Содержание к диссертации
Введение
1. Перспективы ветро-дизельных электростанций в автономных электроэнергетических системах 9
1.1. Проблемы автономных электроэнергетических систем 9
1.2. Повышение энергоэффективности дизельных систем электроснабжения с помощью возобновляемой энергетики 15
1.3. Варианты построения ветро-дизельных электростанций 24
1.4. Выводы 31
2. Моделирование статических режимов работы элементов автономной ветро-дизельной электроэнергетической системы .. 33
2.1. Моделирование электрических нагрузок 33
2.2. Моделирование энергетических характеристик ветра 52
2.3. Моделирование статических режимов работы ветроэлектростанции 63
2.4. Моделирование накопителей электроэнергии 69
2.5. Моделирование процессов энергопреобразования в дизельной электростанции 74
2.6. Выводы 77
3. Разработка рекомендаций по построению энергоэффективных ветро-дизельных электроэнергетических систем 79
3.1. Обоснование целесообразности применения ветро-дизельных электроэнергетических систем для электроснабжения автономного потребителя 79
3.2. Алгоритм рационального формирования режимов энергопреобразования в ветро-дизельной электроэнергетической системе 84
3.3. Повышение энергетической эффективности гибридной системы электроснабжения с применением регулируемой балластной нагрузки 92
3.4 Выводы 106
4. Технико-экономическая эффективность гибридных ветро дизельных электроэнергетических систем 108
4.1. Методика оценки эффективности инвестиционных проектов ветро-дизельных электростанций 108
4.2. Оптимизация технико-экономических характеристик автономной ветро-дизельной системы электроснабжения 119
4.3 Моделирование гибридной системы электроснабжения с целью рационального выбора состава оборудования и режимов его работы 131
4.4 Выводы 135
Список использованной литературы 139
- Повышение энергоэффективности дизельных систем электроснабжения с помощью возобновляемой энергетики
- Моделирование статических режимов работы ветроэлектростанции
- Алгоритм рационального формирования режимов энергопреобразования в ветро-дизельной электроэнергетической системе
- Оптимизация технико-экономических характеристик автономной ветро-дизельной системы электроснабжения
Введение к работе
Актуальность. Более 20 млн. россиян, проживающих в удаленных от центра России регионах, не входящих в зону обслуживания российской централизованной энергетики, испытывают острый недостаток в электрической энергии. Основными проблемами энергоснабжения таких, изолированных от энергосистем, потребителей являются дальний транспорт топлива для локальных дизельных электростанций (ДЭС) и зависимость от его поставок. В наиболее труднодоступных районах эти проблемы усугубляются многозвенной транспортной схемой и ограниченностью сроков сезонного завоза.
Источники малой мощности, используемые для автономного энергоснабжения, имеют, как правило, низкие технико-экономические показатели - удельные расходы топлива составляют 500-600 г у.т./кВтч и 300-350 кг у.т./Гкал. Дизельные электростанции и котельные зачастую находятся в неудовлетворительном состоянии. Рост цен на дизельное топливо способствует повышению стоимости электроэнергии вырабатываемой дизельными электростанциями.
Одним из перспективных направлений развития автономного энергоснабжения, позволяющих в значительной степени решить проблемы ДЭС, является возобновляемая энергетика, в частности ветроэнергетика.
Многие регионы автономной энергетики Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера характеризуются высоким ветровым потенциалом, поэтому важным направлением в развитии децентрализованного энергоснабжения является применение ветро-дизельных станций (ВДЭС).
Применение возобновляемых источников энергии в составе автономных энергетических систем позволяет снизить топливную составляющую в себестоимости вырабатываемой электроэнергии, что существенно повышает их технико-экономическую эффективность.
В настоящее время в мире применяются различные варианты построения гибридных станций на базе ВДЭС, однако вопросы оптимизации структуры и параметров системы требуют продолжения исследований.
