Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор характеристик систем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 18
1.1.Системы электроснабжения на базе ветроэлектрических станций 18
1.2.Системы электроснабжения на базе солнечных электростанций 22
1.3. Системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в Египте 33
1.4.Ресурсы местных источников энергии в Египте 39
1.5.Преимущества и Барьеры при использовании возобновляемых источников энергии 49
Выводы по главе 1 51
Глава 2. Разработка автономной системы энергоснабжения фермерского хозяйства 53
2.1.Разработка системы электроснабжения на основе солнечной фото-ветроэлектрической энергоустановки 53
2.2. Моделирование комбинированной автономной электростанции на основе возобновляемых источников энергии 59
2.3.Оптимизация структуры энергетического оборудования 66
Выводы по главе 2... 72
Глава 3. Экспериментальное исследование комбинированной солнечной фото-ветроэлектрической установки 73
3.1.Определение расхода электроэнергии автономными потребителями 73
3.2.Блок-схема и алгоритм работы комбинированной электростанции 77
3.3.Разработка комбинированной электростанции 77
3.4. Определение технико-экономических характеристик оборудования ... 79
3.5.Результаты моделирования и оптимизации структуры оборудования 97
3.6.Испытания систем электроснабжения автономных потребителей... 104
3.7.Солнечная установка с концентратором 111
Выводы по главе 3 . 114
Глава 4. Технико-экономическое обоснование комбинированной электростанции 115
4.1. Область предпочтительного использования ВИЭ в Египте 117
4.2.Программа развития и использования автономных систем на базе возобновляемых источников энергий в сельском хозяйстве Египта.. 127
Вывод по главе 4 128
Заключение 129
Список литературы 131
Приложение 1 141
- Системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в Египте
- Моделирование комбинированной автономной электростанции на основе возобновляемых источников энергии
- Определение технико-экономических характеристик оборудования
- Область предпочтительного использования ВИЭ в Египте
Введение к работе
Актуальность темы диссертационной работы. Новые сельские регионы в Египте, являются типичными примерами энергоснабжения удаленных потребителей. Наличие большого количества рассредоточенных потребителей, электроснабжение которых может осуществляться только от автономных источников энергии, и проблемы в существующей децентрализованной системе энергообеспечения требуют решения актуальных вопросов развития и оптимизации электроснабжения изолированных потребителей. Таким образом, оптимизация систем энергообеспечения децентрализованных районов Египта с повышенными требованиями к надежности работы источников энергии является весьма актуальной задачей. Внедрение технологий возобновляемой энергетики при рациональном использовании может оказать помощь в энергообеспечешш районов с недостаточной топливной базой и плохими транспортными условиям; решить проблему эффективного использования потребляемых ресурсов и вовлечения в энергетический баланс регионов неиспользуемых источников энергии и ресурсов; улучшить экологическую обстановку в местах производства электрической энергии, что будет способствовать ускоренному экономическому развитию регионов и улучшению социально-бытовых условий жизни населения.
Для решения вопросов оптимизации электроснабжения автономных потребителей требуется проведение ресурсных, технико-экономических, экологических и других обоснований целесообразности использования ВИЭ в децентрализованном злеіороснабжешш и масштабов их внедрения в систему электроснабжения.
Целью данной диссертационного исследования является разработка автономных систем комбинированного электроснабжения фермерских хозяйств в Египте с использованием возобновляемых источников энергии и резервной жидко-топливной электростанции.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Изучить потребность в электроэнергии автономными сельскими потребителями и климатические условия, главным образом, местные ресурсы возобновляемых источников энергии (ветра и солнца).
-
Разработать комбинированную злекітхютанцию для автономного потребителя на базе солнечной фото-ветроэлектрической установки.
-
Провести оптимизацию и выбор оборудования системы электроснабжения сельских потребителей и исследовать возможность повышения надежности электроснабжения с использованием резервной жидко-топливной электростанции.
