Substantiating the Use of Wind Power Plants for Power Supply to the Nosok Settlement in the Krasnoyarsk Krai
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2022-3-35-42Keywords:
wind power plant, combined wind and diesel power plant, electricity generation, production cost, payback periodAbstract
The majority of settlements in the northern regions of the Krasnoyarsk Krai in the Russian Federation use diesel power plants (DPPs) consisting of several diesel gensets (DGS) as a power supply source. At present, increasingly growing attention is paid in Russia to replacement of fossil fuels with renewable energy sources (RES). In this connection, there is a need to assess the technical capabilities and economic feasibility of fully or partially replacing DPPs with wind power plants consisting of one or more wind turbines. The article presents the results from evaluating the technical and economic efficiency of using wind turbines for reducing the power output of the DPP installed in the Nosok settlement located in the Taimyr Dolgan-Nenets municipal district of the Krasnoyarsk Krai of Russia, which is administratively part of the Karaul rural settlement. The Nosok settlement power supply system uses a 0.7 MW diesel power plant as the power supply source. The annual consumption of electricity in 2020 amounted to 2978.64 MWh, for which 982.9 t of diesel fuel was consumed, which in monetary terms amounted to 73.72 million rubles. Significant material costs are stemming from the use of expensive imported diesel fuel; this results in that the cost of electricity provided by the Taimyrenergoresurs LLC power supply company is 45.6 rubles for 1 kWh. The article considers the option of developing a combined wind and diesel power plant and substantiates the efficiency of using the Enercon E-40/6/44 wind turbine for reducing the diesel fuel consumption for the power supply system operation. The annual amount of electricity generated by the Enercon E-40/6/44 wind turbine in the Nosok settlement of the Krasnoyarsk Krai will make 2142.55 MWh, which is 71.9% of the energy consumption in the Nosok settlement equal to 2978.64 MWh. This will make it possible to reduce the diesel fuel consumption by 707.04 t, and save 53.02 million rubles annually. The use of the above-mentioned wind turbine for supplying power to the Nosok settlement will become an efficient technical measure, because the wind turbine capacity utilization factor is 0.408, which points to a good effect from using this wind turbine. Owing to the money earned from saving diesel fuel, the Enercon E-40/6/44 wind turbine payback period will not be more than 1.55 years, which should be quite attractive to investors. After expiration of the payback period, it will be possible to obtain electricity from the Enercon E-40/6/44 wind turbine at a cost of 4.03 rubles for 1 kWh.
References
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.

