Обоснование использования ветроэнергетических установок для электроснабжения посёлка Носок Красноярского края

  • Андрей [Andrey] Владимирович [V.] Бастрон [Bastron]
  • Александр [Aleksandr] Валериевич [V.] Чебодаев [Chebodaev]
  • Николай [Nikolay] Васильевич [V.] Цугленок [Tsuglenok]
Ключевые слова: ветроэнергетическая установка, ветро- и дизельная электростанции, выработка электрической энергии, себестоимость, срок окупаемости

Аннотация

Основная часть населенных пунктов северных районов Красноярского края Российской Федерации использует в качестве источника электроснабжения дизельные электростанции (ДЭС), состоящие из нескольких дизельных электрогенераторов (ДЭГ). В настоящее время в России все больше внимания уделяется вопросам замещения ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). В связи с этим возникает потребность оценки технических возможностей и экономической целесообразности замещения ДЭС (полностью или частично) на ветроэлектрические станции (ВЭС), состоящие из одной или нескольких ветроэнергетических установок (ВЭУ).

Представлены результаты расчетов технической и экономической эффективностей использования ВЭУ для снижения мощности ДЭС посёлка Носок, расположенного в Таймырском Долгано-Ненецком муниципальном районе Красноярского края России, административно входящем в состав сельского поселения Караул. Система электроснабжения поселка основана на эксплуатации дизельной электростанции мощностью 0,7 МВт, годовое потребление электрической энергии в 2020 г. составило 2978,64 МВт∙ч, на это было затрачено 982,9 т дизельного топлива, что в денежном эквиваленте составило 73,72 млн рублей. Значительные материальные затраты образуются за счет дорогого привозного дизельного топлива, при этом стоимость электрической энергии, поставляемой энергоснабжающей организацией ООО «Таймырэнергоресурс», составляет 45,6 руб. за 1 кВт∙ч.

Рассмотрен вариант создания ветродизельной электростанции и обоснована эффективность использования ветроэнергетической установки Enercon E-40/6/44 с целью снижения расхода дизельного топлива на работу системы электроснабжения. Годовая выработка электрической энергии ВЭУ Enercon E-40/6/44 в поселке Носок Красноярского края составит 2142,55 МВт∙ч (71,9% от энергопотребления поселка — 2978,64 МВт∙ч). Это позволит снизить потребление дизельного топлива на 707,04 т и сэкономить 53,02 млн руб. ежегодно.

Применение ВЭУ для электроснабжения поселка станет эффективным техническим вложением, поскольку коэффициент использования установленной мощности ВЭУ равен 0,408, что говорит об эффективности применения указанной ВЭУ. За счет средств, полученных от экономии дизельного топлива, срок окупаемости ВЭУ Enercon E-40/6/44 не превысит 1,55 г., что довольно привлекательно для инвесторов. По истечении срока окупаемости ВЭУ Enercon E-40/6/44 способна давать электрическую энергию себестоимостью 4,03 руб. за 1 кВт∙ч.

Сведения об авторах

Андрей [Andrey] Владимирович [V.] Бастрон [Bastron]

кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электроснабжения сельского хозяйства Красноярского государственного аграрного университета, e-mail: abastron@yandex.ru

Александр [Aleksandr] Валериевич [V.] Чебодаев [Chebodaev]

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электроснабжения сельского хозяйства Красноярского государственного аграрного университета, e-mail: ale-chebodaev@yandex.ru

Николай [Nikolay] Васильевич [V.] Цугленок [Tsuglenok]

член-корреспондент СО РАН, доктор технических наук, профессор Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН, e-mail: ntsuglenok@mail.ru

