Автономна гібридна система комбінованого енергозабезпечення з відновлювальними джерелами енергії

Анотація

Запропоновано конфігурацію ГСЕВДЕ щодо автономного забезпечення електро та теплопостачання домогосподарств з урахування енергетичного потенціалу вітрової та сонячної енергії в Одеському регіоні. Виконано узагальнення експериментальних кліматичних даних, щодо сонячної інсоляції та швидкості вітру, що отримано з метеостанції національного університету «Одеська політехніка». Отримано параметри розподілу швидкості вітру за функцією Вейбула: параметр форми, параметр масштабу та математичне очікування швидкості вітру. Отримано вирази щодо інтегральної функції повторюваності та функції щільності розподілу швидкості вітру. Розроблено методику щодо визначення конфігурації та оптимальних параметрів ГСЕВДЕ для індивідуальних домогосподарств за критерієм мінімізації вартісної складової, що включає витрати на експлуатацію, ремонт, технічне обслуговування та капітальні витрати у генеруючі потужності системи. Розв’язання задачі оптимізації здійснено в електронних таблиць Excel за опцією «Пошук рішення». Результатом розв’язання є оптимальні значення загальної площі перетину лопатей вітроустановки та загальної площі фотоелектричних панелей, що задовольняють умовам задачі. Досліджено залежність конфігурації та параметрів ГСЕВДЕ від ефективності використання встановленої потужності та економічних показників системи. При автономній роботі ГСЕВДЕ надлишковий енергетичний потенціал вітру та сонця не використовується, бо це потребує сезонного акумулювання електрики, що економічно недоцільно, та технічно малоефективне. Включення до конфігурації ГСЕВДЕ системи автономного теплопостачання зумовило значне зростання частки генеруючої потужності ВЕС в порівнянні з часткою СЕС. Підтверджено, що сезонна зміна енергетичного потенціалу вітрових та сонячних ресурсів може бути взаємокомпенсована шляхом інтеграції до єдиної системи двох різних за природою ВДЕ та оптимізації їх генеруючих потужностей.