Документ 4673396

Природа не храм, а мастерская, и человек в ней работник
И.С. Тургенев
Цель работы:
Сокращение затрат на электроэнергию в международном аэропорту
«Курумоч» за счет внедрения альтернативных источников энергии.
Задачи:
• анализ прибыли и затрат аэропорта;
• сравнение и выбор наиболее рентабельных альтернативных источников
энергии;
• моделирование применения «зеленых технологий» на базе
международного аэропорта «Курумоч»;
• подсчет эффекта от внедрения альтернативных источников энергии.
2
Международный аэропорт
«Курумоч»
• Международный аэропорт «Курумоч» - крупнейший и наиболее
перспективный аэропорт Поволжья, входит в десятку аэропортов России. Он
связан воздушными линиями практически со всеми регионами Российской
Федерации, со странами ближнего и дальнего зарубежья.
• ОАО «Международный аэропорт Курумоч» - многопрофильное предприятие,
которое объединяет работу около 50 различных служб, нацеленных на
выполнение основной функции аэропорта: предоставление услуг по
обслуживанию авиакомпаний, пассажиров, багажа, грузов и почты.
3
Ситуация на сегодняшний день такова что, валовая прибыль за 2013 год
международного аэропорта «Курумоч» составила около 491 млн. рублей.
Планируемый объем потребления электроэнергии составляет 17 583 тыс. кВт в
год. Средний одноставочный тариф - 3,05 руб./кВт ч.
Таким образом, можно вычислить объем планируемых материальных затрат на
электроэнергию аэропорта, который равен 53 628 150 руб./год. Данные затраты
составляют 10,9
% общей прибыли.
Но выход из сложившейся ситуации есть – сокращение затрат на
электроэнергию можно осуществить, путем внедрения
«Зелёных технологий».
4
Понятие «зеленые технологии» подразумевает под собой технические
решения, дружественные по отношению к окружающей среде, направленные
на снижении уровня потребляемых ресурсов и повышения эффективности их
использования.
5
Наиболее популярными среди зеленых решений
являются:
Возобновляемые источники энергии, например,
ветрогенераторы и солнечные батареи
6
СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ
Солнечная батарея - несколько объединённых
фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов)
– полупроводниковых устройств, прямо преобразующих
солнечную энергию в постоянный электрический ток.
7
ПРЕИМУЩЕСТВА:







Не требует топлива.
Работает постоянно.
Бесшумность.
Длительный срок безаварийной службы.
Надежность.
Общедоступность.
Возможность произвольного изменения мощности системы.
НЕДОСТАТКИ:
 В зимнее время производительность солнечных батарей снижается в полторадва раза.
 Низкая эффективность для использования в отопительных системах.
 Необходимость высокой энергоэффективности.
 Необходимость достаточной интенсивности света.
8
ВЕТРОГЕНЕРАТОРЫ
Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или
сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования
кинетической энергии ветрового потока в механическую
энергию вращения ротора с последующим ее преобразованием
в электрическую энергию.
9
ПРЕИМУЩЕСТВА :