Научным исследованиям в области электроснабжения автономных потребителей на базе ВДЭС за последние 10 лет посвящен ряд научно-исследовательских работ российских ученых: П.П. Безруких, В.Г.Николаев, М.А. Сурков, В.Р. Киушкина, А.А. Аверин, А.В. Бобров, В.В. Вессарт, А.В. Чебодаев, А.Н. Дорошин, Н.М. Парников, Р.В. Пугачев, и зарубежных авторов: Tomilson Andrew, Memorial University of Newfoundland; Jeffries William Q. Ph.D. University of Massachusetts Amherst; Akarin Suwannarat, Institute of Energy Technology, Aalborg University, Denmark. В работах рассматривались вопросы: математического моделирования рабочих режимов станции, алгоритмов работы ВДЭС, оценка экономической эффективности системы, однако существует ряд проблем в данной области, которые до конца не изучены.
Производительность комбинированных энергосистем во многом зависит от энергетических и рабочих характеристик входящих в неё установок и их
режимов работы. Важной задачей является согласование режимов работы компонентов входящих в состав ветро-дизельных электростанций.
Объект исследования. Автономные системы электроснабжения на основе ветро-дизельных электрических станций (ВДЭС).
Предмет исследования. Энергетические процессы в системе электроснабжения на базе гибридной автономной ветро-дизельной электростанции.
Цель работы. Повышение энергоэффективности автономных систем электроснабжения на базе ВДЭС путем рационального выбора основного генерирующего оборудования и оптимизации его рабочих режимов.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе определены и решены следующие задачи исследования:
- проведен сравнительный анализ вариантов построения ветро-дизельных
электростанций, определена наиболее перспективная схема построения ВДЭС
для автономного электроснабжения;
- проведен анализ существующих методов расчета мощности,
вырабатываемой ВЭС, предложена методика, позволяющая более точно
рассчитать вырабатываемую ветроэлектростанцией электроэнергию;
- проведен анализ методик по расчету электрических нагрузок в
изолированных сетях, построению графиков электрических нагрузок
автономного потребителя, разработана универсальная методика расчета
нагрузки потребления;
- построен алгоритм эффективного управления рабочими режимами
ВДЭС, обеспечивающий максимальное использование ветрового потенциала,
что позволяет снизить расход топлива и повысить эксплуатационный ресурс
оборудования;
- разработана методика оценки экономической эффективности
автономных ветро-дизельных электростанций, позволяющая производить
рациональный выбор основного генерирующего оборудования и режимов его
работы.
Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались: методы анализа и обобщения данных, приведенных в научно-технической литературе, вероятностно-статистические методы анализа данных; методы математического моделирования, имитационного моделирования, экспериментальные исследования.
Научная новизна работы. В результате выполнения исследований получены следующие новые научные результаты:
- предложены рациональные варианты структуры автономной системы
электроснабжения на базе ВДЭС, в том числе с управляемой балластной
нагрузкой позволяющей оптимизировать режимы работы основного
энергетического оборудования;
- разработана математическая модель ветро-дизельной системы
электроснабжения, учитывающая реальные изменения мощности нагрузки,
соотношение установленных мощностей ветровой и дизельной составляющей
генерирующего оборудования, действительные ветровые условия района электроснабжения;
- построены энергоэффективные алгоритмы управления режимами
силовых энергетических установок ВДЭС, позволяющие: максимально
использовать потенциал ветра; обеспечить наиболее экономичный режим
работы ДЭС; повысить эксплуатационный ресурс оборудования.
Практическая ценность работы:
- предложены универсальные методики расчета нагрузки потребления и
ветроэнергетического потенциала для краткосрочного и долгосрочного
планирования режимов работы ВДЭС;
- разработана методика оценки экономической эффективности
автономной ветро-дизельной системы электроснабжения;
- разработаны рекомендации по повышению энергоэффективности
автономных систем электроснабжения путем выбора рационального состава
ВДЭС и режимов работы энергетического оборудования;
- создан программный пакет для исследования и формирования
рациональных режимов работы ВДЭС и анализа её энергетических балансов.
