ук экодом омск официальный сайт
автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему: Синтез системы комплексного энергоснабжения индивидуальных жилых домов от возобновляемых источников энергии в условиях Афганистана
Автореферат диссертации по теме «Синтез системы комплексного энергоснабжения индивидуальных жилых домов от возобновляемых источников энергии в условиях Афганистана»
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УКРАИНЫ «Киевский политехнический институт» ‘
На правах рукописи
Абдул Сабур Мохаммед Гауе • (Афганистан)
СИНТЕЗ СИСТЕМ КОМПЛЕКСНОГО ЭНЕРГОСКАБЕШЯ
экодом челябинск официальный сайт
экодом псков
экодом спб официальный сайт
ИНЦИВИЛУАЛЬНЫХ ЖКШЙ ДОМОВ ОТ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИЙ В УСЛОВИЯХ АФГАНИСТАНА
Специальность: 05.14.08 — Преобразование возобновляемых видов энергии и установки на их основе
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Диссертацией является рукопись •
Работа выполнена в Национальной технической университете Украины «Киевский политехнический институт», г.. Киев
Научный руководитель — доктор технических наук
Леонид Петрович Федосенко Научный консультант — кандидат технических маук, доцент Олег Георгиевич Пискунов
Официальные оппоненты: — доктор технических наук, профессор
Геннадий Федорович К^рочкин г кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Алексей Рувинович Ферт i Ведущее предприятие: Институт электродинамики HAH Украины (г.Киев)
на заседании специализированного ученого совета Д01.59.01 в Отделении-высокотемпературного преобразования энергии Института проблем энергосбережения HAH Украины, по адресу:
252070, г.Киев-70, ул. Андреевская, 19, тел. 416-44-60
С диссертацией можно, ознакомиться в библиотеке Отделения высоко -температурного, преобразования энергии Института проблем энергосбережения.
. Автореферат разослан 1995 года.
специализированного ученого совета ___
кандидат технических наук . jfyfi*) ^Т.В. Суржик
ОЫЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы и степень исследования тематики диссертации. В настоящее время основной особенностью экономики Афганистана является аграрный характер. Однако наметившийся в последнее время рост промышленного производства, связанный со. строительством новых заводов и перерабатывающих предприятий, обусловливает необходимость изменения акцентов з использовании энергетических, ресурсов. Очевидно, что удовлетворение растущих потребностей промышленности, транспорта и агропромышленного комплекса Афганистана требует опережающего развития энергетического комплекса с максимальным использованием таких возобновляемых ресурсов как солнечная и ветровая энергии. Широкое вовлечение последних позволит значительно снизить напряженность в энергетических балансах страны, более полно удовлетворить потребности различных, в первую очередь распределенных потребителей, предотвратить загрязнение окружающей среды.
В связи со сказанным выше исследования в области использо -вания возобновляемых источников энергии в экономике Афганистана являются актуальными, находят поддержку Министерства энергетики Афганистана и могут принести значительный .экономический и социальный эффект.
Необходимо отметить, что исследования в области использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии широко проводятся в развитых странах по международным техническим и научным программам с целью более быстрого и рационального внедрения новых энергетических технологий в развивающихся странах. В этой связи тема-диссертационной работы актуальна и для Украины, пос -кольку использование потенциальных возможностей украинских предприятий для экспорта энергетических технологий и оборудования в Афганистан является взаимовыгодный для обеих стран.
Накопленный к настоящему времени опыт использования возобновляемых источников показывает, что их эффективное использование для той или иной страны или региона требует анализа конкретных ‘климатических условий и рационального выбора схем и систем элек-тритеплоснабкения в зависимости от типа потребителей энергии, что и является предметом исследований в диссертационной работе.
Объектом исследования являются системы энергоснабжения индивидуальных домов от возобновляемых источников.
Целью диссертационной работы является исследование и анализ факторов, определяющих целесообразность использования возобновляемых энергетических ресурсов в Афганистане, разработка методик расчета и выбора оптимальных вариантов и параметров систем энергоснабжения на основе возобновляемых источников, разработка ряда конкретных систем индивидуального энергоснабжения применительно к конкретиш климатическим и социальным условиям Афганистана.
Поставленная цель потребовала решения следующих задач:
— выполнения анализа состояния у0 оценки тенденций развития енергетики Афганистана;
— исследования потенциалов возобновляемых источников и разработки математических моделей потенциалов солнечной и ветровой энергии применительно к климатическим условиям Афганистана;
исследования перспективных и реальных возможностей использования солнечной энергии для теплоснабжения жилых домов в условиях Афганистана;
— анализа параметров, определяющих энергетический баланс для индивидуального килого дома;
— разработки методики расчета и выбора рациональной схемы комбинированной системы энергоснабжения индивидуального килого дома;
— разработки рекомендаций по использованию возобновляемых ис -точников в условиях Афганистана.
Методы исследования. В качестве основного метода исследова -ния использовался метод математического моделирования с реализа -цией вариантных расчетов на ПЭШ. При разработке математических моделей и алгоритмов их расчета применялись элементы теории прогнозирования, вероятности и математической статистики.
Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что:
— впервые выполнен анализ тенденций развития энергетики Афганистана и обоснована необходимость и практическая целесообразность широкого внедрения возобновляемых источников энергии в практику энергоснабжения; .
— впервые обобщены экспериментальные данные и осуществлено районирование территории Афганистана по интенсивности распределения потенциалов■солнечной и ветровой энергии, а также распределению температур окружающей среды;
— разработаны ориентированные на использование ПЭШ методики расчета систем автономного солнечного теплоснабжения применитель-
но к климатическим условиям Афганистана;
— разработана методика расчета комбинированной системы энергоснабжения индивидуального жилого дома.
Теоретическая и практическая ценность работы определяется тем, что математические модели и алгоритмы расчета параметров систем энергоснабжения индивидуальных жилых домов адаптированы для использования ПЭВМ, позволяют достаточно эффективно выпол -нять- многовариантные расчеты и тем самым осуществлять выбор оп -тимальных вариантов построения систем энергоснабжения, которые рационально использовать на практике применительно к различным климатическим условиям.
Конкретный*личный вклад диссертанта в разработку новых научных результатов, которые выносятся на защйту:
— результаты анализа современного состояния энергетики Афганистана, тенденций ее развития на перспективу, обоснование необходимости и целесообразности широкого внедрения возобновляемых источников;
— результаты обобщения экспериментальных данных по интенсивности поступления солнечной и ветровой энергии и схемы их районирования по территории Афганистана;
— .математические модели систем энергоснабжения индивидуальных жилых домов и алгоритмы их вариантного расчета на ПЭВМ;
— схеш рационального построения систем комбинированного энер -госнабкения автономных жилых объектов для условий Афганистана.
Реализация результатов работы. Результаты исследований по теме диссертации использованы:
1. При формировании планов перспективного развития энергетики Афганистана;
2. При выполнении практических, расчетных и дипломных работ на кафедре «Электрические станции» Национального технического ун-та Украины (г.Киев);
3. При подготовке Предложений о международном сотрудничестве институтов HAH Украины с зарубежными странами в области разработки и использования возобновляемых источников энергии (Ин-т элек -тродинамики HAH Украины, г.Киев).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Электрические станции» Национального технического ун-та (г.Киев), на научных семинарах Отделения комплексных энергетических систем на во-
зобновляемых источниках Ин-та электродинамики HAH Украины (г.Киев). .
Цубликации. Основное содержание диссертационной работы из -ложено в двух печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения,, изложенных на175 стр. маши -нописного текста, 40 рисунковД8 таблиц и списка использованных литературных источников из 167 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЙ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, научная но -визна результатов диссертации и основные положения, выносимые на зашиту. _ . р • .
В первой главе диссертации выполнен анализ современного состояния и тенденций развития энергетики Афганистана. Приведенные дан -нне показывают, что Афганистан обладает достаточно большими запа -сами собственных энергетических ресурсов (каменного угля, природ -ного газа, нефти, гидроэнергетических ресурсов). Анализ состояния энергетики показывает, что.в силу объективных технико-экономичес -ких условий наибольшие трудности сосредоточены в области электроэнергетического сектора топливно-энергетического комплекса.’
По данным Министерства энергетики Афганистана в настоящее, время суммарная установленная мощность электростанций составляет порядка 500 МВт. При этом производство электроэнергии осуществля -етсч на следующих основных типах электрических станций: гидроэлектростанциях, тепловых и дизельных, на долю которых приходится со -ответственно 60%, 24$ и 16% от суммарной выработки электроэнергии. Усредненный показатель выработки электрической энергии на душу населения в год находится з пределах 65-80 кВт’час.
.Анализ электроэнергетического потенциала существующих девяти энергорайонов Афганистана (Кабул, Нарван, Гори, Балх, Герат, Кан -дагар, Ненгархар, Газни, Догар-Пактин) свидетельствует о крайне неравномерном распределении генерирующих мощностей по регионам (от-230 МВт Кабульского энергорайона до-II МВт энергорайона Henraj хар). Кроме того, генерирование электроэнергии, большая половина которой вырабатывается на гидростанциях, характеризуется сущест -венной сезонной неравномерностью.
В процессе анализа также выявлено, что структура знергопот -ребления по секторам экономики Афганистана имеет существенно не -равномерный характер при непропорциональной динамике роста за период 1969-1989г.г. в кащцом из них (Т.аблЛ).
Основные сектора п/пэкономики
Потребление электроэнер- Динамика роста гии (% от общего) (число рае)
1. Промышленность 53
2. Комчунально-бытов&Й 28
3. Государственно-общественный 14
4. Сельское хозяйство 4
По оценкам Министерства энергетики Афганистана минимально необходимое наращивание электроэнергетических мощностей только для Кабульского знергорайона составит в 1995г. 300-400 МВт, а на период 2000г. — 400-500МВт.
При выборе путей развития электроэнергетического потенциала Афганистана в диссертационной работе использовано несколько типов регрессионных моделей. Пои этом в качестве базисных данных использовались данные Министерства энергетики Афганистана за период 1958-1985г.г. Регрессионные модели ,и’расчетные коэффициенты приведены в Табл.2.
дом васнецов в жк эко видное 2.0
экологически чистый утеплитель для стен внутри дома