Южные Курильские острова, входящие в состав Сахалинской области, имеют одну особенность, делающую их особенными в плане энергофикации — удаленность и изолированность от всей энергосистемы России. С востока, южные Курильские острова омывает Тихий океан, с запада — суровое Охотское море. Но, тем не менее, на этих островах проживают порядка 15 тысяч человек. Большинство из них живут в небольших поселениях — до 100 человек. В данной статье рассмотрен вариант электрификации по однолинейной схеме с применением ветровых энергетических установок.
Ключевые слова: энергетика, Сахалинская область, Дальний Восток, альтернативные источники энергии, ветровые электростанции, Курильские острова
Энергетика Курил развита очень слабо. Виной тому суровый климат, большая географическая удаленность, маленькая численность населения. Всю электроэнергию получают за счет дизельных генераторов. Цена на дизельное топливо в Сахалинской области является одной из самых больших в России, а сложная транспортная логистика до Курильских островов лишь увеличивает эту цену.
Острова Итуруп и Кунашир обладают высоким ветровым потенциалом, что создает заманчивую альтернативу дизельным генераторам. Кроме того, период возрастания интенсивности ветров совпадает с периодом наибольшего энергопотребления (поздняя осень, зима).
Наиболее оптимальной схемой питания небольших поселений с целью обеспечения наибольшей автономности является схема ветро-дизельного комплекса (далее ВДК). Рассмотрим случай однолинейной схемы. В такой схеме мощность, выдаваемая ветроэлектростанцией является суммой мощностей всех ветрогенераторов в цепи. Существенным преимуществом однолинейной схемы является ее простота и сравнительная дешевизна реализации.
Рис. 1. Однолинейная схема ВДК для обеспечения электроэнергией небольшого поселения
Как видно из схемы основные источники и потребители подсоединены к одной линии. Предполагается, что дизельная станция является резервным источником питания на случай безветрия или выхода из строя существенной части комплекса ветрогенераторов. Участие той, или иной части схемы регулируется просто её включением/отключением от линии.
Остановимся подробнее на основных элементах схемы:
– Ветровые турбины — непосредственно ветрогенераторы подсоединенные к одной линии. Предполагается использование двух-трех ветрогенераторов средней мощности для покрытия нужд поселка по электроэнергии.
– Дизельная электростанция. Состоит из нескольких дизельных генераторов. Используется, как резервный источник энергии на случай длительного безветрия. Обычно содержит минимум два дизель-генератора, для рационализации расхода топлива в соответствии с энергетическими потребностями населенного пункта.
– Тепловая нагрузка. Используется как способ рационального расходования избыточной электроэнергии, поступающей от источников. Таким образом избытки через специальный контроллер подаются на ТЭНы, обеспечивающие необходимые участки отоплением.
– На рис.1 приведены две ветки в качестве общего случая. Например, обеспечение теплом ДЭС, и произвольно размещенных ТЭНов в поселке. Объектами для такого подключения, как правило, становятся различные учреждения. Местные школы, больницы и т. д.
– Аккумуляторная вмещает в себя аккумуляторный блок и электро-механический преобразователь. Служит для обеспечения возможности автономного запуска дизельной станции при снижении заряда ниже определенного уровня. Преобразователь осуществляет конверсию переменного тока в постоянный для зарядки АКБ и постоянного в переменный для запуска станции и кратковременного обеспечения сети энергией до потребности в переключении (т.н. двунаправленный преобразователь)
Вся система управляется автоматикой, структурная схема которой представлена на рис. 2:
Рис. 2. Структурная схема автоматики ВДК
Таким образом, предложен новый, более современный вариант питания удаленных Курильских островов. Однолинейная схема позволит небольшим поселениям быть более автономными, что в условиях больших территорий и маленькой численности населения является неоспоримым плюсом.
Литература:
- Сайт федеральной службы статистики, http://www.gks.ru/
- Wind Turbine Power Calculations, The Royal Academy of Engeneering
- .Сайт EDS Group — продажа и информация по ВЭУ, http://energy-ds.ru/