Достоверность результатов диссертационной работы. Полученные в ходе диссертационной работы научные результаты базируются на всестороннем анализе выполненных ранее научно-исследовательских работ в данной области исследования. В ходе работы использовались аналитические и экспериментальные методы проверки достоверности результатов.
Реализация результатов работы. Полученные в диссертационной работе решения использованы в отчетах по ГК ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 - 2012 годы» по направлению «Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области создания эффективных накопителей электрической энергии для нужд централизованной и автономной энергетики». Результаты выполненной работы использованы в учебном процессе на кафедре Электроснабжения промышленных предприятий Энергетического института Томского политехнического университета для студентов специальности «Возобновляемые источники энергии» при разработке методических рекомендаций для выполнения практических занятий и курсовых работ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции "Электроэнергия от получения и распределения до эффективного использования", г.Томск, 2010 г., на Международной научно-технической конференции "IV чтения Ш. Шокина", г. Павлодар, 2010г.
Публикации. Основные положения и результаты выполненных исследований отражены в 5 публикациях, из них 3 по перечню ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержащих 143 страниц основного текста, 9 таблиц, 49 рисунка и список литературы из 72 наименований.
Повышение энергоэффективности дизельных систем электроснабжения с помощью возобновляемой энергетики
Современной тенденцией развития энергетики является стремление к сбалансированности энергорайонов, повышение надежности электроснабжения потребителей. Дефицит энергоресурсов сегодня называют главным сдерживающим фактором дальнейшего экономического роста страны. ВВП России растет из года в год. Но для того, чтобы он рос, должны появляться новые производственные мощности, что без увеличения потребления электроэнергии невозможно, между тем дефицит электроэнергии по России постоянно нарастает. Более того, доля затрат на энергетику составляет значимую часть себестоимости продукции и услуг, производимых отечественными предприятиями, и дальнейший неоптимальный рост цен на энергоносители может привести к неконкурентоспособности наших производителей [71].
В отличие от большой энергетики, которая наращивает свои мощности привлечением значительных инвестиций, малая энергетика способна за считанные месяцы увеличить мощности для непосредственных потребителей, тем самым закрыв часть проблем и позволив большой энергетике перенаправить освободившиеся мощности в другую сферу. Важное место в стратегии развития электроэнергетики занимают автономные системы электроснабжения (АСЭ). В последнее время АСЭ получают все более широкое распространение в системе электроснабжения не только специального, но и общего применения. Указанные электроэнергетические системы используются почти во всех областях народного хозяйства. Их самыми большими потребителями являются топливно-энергетический, агропромышленный и машиностроительный комплексы страны. Области применения таких систем охватывают различного рода электроагрегаты (стационарные, судовые, передвижные) и управляемые электромеханические системы (строительно-дорожные, транспортные, ветроэнергетические установки и малые ГЭС, генераторы, которые работают на статические преобразователи частоты и электромашинные агрегаты), системы бесперебойного питания ответственных потребителей, в том числе современных вычислительных комплексов. Необходимость в АСЭ возникает там, где технически невозможно или экономически невыгодно использовать централизованное электроснабжение, например, на передвижных или труднодоступных объектах, отдаленных от больших электрических систем.
АСЭ находят широкое применение в промышленности, строительстве, сельском и коммунальном хозяйствах. Они работают на предприятиях, в аэро-, морских и речных портах, в энергоблоках больниц, в фермерских хозяйствах, в системах аварийного энергоснабжения, на объектах оборонного комплекса - везде, где необходима электроэнергия, а сеть или отдалена, или работает с перебоями [28].