Литература

1. Распоряжение правительства Российской Федерации № 1-р от 8 января 2009 г. Об утверждении Основных направлений государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2035 года [Электрон. ресурс] www.sudrf.cntd.ru/document/902137809 (дата обращения 17.12.2021).
2. Распоряжение Правительства РФ № 1523-р от 09 июня 2020 г. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года [Электрон. ресурс] www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_354840/ (дата обращения 17.12.2021).
3. Бастрон А.В., Тремясов В.А., Цугленок Н.В., Чебодаев А.В. Ветроэнергетика Красноярского края. Красноярск: Изд-во Красноярского гос. аграрного ун-та, 2015.
4. Бастрон А.В. и др. Практикум по применению гидроветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. Красноярск: Изд-во Красноярского гос. аграрного ун-та, 2014.
5. Бобров А.В., Тремясов В.А. Ветродизельные комплексы в децентрализованном электроснабжении. Красноярк: Изд-во Сибирского федерального ун-та, 2012.
6. Бастрон А.В., Михеева Н.Б., Чебодаев А.В. К вопросу использования ветроэнергетических установок в АПК Красноярского края, республик Хакасия и Тыва // Вестник КрасГАУ. 2010. № 4(43). С. 262—269.
7. Бастрон А.В., Михеева Н.Б., Цугленок Н.В., Чебодаев А.В. Использование ветроэнергетических установок в Красноярском крае, республиках Хакасия и Тыва для горячего водоснабжения усадебных домов (коттеджей). Красноярск: Изд-во Красноярского гос. аграрного ун-та, 2004.
8. Поселок Носок Таймырского района Красноярского края [Электрон. ресурс] www.my.krskstate.ru/docs/villages/poselok-nosok/ (дата обращения 05.10.2021).
9. Сельское поселение Караул. [Офиц. сайт] www.karaul.city (дата обращения 05.11.2021).
10. Чебодаев А.В., Бастрон А.В. Районирование Красноярского края, республик Хакасия и Тыва по ветровым зонам // Промышленная энергетика. 2002. № 8. С. 48—52.
11. Бойко Е.А и др. Технико-экономическая оценка возможности использования возобновляемых источников энергии на территории Красноярского края в разрезе муниципальных образований края. Исследовательский отчет. Красноярк: Изд-во Сибирского федерального ун-та, 2013. Т. 2.
12. Красноярский край [Офиц. сайт] www.krskstate.ru/promtorg (дата обращения 05.11.2021).
13. Тарифы на электроэнергию в Таймырском Долгано-Ненецком районе на 2021 г. [Электрон. ресурс] www.stroyfora.ru/tariff/area-10b4253f-e96e-4134-9f82-e9691e719865/year-2021/type-16 (дата обращения 05.11.2021).
14. Sheryazov S.K., Issenоv S.S., Iskakov R.,M., Kaidar A.B. Special Aspects of Using the Wind Power Plants In the Power Supply System // Proc. Intern. Symp. Sustainable Energy and Power Eng . 2021. V. 288. P. 01003.
15. Deutsche Windtechnik [Офиц. сайт] www.en.wind-turbine-models.com/turbines/68-enercon-e-40-6.44 (дата обращения 05.11.2021).
16. NASA Prediction of Worldwide Energy Resources [Офиц. сайт] www.power.larc.nasa.gov/data-access-viewer (дата обращения 07.11.2021).
17. Global Wind Atlas [Офиц. сайт] www.globalwindatlas.info (дата обращения 07.11.2021).
---
Для цитирования: Бастрон А.В., Чебодаев А.В., Цугленок Н.В. Обоснование использования ветроэнергетических установок для электроснабжения посёлка Носок Красноярского края // Вестник МЭИ. 2022. № 3. С. 35—42. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-3-35-42.
#
1. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 1-r ot 8 Yanvarya 2009 g. Ob Utverzhdenii Osnovnykh Napravleniy Gosudarstvennoy Politiki v Sfere Povysheniya Energeticheskoy Effektivnosti Elektroenergetiki na osnove Ispol'zovaniya Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii na Period do 2035 Goda [Elektron. Resurs] www.sudrf.cntd.ru/document/902137809 (Data Obrashcheniya 17.12.2021). (in Russian).
