Энергоэффективные и энергосберегающие автономные системы электроснабжения на ветро-солнечных электростанциях для малых фермерских хозяйств

В Краснодарском крае более 14 тыс. малых фермерских хозяйств (МФХ), занимающихся производством мяса, рыбы, меда, молочных продуктов, овощей и фруктов, шерсти, многие из которых удалены от внешней энергетической системы. В качестве источников электроэнергии в МФХ применяются дизельные и бензостанции. На эксплуатацию этих источников требуются значительные затраты, кроме того, они оказывают отрицательное воздействие на экологию. Важный факт: фермерам предоставляются земельные участки при этом решающим фактором для создания МФХ является наличие вблизи линии электропередачи (трансформаторной подстанции). Авторами проведены теоретические исследования по оценке потенциала возобновляемой энергетики Краснодарского края, раскрыты в научных публикациях перспективы ветроэнергетических и солнечных фотоэнергетических установок, особенности их проектирования и эксплуатации. Накопленный опыт работы позволит разрабатывать энергоэффективные и энергосберегающие стационарные и транспортные автономные системы электроснабжения, выполненные на базе ветро-солнечных электростанций, для электроснабжения МФХ. Для реализации проекта будет применять математический аппарат: основы теории возобновляемой энергетики и электротехники, электрических машин, силовой преобразователь-ной техники и автоматики, а также основы проектирования и математического моделирования. Научная новизна проекта заключается в разработке: - методики оценки потенциала ветро-солнечной электростанции с учетом уровня солнечной радиации, скорости ветра, рельефа местности, требований потребителей к качеству электроэнергии и надежности электроснабжения; - методики расчета и выбора основных функциональных элементов стационарных и транспортных автономных систем электроснабжения на ветро-солнечных электростанциях; - математических моделей источников и преобразователей электроэнергии по исследованию их электромагнитной совместимости и разработке рекомендаций по проектированию автономных систем электроснабжения; - методики оценки структурно-схемного решения стационарных и транспортных автономных систем электроснабжения на ветро-солнечных электростанциях на этапе проектирования по основным критериям эффективности (экономические и энергетические показатели, показатели надежности, качества электроэнергии и массогабаритные показатели); - способов оптимизации структурно-схемного решения автономной системы электроснабжения на ветро-солнечной электростанции по основным критериям эффективности; - технологии энергоэффективной эксплуатации стационарных и транспортных автономных систем электроснабжения на возобновляемых источниках энергии. Технической новизна проекта будет подтверждена патентами РФ на новые технические решения источников, преобразователей и стабилизаторов параметров электроэнергии ветроэнергетических и солнечных фотоэнергетических установок, а также на структурно-схемные решения автономных систем электроснабжения, выполненных на базе ветро-солнечных электростанций. Предлагаемый математический аппарат позволит создавать энергоэффективные и энергосберегающие ветро-солнечные электростанции для малых фермерских хозяйств, обеспечивающих электроэнергией технологические процессы и жизнедеятельность обслуживающего персонала.