По разным оценкам от 60 до 70% территории России, на которой расположено 14 краев и областей, 6 республик, 10 автономных округов, до 70 городов, 360 поселков городского типа и 1400 малых населенных пунктов, не охвачены централизованным электро- и теплоснабжением. На этой территории проживает до 20 млн. человек, жизнедеятельность которых обеспечивают в основном, средства малой энергетики. Основу малой энергетики России в настоящее время составляют до 50 тысяч различных, преимущественно дизельных электростанций (более 98% от общего числа), средней единичной мощностью -340 кВт и суммарной мощностью 17 млн. кВт (8% от общей установленной в России мощности), вырабатывающих до 50 млрд. кВт-ч и потребляющих 17 млн. т.у.т. в год [27].
Для России проблема электроснабжения автономных потребителей имеет особую значимость, поскольку большая часть ее территории находится в суровых климатических зонах, и требования к надежности систем электроснабжения должны быть очень жесткими. Теплоснабжение населенных пунктов также зависит от электроснабжения, поскольку осуществляется от большого количества электрокотельных. Районы Азиатского Севера и Востока России, являющиеся зонами преимущественно децентрализованного энергоснабжения, характеризуются некоторыми общими чертами. Это, в первую очередь, специфически суровые климатические условия, неблагоприятные не только для проведения масштабных строительно-монтажных работ вообще, но и особенно пагубные для сооружения и эксплуатации электроэнергетических объектов (неустойчивость грунтов, критически высокие перепады температур в сезонном и суточном разрезе, сильные ветры, запредельные показатели гололедообразования). Дополнительными общими чертами рассматриваемых районов, исторически, однако, порожденными все теми же климатическими условиями, являются схожие социальные факторы: - низкая плотность населения; - малое количество городов (в них сосредоточена промышленность); - подавляющее большинство сельских населенных пунктов, не оснащенных инженерными коммуникациями; - ярко выраженная сезонность как в сельскохозяйственной деятельности местного населения (рыболовство, охота, оленеводство), так и в промышленной сфере (добыча драгоценных металлов, алмазов и все виды работ, связанные с выемкой грунта в условиях вечной мерзлоты); - отсутствие стабильных транспортных систем (летом - реки, зимой -автомобильная и тракторная доставка) и резкое снижение грузопотоков в последнее время ввиду сокращения поставок топлива, используемого транспортными хозяйствами;
Моделирование статических режимов работы ветроэлектростанции
При перспективных исследованиях для построения приближенных графиков нагрузок с достаточной для практики точностью применяют упрощенный метод, так называемый, метод обобщенных характеристик, полученный в результате анализа большого количества расчетов на ЭВМ по специальным программам, разработанным в институтах «Энергосетьпроект» и ЭНИН имени Г.М. Кржижановского. [28]
Исходными данными для расчета служат состав потребителей; объем производства каждого из потребителей, который для предприятий промышленности измеряется в тоннах или в рублях производимой продукции, а для транспорта - в т-км. Предприятия сельского хозяйства характеризуются количеством людей, участвующих в производстве, а предприятия коммунально-бытового назначения характеризуются численностью населения, проживающего в данном районе. Кроме того, при расчете электрических нагрузок используют показатель «удельное электропотребление», который определяется по промышленности - в кВт-ч на единицу производимой продукции, по транспорту - в кВт-ч /т-км, по сельскому хозяйству - в кВт-ч /чел, по коммунально-бытовому хозяйству - в кВт-ч /чел. Часто в качестве исходных данных используют годовое число часов использования максимума электрической нагрузки каждым из потребителей и географический район расположения потребителей (Крайний Юг, Юг, Центр, Север).
При применении метода обобщенных характеристик принимается допущение, что максимумы нагрузки различных групп промышленности, транспорта, предприятий сельского хозяйства совпадают по времени.