-
Провести исследования разработанной комбинированной солнечно-ветродизельной электростанции в реальных условиях эксплуатации.
-
Провести технико-экономический анализ.
Предметом исследования является обеспечение электроснабжения автономных сельских потребителей на основе использования возобновляеліьк источников энергии.
Объектом исследования является децентрализованная комбинированная солнечная фото-ветроатектрическая установка, находящаяся в Московской области на ветрополигоне ВИЭСХ с учетом технических, экономических, экологических условий и потенциала ВИЭ на территории области.
Методы исследования.
-
Анализ и обобщение данных, приведенных в сборе работ научно-технической литературе.
-
Методология системных исследований в энергетике.
-
Методы исследования надежности систем энергетики и технико-экономического анализа систем на основе возобновляемых источников энергии.
-
Теории математического моделирования, позволяющей оценивать целесообразность использования различных энергоисточников.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
-
Обоснована эффективность использования комбинированных автономных систем электроснабжения фермерских хозяйств, позволяющая увеличить коэффициент обеспеченности электроснабжения.
-
Разработана математическая модель оптимизации подбора оборудования, необходимого для автономных комбинированных электростанций на основе возобновляемых источников энергии.
-
Получены результаты обследований потенциалов солнечной и ветровой энергии в районах расположения фермерских хозяйств в Египте.
-
Разработана солнечная электростанция с концентратором, позволяющая снизить площадь фотоприемника солнечной электростанции в 3-7 раз.
Получен патент РФ на изобретение № 2396493. Основные положения, выносимые на защиту:
-
Анализ разработки комбинированной электростанции в климатических условиях Египта.
-
Математическая модель оптимизации выбора оборудования для использования возобновляемых источников энергии в составе комбинированной электростанции.
-
Результаты экспериментальных исследований комбинированной электростанции на базе солнечной фото-ветроэлектрической установки.
-
Результаты разработки солнечной установки с концентраторами.
Практическая значимость дассертащюнного исследования заключается в следующем:
1. Разработана автономная комбинированная электростанция для гарантированного электроснабжения автономных потребителей с использованием возобновляемых источников энергии.
-
Предложена методика огпимюации подбора оборудования комбинированной электростанции, обеспечивающая повышение надежности электроснабжения автономного потребителя,
-
Данные рекомендации по расчету параметров автономной солнечно-ветродгоельной электростанции.
Степень достоверности результатов проведенных исследований подтверждается использованием данных анализа научно-технической литературы; методологии системных исследований в энергетике; технико-экономического анализа систем на основе возобновляемых источников энергии; теории математического моделирования, позволяющей оценивать целесообразность использования различных энергоисточников.
Апробация работы. Материалы диссертации были использованы в научном отчете отдела «Возобновляемые источники энергии ГНУ ВИЭСХ 2009». Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на международной научно-технической конференции ГНУ ВИЭСХ (2010); заседании кафедры «Возобновляемая энергетика и электрификация сельского хозяйства» ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина и заседании секции ученого совета ГНУ ВИЭСХ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 статьи в журнале «Альтернативная энергетика и экология», 4 статьи в Вестнике ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина (журналы, рекомендованные ВАК), в двух трудах международной научно-технической конференции ГНУ ВИЭСХ (2010) и получен патент РФ на изобретение № 2396493.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 144 страницы, включает 23 таблицы, 57 рисунок и 2 приложения. Список литературы включает 119 наименований.
Системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в Египте
Тепловые СЭС башенного типа с системой гелиостатов благодаря более плотному размещению гелиостатов занимают в 1,5-2 раза меньше площади, чем СЭС типа Andasol-1. КПД таких СЭС достигает 30% благодаря более высокой температуре пара 550С. Однако размещение парогенератора и турбогенератора на высоте 100 м увеличивает стоимость СЭС и эксплуатационные расходы.
