрадиционной энергетики.

2.2. Разработка конструкции двухвходовой электрической машины (ДЭМ).

2.3. Основы теории и энергетическая соотношения в ДЭМ.

2.4. Обоснование необходимости и разработка управляемых ДЭМ Разработка ДЭМ-Г.

2.5. Математическое моделирование ДЭМ-Г.

2.6. Выводы по главе 2.

3. СИНТЕЗ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (СЮ) НА БАЗЕ ДЭМ

3.1. Общие принципы построения системы.

3.2. Технико-экономический анализ и особенности системы автономного энергоснабжения на базе ДЭМ.

3.3. Характеристики основных элементов преобразования энергии в обобщенной структуре СНЭ.

3.4. Особенности выбора элементов электрического и теплового каналов гфеобразования энергии.

3.5. Энерготехнологический аудит объектов СНЭ.

3.6. Выводы по главе 3.

4. ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ СЮ НА БАЗЕ ДЭМ

ВЫБОР СОСТАВА И МОЩНОСТИ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4.1. Общие сведения по оптимизации структуры СНЭ.

4.2. Вывод основных соотношений оптимизационного расчета, Допущения и ограничения.

4.3 Разработка алгоритма оптимизационных расчетов.

4.4. Прогнозирование и комментарий результатов возможных | оптимизационных расчетов.

4.5. Вывод по главе 4.

Актуальности» темы. Едва начавшейся эре энергии ископаемого топлива и рек уже сейчас грозит закат в силу обостряющейся экологической ситуации, возрастающего энергетического кризиса, близкого к истощению состояния ископаемого топлива, а также смещения перспективных взглядов на ядерную энергетику.

Эти обстоятельства, естественно, привели к активизации поисков других нетрадиционных, экологически чистых, практически неисчерпаемых возобновляемых источников энергии (ВИЭ), таких как: энергии Солнца, ветра, малых рек, биотоплива, приливов-отливов, морских волн и морских подводных течений, геотермальных вод и др. При этом естественной является попытка обойтись без многоступенчатой схемы преобразования энергии, а в идеальном случае - достичь непосредственного, прямого безмашинного преобразования ? энергии.

Однако вопросы непосредственного преобразования энергии не нашли заметного развития, в силу чего вопросы использования ВИЭ в большинстве своём решаются с использованием электромеханических преобразователей энергии (ЭМГТЭ), т. е. электрических машин (ЭМ).

Однако использование для этой цели традиционных ЭМ либо вовсе невозможно, либо неэффективно из-за невысокой плотности потока ВИЭ и прерывистого, случайного (недетерминированного) характера поступления последних.

Таким образом, перспектива расширенного использования ВИЭ напрямую связана с проблемой разработки новых типов ЭМ и систем управления или, т. е. - с развитием нетрадиционной электромеханики.

В развитие этого положения в Кубанском государственном технологическом университете (Куб! ТУ) под руководством профессора Гайтова Б.Х. создана оригинальная конструкция двухмерной электрической машины (ДЭМ), потребляющей одновременно энергию Солнца, предварительно преобразованную в электрическую, и энергию ветра (биогаза, геотермальной воды и т. д.), преобразованную в механическую энергию вращения. На выходе ДЭМ снимается суммарная энергии в зависимости от режима работы машины.

Помимо электрической энергии от системы нетрадиционной энергетик (СНЭ) зачастую требуется ещё и тепловая (тепло-холод) энергия, что ещё более осложняет вопрос разработки и оптимизации структуры СНЭ.

Различным аспектам данной проблемы посвятили свой работы Ахмедов Р.В. /7/, Берковский Б.М. /9/, Васильев Ю.С. /15-17/, Виссарионов В.И. /18/, Волшаник В.В. /19/, Гайтов Б.Х. /20-29/, Гайтова Т.Б. /30-38/, Копылов И.П. /61-63/, Красавин В.В. /64/, Лидоренко Н.С. /66/, Михайлов Л.П. /70/, Обрезков

B.И. /77/, Рензо Д. /81/, Самородов A.B. /26,27,87/, Удел С. /97/, Шарифуллин

C.Р. /24,25,101/, Juul /105/, Lilley G.M . /107/, Pontin G. W-W. /108/ и др. отечественные и зарубежные ученые.