Последовательность определения зимнего и летнего максимума нагрузки энергосистемы и построения суточных графиков нагрузки при использовании метода обобщенных характеристик следующая: по известному объему производства и (заданному) известному удельному электропотреблению определяется электропотребление каждым из потребителей и каждой из групп потребителей, после чего определяется суммарное значение промышленно-транспортного, сельскохозяйственного электропотребления и перетока электроэнергии в целом по энергосистеме.
Используя типовые суточные графики в относительных единицах и полученные значения Р тах для зимних и летних суток, находятся часовые значения нагрузок и строятся суточные графики для зимних и летних суток в мВт [28].
Каждый из рассмотренных методов построения суточных графиков электрической нагрузки энергосистемы имеет свои преимущества и недостатки. Интегральный метод наиболее трудоемок, требует обширной информации, но в тоже время дает возможность провести анализ влияния конфигураций графиков электрической нагрузки отдельных групп потребителей на суммарный график нагрузки энергосистемы. Метод «обобщенных характеристик» менее трудоемок, но не позволяет проводить анализ влияния режимов отдельных групп потребителей. Синтезированный метод занимает промежуточное место.
Существует ряд нормативных документов по расчету электрических нагрузок таких как: 1. РТМ 36.18.32.4-92 «Указания по расчету электрических нагрузок»; 2. РД 34.20.185-94 «Нормативы для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети»; 3. СниП 2.07.01-89 «Планировка и застройка городских и сельских поселений»; 4. Справочные материалы по режимным показателям активных и реактивных нагрузок сельскохозяйственных потребителей; 5. Нормативы потребления электроэнергии для населения. Достоверный прогноз режимов электропотребления, как в целом, так и по сезонам года, определение зимнего и летнего максимумов нагрузки, а также предсказание характерной формы суточного графика электрических нагрузок является необходимым условием проектирования и модернизации систем автономного электроснабжения с применением виэ.
Основная сложность прогнозирования режимов потребления электрической энергии автономным потребителем заключается в небольшом объеме имеющейся исходной информации, которая чаще всего ограничивается лишь общей численностью населения, количеством и типом социальных и производственных объектов. Применение в данных условиях типовых методов расчета электрических нагрузок, используемых при проектировании промышленных предприятий, крупных жилых и социальных объектов, не представляется возможным [69]. Цель настоящих исследований заключалась в разработке инженерной методики расчета прогнозных режимов электропотребления автономными энергетическими системами.
Алгоритм рационального формирования режимов энергопреобразования в ветро-дизельной электроэнергетической системе
Повышение надежности и энергетической эффективности автономных систем электроснабжения децентрализованных потребителей является важнейшей стратегической задачей развития энергетики России, без успешного решения которой невозможно социально-экономическое развитие многих регионов РФ.
По данным Минэнерго России, из 50000 электростанций, функционирующих на территории России, 49000 относятся к малым. Их суммарная установленная мощность составляет 17 тыс. МВт (около 8 % от общей установленной мощности всех электростанций), а годовая выработка электрической энергии достигает 50 млрд. кВт-ч при расходе топлива- 17 млн.т.у.т.
Наряду с очевидными достоинствами, промышленным схемам построения ДЭС присущ ряд серьезных технических недостатков, основными из которых являются: - значительная доля топливной составляющей (до 80 - 85 %) в себестоимости вырабатываемой электроэнергии; - высокий удельный расход топлива в режиме малых нагрузок; - тяжелые эксплуатационные режимы дизелей (приводят к снижению ресурса) при нагрузках менее 25 и более 80 % от номинальной загрузки двигателя; - невысокий уровень надежности электроснабжения потребителей, питающихся от ДЭС, построенных на базе 1-2 силовых агрегатов (характерно для ДЭС небольшой мощности). Использование ветро-дизельных электростанций (ВДЭС) в системах электроснабжения децентрализованных потребителей позволяет успешно решить большую часть этих проблем.
