Integrirovannoe reshenie po sochetaniyu vetro-solnechnoy energetiki dlya otdalennykh ostrovov
Xulosa
Ushbu taklif innovatsion integratsiya energiya yechimini takomillashtiradi, shuningdek, shamol energiyasi, fotovoltaik elektr energetikasi, suv pompa tashqi qilish va dehqonlik suvi tayyorlash texnologiyalarini chuqur ulaydi. Uning maqsadi, uzoq masofadagi orollarda, jumladan, tarmoqni qamrab olish qiyinchiligi, dizel elektr tashkil etishning yuqori narxi, an'anaviy batareya saqlash cheklovlari va suv resurslarining kamligi kabi asosiy muammolarni sistemali ravishda hal etishdir. Bu yechim "energiya ta'minoti - energiya saqlash - suv ta'minoti" sohalarida sinerji va mustaqil bo'lishni ta'minlaydi, orollarning davriy rivojlanishi uchun ishonchli, ekonomik va yashil texnik yo'nalishni taqdim etadi.
I. Texnik soha va orqali kelgan muammolar
- Texnik soha
Ushbu yechim bir nechta fanlar orasidagi umumlashtirilgan texnika hisoblanadi, asosan quyidagilardan iborat:
- Qayta tiklanadigan energiya yaratish: Shamol energiyasi va quyon photovoltaik elektr tashkil etish.
- Katta hajmdagi fizik energiya saqlash: Suv pompa tashqi qilish texnologiyasi.
- To'liq suv resurslari foydalanishi: Dehqonlik suvini tayyorlash texnologiyasi.
- Nafaqat samarali aqlli boshqarish: Bir nechta energiya ko'paytirish va energiya boshqarish.
- Orqali kelgan muammolar
- Energiya ta'minotidagi muammo: Uzoq masofadagi orollar kontinental tarmoqdan uzoqda joylashgan va adat bilan yuqori narxli dizel generatorlarga bog'liq. Jihohiy neft narxlari o'zgarishi va yog'ni yetkazib berish qiyinchiligi tufayli, bu juda yuqori elektr narxiga va nistabil ta'minotga olib kelyapti, bu esa hududiy iqtisodiy rivojlanish va aholining farovonligini kuchli cheklab turadi.
- An'anaviy saqlash cheklovlari: An'anaviy shamol-quvon komplementariy tizim faqat batareya saqlashga asoslangan, bu esa to'rt katta botkandagi qiyinchilikka duch keladi: qisqa omil (tezkor almashtirish talab qilinadi), yuqori narx, potensial muhit zoirliklari va cheklangan saqlash hajmi. Bu cheklovlarning har biri orollarning katta hajmdagi, uzun muddatli nistabil energiya talablari ni qo'llab-quvvatlashini murakkablashtiradi.
- Resurs talab konflikti: Orollar suv resurslari kam. Kunlik suv ta'minoti tashrifga yoki kichik, yuqori energiya sarflaydigan dehqonlik suvini tayyorlash vositalariga bog'liq, bu ikki variant ham juda qimmat. Mevcut elektr tashkil etish tizimlari va suv tayyorlash imkoniyatlari alohida ishlaydi, energiya va resurslardan sinerji foydalanishni amalga oshirmaydi.
II. Asosiy texnik yechim va tizim tarkibi
Tizim uchta asosiy moduldadan iborat, aqlli boshqaruvchi orqali organik ravishda moslashtirilgan.
|
Tizim moduli |
Boshqaruvchilar |
Asosiy vazifa |
|
Asosiy shamol-quvon komplementariy moduli |
Shamol turbinasi, PV massivlari, boshqaruvchi, kichik hajmli batareyalar |
1. Energiya o'zgartirish: Shamol va quvon energiyasini elektrga o'zgartiring. |
|
Suv pompa tashqi qilish elektr tashkil etish birligi |
Past havuz (dehqonlikdan foydalanish mumkin), yuqori havuz (qurilgan), ulashish truboprovodlari, reversivli pompaturbin |
1. Ikki rejimli asos: |
|
Dehqonlik suvini tayyorlash birligi |
Intake tank, feed pump, multi-media filter, cartridge filter, high-pressure pump, reverse osmosis membrane modules, product water tank |
1. Chuqur tozalash: Bir nechta bosqichlarda filtratsiya orqali dehqonlik suvidan ushbu jismlarni va zo'raklarni olib tashlaydi. |
III. Tizim ishlash printsiplari (uchta asosiy jarayon)
- Aqlli quvvat taqsimlash va boshqarish logikasi (boshqaruvchi boshqaruvchi)
Tizimning asosi aqlli boshqaruvchi hisoblanadi, unda "jami shamol-quvon energiya ishlab chiqarishi" va "jami yuk talabi (foydalanuvchilar sarfi + dehqonlik suvini tayyorlash birligi sarfi)" doimiy solishtiriladi:
- Holat 1: Ishtirok ≥ Yuk talabi
- Oldindan kichik hajmli batareya to'ldirishga e'tibor beriladi.
