Электрификация фермы КРС с совмещенным электроснабжением от фотоэлектрической установки.

Реферат 3

Введение 4

1 Обоснование использования ВИЭ для электрификации сельскохозяйственных потребителей 7

1.1 Основные виды, преимущества и недостатки ВИЭ 7

1.2 Критерии целесообразности возведения фотоэлектрических установок 8

2 Обоснование параметров системы электроснабжения фермы КРС 13

2.1 Характеристика объекта и определение электропотребления 13

2.2 Обоснование энергоснабжения с помощью ФЭС 20

2.2.1 Определение количества аккумуляторных батарей 20

2.2.2 Определение количества фотоэлектрических модулей 22

2.2.3 Расчет выработки электрической энергии ФЭС 25

2.2.4 Выбор оборудования для ФЭС 28

2.4 Обоснование горячего водоснабжения с помощью СВН 35

3 Система электрификации объекта 40

4 Безопасность жизнедеятельности 42

4.1 Характеристика проектируемого объекта 42

4.2 Защитное заземление 42

4.3 Расчет заземляющего устройства 44

4.4 Устройство защитного отключения 49

5 Обоснование экономической эффективности использования солнечной энергии в ФЭС для электрификации фермы КРС 51

5.1 Определение технико-экономических показателей системы электрификации с использованием ВИЭ 51

5.2 Методика расчёта себестоимости электроэнергии от дизельных установок 53

5.3 Расчёт себестоимости производства электрической энергии от ФЭС 54

5.4 Расчёт себестоимости производства электрической энергии от ДЭС 55

Заключение 58

Библиографическое описание использованных источников 59

По причине высокой степени износа сельских распределительных сетей, происходят частые отключения электроэнергии. Анализ статистических дан-ных показывает, что в сельской местности в настоящее время отмечается снижение показателей надежности электроснабжения: на ВЛ 0,38 кВ за год в среднем происходит 100 отключений на 100 км (1). Средняя продолжитель-ность отключения – 90 ч в год (2). При этом, наибольшее количество отклю-чений приходится на период с мая по август, в то время как в рыбоводных хо-зяйствах технологический процесс достигает своего пика.

Сельские электрические сети – важный элемент инженерной инфра- структуры сельской местности. В сельской местности потребляется порядка 13% от всего объема электропотребления страны. Как известно, электро- снабжение нагрузок сельскохозяйственных потребителей имеет свои особен-ности (11):

– пониженная надежность сельских электрических сетей (частые корот-кие замыкания на землю, межфазные короткие замыкания и обрывы прово-дов);

– частые перерывы в электроснабжении по причинам перегрузок и из-ношенности оборудования сетей;

– сельские потребители обеспечиваются электроэнергией более низкого качества из-за многократных трансформаций напряжения, отсутствия уст-ройств регулирования напряжения;

– сельские потребители электроэнергии обслуживаются менее квалифи-цированным персоналом, а дежурный электротехнический персонал, на кото-рого возложено включение в случае необходимости резервного источника электроснабжения, располагается, как правило, на достаточно большом уда-лении от резервируемых объектов электроснабжения.

Главной особенностью электроснабжения производственных предпри-ятий и населенных пунктов в сельской местности является необходимость подводить энергию к небольшому числу сравнительно малогабаритных объ-ектов, рассредоточенных по территории (5).

В России существенная доля находящихся в эксплуатации линий и элек-трооборудования (до 70%). Участившиеся природные катаклизмы показали, что в районах централизованного энергоснабжения назрела необходимость развития малой распределенной генерации, решающей проблему повышения надежности энергоснабжения потребителей в небольших населенных пунктах, электроснабжение которых сегодня осуществляется через ЛЭП (2). Исходя из этого, необходимо наряду с реконструкцией и техническим перевооружением традиционной энергетики развивать малую распределенную энергетику, в том числе с широким использованием ВИЭ (16-18). Одним из направлений, спо-собствующих повышению надежности электроснабжения и росту энергоэф-фективности объектов сельскохозяйственного производства, является разра-ботка и внедрение систем электроснабжения на основе возобновляемых ис-точников энергии (ВИЭ), в частности, солнечных фотоэлектрических устано-вок (ФЭУ).

Таким образом, увеличивающееся потребление энергии во всём мире, а также необходимость электрификации удалённых объектов и населённых пунктов делает актуальным применение технологий распределённой генера-ции энергии, которые подразумевают производство энергии в максимальной близости от потребителя.

В концепцию распределённой генерации отлично вписываются ВИЭ, которые в последние десятилетия показали свою способность предоставить эффективные методы решения обозначенных выше проблем. Кроме того, ге-нераторы на базе ВИЭ являются экологически чистыми источниками энергии, а следовательно, одновременно решается задача перехода на энергоисточни-ки, которые не наносят вред окружающей среде.

Актуальность задачи надежного энергообеспечения объектов сельского хозяйства, в том числе ферм по разведению скота, обусловлена тем, чтобы создать максимально комфортные условия для животных. Кроме того, неко-торая удалённость сельских объектов от больших населённых пунктов застав-ляет искать альтернативные источники электроснабжения (7, 10).

Преобразование солнечной энергии в электрическую является важней-шим направлением в решении энергетических, экономических, экологических проблем сельского хозяйства. Способ использования солнечной энергии явля-ется не только надежным, долговечным и экологически чистым, но сам может быть использован для улучшения экологической обстановки в месте исполь-зования.

Необходимо повышение эффективности использования солнечной энер-гии для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в условиях Брянской области путём учёта поступления солнечной радиации в селе Алеш-ня Дубровского района Брянской области. В нашем случае речь пойдет о не-большой частной ферме КРС – ООО «ФЕРМА «РАДИЧИ».

Цель работы – электрификация ООО «ФЕРМА «РАДИЧИ» с совмещен-ным электроснабжением от фотоэлектрической установки.

Задачи работы:

 изучить актуальность использования возобновляемых источников энергии для электрификации сельскохозяйственных потребителей;

 произвести обоснование параметров системы электроснабжения фермы;

 разработать систему электрификации и энергообеспечения объекта;

 предложить мероприятия по безопасности жизнедеятельности, в том числе по электробезопасности;

 рассчитать экономическую эффективность использования солнечной энергии в ФЭС для электрификации фермы.