Как говорилось в предыдущих главах, автономные системы электроснабжения предназначены, главным образом, для обеспечения электроэнергией потребителей небольшой мощности. Следует заметить, что климатические условия и нагрузка потребления в различных населенных пунктах могут значительно различаться. Соответственно, системы электроснабжения будут различны по структуре, т.е. для территорий с низким ветровым потенциалом установленная мощность ВЭУ будет составлять незначительную долю от номинальной мощности электростанции, в населенных пунктах, характеризуемых равномерным графиком нагрузки в системе нет необходимости использовать аккумуляторные батареи. В поселках с хорошими ветровыми характеристиками и дорогим топливом, целесообразно использовать систему ВЭУ+АБ. Системы различных конфигураций имеют свои режимы работы, следовательно, для каждой системы необходим свой алгоритм управления.
Проектировать автономную систему электроснабжения для каждого поселка неудобно и достаточно затратно, поэтому предлагается построить универсальную обобщенную схему ВДЭС, анализируя которую, можно установить какая система наиболее эффективна для выбранного населенного пункта, определить алгоритм управления и провести технико-экономический анализ выбранной системы.
Использование ветроэнергетических установок (ВЭУ) в составе ВДЭС позволяет снизить топливную составляющую в себестоимости электроэнергии за счет замещения части органического топлива, повысить уровень надежности электроснабжения потребителей за счет введения в систему дополнительного генерирующего источника, увеличить ресурс дизельных двигателей за счет обеспечения более щадящих эксплуатационных режимов.
Использование в составе ВДЭС буферных накопителей энергии (БНЭ) позволяет снизить топливную составляющую за счет замещения энергии, вырабатываемой ДЭС, энергией запасенной в накопителе от ВЭУ; значительно увеличить ресурс дизелей за счет оптимизации их рабочих режимов; повысить уровень надежности электроснабжения потребителей за счет введения в систему по сути бесперебойного источника питания; улучшить показатели качества генерируемой электрической энергии.
Обобщенная структурная схема ВДЭС приведена на рисунке 3.1. На рисунке силовые электрические соединения показаны сплошными линиями, управляющие каналы обозначены пунктирными линиями.
В общем случае в состав ВДЭС входят два генерирующих источника: синхронный генератор (СГ) с приводом от дизельного двигателя (ДД) и ветрогенератор (ВГ) с приводом от ветротурбины (ВТ). При использовании стандартной общепромышленной системы управления (СУ) дизельной электростанцией частота вращения ДД жестко стабилизирована, СГ выдает переменное напряжение, частотой 50 Гц, на сборные шины (СШ) потребителя. В качестве ВГ могут применяться различные типы электрических машин: синхронные с обмоткой возбуждения или магнитоэлектрические, а также асинхронные с возбуждением от СГ или от конденсаторных батарей. Однако, в большинстве промышленных схем построения ВЭУ малой мощности, частота вращения ВТ не стабилизируется и ВГ вырабатывает электроэнергию в виде переменного тока с изменяющейся в широких пределах частотой. Для приведения параметров выходного напряжения ВГ к стандартным [21], в состав ВЭУ обязательно входят выпрямитель (В) и автономный инвертор (АИ) [37].
Для сброса излишков энергии, вырабатываемой ВГ при сильных ветрах и малой нагрузке, в состав ВЭУ, как правило, входят балластная нагрузка (БН), обычно представляющая собой теплонагревательные элементы, и регулятор балластной нагрузки (РБН), обеспечивающий изменение потребляемой мощности БН.
При введении в состав ВДЭС буферного накопителя энергии (БНЭ) необходимым элементом электростанции является специализированное зарядно-разрядное устройство (ЗРУ), обеспечивающее заряд накопителя от СГ и ВГ через управляемые выпрямители (В) и его разряд на сборные шины через шину постоянного тока (ШПТ) и АИ.