Вместе с тем, в настоящее время не существует в законченном виде методик энерготехнологического аудита, которые обеспечивали бы комплексную предварительную оценку вариантов энергообеспечения объектов и практически нет методик, позволяющих выбрать рациональный способ комбинированного использования нескольких видов ВИЭ в СНЭ. Совершенно отсутствуют сведения по электромагнитной совместимости в подобных системах.

Тема работы связана с научно-технической программой Т. 14. 01 "Разработать и создать производство энергетических комплексов с использованием ВИЭ и осуществить широкомасштабный эксперимент по их применению для объектов агропромышленного назначения", а также с Краснодарской краевой комплексной программой "Энергетическая стратегия Кубани на период 20022012 годы", разработанной на основании распоряжения № 1703-р от 29. 12. 2001г. Главы администрации Краснодарского края.

Цель работы. Целью работы является синтез комплексной системы нетрадиционной энергетики (электричество и тепло-холод) на базе двухмерной электрической машины и разработка энерготехнологического аудита, обеспечивающего оптимизацию структуры и состава оборудования этой системы.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:

- обоснована целесообразность и показана перспективность построения комплексной СНЭ на базе ДЭМ;

- разработан энергоаудит, обеспечивающий комплексную предварительную оценку вариантов энергообеспечения;

- разработана методика синтеза оптимальной структуры комплексной СНЭ на базе ДЭМ;

- на основе разработанной методики синтеза построена комплексная СНЭ на базе ДЭМ, обеспечивающая электрической и тепловой (тепло-холод) энергией.

Методы исследования. В теоретических исследованиях автором использована теория обобщенного электромеханического аппарата матричного анализ ЭМ, теория электромагнитного поля и метод синтеза ЭМ. Поставлен-• ные задачи решены аналитическими экспериментальными методами с использованием, в целесообразных случаях, метода планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проведены на специально разработанном стенде.

Научная новизна. В работе решены теоретические основы построения комплексной СНЭ на базе ДЭМ и выполнена оптимизация структуры и состава оборудования этой системы, а именно.

- обоснована целесообразность и эффективность комплексного использования ВИЭ с помощью специально разработанной ДЭМ;

- разработана математическая модель ДЭМ;

- разработан энерготехнологический аудит для рационального построения комплексной (электричество и тепло-холод) СНЭ;

- выполнена оптимизация структуры и состава оборудования комплексной СНЭ;

- разработан алгоритм технико-экономической оптимизации объектов и систем комплексной СНЭ.

Практическая ценность. Работа имеет прикладной характер и ставит своей основной задачей повысить эффективность использования ВИЭ. В связи с этим в работе решены следующие практические вопросы:

- выполнен анализ типовых нагрузок комплексной СНЭ в общем, и для Китая, в частности;

- разработана схема электро-, тепло (холодо) - снабжения комплексной СНЭ на базе ВИЭ, адаптированная и условиям Китая;

- разработана инженерная методика энерготехнологического аудита, применительно к условиям Китая;

- разработана методика синтеза оптимальной структуры комплексной ,СНЭ на базе ДЭМ.

Реализация результатов работы. Научные результаты работы использованы в НПО "Квант" при разработке системы автономного энергообеспечения жилых объектов с использованием ВИЭ в пос. "Черноморский" Краснодарского »рая, на заводе "Тензоприбор" (г. Краснодар) при изготовлении ДЭМ, в отчетах по научно-исследовательской работе по Российской Н-Т программе (шифр Т.14.01), а также в учебном процессе по курсам "Электромеханика" и "Электроснабжение промышленных предприятий" и в дипломных проектах по специальности 10. 04 "Электроснабжение".