СЭС с параболоидными отражателями площадью 400-500 м имеют самый высокий коэффициент концентрации и максимальный КПД при сверхкритических параметрах пара с температурой 650С и выше.
Фотоэлектрические СЭС имеют большую привлекательность для инвесторов, так как они модульного типа и поэтому не требуют больших начальных капитальных вложений. При пуске модуля СЭС в эксплуатацию он немедленно начинает возвращать инвестиции, поэтому затраты и возврат инвестиций можно планировать в течение всего периода строительства СЭС. Достоинством фотоэлектрических СЭС является низкие эксплуатационные расходы 0,07 цента/кВт.ч, они не требуют воды для работы и могут устанавливаться в горной местности, на крышах и фасадах зданий, в пустынях и в странах с влажным тропическим климатом. Концентраторы увеличивают эффективность СЭ и приводят к снижению потребления дорогостоящего полупроводникового материала на единицу мощности, однако при этом возникают дополнительные расходы на производство концентраторов системы охлаждения СЭ и системы слежения. Кроме того, концентраторы обычно используют только прямую солнечную радиацию, которая в условиях средней полосы России составляет 50% от суммарной солнечной радиации. Это означает, что концентраторный солнечный модуль будет при одинаковом КПД вырабатывать в 2 раза меньше энергии, по сравнению с солнечным модулем без концентратора. Поэтому солнечные электростанции с концентраторами необходимо использовать в пустынях и других районах, где прямая солнечная радиация близка к суммарной солнечной радиации, а рассеянная (диффузная) компонента солнечной радиации незначительна.
Направления дальнейшего развития предусматривают снижение затрат материалов на опорные конструкции, зеркальные отражатели, системы охлаждения и полупроводниковые СЭ и повышение оптического и электрического КПД СЭС. Примером инновационных решений в области концентраторов для СЭС является разработка, линейных зеркал Френеля из стекла толщиной 1-2 мм фирмами Austra, Inc, США и Helio Dynamics Ltd, Великобритания. Зеркальные линзы Френеля продаются по цене 7 евро/м и имеют массу 3 кг/м , в три раза меньше, чем масса параболоцилиндрических отражателей из стекла [31]. Зеркала Френеля вращаются вокруг неподвижного приемника, нагревая пар (а не масло) до температуры 280С. Эффективность зеркал Френеля на 20% ниже, чем у параболоцилиндрических концентраторов. Фирма Austra планирует построить 1 ГВт тепловую СЭС в Калифорнии и 1 ГВт тепловую СЭС во Флориде, США [46]. Для планарньтх солнечных элементов из кремния, стоимость которых составляет 0,04-0,1 долл./см при КПД 15-20%, целесообразно применять стационарные концентраторы с небольшим коэффициентом концентрации 2,5-4 с двухсторонними СЭ, при этом концентраторы в пределах апертурного угла не требуют слежения за Солнцем и фокусируют прямую и рассеянную солнечную радиацию. Это U-образные и W-образные зеркальные отражатели, фоконы, фоклины и некоторые типы призменных концентраторов [47].
Низкий коэффициент концентрации позволяет СЭС работать без специальных систем охлаждения СЭ и в ряде случаев без систем слежения за Солнцем. Для СЭС со стационарными концентраторами и для СЭС без концентраторов системы слежения увеличивают выработку электроэнергии на 30% по сравнению со стационарными СЭС без слежения. Однако системы слежения увеличивают стоимость СЭС примерно на 350-400 долл./кВт и снижают показатели надежности работы СЭС.
Для каскадных СЭ на основе гетеро структур со стоимостью 13 долл./см требуется концентрация более 400 для того, чтобы снизить вклад СЭ в стоимость установленного киловатта мощности до уровня СЭ из кремния. В этом случае обязательным условием является использование двухосных прецизионных систем слежения и систем отвода тепла от СЭ.