Не требует топлива.
Работает постоянно.
Бесшумность.
Возможность установки в широком диапазоне географических широт.
Увеличение производительности в зимний период.
Меньшая по сравнению с солнечными панелями цена оборудования.
НЕДОСТАТКИ:
 Ветрогенераторы можно устанавливать только в местах с
устойчивыми сильными ветрами.
 Необходимость профилактического обслуживания.
 Установка ветрогенератора является трудоемкой.
10
Для обеспечения электроэнергией международный аэропорт «Курумоч»,
рассматриваются наиболее мощные и прогрессивные модели солнечных
батарей и ветрогенераторов из ныне существующих.
Технические характеристики солнечной батарии ФСМ-300
Мощность
Средняя выработка энергии (на Северо-Западе)
Номинальное напряжение
Рабочее напряжение
Напряжение холостого хода
Рабочий ток
Ток короткого замыкания
Элементы
КПД
300 Ватт
12-47 кВтч/месяц
24,0 В
36,7 В
45,5 В
8,17 А
8,83 А
72шт (156*156мм)
16-18%
Размер д*ш*г; площадь
1957*992*50мм; 1,94 кв.м.
Вес
Температура эксплуатации
Коннекторы
Длина и сечение кабеля
Расчетный срок эксплуатации / гарантия
22,5 кг
-40...+85 °С
МС4
900мм, 4кв.мм.
25 лет / 5 лет
Цена составляет 17 500 руб. за 1 шт.
11
С помощью калькулятора энергопотребления производятся следующие
действия:
1. Выбирается место на карте.
2. Производятся расчеты того, сколько солнечных панелей может поместиться на
крышах аэропортового комплекса.
3. Рассчитывается средняя нагрузка на электросеть.
4. Выставляется сетевой тариф (в Самарской области он равен 3.05 руб/кВт*ч).
5. Указывается цена дизельного топлива за 1 литр.
12
Результаты моделирования представлены в виде графиков
Зависимость выработки солнечной энергии от времени года
Зависимость выработки солнечной энергии от времени суток
13
Расчетные значения
Таким образом, стоимость солнечных панелей для международного аэропорта
«Курумоч» составит:
17 500 руб. × 460 шт. = 8 050 тыс. руб.,
в год они позволят экономить около 660 тыс. руб., что составляет 1,2% от общего
объема планируемых материальных затрат на электроэнергию.
14
Технические характеристики ветрогенератора
Hummer H9.0 - 20, 20 000 Вт
Номинальная мощность, Вт
Максимальная мощность, Вт
Напряжение заряда, В
Количество лопастей, шт.
Материал лопастей
Диаметр ветроколеса, м
Начальная скорость ветра, м/с
Номинальная скорость ветра, м/c
20000
30000
240
3
Стеклопластик
9
3
10
Номинальная частота вращения, об./мин
120
Коэффициент утилизации энергии ветра
0,4
Выход генератора
Частота выходного напряжения, Hz
Расчетный ток, А
Однофазный переменный
0~360
83
Максимальный ток (кратковременно), А
120
Эфективность преобразования генератора >0,8
Масса генератора, кг
Количество 12В аккумуляторов, шт.
Уровень шума
310
20
Laeq=34 dBA 5m за турбиной при скорости
ветра 5м/c
Цена составляет 510 тыс. руб. за 1 шт.
15
С помощью калькулятора энергопотребления производятся следующие
действия:
1. Задается местоположение монтажа на карте.
2. Выбирается тип ветрогенератора, предполагаемое количество и условия монтажа.
16
Результаты моделирования представлены в виде графиков
Годичный график, скорость ветра на высоте
25 метров (многолетние наблюдения)
Распределения скоростей ветра для
февраля (Распределение Вейбулла К=2)
17
Расчетные значения
Таким образом, стоимость ветрогенераторов для аэропорта составит :
510 тыс. руб. × 400 шт. = 204 млн. руб.,
в год они позволят экономить 100% от общего объема планируемых материальных
затрат на электроэнергию.
18
Стоимость монтажа и пусконаладочных
работ обычно составляет 10-15% от
стоимости оборудования.
В нашем случае расходы на установку
составят примерно
24 480 тыс. руб.
Таким образом, покупка ветрогенаторов
их монтаж и установка составят:
204 млн. руб. + 24 480 тыс. руб. =
= 228 480 тыс. руб.
19
Основываясь на результатах расчетов, приведенных выше, графиках и
таблицах, мы можем сделать вывод о том, что ветрогенераторы более
рентабельны и эффективны для аэропорта, нежели солнечные батареи.
Ветрогенераторы при их постоянном использовании окупятся за срок около 4
лет. Учитывая то, что они работают в среднем 15-20 лет, мы можем
рассчитывать на круглогодичную экономию в размере 53 млн. руб. в течении
10-15 лет.
20
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
21