Автор защищает:

- методологию комплексного использования ВИЭ с помощью ДЭМ;

- рациональную структуру комплексной СНЭ, обеспечивающей электрической и тепловой (тепло-холод) энергией;

- энерготехнологический аудит для рационального построения комплексной СНЭ;

- алгоритм технико-экономической оптимизации объектов и систем комплексной СНЭ.

Апробация рабопгы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международной научно-технической конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов в АПК" (г. Краснодар. 1997г.), на региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности электротехнических комплексов и энергосистем" (Краснодар, 1998 г.), на всероссийской научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока" (г. Екатеринбург, 1998г.), на всероссийском электротехническом конгрессе ВЭЛК-99 (г. Москва, 1999г.), на второй межвузовской конференции "ЭМПЭ" (Краснодар, 2003 г.), на совместном заседании кафедр Электротехники и Электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ (Краснодар, 2003 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 114 наименований и приложения. Общий объем работы 126 с. машинописного текста, включая 25 рис. на 16 страницах, 9 таблиц.

4.5 Выводы по главе 4

1. Перевод большей части электрической и тепловой нагрузки с системы ДЭС на другие природные источники (ДЭМ, СЭП, СТП, ВТ ) может обеспечить снижение установленной мощности этой системы до 30-50%, но некогда не позволит отказаться от неё.

2. Получены основные соотношения оптимизационного расчёта СНЭ, состоящей из большого набора источников энергии (электрической и тепловой), а именно ДЭС - ДЭМ - СЭП - СГП - ВТ - АБ. При этом предусмотрено утилизация тепла от дизеля и получение холода с помощью преобрателя "тепло-холод" и холодильной машины. Для эффективного использования АБ в СНЭ предусмотрены инвертор и выпрямитель.

3. Представленный критерий оценки вариантов структуры и состава комплексной CED в виде Суд — приведенных удельных затрат на производство электрической и тепловой энергии, включает в себя все капитальные и эксплу-тационные затраты на производство электрической и тепловой энергии (тепло-холод) при заданном сроке окупаемости с учётом дисконтных издержек, что позволяет учесть особенности инвестиционной политики государства при использовании ВИЭ.

4. Основное влияние на величину Суд оказывает соотношение удельной стоимости единицы установленной мощности ДЭС, ДЭМ, СЭП, СТП, ВТ, соответственно их суммарная установленная мощность в СНЭ, а также соотношение потребляемой энергии отдельными потребителями в дневное и ночное время.

5. При разработке СНЭ очень важна правильная группировка отдельных потребителей при объединении их в систему, так как наиболее эффективным является создание групповых аккумуляторов энергии и использование аккумулирующих свойств отдельных потребителей в группе.

6. Централизация производства электрической и тепловой (Тепло-холод) энергии в СНЭ будет давать положительный эффект только при определенных условиях группирования энергопотребителей. Поэтом для оптимизации структуры СНЭ важно объединение потребителей в группы на основании суточного графика нагрузки.

7. Разработан алгоритм оптимизационных расчётов сложной структуры комплексной СНЭ, предусматривающий значительное использование ВИЭ ( одновременно солнце и ветер) совместно с ДЭС, а также специального разработанную для этой цели двухмерную электрическую машину (в генераторном режиме работы) — ДЭМ - Г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1В работе проанализированы актуальные вопросы использования ВИЭ (Солнце и ветер с помощью СЭП и СТП), а также оригинальной двухмерной электрической машины - ДЭМ, работающей в генераторном режиме также от Солнца и ветра (или вала ДЭС) в рамках одной комплексной СНЭ перспективной к использованию в Китае, России и др. странах. Показано, что основной причиной, сдерживающей широкое применение такой СНЭ, является отсутствие уверенности населения в технико-экономической эффективности таких энергоисточников, так как отсутствуют общедоступные методики анализа эффективности применения ВИЭ и оценки оптимальности структуры и состава СНЭ.

