Целью магистерской диссертации является разработка методики оценки энергоэкономической эффективности автономных ветродизельных энергокомплексов для систем децентрализованного энергоснабжения. Апробация методики выполнена на примере проектирования ветродизельного энергокомплекса в п. Кайеркан вблизи г. Норильска (Красноярский край). По мере исследования решены следующие задачи: 1. Проведен анализ российского и зарубежного опыта создания ветродизельных энергокомплексов в децентрализованных системах энергоснабжения; 2. Выявлены основные проблемы энергоснабжения изолированных потребителей в России; 3. Разработана многокритериальная методика оценки энергоэкономической эффективности ветродизельных энергокомплексов; 4. Выполнено моделирование графиков нагрузки потребителей электроэнергии; 5. Определен валовый ветроэнергетический потенциал района строительства с помощью программного комплекса Wind Pro; 6. Проведено обоснование выбора оборудования энергокомплекса и площадки строительства; 7. Проведено моделирование вариантов схем реализации ветродизельного энергокомплекса в программе Homer и обоснование выбора оптимальной схемы. Предметом исследования является выбор параметров энергокомплекса на основе взаимной работы ВЭУ и ДГУ. Методы исследования: анализ и обобщение данных, вероятностно-статистические методы, моделирование. В результате данной работы был сформирован энергокомплекс со средней долей замещения существующей системы энергоснабжения, приведено экономическое обоснование себестоимости производства электроэнергии от ВИЭ-генерации. В рамках данной работы рассмотрен только один поселок, в дальнейшей перспективе энергокомплекс на основе ВДЭС способен заместить не только жилые территории, но и целые предприятия. Например, компания НОРНИКЕЛЬ уже сегодня планирует строительство ВДЭС для покрытия своих нужд в электроэнергии горнодобывающего сектора. Данная область нуждается в детальном ее изучении, но уже сейчас популярность сферы растет, чем можно подчеркнуть актуальность данного исследования.

The purpose of the masters thesis is to develop a methodology for assessing the energy efficiency of autonomous wind-diesel power complexes for decentralized power supply systems. The approbation of the methodology was carried out on the example of the design of a wind-diesel power complex in the village of Kayerkan near Norilsk (Krasnoyarsk Territory). As the research progressed, the following tasks were solved: 1. The analysis of the Russian and foreign experience of creating wind-diesel power complexes in decentralized power supply systems is carried out; 2. The main problems of energy supply to isolated consumers in Russia are identified; 3. A multi-criteria methodology for assessing the energy efficiency of wind-diesel power complexes has been developed; 4. Modeling of load graphs of electric power consumers has been performed; 5. The gross wind energy potential of the construction area was determined using the Wind Pro software package; 6. The justification of the choice of equipment of the energy complex and the construction site was carried out; 7. Modeling of variants of schemes for the implementation of the wind diesel energy complex in the Homer program and justification of the choice of the optimal scheme is carried out. The subject of the study is the choice of the parameters of the energy complex based on the mutual operation of the wind turbine and the DSU. Research methods: data analysis and generalization, probabilistic and statistical methods, modeling. As a result of this work, an energy complex was formed with an average share of replacement of the existing energy supply system, an economic justification of the cost of electricity production from renewable energy generation was given. Within the framework of this work, only one settlement is considered, in the future, the energy complex based on the WDEC is able to replace not only residential areas, but also entire enterprises. For example, the company NORNICKEL is already planning the construction of a wind farm to cover its electricity needs in the mining sector. This area needs to be studied in detail, but already now the popularity of the sphere is growing, which can emphasize the relevance of this study.

• Введение
  • ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МИРОВОГО ОПЫТА СОЗДАНИЯ ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ
  • 1.1. РАЗВИТИЕ ОТРАСЛИ ВИЭ В МИРЕ ПО ИТОГАМ 2021 ГОДА
  • 1.2. ВЛИЯНИЕ ГЕОПОЛИТИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ НА СЕКТОР ВИЭ В МИРЕ
  • 1.3. АНАЛИЗ РОССИЙСКОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА СОЗДАНИЯ ВДЭС
  • 1.4. ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ИЗОЛИРОВАННЫХ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
  • 1.5. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ВИЭ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ
  • 1.6. ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
    • ГЛАВА 2. ЭТАПЫ ОЦЕНКИ ЭНЕРГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ. ОБОСНОВАНИЕ ПЛАНИРУЕМОГО МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ УСТАНОВКИ ВДЭС
    • 2.1. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭНЕРГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВДЭС В РАЙОНАХ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
  • 2.2. ВЫБОР МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА. ОБОСНОВАНИЕ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА ВДЭС
  • 2.3. ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
  • ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ВАЛОВОГО ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
  • 3.1. ВАЛОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НА ВЫСОТЕ ИЗМЕРЕНИЙ
    • 3.2. ВАЛОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НА ВЫСОТЕ ОСИ ВЕТРОКОЛЕСА
      • 3.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕТРА ПО НАПРАВЛЕНИЯМ
    • 3.4. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ И ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
    • 3.6. ВЫБОР ВЭУ
    • 3.7 ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
  • 3.8 ПОДБОР ВЭУ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОЙ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕЦИАЛЬНОГО ПО WIND PRO
  • 3.9 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
• ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ВЕТРОДИЗЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
  • 4.1 ВЫБОР СХЕМЫ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА
  • 4.2 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ВЫБРАННОЙ СХЕМЫ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА НА ОСНОВЕ ВДЭС
  • 4.3 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЕТРОДИЗЕЛЬНОГО ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА
  • 4.4. ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЯ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДАВЛЕНИЮ ВЕТРА
  • Приложение 3. Районирование России по значениям удельного технического ВЭР на высоте 100 м, Вт/м2