В 2008-2009 г. в ГНУ ВИЭСХе разработаны матричные солнечные элементы (МСЭ) третьего поколения из кремния с КПД 20% и более при преобразовании концентрированного солнечного излучения с концентрацией до 100-кратной [48]. МСЭ имеют напряжение 18 В на 1 см рабочей поверхности и равное нулю сопротивление растекания легированного слоя. Стоимость МСЭ при серийном производстве из-за повышенного расхода кремния в два раза повышает стоимость стандартных планарных СЭ из кремния и составляет 0,1 долл./см . Поскольку СЭС с параболоцилиндрическими концентраторами имеют коэффициент концентрации 70, МСЭ при концентрации 70 с КПД 20% могут заменить парогенераторы и турбогенераторы тепловых СЭС с их гигантским расходом воды и превратить тепловые СЭС в фотоэлектрические СЭС со всеми присущими фотоэлектрическому методу преобразования солнечной энергии преимуществами: модульность, независимость КПД от генерируемой мощности, малые начальные капитальные затраты и низкие эксплуатационные расходы [47]. При преобразовании тепловой. СЭС в фотоэлектрическую СЭС параболоцилиндрические концентраторы, система слежения, цилиндрический приемник и система прокачки теплоносителя будут использованы без изменений или с незначительными переделками, что ускорит проектирование и промышленное использование новых СЭС.
Современные технологии полупроводниковой электроники и нанотех-нологии позволят увеличить КПД МСЭ в ближайшие годы до 25-30% и снизить стоимость фотоэлектрических СЭС с концентраторами и кремниевыми СЭ до уровня 2000 долл./кВт для электростанций, работающих на угле [49].
Моделирование комбинированной автономной электростанции на основе возобновляемых источников энергии
Барьерами на пути использования ВИЭ являются: 1. Экономические барьеры: Высокая стоимость оборудования всегда является основным препятствием развития ВИЭ. Однако следует отметить, что цена за 1 кВт.ч электроэнергии из возобновляемых источников энергии будет уменьшаться за счёт освоения новых технологий благодаря широкому производству и внедрению таких систем [3]; 2. Научно-технические барьеры: Отсутствие по некоторым видам ВИЭ готовых систем энергоснабжения, низкий уровень стандартизации и сертификации оборудования, неразвитость инфраструктуры, отсутствие обслуживающего персонала, недостаточный объём научно-технических и технологических разработок, недостаточный уровень технических знаний организаций, принимающих решения; 3. Психологические барьеры: Египет богат энергоресурсами, привьика к централизованным поставкам, привычка энергетиков к большим единичным мощностям. Политике, принимающие решения думают, что в богатой топливом стране не нужно заниматься использованием ВИЭ; 4. Информационные барьеры: Слабая осведомленность населения, руководителей и общественности о возможностях ВИЭ. Отсутствие широко поставленной пропаганды по радио, телевидению и в печати возможностей и достоинств ВИЭ. Отсутствие сведений о положительных примерах использования. Отсутствие кадров инвесторов и техников, знакомства с технологией ВИЭ. 1. Электроэнергетика в всем мире обладает экологическими недостатками, характерными для общей энергетики на основе использования традиционных источников энергии. Развивающиеся страны в своем энергическом развитии должны учитывать опыт, полученный в последние десятилетие промышленно передовыми странами при формировании стратегии развития энергетики, и опираться на собственные ресурсы экологически чистых возобновляемых источников энергии. Общая выработка электроэнергии в Египте в 2008/2009 составляла 131040 ГВт.ч. Доля возобновляемых источников энергии была 931 ГВт.ч от ветровых электростанций и 14682 ГВт.ч от гидроэлектростанций, т.е. доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии составила 12%, в том числе 0,7% от ветровых электростанций и 11,3% от гидроэлектростанций. 2. Увеличение выработки электроэнергии в Египте может происходить за счет использования собственных энергоресурсов, в том числе, возобновляемых источников энергии. Поступление по территории Египта солнечной радиации достаточно высоко, что позволяет расширять долю солнечных энергоустановок в электроэнергетике Египта. Высокие скорости ветра на востоке и севере стране, колеблющиеся в пределах 8-10 м/с, позволяют создать экономичные ветроэлектрические установки. 