Принципы оптимизации электроснабжения населенных пунктов крайнего севера на базе ветродизельных комплексов

ШЕСТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УКЛАД: МЕХАНИЗМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

13-14 ноября 2015 г.

УДК 621.311

ПРИНЦИПЫ ОПТИМИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА НА БАЗЕ ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫХ

КОМПЛЕКСОВ

О.В. Архипова

Статья выполнена в рамках проекта № 1681 государственного задания в сфере научной деятельности

Анализ электроэнергетического комплекса Ханты-Мансийского автономного округа -Югры показывает, что из 205 населённых пунктов автономного округа, порядка 60 населённых пунктов находится в децентрализованной зоне электроснабжения [2]. Даже по окончании реализации окружной целевой программы перевода на централизованное электроснабжение населённых пунктов автономного округа, не менее 40 населённых пунктов останется в децентрализованном секторе электроснабжения [2]. Это связано с технической сложностью подключения данных поселений к централизованной системе электроснабжения по причине удаленности их от существующей сети, относительно малого энергопотребления и разбросанности на значительной территории с тяжелыми климатическими условиями. Так, например, на территории ХМАО-Югры сохранение децентрализованного энергоснабжения указанных районов обусловлено сложностью, а зачастую и невозможностью, строительства и дальнейшей эксплуатации линий электропередач, вызванной «слабыми грунтами», имеющими глиняные, торфяные и болотистые консистенции порядка 90 процентов [1].

Дополнительная потребность в автономной электрогенерации возникает в связи с «движением» промышленности за сырьем в новые, слабо освоенные территории (применительно к Ханты-Мансийскому автономному округу достаточно указать на программу «Урал Промышленный - Урал Полярный» [4]), отток слоя городских состоятельных жителей в децентрализованные экологически комфортные зоны проживания.

Можно констатировать, что распределенная сетевая интеллектуальная электроэнергетика - это основной долгосрочный вектор изменения энергетического уклада в мире и РФ.

Децентрализованная схема электроснабжения северо-запада автономного округа обусловлена и отсутствием значительных запасов нефти, как следствие отсутствие энергоемких месторождений и промышленных предприятий, сосредоточенных в основном на востоке Ханты-Мансийского автономного округа - Югры [5].

В Ханты-Мансийском автономном округе - Югре эксплуатируется порядка 130 малых электростанций, общая установленная мощность которых более 50 МВт [3].

Основное топливо в сфере ЖКК - дизельное, в населенных пунктах находящихся рядом с газовым промыслом или магистралью для питания агрегатов используют природный газ. Причем, себестоимость 1 киловатт часа (Квт ч) электроэнергии в данной зоне колеблется от 18 до 63 рублей (рис.1), что 10-15 раз превышает стоимость электроэнергии в централизованной зоне. Дизельное топливо в ЖКХ в ХМАО потребляется на сумму 1 млрд. рублей ежегодно [3].

Большинство находящихся в эксплуатации энергоустановок выработали моторесурс и требуют скорой замены оборудования. Только в Октябрьском районе Ханты-Мансийского автономного округа - Югры три из восьми генераторов выработали моторесурс, а через год-два он закончится еще у пяти.

Ежегодный рост потребления электрической энергии, низкий коэффициент полезного действия, и отсутствие запасных частей для старых импортных электростанций определяют необходимость обновления оборудования, и разработки и внедрения технологий бережливого производства (ГОСТ Р 56020-2014 «Бережливое производство»).

Принципы оптимизации электроснабжения населенных пунктов крайнего севера на базе ветродизельных

комплексов

- Суммарная разрешенная мощность электростанции

- Одноставочнын тариф (pvf>. klii "ч) с 01.01.15т. по 30.06.15т.

Рис. 1. Децентрализованная зона энергоснабжения ХМАО-Югры

В связи с этим, введем в рассмотрение «Регионально обособленный электротехнический комплекс» (РОЭТК) представляющий собой территориально (административно) обособленную совокупность изолированных систем электроснабжения построенных, в том числе с использованием ветро - дизельных электростанций (ВЭС - ДЭС). Понятие РОЭТК позволяет перейти к разработке методики оптимизации электроснабжения населенных пунктов Крайнего Севера на базе ветродизельных комплексов на принципах Бережливого производства. При этом учитывается совокупная энергоэффективность как производства электрической энергии, так производства компонент РОЭТК.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- Выявить структуру энергоэффективного ветродизельного комплекса как элемента РОЭТК;

- Построить математическую модель РОЭТК;

- Выявить факторы, влияющие на использование возобновляемых источников энергии для электроснабжения удаленных и малонаселенных потребителей;

- методику определения зоны эффективного децентрализованного электроснабжения;

- методику оптимизации структуры парка ветро-дизельных электростанций по критериям энергоэффективности на принципах Бережливого производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Долгосрочная целевая программа Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре на 2010 - 2015 годы и на перспективу до 2020 года» : приложение к распоряжению Правительства автономного округа от 08 июля 2010 г. № 169-п. - Ханты-Мансийск, 2010. - 135 с.

2. Целевая программа Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Централизованное электроснабжение населённых пунктов Ханты-Мансийского автономного округа - Югры на 2011 - 2013 годы и на перспективу до 2015 года» : приложение к распоряжению Правительства автономного округа от 19 ноября 2010 г. № 298-п. - Ханты-Мансийск, 2010. - 28 с.

3. Официальный веб-сайт Акционерного общества «Югорская региональная электросетевая компания» [Электронный ресурс]. - URL : http://www.yuresk.ru/press-service/news/company-news/2295/?sphrase_id=181406

О.В. Архипота

4. Официальный веб-сайт АО «Корпорация Развития» [Электронный ресурс]. - URL : http://www.cupp.ru(дата обращения: 01.11.2015).

5. Архипов А.В., Зябкин А.А., Ремизов П.Н. Децентрализованное энергоснабжение в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре [Текст] // журнал «Омский научный вестник». - г. Омск, 2010. - сер. «Приборы, машины и технологии» вып. № 3 (93). - С. 188 - 190.