Обобщая результаты работы автора в указанной области можно сформулировать следующие основные выводы:

1. Низкая плотность распределения ВИЭ на Земле, вероятностный характер их проявления и невозможность воздействия человека на их природные характеристики обуславливает необходимость комплексного использования нескольких (хотя бы двух) видов ВИЭ с помощью ДЭМ, что повышает качество вырабатываемой электрической энергии и надежность электроснабжения, а также позволяет существенно (на 40-50%) уменьшить мощность накопителя энергии.

2. Синтезирована комплексная СНЭ на базе ДЭМ — М - Г с широким использованием солнечных электрических (СЭП) и тепловых (СТП) панелей, ветротурбины (ВТ), а также аккумулятора энергии (АБ) и преобразователей энергии в виде инвертора, выпрямителя, "тепло-холод" и холодильная машина.

3. Выполнен энерготехнологический аудит (ЭТА) объектов СНЭ, включающий в себя анализ индивидуальных и групповых потребителей, на основании которого производится синтез индивидуальных и групповых графиков электрической и тепловой нагрузок и синтез режимов потребления этих видов энергии в течение суток. Заключительным этапом ЭТА является интегральные графики нагрузки электрической и тепловой энергии.

4. Перевод большей части электрической и тепловой нагрузки с ДЭС на ДЭМ, СЭП и СТП может обеспечить снижение установленной мощности ДЭС в 2-3 раза, но не позволит полностью отказаться от неё.

5. Показано, что приведенные удельные затраты на производство электрической и тепловой энергии, как критерий оценки вариантов структуры и состава СНЭ, является весьма удобным и достаточно точным, как включающий в себя все капитальные и эксплуатационные затраты на энергопроизводство при заданном сроке окупаемости с учётом дисконтных издержек, что позволяет учесть особенности инвестиционной политики государства при использовании ВИЭ.

6. Получены основные соотношения оптимизационного расчёта СНЭ, состоящей из большого набора (см. п. 4) силовых источников энергии - электрической и тепловой (тепло-холод).

7. Разработан алгоритм оптимизационных расчётов сложной структуры СНЭ, предусматривающий значительное использование ВИЭ (одновременно Солнце и ветер) совместно с ДЭС, а также специально разработанную для этой цепи ДЭМ.

В заключении автор выражает благодарность к.т.н. Гаитовой Т.Б. за помощь и ценные указания при написании глав 3 и 4 настоящей работы.

1. Адкинс Б.А. Общая теория электрических машин. - М.: Госэнергиз-даг, 1960. - 272 с.

2. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969.-159 с.

3. Архангельский Б.И. Аналитическое выражение кривой намагничивания электрических машин. Электричество, 1950, № 3, с. 37-42.

4. Ахмедов Р.В. Технология использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Нетрадиционные возобновляемых источники энергии (итоги науки и техники). - М.: ВИНИТИ, 1978. -213с.

5. Бадалов А.Л., Михайлов А.С. Нормы на параметры электромагнитной совместимости РЭС.- М: Радио и связь, 1990. -272 с.

6. Берковский Б.М., Кузьминов В.А. Возобновляемые источники энергии на службе человека. М: Энергоатомиздат, 1987.-96 с.

7. Борисов Р.К., Балашов В. В. Об обеспечении электромагнитной совместимости на энергообъектах. Электричество, 1998, № 3, с. 26-32.

8. Белый Б.И., Калмыков И.В. Тепловое воздействия тока обратной последовательности на ротор явнополюсной синхронной машины. Теоретические и экспериментальные исследования турбо- и гидрогенераторов большой мощности. - JL: Наука, 1968. -с. 176-181.

9. Богаенко И.Н. Обобщенные и местные коэффициенты теплоотдачи тяговых двигателей магистральных электровозов. Электричество, 1966, № 1, с. 40-46.

10. Богаенко И.Н. Исследование тепловых процессов в электрических машинах для целей диагностики: Дис. докт. техн. наук. Киев, 1979. -373 с.

11. Борисенко А.И., Костинов О.Н., Яковлев А.И. Охлаждение промышленных электрических машин. М: Энергоатомиздат, 1983. - 372 с.

12. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экологические аспекты гидроэнергетики. Л.: Энергия, 1984.- 235 с.

13. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Некоторые критерии оценки экологических изменений, вызванных созданием водохранилищ. Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды, 1984, N 7, с.13-17.

14. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования возобновляющихся энергоисточников. -Д.: Изд-во ленингр. ун-та, 1991. -343 с.

15. Винокуров. В.В., Мамедшахов М.Э. Учёт изменения потерь и параметров при исследовании тепловых процессов в электрических машинах. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. - Харьков : 1978, вып. 8, с. 97-113.

16. Волшаник В.В., Зубарев В.В., Франкфурт М.О. Использование энергии ветра, океанских волн и течений. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии (Итоги науки и техники). М.: ВИНИТИ, 1983, т. 1. -138с.

17. Гайтов Б.Х. Управляемые двигатели машины. - М.: Машиностроение, 1981.-183с.

18. Гайтов Б.Х. Управляемые асинхронные двигатели с массивными многофункциональными роторами: Дис. . докт. техни. наук. Краснодар: 1982,469 с.

19. Гайтов Б.Х., Автайкин И.Н., Чэн Пэн. Двигатель-дезинтегратор для переработки вторичных ресурсов. Сб. междунар. НТК «Рациональный пути использования вторичных ресурсов в АПК», Краснодар: 1997, с. 179-182.

20. Гайтов Б.Х., Автайкин И.Н., Чэн Пэн. Осевые электромагнитные усилия и методы расчета двигателя-дезинтегратора. Сб. междунар. НТК «Рациональный пути использования вторичных ресурсов в АПК», Краснодар: 1997, с. 178-179.

21. Гайтов Б.Х., Шарифуллин С.Р., Чэн Пэн. Управляемая двухмерная электрическая машина в системе автономного электроснабжения. Сб. XI НТК «Эл/приводы переменного тока», Екатеринбург: 1998, с. 56-59.

22. Гайтов Б.Х., Шарифуллин С.Р., Чэн Пэн. Высокоэффективные разработки в области нетрадиционной электромеханики. Сб. материалов ВЭЛК-99, М.: 1999, ч. IV. с. 49-50.

23. Гайтов Б.Х., Самородов А.В., Чэн Пэн. Основы теории двухмерных электрических машин. Труды КубГТУ, т. 3, серия энергетика, вып. 1. Краснодар:, 1999,с.154-158.

24. Гайтов Б.Х., Самородов А.В., Чэн Пэн. Разработка конструкции ДЭМ с реостатным регулированием. Труды КубГТУ, т. 3, серия энергетика, вып. 1. Краснодар:, 1999, с. 136-139.

25. Гайтов Б.Х., Ариди Ф.М., Эльмутаз Б.Т. Электромагнитно-механическая совместимости в двухмерной электрической машине. Деп. в ВИНИТИ, № 1451 -в 98.-М.:, 1998,19 с.

26. Гайтов Б.Х., Ариди Ф.М., Эльмутаз Б.Т. Тепловое действие переходных токов в двухмерной электрической машине.- Деп. в ВИГЖТИ, № 1452-в98.-М: 1998, 13с.

27. Гайтова Т.Б., Шарифуллин С.Р., Ариди Ф.М. Разработка конструкциидвухвходовой электрической машины. Дис. В ВИНИТИ, № 909- в 98 -М.: 1998-12 с.

28. Гайтова Т.Б. Электромеханические преобразователи и системы для нетрадиционной энергетики: Дис. канд. техн. наук. Краснодар, 1997. -170с.

29. Гайтова Т.Б., Шарифуллин С.Р., Ариди Ф.М. Вывод соотношений между ЭДС и токами в специальных электрических машинах для автономных источников питания. Деп. в ВИНИТИ, № 1384 - в 98. - М: 1998, 8 с.

30. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Синтез комплексной системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 133-137.

31. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Технико-экономический анализ и особенности системы автономного энергоснабжения на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 137-141.

32. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Выбор элементов преобразования энергии в системе нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 141-146.

33. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Энерготехнологический аудит объектов системы нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 146-149.

34. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Оптимизация структуры системы нетрадиционной энергетики (СНЭ) на базе ДЭМ. В сб. «Электротехнические преобразователи энергии ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 149-154.

35. Гайтова Т.Б., Чэн Пэн. Разработка алгоритма оптимизационных расчётов системы нетрадиционной энергетики (СНЭ). В сб. «Электротехнические преобразователи энергии ЭМПЭ - 03», Краснодар, 2003, с 154-160.

36. Готгер Г. Нагревание и охлаждение электрических машин. Пер. с нем. - М - Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 264 с.

37. Гуревич Э.И. Тепловые испытание и исследования электрических машин. JL: Энергия, 1977. - 294 с.

38. Гуревич Э.И., Рыбин ЮЛ. Переходные тепловые процессы в электрических машинах. Л.: Энершатомиздат, 1983. - 216 с.

39. Гуревич Э.И. Исследование температурного поля и разработка инженерных методов теплового расчёта обмоток синхронных генераторов с непосредственным охлаждением: Дис. канд. техн. наук. JI.: 1970. - 286 с.

40. Гуревич Э.И., Рыбин Ю.Л., Филиппов И.Ф. К расчёту нестационарных тепловых процессов в электрических машинах. Электротехника, 1975, № 1, с. 30-33.

41. Гуревич Э.И., Рыбин Ю.Л. Расчётные модели нестационарных тепловых процессов в обмотках электрических машин. Электротехника, 1975, № 12, с. 35-38.

42. Дмитриева Г.А., Макаровский С.Н., Хвощинская З.Г. Анализ работы неуправляемой ветроэнергетической установки в автономной энергосистеме. -Электричество, 1998, №6, с. 12-18.

43. Зенгинидзе Г.П. Измерение температуры вращающихся деталей машин. М.: Машгиз, 1962.- 271 с.

44. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 416 с.

45. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. М.: Энергия, 1980.-928 с.

46. Иванов-Смоленский A.B. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. М: Высш. шк., 1989.- 928 с.

47. Ивоботенко Б.А., Ильинский Н.Ф., Копылов И.П. Планирование эксперимента в электромеханике. М.: Энергия, 1975. -185 с.

48. Ильинский Н.Ф. Проблема неадекватности и преобразование переменных в математических моделях электромеханических систем. В кн.: Труды МЭИ, вып. 86, 1971, с. 11-18.

49. Исследования по использованию солнечной энергии. Пер. с англ.-М.: Изд-во иностранной литературы, 1957.-302 с.

50. Кажинский Б.Б. Гидроэнергетические и ветроэнергетические станции. Под ред. Н.В. Погоржельского. - М.: Госэнергоиздат, 1946. -312с.

51. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. М.: Изд. АН СССР, 1962. - 624 с.

52. Картелев Б.Г., Ивашинцов Д.А., Кузнецов М.В. и др. О развитии ветроэнергетики и перспективах крупномасштабного использования энергии ветра в Ленинградском районе. Труды ВНИИГ им. Веденеева, - Л.:, 1988, т. 208265 с.

53. Карташев А.Г., Рождественский Б.Л. Обыкновенные дифференциальные уравнения и основы вариационного исчисления. М.: Наука, 1980. -288с.

54. Киргизов Г. Нетрадиционные источники энергии. Гидротехника и мелиорация, 1987, № 12, с. 15-19.

55. Кириллин В.А. Энергетика сегодня и завтра. М.: 1983.- 58 с.

56. Ковач К., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -М.: Госэнергоиздат, 1963,- 744 с.

57. Копелевич Л.Е. Электромагнитные и тепловые переходные процессы в асинхронных двигателях с переменными параметрами: Дис. . канд. техн. наук.- Краснодар, 1989.-209 с.

58. Копылов И.П. Электрические машины. Энергоатомиздат, 1986. 360с.

59. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. -М.: Высш. шк., 1987., 1987.-318 с.

60. Копылов И.П., Мамедов Ф.А., Беспалов В.Я. Математическое моделирование асинхронных машин. М.: Энергия, 1969. -95 с.