3. Использование технологии солнечных установок с концентраторами в составе Комб.ЭС на основе ВИЭ повышает эффективность и снижает стоимость электроснабжения автономных потребителей по сравнению с солнечными установками без концентраторов. 4. Увеличение доли возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве, особенно в районах, находящихся вне централизованного электроснабжения, является перспективным из-за ограниченных ресурсов традиционных источников энергии, увеличения стоимости и экологических проблем энергетики. Для того, чтобы использование ВИЭ вышло на требуемый уровень, необходимо преодолеть экономические, научно-технические, информационные и психологические барьеры, создать предпосылки к широкому внедрению соответствующих устройств, подготовить специалистов, которые могли бы не только разработать такие устройства, но и правильно эксплуатировать их. Разработка автономной системы энергоснабжения фермерского хозяйства Системы с использованием технологий возобновляемой энергетики лишены недостатков дизельных электростанций, однако имеют свои особенности. Главная особенность заключается в том, что СФЭУ и ВЭУ используют природные непостоянные во времени источники энергии, что в свою очередь сказывается на надежности энергоснабжения потребителя [69]. Этот вопрос решается, если основные технические параметры потребления электроэнергии определяются в соответствии с наихудшими в течение расчетного периода года характеристиками ветра и прихода солнечной радиации (СР). Однако, учитывая нестабильность этих источников энергии, надежность выработки энергии одиночными СФЭУ и ВЭУ все равно останется довольно низкой, а повышение надежности электроснабжения достигается за счет использования аккумуляторной батареи (АБ) большой емкости, рассчитанной на несколько дней обеспечения автономности электроснабжения потребителя в отсутствии энергоисточника [70]. Эти меры одновременно с повышением уровня надежности электроснабжения ведут к удорожанию системы в целом, что отражается на возможной области применения СФЭУ и ВЭУ для автономного электроснабжения. Здесь необходимо подчеркнуть, что в условиях стабильного уровня прихода СР или скорости ветра преимущества рассматриваемых систем приобретают особое значение, т.е. требуемый в каждом конкретном случае уровень надежности электроснабжения достигается за счет меньших материальных затрат в сравнении с областями, для которых характерны большие сезонные перепады скоростей ветра или поступления СР. Основным параметром, характеризующим систему на основе СФЭУ, и в зависимости от которого устанавливаются остальные параметры, является ее мощность РСФЭУ (Втшос), которая определяется по следующей формуле [71,72]:
Определение технико-экономических характеристик оборудования
В случае, когда в течение суток отсутствует солнце и ветер, после потребления электроэнергии от АБ обеспечение электроэнергии потребителей происходит за счет ДГ. Этот принцип учитывали при изучении системы электроснабжения потребителей за счет Комб.ЭС. Рассмотрим поведение СФЭУ для обеспечения электроснабжения во время отсутствия ветра. В этом случае режим работы определяется режимом работы на основе дизель-фотоэлектрической установки ДСФЭУ.
Испытания комбинированной дизель-фотоэлектрической установки ДСФЭУ были проведены в г. Истре на ветрополигоне ВИЭСХ. На рисунках (3.26 и 3.27) приведены результаты испытаний системы гарантированного электроснабжения от ДСФЭУ при разных погодных условиях и распределении нагрузок в течение суток. Расчетная потребность в электроэнергии составила 2821,1 кВт.ч/сутки и была определена на основе среднего значения суточной потребности как в летний, так и в зимний период.
Режим работы системы электроснабжения на основе ДСФЭУ показывает, что вырабатываемая энергия от СФЭУ составляет 1485 Вт.ч/сутки в летний солнечный день, что покрывает 48% суточной потребности и 1051 Вт.ч/сутки в зимний день, т.е. покрывает 34% суточной потребности. А это значит, что ДГ должен покрывать 52 — 66% суточного электропотребления.
