Введение
Сегодня основная часть электроэнергии вырабатывается централизовано, на больших электростанциях, которые имеют высокие энергетические показатели, но вынуждены поставлять энергию конечным пользователям на большие расстояния. Как следствие, образуются значительные потери полезной энергии.
Множество стран в настоящее время активно используют концепцю распределенного производства и потребления энергоресурсов, смысл которого заключается в следующем: энергетическая система в основном состоит из генераторов электрического тока средней и малой мощности, расположенных непосредственно возле конечного энергопотребителя. Таким образом, практически отсутсвует необходимость создания и обслуживания глобальной системы ее транспортирования. Пользователь самостоятельно осуществляет использование и обслуживание таких источников, использует полученную энергию для собственных нужд, и в случае ее излишка отдает в общую сеть, где электрическая энергия может использоваться другими потребителями [1]. Применение модульной идеологии позволяет легко интегрировать в систему любые (как возобновляемые, так и не возобновляемые) источники.
Постановка проблемы
Существующие сегодня технологии не позволяют построить стойкую систему, что использует только альтернативные виды энергии. Интеграция таких источников с традиционными имеет множество проблем. При этом использование альтернативных источников энергии частично решает задачу достижения баланса между пользователем и генерацией как на макро – так и на микроуровне. Процесс построения MicroGrid и даже ее предварительного планирования довольно трудоемкий, и зависит от множества факторов. Несмотря на модные тенденции, не всегда возможно и выгодно использовать те или иные возобновляемые источники энергии (ВИЭ).
Цели и задачи исследования
В работе была поставлена цель определить актуальность построения распределенных энергетических систем с интеграцией ВИЭ на территории Украины и их компьютерного моделирования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- определить проблемы, возникающие при энергопотреблении из существующей системы энергоснабжения,
- проанализировать сферу использования электроэнергии из ВИЭ на территории Украины,
- определить отношение государства к поставленной проблеме,
- проанализировать существующие проекты в области компьютерного моделирования.
Анализ эффективности использования ВИЭ в энергосистеме Украины и ее компьютерное моделирование
В целом электроэнергетическая система служит для выработки электроэнергии и поставки ее пользователям. Эта довольно сложная система формируется путем объединения различных компонентов и может быть разделена на основные подсистемы генерации, передачи, распределения и использования электроэнергии.
В традиционной схеме энергосистемы электричество генерируется в основном на крупных электростанциях, и поставляется пользователям, которые, как правило, расположены далеко от источника.
Энергетический сектор Украины включает:[3]
- 5 электрогенерирующих компаний, вырабатывающих электроэнергию на тепловых электро-станциях;
- 4 атомные электростанции;
- 12 гидростанций;
- 27 местных, в основном частных, энергетических распределительных компаний;
- 104 тепловых электростанций, расположенных в больших городах;
- 4 солнечных электростанций;
- 5 ветряных электростанций.
Согласно [4], производство энергии в 2010 году составило 75997,826 тыс. т у. т. Производство электроэнергии в Украине в 2010 году в процентном соотношении из различных источников представлено на рис. 1.
Рисунок 1 – Распределение производства электроэнергии
Большинство энергетических сетей были построены в 50-х и 70-х годах прошлого века, поэтому большинство оборудования, необходимого для работы в сети, подходит к концу периода эксплуатации. Потери при передаче и распределении электрической энергии включают потери при передаче между источниками питания и точками распределения, а также при распределении потребителям, в общем потери оцениваются в 11,8% от общего объема в 2010 году. Это делает невыгодным транспортировку электроэнергии конечным потребителям. В связи с этим, одним из перспективных направлений развития энергетики является создание инфраструктуры распределенного производства энергии – распределенной энергетики. При строительстве новых или модернизации старых сетей и заводов следует учитывать существующие недостатки способов производства.
Список использованной литературы
- Ackermann, T. Distributed generation: a definition/ T. Ackermann, G. Andersson, L. Soder // Electric Power Systems Research. – 2001. – Т. 57, №3. – С. 195-204
- Электронный источник: http://www.svdevelopment.com/.
- Электронный источник: http://mpe.kmu.gov.ua.
- Электронный источник: http://data.worldbank.org/data-catalog/sustainable-energy-for-all.
- Ringel, M. Fostering the use of renewable energies in the European Union: the race between feed–in tariffs and green certificates/ M. Ringel // Renewable Energy. – 2006. – Т. 31, №1. – С. 1-17.