61. Красавин В.В., Гайгова Т.Б., Гайгов Б.Х. Двухвходовая электрическая машина. Патент РФ № 2091967, Б.И., 1997, № 27.

62. Ловитт У.В. Линейные интегральные уравнения. М.: Гостехиздат, 1957.-266 с.

63. Лидоренко Н.С., Стребков Д.С. Нетрадиционная энергетика. М.: Знание, 1981.-59 с.

64. Мак-Кормик М. Преобразование энергии волн. Пер с англ. - М.: Энергия, 1985-231 с.

65. Марактанов В.А. Комплексное магнитное сопротивление массивных стальных роторов асинхронных двигателей. В сб. научн. Трудов УПИ (Электротехника), вып. 77, - Свердловск, 1960, с. 227-233.

66. Марактанов В.А. Влияние несинусоидальности распределения магнитного поля вдоль полюсного деления на параметры эквивалентной схемы асинхронного двигателя с массивным ферромагнитным ротором. В сб. научн. Трудов УПИ, вып. 106.- Свердловск, 1960, с. 86-93.

67. Михайлов Л.П. Перспективы развития приливных электростанций и ветроэнергетики СССР. Междунар. симп. «Значение новых и возобновляемых источников энергии в решении глобальных проблем энергетики». М.: 1981, с. 135-141.

68. Могильников B.C. Оптимальное значение магнитной проницаемости массивного ротора асинхронного электродвигателя. Электричество, 1969, № 8, с. 42-46.

69. Могильников B.C., Стрельников А.Н. Перспективы улучшения характеристик асинхронных двигатели с массивными роторами. Электротехника, 1970,№3,с. 13-17.

70. Нейман JI.P. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах, М1. Л.:

71. Госэнергоиздат, 1949.- 190 с.

72. Новые и возобновляемые источники энергии. Импакг № 4. М.: 1988, с. 13-17.

73. Ногин В.Д., Протодьяконов И.О., Евламинев НИ. Основы теории оптимизации. М.,1986,247 с.

74. Обрезков В.И., Александровский АЛО. Некоторые пути повышенияэффективности действующих ГЭС при использовании ветровой и солнечной энергии// Энергетика, 1985, № 5, с. 17-21.

75. Обрезков В.И. Возобновляемые нетрадиционные источники электроэнергии: Введение в специальность. М.: 1987, 269с.

76. О неотложных мерах по энергоснабжению в Краснодарском крае. Постановление главы администрации Краснодарского края 20.06.96г. № 269-Краснодар, 1996, -7 с.

77. Орлов A.B. Состояние и перспективы развития систем автономного электроснабжения. — М.: Стройиздат, 1993. — 295с.

78. Преобразование солнечной энергии. Пер. с англ. - М.: Энергоиздат, 1981.-264 с.

79. Рензо Д. Ветроэнергетика. М.: Энергоатомиздат, 1982.-192 с.

80. Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В. Современные методы улучшения качества электроэнергии (аналитический обзор).- Электротехника, 1998, № 3, с. 10-17.

81. Росс Дэвид Энергия волн (Первая книга о революции в технике). JL:

82. Гидрометеоиздат, 1981.- 112 с.

83. Сидоров В.И., Сидоров В.В., Кузнецов М.В., Об использовании ветроэнергетических ресурсов. Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1980, № 3, с. 25-30.

84. Основы исследования и разработки волновых энергетических станций. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1987, с. 37-43.

85. Соудгер С., Заборски О.М. Биомасса как источник энергии. М.: Энергия, 1985,-189 с.

86. Самородов A.B. Разработка системы автономного электроснабжения на базе двухмерной электрической машины: Дис. . канд. техн. наук. Краснодар, 2002г. 145 С.

87. Смирнов Ю-В. Расчёт коэффициентов теплопроводности обмоток статора асинхронных двигателей . Электричество, 1998, № 1, с. 64-69.