Чтобы оценить предполагаемую выработку энергии в климатических условиях г. Истры Московской области, были проведены расчеты средней годовой выработки электроэнергии от СФЭУ в зависимости от местных климатических характеристик [117]
Поступление СР на наклонную поверхность (55,5) на месте испытаний изменяется от 1,6 кВт.ч/м в зимний пасмурный день до 4,68 кВт.ч/м в весенний и летний солнечный день и число солнечного сияния на территории исследуемого района изменяется от 7,88 ч/сутки (в январе) до 17,2 ч/сутки (в июле) [117].
Таким образом, в зимние месяцы солнечная радиация имеет незначительную величину. Среднее значение солнечной радиации показано в таблице (3.3)
Результаты расчетов в таблице (3.14) показывают, что выработка энергии от СФЭУ мощностью 360 Вт составляет 385 кВт.ч/год, Коб соответствует 28%, следовательно, для повышения Коб до 100% ДГ должен быть включён.
Таким образом, работа системы электроснабжения на базе ДСФЭУ показывает относительно низкое участие СФЭУ в покрытии нагрузок. Чтобы повысить долю СФЭУ в покрытии нагрузок, рекомендуем использовать эту систему для маломощных потребителей в размере 1 кВт.ч/сутки, что позволит повысить долю СФЭУ до 100% в покрытии потребности. Эффективность использования возобновляемых источников энергии можно повысить, если объединить СФЭУ и ВЭУ в одной системе, чтобы снизить расход топлива для ДГ. Помимо этого, при использовании двух различных источников энергии (солнце и ветер), надежность выработки электроэнергии системой в целом значительно повышается и одновременно возникает возможность использовать АБ меньшей емкости. Это в свою очередь, положительно сказывается на общих затратах при производстве энергии в автономных условиях. Рассмотрим возможную способность ВЭУ для обеспечения электроснабжения во время отсутствия Солнца.
Система начала работать ночью (рис. 3.28). Напряжения на АБ было 45,9 В и вырабатываемая электроэнергия от инвертора равна нулю. ББП включил ДГ. При напряжении 55 В ББП остановил работу ДГ. Средняя вырабатываемая электроэнергия от ВЭУ 1305 Вт.ч/сутки при скорости ветра 7,65 м/с. Максимальная мощность ВЭУ составила 218 Вт. Вырабатываемая мощность от ДГ при его работе 2320 - 2325 Вт. Время работы ДГ 4 часа.
Режим работы системы электроснабжения на основе ВЭУ не может обеспечивать электроснабжение сельского потребителя. Показано, что вырабатываемая энергия от ВЭУ составляет в 1305 Вт.ч/сутки, т.е. покрывает 43 % суточной потребности (рис. 3.28) или 1172,2 Вт.ч/сутки, что покрывает 38 % суточной потребности (рис. 3.29) . Это означает, что ЖТЭ должен покрывать 57— 62% электроэнергии.
В зависимости от мощностных характеристик ВЭУ ясно, что средняя вырабатываемая электроэнергия от ВЭУ в год составляет 874 кВт.ч/год при скорости ветра 3,26 м/с, при этом K0G составляет 60% поэтому ДГ должен обеспечить остальную потребность, которая составляет 237 кВт.ч/год, чтобы повысить Коб системы электроснабжения до 100%.
Область предпочтительного использования ВИЭ в Египте
Одной из главных особенностей разрабатываемой электростанции является ее способность обеспечить гарантированное электроснабжение автономного потребителя и дать ему возможность пользоваться домашними бытовыми приборами.
