Д.т.н. Синчук О.Н., к.т.н. Синчук И.О., Дяченко В.С.

ГВУЗ «Криворожский национальный университет»

К.т.н. Бойко С.Н., Минаков И.А.

Кременчугский национальный университет имени Михаила Остроградского

Особенности выбора возобновляемых источников энергии в состав системы электроснабжения предприятий горно-добывающего комплекса

Введение. Горные предприятия – одни из крупнейших потребителей топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) Украины [1]. Как установлено [1, 3, 4], основным видом ТЭР горных предприятий єсть электрическая энергия (ЭЭ), доля которой достигает более чем 90% от общего объема энергопотребления. В свою очередь, крупные предприятия горно-добывающего комплекса (ГДК), учитывая особенности технологических процессов, требующих бесперебойного обеспечения качественной ЭЭ [4].

Одним из путей улучшения электроснабжения предприятий ГДК, в условиях роста стоимости традиционных источников энергии (особенно электрической энергии), єсть применение локальных энергетических систем (ЛЭС) на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), что позволит не только улучшить качество электроснабжения, но и уменьшить потери электроэнергии за счет собственной генерации [3, 4], что особенно актуально для предприятий ГДК.

При выборе ВИЕ, для работы в условиях предприятий ГДК, нужно учитывать много факторов, таких как, удаленность ВИЭ от предприятия, сечение линии электропередач, возможность резервирования, мощность ВИЭ, управляемость и др.

Цель работы – разработка алгоритма выбора ВИЭ для работы в составе ЛЭС в условиях предприятий ГДК.

Материал и результаты исследований. Учитывая то, что одной из ключевых тенденций развития мировой электроэнергетики является реформирование отрасли энергетики в рамках концепции Smart Grid, к электроэнергетическим системам выдвигается ряд ключевых требований, таких как доступность, надежность, экономичность, эффективность, экологичность и безопасность [2].

Однако, ЛЭС на базе ВИЭ (например, ветровых энергетических установок (ВЭУ), гидроэнергетических установок (ГЭУ), солнечных энергетических установок (СЭУ), разного типа и емкости блоков аккумуляторных батарей (АКБ)) характеризуются наличием в них генерирующих установок ограниченной мощности, использованием разных типов возобновляемых источников энергии, а также широким диапазоном изменения параметров нагрузки [3].

Поэтому, исходя из анализа предыдущих исследований [2], общими требованиями по обеспечению конкурентоспособности автономных генерирующих установок в составе ЛЭС является то, что: стоимость ЭЭ, производимой автономными энергетическими установками (ЭУ), должна быть минимальной, при этом обеспечивая надежность электроснабжения; автономные генерирующие установки должны максимально экономить, а в идеале вообще исключить из применения ископаемое углеводное топливо для получения ЭЭ; автономные генерирующие установки должны уменьшать негативное воздействие на окружающую среду, при этом, не ухудшая ландшафта; автономные генерирующие установки на базе ВИЭ должны максимально использовать потенциал возобновляемой энергии в регионе и быть безопасными в эксплуатации. Таким образом, исходя из требований электроснабжения предприятий ГДК [4], требований к автономных генерирующих установок на базе ВИЭ и в рамках концепции Smart Grid было предложен алгоритм выбора ВИЭ для работы в составе ЛЭС в условиях комплекса электроснабжения-электропотребления предприятий ГДК (рис.).

Рисунок – Алгоритм выбора возобновляемых источников энергии для локальных энергетических систем в условиях предприятий горно-добывающего комплекса

Принимая во внимание приведенные выше результаты исследований, и результаты исследований, полученные ранее [2-4], можно сделать вывод о том, что для выбора ВИЭ для работы в условиях ГДК необходимо более основательно изучать условия функционирования ЭУ в условиях предприятия в каждом конкретном случае и особенности электропотребления предприятий ГДК как в целом так и каждого энергетического объекта (цеха, энергоустановок и т. п.) отдельно.

Выводы.  Предложенный алгоритм выбора ВИЭ для ЛЭС в условиях предприятий ГДК позволит выполнить обоснованный выбор энергетических установок в составе ЛЭС при ее проектировании, учитывая особенности условий их эксплуатации и особенности комплекса электроснабжения-электропотребления предприятий ГДК, а также, увеличит эффективность ее функционирования.

Литература:

1. Азарян А.А., Вілкул Ю.Г. та ін. Комплекс ресурсо- і енергозберігаючих геотехнологій видобутку та переробки мінеральної сировини, технічних засобів їх моніторингу із системою управління і оптимізації гірничорудних виробництв. – Кривий Ріг: Мінерал, 2006. – 219 с.

2. Stognii B., Kyrylenko O., Prakhovnyk A., Denysiuk S. The evolution of intelligent electrical networks and their prospects in Ukraine // Tekhnichna elektrodynamika. – 2012. – № 5. – рp. 52–67.

3. Сінчук О.М., Сінчук І.О., Бойко С.М., Мельник О.Є. Відновлювані та альтернативні джерела енергії: навчальний посібник – Кременчук: Видавництво ПП Щербатих О.В., 2015. – 270с.

4. Сінчук О.М., Синчук И.О., Гузов Э.С., Яловая А.Н., Бойко С.Н. Энергоэффективность железорудных производств. Оценка, практика повышения. Монография –Изд LAP LAMBERT Academic Publishing is managed by OmniScriptum Management GmbH., 2016. – 346с.