88. Специальные электрические машин. Источник и преобразователи энергии. В 2-х кн. / А. И. Бертинов, Д.А. Бут, С.Р. Мизурин и др. Под ред. Б.Л. Алиевского. М.: Энергоатомиздат, 1993. кн. 1-320 е., кн. 2- 386 с.

89. Счастливый Г.Г., Бандурин В.В., Остапенко В.Н., Остапенко С.Н. Математические модели теплопередачи в электрических машинах. Киев : Нау-кова думка, 1986.- 184с.

90. Счастливый Г.Г. Неравномерности тепловидения и нагрева концевых частей высокоиспользуемых машин переменного тока: Дис. . докт. техн. наук.- Киев, 1973,- 459 с.

91. Твайдел Джон, Уэйр Антон Возобновляемые источники энергии./Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990.- 392 с.

92. Тепляков Д.И., Виндберг O.A. Солнечные электростанции большой мощности (обзорная информация). М.: Энергия, 1984. - 158 с.

93. Технический прогресс в энергетике СССР. Раздел 10. Освоение нетрадиционных возобновляемых источников энергии. - М.: Минэнерго, 1986.

94. Трещев НИ. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980. -344 с.

95. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. -М.- Л.: Энергия, 1964. -528 с.

96. Удел С. Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии./Пер. со шведсного. М.: Энергоатомиздат, 1980.-136 с.

97. Филиппов И.Ф. Теплообмен в электрических машинах. Л.: Энергоатомиздат, 1986.-255 с.

98. Шарифуллин С.Р., Гаийтова Т.Б., Ариди Ф.М. Расчёт потерь в электрической машине для систем автономного электроснабжения. Деп. ВИНИТИ, № 908 - В 98, М.:1998,12с.

99. Шарифуллин С.Р., Гаийтова Т.Е., Ариди Ф.М. Основы теории и энергетические соотношения в двухвходовой электрической машине для автономных систем электроснабжения. Деп. ВИНИТИ, № 1383-В98, М.: 1998, 9 с.

100. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы её обеспечения в технике./ Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1955. - 304 с.

101. Яковлев А.И. Теплообмен в электрических машинах малой и средней мощности и теплофизические основы их проектирования : Дис. . докг. техн. наук. Харьков, 1980. - 500 с.

102. Golding E.W., Stodhart А.Н. The potentials of windpower for electricity generation. British Electrical Industries Research Association. Tech. Rep. W/Tl, 1949.- 216p.

103. Juul J. Wind Machines, Wind a Solar Energy Conference, New Delhi, UNESCO, l956.-93p.

104. Lewis R.I. Wind power for domestic energy. Appropiate Technolody for the U.K., University ofNewcastle-upon-Tyne, 1976. 176p.

105. Lilley G.M., Rainbird WJ. A preliminary report on the desing and per, formance of directed windmils. ERA Technical Report C/T 119,1957.- 21 lp.

106. Pontin G. W-W. The biand economics of wind-power. Wind Energy Supply Company, Redhill, 1975. 85p.

107. Namburi N.R., Barton Т.Н. Thermol modelling of an induction motor. -IEEE Transactions on Power Apparatas and sistems, 1983, № 8, p. 2623-2639.

108. Enslin N.S., Gillesjie P. The influence of unbalanced supply voltages on the temperatures of the stator phose windings of on induction motor.- Electron Fabriary, 1985, vol. П, №2, p. 31-33.

109. Abdel-Hakit M., Ph. В., Abdel-Aziz M.M., Ph. D. Thermol model ofelec-tricoe machines cooled by heat pipes.- Modelling, Simmulation Control, 1986, vol. 6, №2, p. 47-55.

110. Kramer J., Stanitz J. Note on secondary szamitasa reszlet kisniintakon vegzett meresek abapjan. Electrotechnika, 1985, № 1, Budapest, p. 14-19.

111. Small hyro power in China. A Syrvey. Intertediate technolody publications. London, 1985, p. 49-53.

112. Soderberg R. Steady flom of heat in large turbine-generetors.-"Transactions AIEE," 1931, June, p. 782-802.