2. Rasporyazhenie Pravitel'stva RF № 1523-r ot 09 Iyunya 2020 g. Energeticheskaya Strategiya Rossiyskoy Federatsii na Period do 2035 Goda [Elektron. Resurs] www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_354840/ (Data Obrashcheniya 17.12.2021). (in Russian).
3. Bastron A.V., Tremyasov V.A., Tsuglenok N.V., Chebodaev A.V. Vetroenergetika Krasnoyarskogo Kraya. Krasnoyarsk: Izd-vo Krasnoyarskogo Gos. Agrarnogo Un-ta, 2015. (in Russian).
4. Bastron A.V. i dr. Praktikum po Primeneniyu Gidrovetroenergeticheskikh Ustanovok v Sel'skom Khozyaystve. Krasnoyarsk: Izd-Vo Krasnoyarskogo Gos. Agrarnogo Un-ta, 2014. (in Russian).
5. Bobrov A.V., Tremyasov V.A. Vetrodizel'nye Kompleksy v Detsentralizovannom Elektrosnabzhenii. Krasnoyark: Izd-Vo Sibirskogo Federal'nogo Un-ta, 2012. (in Russian).
6. Bastron A.V., Mikheeva N.B., Chebodaev A.V. K Voprosu Ispol'zovaniya Vetroenergeticheskikh Ustanovok v APK Krasnoyarskogo Kraya, Respublik Khakasiya i Tyva. Vestnik KrasGAU. 2010;4(43):262—269. (in Russian).
7. Bastron A.V., Mikheeva N.B., TSuglenok N.V., Chebodaev A.V. Ispol'zovanie Vetroenergeticheskikh Ustanovok v Krasnoyarskom Krae, Respublikakh Khakasiya i Tyva dlya Goryachego Vodosnabzheniya Usadebnykh Domov (Kottedzhey). Krasnoyarsk: Izd-vo Krasnoyarskogo Gos. Agrarnogo Un-ta, 2004. (in Russian).
8. Poselok Nosok Taymyrskogo Rayona Krasnoyarskogo Kraya [Elektron. Resurs] www.my.krskstate.ru/docs/villages/poselok-nosok/ (Data Obrashcheniya 05.10.2021). (in Russian).
9. Sel'skoe Poselenie Karaul. [Ofits. Sayt] www.karaul.city (Data Obrashcheniya 05.11.2021). (in Russian).
10. Chebodaev A.V., Bastron A.V. Rayonirovanie Krasnoyarskogo Kraya, Respublik Khakasiya i Tyva po Vetrovym Zonam. Promyshlennaya Energetika. 2002;8:48—52. (in Russian).
11. Boyko E.A i dr. Tekhniko-ekonomicheskaya Otsenka Vozmozhnosti Ispol'zovaniya Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii na Territorii Krasnoyarskogo Kraya v Razreze Munitsipal'nykh Obrazovaniy Kraya. Issledovatel'skiy Otchet. Krasnoyark: Izd-vo Sibirskogo Federal'nogo Un-ta, 2013;2. (in Russian).
12. Krasnoyarskiy Kray [Ofits. Sayt] www.krskstate.ru/promtorg (Data Obrashcheniya 05.11.2021). (in Russian).
13. Tarify na Elektroenergiyu v Taymyrskom Dolgano-Nenetskom Rayone na 2021 g. [Elektron. Resurs] www.stroyfora.ru/tariff/area-10b4253f-e96e-4134-9f82-e9691e719865/year-2021/type-16 (Data Obrashcheniya 05.11.2021). (in Russian).
14. Sheryazov S.K., Issenov S.S., Iskakov R.,M., Kaidar A.B. Special Aspects of Using the Wind Power Plants In the Power Supply System. Proc. Intern. Symp. Sustainable Energy and Power Eng. 2021;288:01003.
15. Deutsche Windtechnik [Ofits. Sayt] www.en.wind-turbine-models.com/turbines/68-enercon-e-40-6.44 (Data Obrashcheniya 05.11.2021).
16. NASA Prediction of Worldwide Energy Resources [Ofits. Sayt] www.power.larc.nasa.gov/data-access-viewer (Data Obrashcheniya 07.11.2021).
17. Global Wind Atlas [Ofits. Sayt] www.globalwindatlas.info (Data Obrashcheniya 07.11.2021).
---
For citation: Bastron A.V., Chebodaev A.V., Tsuglenok N.V. Substantiating the Use of Wind Power Plants for Power Supply to the Nosok Settlement in the Krasnoyarsk Krai. Bulletin of MPEI. 2022;3:35—42. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-3-35-42.
Опубликован
2021-11-23
Раздел
Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии (05.14.08)