Аннотация
В работе изложены преимущества применения ВИЭ в качестве источника электрической энергии в децентрализованных электрических сетях, в том числе и в высокогорных районах. Показаны варианты схем подключения потребителей к источникам электрической энергии, использующих как возобновляемые источники энергии, так и тепловой генератор, а также возможность присоединения к ближайшей централизованной электрической сети. Проведена экономическая оценка выбора способа электроснабжения для потребителей в децентрализованных электрических сетях. Для выбора способа электроснабжения потребителей предложен алгоритм расчета, на основе которого разработана программа расчета, позволяющая выбрать наилучший вариант источника электрической энергии для электроснабжения потребителей в децентрализованных электрических сетях. Выбор источника электрической энергии производится на основании одного из технико-экономических параметров – срока окупаемости. Для апробации разработанной программы приводятся численные расчёты на примере установки солнечной электростанции мощностью 5 кВт, которая была построена в Айнинском районе, джамоат Анзоб, село Хишортоб (Ягнобская долина). Номинальное напряжение станции равно 0,4 кВ, длина линии от села Хишортоб до ближайщей электрической сети примерно 13 км. При выборе источника сравнивались следующие варианты электроснабжения потребителей: установка солнечной или дизельной электрической станции либо присоединение к ближайшей централизованной электрической сети. Результаты расчета показали, что наиболее оптимальным вариантом является установка солнечной электростанции мощностью 5 кВт. При этом срок окупаемости при установке солнечной электрической станции составляет 13,065 лет, а для дизельной электрической станции – 32,922 лет. Вариант присоединения потребителя на ближайшую централизованную электрическую сеть является нерентабельным.
Ключевые слова
экономическая оценка, электроснабжение, ВЭС, СЭС, МГЭС, ТГ, линия электропередачи, срок окупаемости
1. К вопросу об использовании солнечных энергоустановок в условиях Республики Таджикистан / З.С. Ганиев, Ш.Д. Самади, М.Х. Содиков, Р.И. Каримов // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. 2019. № 3(47). С. 32-40.
2. Манусов В.З., Ганиев З.С., Султонов Ш.М. Оценка доступности энергетических ресурсов за счет солнечной радиации в Республике Таджикистан // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2018. №1. С. 174-177.
3. Самади Ш.Д., Ганиев З.С., Назиров Х.Б. Причины дефицита электроэнергии в энергосистеме и роль Рогунской гидроэлектростанции в достижении энергетической безопасности Республики Таджикистан // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. 2021. №2(54). С. 11-15.
4. Современное состояние и перспективы обеспечения качества электроэнергии в электрических сетях открытой акционерной холдинговой компании «Барки Точик» / В.Н. Тульский, Х.Б. Назиров, Ш.Дж. Джураев, Б.Д. Иноятов // Вестник Московского энергетического института. 2018. № 1. С. 34-40.
5. Оценка режима работы инверторов солнечных электростанций с точки зрения обеспечения качества электроэнергии / Х.Б. Назиров, С.А. Абдулкеримов, З.С. Ганиев, Ш.Д. Джураев, Д.С. Ахьеев // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 1 (58). С. 31-38. doi: 10.18503/2311-8318-2023-1(58)-31-38
6. Impact of solar generation connected to 0,4 kv grid on the power losses and the shape factor of load curve / G.V. Shvedov, S.R. Chorshanbiev, E.V. Shvetsova, K.B. Nazirov // Proceedings of the 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus). IEEE. 2018, pp. 773-777. doi: 10.1109/EIConRus.2018.8317205
7. Jasim A.M., Jasim B.H. Optimized sizing of energy management system for off-grid hybrid solar/wind/battery/biogasifier/ diesel microgrid system // Mathematics. 2023. No. 11(5). 1248. doi: 10.3390/math11051248
8. Shaahid S.M., Elhadidy M.A. Economic analysis of hybrid photovoltaic-diesel-battery power systems for residential loads in hot regions-A step to clean future // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2008. No. 12(2). Pp. 488-503. doi: 10.1016/j.rser.2006.07.013
9. Chen H.H., Kang H.Y., Lee A.H.I. Strategic selection of suitable projects for hybrid solar-wind power generation systems // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2010. No. 14(1). Pp. 413-421. doi: 10.1016/j.rser.2009.08.004
10. Lim J.H. Optimal Combination and Sizing of a New and Renewable Hybrid Generation System // International Journal of Future Generation Communication and Networking. 2012. No. 5(2). URL: https://article.nadiapub.com/ IJFGCN/vol5_no2/4.pdf (дата обращения 05.09.2024)
11. Mitrofanov S.V., Zhilnikova M.M., Anosova E.I. Development of Algorithms for Searching the Optimal Capacity and Composition of Generating Equipment of Hybrid Autonomous Power Supply Systems Based on Renewable Energy Sources // IEEE 25th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM). IEEE, 2024. Pp. 1500-1504. doi: 10.1109/EDM61683.2024.10614954
12. Autonomous Electricity Supply with Hybrid Renewable Configuration in Ghana / Bhandari R., Gerstner J., Belhassan H., Gtz D., Hausmann H. // 7th International Energy and Sustainability Conference (IESC). IEEE, 2018. Pp. 1-8. doi: 10.1109/IESC.2018.8439991
13. Ахмедов Х.М., Салиев М.А., Джураев Э. Расчёт параметров автономной солнечной электрической станции для загородного дома// Доклады Академии наук Республики Таджикистан. 2018. № 4(61). С. 366-372
14. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. М.: ЭНАС, 2012. 376 с.
15. Свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ №2024613792. Программа для выбора способа электроснабжения потребителей в децентрализованной сети с помощью возобновляемых источников электрической энергии (ВЭС/СЭС/МГЭС), топливного генератора (ТГ) и возможности присоединения к внешней электрической сети / Назиров Х.Б., Бобоев Ш.А., Джураев Ш.Д., Ганиев З.С., Абдулкеримов С.А., Каримов Р.И.; заявитель ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»; заявл. 30.01.2024, опубл. 15.02.2024.
Экономическая оценка выбора источника электриче-ской энергии для электроснабжения потребителей в децентрализованных сетях / Р.И. Каримов, Х.Б. Нази-ров, Р.С. Ишан-Ходжаев, З.С. Ганиев, М.Х. Сафарали-ев // Электротехнические системы и комплексы. 2024. № 3(64). С. 23-31. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2024-3(64)-23-31