- Batareya to'lgandan keyin, pompa saqlash birligi avtomatik ravishda pompa rejimida yoqiladi, yuqori elektrni potentsial energiyaga o'zgartiradi.
- Agar yuqori quvvat qoldiq bo'lsa, dehqonlik suvini tayyorlash birligi asosiy darajada ishlatiladi, elektrni qiymatli suv resursiga o'zgartiradi.
- Holat 2: Ishtirok < Yuk talabi
- Pompa saqlash birligi avtomatik ravishda turbina rejimida yoqiladi, hidroelektr ishlab chiqarish uchun.
- Hamdam, batareya momentli kullovni qismlarini tez-tez boshqarish uchun elektr chiqaradi, ishlab chiqarishni qisman to'ldirish va doimiy elektr ta'minotini ta'minlash uchun birga ishlaydi.
- Suv pompa tashqi qilish ishlash jarayoni
- Energiya saqlash bosqichi (past yuk / yuqori ta'sirli ishlab chiqarish): Past havuz (masalan, dehqonlik darajasida)dan yuqori havuzga suvni pompa qilish uchun arzon yoki bepul yuqori shamol/quvon quvvatidan foydalanadi. Bu katta hajmdagi, uzun muddatli, yo'qotishsiz energiya saqlashni amalga oshiradi.
- Energiya berish bosqichi (chokak yuk / shamol yoki quvon yo'q): Yuqori havuzdan suvni ochib, reversivli pompaturbinani aylanish va elektr ishlab chiqarish uchun foydalaning. Bu jarayon tez boshlanadi va tez javob beradi, ta'sirli manbalarning tasodifiy va intermitentligini samarali ravishda yumshatadi.
- Dehqonlik suvini tayyorlash sinergetik jarayoni
Dehqonlik suvini olib, bir nechta bosqichlarda filtratsiya orqali (katta zarrachalarni olib tashlash) va kartus filtri (nozik filtratsiya) orqali o'tkaziladi. So'ngra, suvni bosqichli pompa orqali bosib, revers osmosis membrana modullariga jo'nating, suvni ishlab chiqaring va uni mahsulot suv donasiga joylashtiring. Bu butun jarayon tizim elektridan kuchlanadi. Jarayonni buzish mumkin, moslasha oladigan, yuqori sifatli yuk sifatida, u "elektr bilan suv ishlab chiqarish, suv ishlab chiqarishni nihoyatda saxla" sinergetik konseptsiyasini to'g'ri amalga oshiradi.
IV. Yechimning afzalliklari
- Resurslardan maksimal foydalanish: Oroldagi shamol va quvon resurslaridan to'liq foydalanadi, import qilingan dizelga qo'yiladigan yoki aniq darajada kamaytiriladigan bog'liqlikni o'z ichiga oladi, energiya narxini manbalardan kamaytiradi va energiya mustaqilligini ta'minlaydi.
- Saxla o'rnini revolyutsion ravishda optimallashtirish: "Suv pompa tashqi qilish asosiy + kichik hajmli batareya qo'shimcha" hybrid modeli an'anaviy batareya uchun torta katta kamchilikni asosiy ravishda yengiladi. Bu juda katta saqlash hajmi, uzun omil muddati (yillarda), muhit dostligi va past umumiy narx kabi mutlaq afzalliklarni taqdim etadi.
- Tizimning elektr ta'minotining barqarorligi va ishonchli bo'lishi juda yuqori: Suv pompa tashqi qilish tez javob beradi, yuk o'zgarishlariga tez javob beradi, kuchli chokakni kesish va chastota nazorati imkoniyatlarini taqdim etadi. Batareya momentli saloshlarni boshqarish bilan, orollar tarmog'ining barqarorligi va elektr sifatini an'anaviy tarmoqka o'xshatadi.
- Bir nechta talablarni sinergetik ravishda qondirish, bir qator muammolarni yechish: Dehqonlik suvini tayyorlashni tizim yuk sifatida innovatsion ravishda integratsiya qiladi, orollarda "elektr yo'q" va "suv yo'q" deb ikki kritik hayotiy va rivojlanish muammolari bilan bir vaqtda yechishni ta'minlaydi. "Energiya ishlab chiqarish - energiya saqlash - suv ishlab chiqarish" sohalarida yuqori darajada integratsiya qilinadi, bu juda katta umumiy afzalliklarni beradi.
- Muhit va yashil past karbonli afzalliklar: Butun jarayon ta'sirli manbadan iborat, bu esa nol karbon ayblashni ta'minlaydi. Kursh unsurlariga asoslangan galts-batareya ishlatish va ayblanishini drastik ravishda kamaytiradi. Orollar jamoatlariga davriy yashil rivojlanish yo'nalishini taqdim etadi, bu esa katta miqdordagi ekologik afzalliklarni beradi.
