Аннотация
Основной задачей при использовании возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в автономных энергосистемах является оптимизация, проблема выявления закономерностей выбора систем автономного энергоснабжения объектов сельского хозяйства с использованием ВИЭ и на их основе повышения их энергетической эффективности. Эффективным инструментом, определения зон оптимального применения различных видов ВИЭ, является системный подход, который позволяет провести комплексный анализ объекта и строго систематизировать исследования, а также осуществить синтез, т.е. найти систему, оптимальную для заданных условий.
В данном исследовании рассматривается вопросы выявления закономерности распределения зон оптимального использования ВИЭ, так же рассматривается метод системного анализа, который может быть применен в определении зон оптимального использования фотоэлектрической, ветроэнергетической, гидравлической и интегрированной электростанций автономного энергоснабжения объектов агропромышленного комплекса (АПК), а так же вопросы построения оптимальных систем автономного энергоснабжения объектов агропромышленного комплекса с использованием ВИЭ.
Для определения зон оптимального использования различных типов ВИЭ используется системный подход, позволяющий провести всесторонний анализ объекта, строго систематизировать исследования, и осуществляет синтез, то есть поиск оптимальной системы в заданных условиях. Учтен уровень функционально-структурного совершенства систем, произведенный путем оценки их внутренних характеристик при помощи функционально-структурного подхода с использованием структурного, функционального и функционально-структурного описания систем, каждое из которых порождает соответствующие виды моделей.
Исследования по выбору оптимальной системы автономного энергоснабжения с использованием ВИЭ имеют практическое значение, так как дают возможность минимизировать ошибки по выбору типов ВИЭ на стадии их проектирования.
01 Введение
Полный текст статьи доступен для скачивания в формате PDF на панели справа.
02 Список литературы
- 1 Kassem, Y.; Al Zoubi, R.; Gökçekuş, H. The Possibility of Generating Electricity Using Small-Scale Wind Turbines and Solar Photovoltaic Systems for Households in Northern Cyprus: A Comparative Study. Environments 2019, 6, 47. https://doi.org/10.3390/environments6040047
- 2 Matera, N.; Mazzeo, D.; Baglivo, C.; Congedo, P.M. Energy Independence of a Small Office Community Powered by Photovoltaic-Wind Hybrid Systems in Widely Different Climates. Energies 2023, 16, 3974. https://doi.org/10.3390/en16103974
- 3 Strielkowski, W.; Civin, L.; Tarkhanova, E.; Tvaronavičienė, M.; Petrenko, Y. Renewable Energy in the Sustainable Development of Electrical Power Sector: A Review. Energies 2021, 14, 8240. https://doi.org/10.3390/en14248240
- 4 Khamees, A.K.; Abdelaziz, A.Y.; Eskaros, M.R.; Attia, M.A.; Badr, A.O. The Mixture of Probability Distribution Functions for Wind and Photovoltaic Power Systems Using a Metaheuristic Method. Processes 2022, 10, 2446. https://doi.org/10.3390/pr10112446
- 5 Alturki, F.A.; Awwad, E.M. Sizing and Cost Minimization of Standalone Hybrid WT/PV/Biomass/Pump-Hydro Storage-Based Energy Systems. Energies 2021, 14, 489. https://doi.org/10.3390/en14020489
- 6 Bakht, M.P.; Salam, Z.; Gul, M.; Anjum, W.; Kamaruddin, M.A.; Khan, N.; Bukar, A.L. The Potential Role of Hybrid Renewable Energy System for Grid Intermittency Problem: A Techno-Economic Optimisation and Comparative Analysis. Sustainability 2022, 14, 14045. https://doi.org/10.3390/su142114045
- 7 Chowdhury, T.; Hasan, S.; Chowdhury, H.; Hasnat, A.; Rashedi, A.; Asyraf, M.R.M.; Hassan, M.Z.; Sait, S.M. Sizing of an Island Standalone Hybrid System Considering Economic and Environmental Parameters: A Case Study. Energies 2022, 15, 5940. https://doi.org/10.3390/en15165940
- 8 Reuchlin, S.; Joshi, R.; Schmehl, R. Sizing of Hybrid Power Systems for Off-Grid Applications Using Airborne Wind Energy. Energies 2023, 16, 4036. https://doi.org/10.3390/en16104036
- 9 Manusov, V.; Beryozkina, S.; Nazarov, M.; Safaraliev, M.; Zicmane, I.; Matrenin, P.; Ghulomzoda, A. Optimal Management of Energy Consumption in an Autonomous Power System Considering Alternative Energy Sources. Mathematics 2022, 10, 525. https://doi.org/10.3390/math10030525
- 10 Eltamaly A.& Mohamed M. (2015). Sizing and techno-economic analysis of stand-alone hybrid photovoltaic/wind/diesel/battery power generation systems. Journal of Renewable and Sustainable Energy. 7. 063128. 10.1063/1.4938154.
- 11 Shao Z.& L. Kwok. (2016). An Overview of Research on Optimization of Integrated Solar/Wind Power Generation Systems. World Journal of Engineering and Technology. 04. 35-42. 10.4236/wjet.2016.43D005.
- 12 Z. Wang et al., "Study on the Optimal Configuration of a Wind-Solar-Battery-Fuel Cell System Based on a Regional Power Supply," in IEEE Access, vol. 9, pp. 47056-47068, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3064888.
- 13 Akhtar I., Kirmani S.Reliability assessment of power systems considering renewable energy sources. Materials Today: Proceedings.2021, 46, P.10593-10596, ISSN 2214-7853, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.01.326(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785321004156)
- 14 Кешуов С.А. Надежность и зоны использования автономных систем электроприводов мобильных машин. Повышение надежности электрооборудования в системах электроснабжения; Межвуз. сборник №1. Под ред. Хомутова О.И.. Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Барнаул, 1992.-С.56-60.
- 15 Кешуов С.А. Функциональный анализ: выявление, определение и классификация функций / Кузьмин А.М., Барышников А.А. // Машиностроитель. - 2001. - № 9. - С. 33.
- 16 Кешуов С.А., Байсенова Г.С., Молдыбаева Н.И. Синтез структуры систем автономного энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии; НАО Вестник АУЭС изд. №51., Алматы, 2020.-С.27-40
- 17 Кешуов, С. А., Михайлов, Л., Молдыбаева, Н.И. Выбор оптимального состава систем энергоснабжения объектов сельского хозяйства на основе возобновляемых источников энергии в условиях Алматинской области. Вестник КазАТК, 127(4), Алматы, 2023. 454–470.
- 18 Справочник по гидротурбинам. Под ред. Н.Н. Ковалева. Л., ЛО «Машиностроение», 31984.- 498
- 19 E-solarpower.ru. https://e-solarpower.ru/solar/solar-panels/mono-panel/solnechnaya-panel-sila-250vt/(29.01.2022)
- 20 Best-energy.com.ua. https://best-energy.com.ua/product/ups/ukraine-ups/multiplus-38028, (29.01.2022)