Серьезной технической проблемой автономных систем электроснабжения является соизмеримость мощностей основного генерирующего оборудования и потребителя, которая требует согласования режимов производства и потребления энергии в изолированной энергетической системе. В случае ВДЭС проблема осложняется стохастическим характером электрической нагрузки потребителя и энергии воздушного потока, которая определяет выходную мощность ВЭУ.
Оптимизация технико-экономических характеристик автономной ветро-дизельной системы электроснабжения
Первый вариант построения электростанции можно использовать в энергетических системах, где вырабатываемая ВЭС энергия полностью покрывает график нагрузки потребления. Но и в таких системах возможны временные интервалы, обусловленные малыми ветрами или безветрием, что может вызвать перерывы в электроснабжении потребителей. Соответственно, данная модель энергоснабжения подходит для потребителя некритичного к отключениям электрической энергии.
В качестве критериев оценки используются следующие показатели эффективности: чистый денежный поток (ЧДП); чистый дисконтированный доход (ЧДД); внутренняя норма доходности (ВНД); период возврата капитала, или дисконтированный срок окупаемости (ДСО). Используемые в расчетах критерии оценки приняты в соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов [39].
Основную долю капитальных затрат на ВЭУ малой мощности составляет стоимость самой энергоустановки КВЭУ- Сопутствующие капитальные затраты доп, связанные с транспортировкой, монтажными, пуско-наладочными работами и т.п, можно приближенно определить в процентном отношении от общих капитальных затрат.
Издержки производства складываются из расходов на текущее обслуживание и ремонт и составляют 2,5 - 4,0 % от стоимости ВЭУ [8,3]. Для расчета амортизационных отчислений используется простой линейный метод, согласно которому: At = v, (4.4) - ел где Гсл - срок службы электроустановки, лет. При определении чистой текущей стоимости проекта используется метод, основанный на расчете внутренней нормы доходности, согласно которому чистый дисконтированный доход определяется для ряда произвольных значений ставки дисконтирования &=0; 0,1; 0,2; 0,3; и т.д.: где И0 - разовые инвестиции в нулевом году. В большинстве практических случаев малая ВЭУ вводится в эксплуатацию за время меньше одного календарного года, соответственно, первоначальные вложения в проект равны сумме капитальных затрат: И0 = КВЭУ + Кдоп (4.6) Значение ставки дисконтирования к, при которой ЧДД обращается в нуль, позволяет определить внутреннюю норму прибыли, т.е. максимальной ставки платы за привлекаемые источники финансирования, при которой инвестиционный проект остается безубыточным.
Заключительным этапом экономических расчетов является вычисление дисконтированного срока окупаемости капитальных вложений (ДСО). Этот экономический показатель определяется по графику ЧДД =flt) и позволяет установить период времени, в течение которого инвестор накапливает денежные средства для инвестирования равные по своей величине первоначальным капиталовложениям.
Как говорилось в предыдущих главах, к особенностям автономных потребителей относятся: специфические резкопеременные графики нагрузок; соизмеримость мощностей отдельных потребителей с мощностью источника, и как следствие, динамические нагрузки на источник; наличие особой группы электроприемников первой категории, не допускающих перерывов в электроснабжении; высокие требования к надежности оборудования, обусловленные низкой квалификацией обслуживающего персонала и невозможностью проведения ремонтных работ в межнавигационный период.
Простейшие автономные ВЭС без накопителей энергии могут применяться только для потребителей, не требующих непрерывного поступления и высокого качества электроэнергии.
Второй вариант построения электростанции предлагается, при условии, если вырабатываемой ВЭС энергии недостаточно, т.е. необходимо применение аккумуляторов, емкость которых определяется недостатком вырабатываемой энергии (PP„efl0CT). В данной работе представлена модель, которая позволяет определить вырабатываемую энергию с почасовой дискретизацией, а так же представлена методика определения нагрузки потребления на каждый час. Недостаток энергии определяется за наибольшее время, когда вырабатываемая ВЭС энергия не покрывает нагрузку потребления.
