Технічні та економічні характеристики вітростанції потужністю 6 х 4,5 МВт
Автор: Гайдук Віталій Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Розширена анотація. Станом на сьогодні відновлювана енергетика набула широкого поширення по всьому світу, переважно завдяки поширеності джерел енергії та їх різноманітності. Більшу частину інвестицій в енергетичний сектор наразі складають інвестиції саме в сектор відновлюваної енергетики. Останні декілька років країни вводять різні політики, що пропагують встановлення нових потужностей відновлюваних джерел енергії, але вже сьогодні деякі країни зменшують надані пільги та особливі тарифи для виробників ВДЕ, так як вони роблять систему менш стабільною. Наприклад, у Китаї із 2021 року усі виробники ВДЕ продають електроенергію за ринковим тарифом на енергію вироблену з вугілля. Широкому розповсюдженню використання ВДЕ заважає їх нестабільна робота, яка суперечить основним принципам електричних мереж. Для використання ВДЕ необхідна велика кількість накопичувальних потужностей, а також високоманеврові генераційні потужності, які будуть здатні збалансувати непередбачувані установки із використанням відновлюваних джерел. При нинішніх цінах на акумуляційні установки встановлювати їх у масштабах країни не рентабельно, але водночас у цій сфері не припиняються дослідження, що дає надію на досягнення бажаного рівня технологій що дозволить більш широко використовувати ВДЕ. Прогноз розвитку генерувальної частини енергосистеми України для альтернативної енергетики до 2026 року як джерел електричної енергії, що більш інтенсивно розвивається останнім часом та має такі ж тенденції у перспективі. Важливими характеристиками потенціалу ВЕС в енергосистемі - це час та коефіцієнт використання встановленої активної потужності, які застосовуються в питаннях проектування вітроелектростанцій. Разом з тим, визначення координат режимів за умов роботи ВЕС в електроенергетичній системі дозволяє аналізувати допустимість режимів прийнятого обладнання та схем для забезпечення нормальності режимів системи. В магістерській кваліфікаційній роботі проведено дослідження варіанту проекту вітрової електростанції потужністю 27 МВт для регіону Українських Карпат з метою аналізу усталених режимів схеми та техніко-економічних показників. В магістерській кваліфікаційній роботі запропоновано варіант схеми видачі потужності вітрової електричної станції з 6-ма вітроагрегатами потужністю по 4,5 МВт кожен. Вітроагрегати з’єднані мережею кабельних ліній електропересилання класом напруги 35 кВ, для якої вибрано відповідні кабелі та розраховано їх параметри для математичної моделі.Відповідно до схеми видачі потужності всі агрегати скомутовано на одну точку приєднання до енергосистеми. В роботі приведено показники технічної та економічної ефективності ВЕС потужністю 27 МВт на основі річних технічних замірів вітрового навантаження на визначеній висоті обраної ділянки будівництва. Розрахунок техніко-економічних показників роботи вітростанції виконано з метою отримання порівняльних характеристик продуктивності вітростанції. Орієнтовним часом її окупності разом з коефіцієнтом використання встановленої потужності та часом використання встановленої потужності, що надає можливість виконати передпроектну оцінку ефективності роботи електростанції в енергосистемі. У витратній частині розрахунку ефективності електростанції враховано додаткові витрати на утилізацію зношених та пошкоджених лопатей вітротурбін. У прибутковій частині розрахунку ефективності враховано для можливості порівняння два методи визначення джерела ціноутворення – ціна «зеленого тарифу» та ціна отримана в умовах балансуючого ринку електроенергії в Україні. В результатах розрахунків показаний незначний вплив на експлуатаційні витрати вітростанції додаткових витрат на утилізацію зношених та пошкоджених лопатей вітротурбін. Застосування різних джерел ціноутворення для вітростанції дає орієнтовно близькі результати, що, однак, потребує додаткової інформації щодо отримання цін продажу електроенергії в умовах балансуючого ринку електроенергії. В роботі розроблено математичну модель схеми видачі потужності ВЕС потужністю 27 МВт в енергосистему в програмному середовищі DIgSILENT PowerFactory, проведено розрахунки максимальних та мінімальних режимів видачі потужності, що підтверджують можливість застосування з високими економічними показниками. Об’єкт дослідження – технічні характеристики режимів ВЕС з вітротурбінами 6х4,5 МВт. Предмет дослідження – схема ВЕС з вітротурбінами 6х4,5 МВт. Мета дослідження – аналіз показників ефективності ВЕС потужністю 27 МВт та допустимості можливих режимів вітростанції. Результати дослідження - розрахунки показників ефективності ВЕС потужністю 27 МВт та допустимості можливих режимів вітростанції.