В качестве базы сравнения и оптимизации было принято 2 варианта системы автономного электроснабжения на основе ВИЭ (СФЭУ и ВЭУ) и ЖТЭ (ДГ или БГ). ДГ имеет электростартёр для автоматической работы при управлении от ББП в зависимости от состояния электроснабжения в системы. БГ малой мощности не имеет электростартёра. Результаты технико-экономических расчетов для систем электроснабжения приведены в таблице (4.1), их можно сформулировать следующим образом: 1. При использовании ДГ или БГ в системах электроснабжения K0G составляет 100% и доля ВИЭ в производстве электроэнергии составляет 80% - 83%. 2. Стоимость 1 кВт.ч для первого варианта (Комб.ЭС -1180 Вт) меньше, чем второй вариант (Комб.ЭС -1060 Вт) при использовании ДГ и БГ, а для каждого варианта стоимость 1 кВт.ч при использовании ДГ составляет меньшее значение, чем для ДГ. Таким образом, в зависимости результатов расчетов, рекомендуем использовать первый или второй вариант, а что касается выбора ДГ или БГ, это зависит от требуемого уровня комфорта потребителя с использованием автоматического или ручного управления. Эти варианты показывают высокую эффективность использования возобновляемых источников энергии с целью экономии жидкого топлива в комбинированной электростанции. Кроме того, на основании результатов расчета выработки электроэнергии можно гибко решать задачу оптимизации состава оборудования Комб.ЭС.
С точки зрения сельского хозяйства есть новые сельские земли западнее Александрии, Южнее Долины и Севернее Сайная (рис. 4.1 и 4.2), в которых есть проблемы электроснабжения. Проблема в этих районах в том, что для обеспечения электроснабжения фермеров государство выделяет больше средства, в то же время в этих районах мало населения. Кроме того, обычно в этих районах фермеры зависят от автономных дизель-генераторов чтобы обеспечить себе электроснабжение. Мощные электростанции строит государство, а фермеры покупают дизель-генераторы малой мощности [8, 67]. Результаты разработки Комб.ЭС для этих мест приведены в таблице (4.3) в зависимости от их климатических условий, приведенных в таблице (4.2).
Результаты расчетов разработки системы показывают, что для трех сельских районов можно использовать Комб.ЭС средней мощностью 721 Вт, состоящей из СФЭУ 473Вт и ВЭУ 248 Вт, АБ емкостью 281 А.ч. Варианты ДГ и БГ будут использованы для повышения KoG до 100 %.
На египетских рынках существуют ФЭМ мощностью 60 Вт, ВА 400 Вт и АБ 100 А.ч. В таблице (4.4) приведены экономические расчеты и технико-экономические характеристики элементов Комб.ЭС, используемы для обеспечения гарантированного электроснабжения потребителем.
В таблицах (4.4 и 4.5) результаты расчетов показывают, что стоимость 1 кВт.ч электроэнергии составляет в пределах 3,32 до 3,88 /кВт.ч. Южнее Долины стоимость кВт.ч дешевле, чем стоимость 1 кВт.ч Западнее Александрии и Севернее Сайнай благодаря большему участию ВИЭ в производстве электроэнергии, составляющей 99% и низкому участию ЖТЭ, составляющей 1%. При исключении ЖТЭ из системы Коб составляет 99,73% и вероятность дефицита электроснабжения ЬЛИф. составляет 0,27%. Следовательно, система мало зависит от ЖТЭ для гарантированного электроснабжения сельского потребителя. Эти коэффициенты изменяются на севере Египта в Западнее Александрии и Севернее Сайнай, при этом К составляет от 87% до 81% и Ьдсф. составляет от 13% до 19 %. Повышения Коб до 100% происходит за счет ЖТЭ, что переводит к увеличению стоимости 1 кВт.ч.
Для сельских районов, которые находятся западнее Александрии и Южнее долины, использование ВИЭ показывает высокую эффектность. Стоимость 1 кВт.ч в этих местах мало изменяется в зависимости от типа ЖТЭ, поэтому решение по использованию БГ или ДГ может быть принято за счёт комфорта и увеличения их общей стоимости.
