Исследование ресурсов ветровой и солнечной энергии Республики Армения и разработка рекомендаций по повышению их эффективности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.08, кандидат наук Погосян, Армен Воваевич

• Погосян, Армен Воваевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Погосян, Армен Воваевич

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТОПЛЕВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ТЭК) И ФИЗИКО-ГЕОГРОФИЧЕСКОЙ ХАРАКТИРИСТИКИ АРМЕНИИ

1.1. Общие сведения о ТЭК Армении

1.1.1. Структура электроэнергетической системы Армении

1.1.2. Тепловые электростанции

1.1.3. Атомная электростанция

1.1.4. Гидроэлектростанции

1.1.5. Передача и распределение электроэнергии

1.1.6. Техническое состояние электросистемы

1.1.7. Технологические потребности

1.2. Общая физико-географическая характеристика Республики Армения

1.2.1. География

1.2.2. Рельеф

1.2.3. Водные ресурсы на территории Армении

1.2.4. Реки на территории Армении

1.2.5. Равнины Армении 24 1.2.6 Информация об осадках на территории РА по БД "Кадастр" 27 Выводы по первой главе

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАЛОВОГО ВЕТРОВОГО ПОТЕНЦИАЛА РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ (РА) ПО КАДАСТРОВЫМ И НАЗЕМНЫМ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ И АЭРОЛОГИЧЕСКИМ БАЗАМ ДАННЫХ СТАНЦИЙ НА ВЫСОТЕ 10,20, 40 И 50М

2.1. Информационное обеспечение 30 2.1.1. Современное информационное обеспечение по ветровым ресурсам

2.2. Краткое описание БД "Кадастр" и СБД по климатическим характеристикам ветра

2.2.1. Базы данных "Кадастр"

2.2.2. СБД "Погода России"

2.2.3. СБД "Расписание погоды"

2.2.4. Глобальная метеорологическая СБД "NASA SSE"

2.3. Сеть метеорологических станций территории Республики Армения по БД "Кадастр" и другим СБД

2.4. Расчёт основных энергетических характеристик ветра на площадках метеорологических станций РА

2.4.1. Методика расчёта

2.4.2. Основные энергетические характеристики ветра на площадках метеорологических станций РА

2.4.3. Сравнение среднемноголетних и годовых вариаций скорости ветра по БД "Кадастр" и СБД "NASA SSE"

2.4.4. Сопоставление БД "Кадастр" с СБД "Погода России" и СБД "Расписание погоды"

2.5. Вертикальный профиль скорости ветра

2.5.1. Сеть метеорологических территории Республики Армения по БД "Кадастр" и другим СБД

2.5.2. Основные энергетические характеристики ветра на площадках аэрологических станций РА

2.6. Карты распределения по исходным метеорологическим данным среднемноголетней скорости ветра и удельной мощности на территории РА

2.7. Карты распределения по исходным аэрологическим данным среднемноголетней скорости ветра и удельной мощности на территории

РА

2.8. Годовые и суточные вариации скорости ветра

2.8.1. Годовые вариации скорости ветра

2.8.2. Типовые характерные кривые годового хода скорости ветра

2.8.3. Многолетняя повторяемость направлений ветра

2.9.4. Валовой ветровой потенциал РА по данным метеорологических станций на высоте 10 м 75 Выводы по второй главе

3. МЕТОДИКА ВЫБОРА ВЕТРОУСТАНОВКИ, ПОВЫШЕНИЕ ЭФЕКТИВНОСТИ ВЭУ РЕГУЛИРОВАНИЕМ УГА УСТАНОВКИ ЛОПОСТЕЙ ВЕТРОКОЛЕСА И АКУПАЕМОСТЬ ВЭУ

3.1. Методика выбора ветроустановки

3.2. Повышение эффективности ВЭУ

3.3 Возможные варианты практической реализации

3.3.1 Статика

3.3.2 Динамика

3.4 Окупаемость ветроэнергетической установки "Радуга-1" с использованием системы автомата прекоса и без него 105 Выводы по третей главе

4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАЛОВОГО СОЛНЕЧНОГО ПОТЕНЦИАЛА РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ ПО КАДАСТРОВЫМ И ДРУГИМ СБД

4.1. Информационное обеспечение

4.1.1. Современное информационное обеспечение по солнечным ресурсам

116

4.1.2. Кадастровые базы данных по солнечному излучению РА

4.1.3. БД "Климат ССР" по солнечному излучению РА

4.1.4. Глобальная метеорологическая СБД "Meteonorm", версия 7.0

4.1.5. База климатологических данных "NASA SSE": методы получения и представления данных

4.2. Сравнительный анализ и определение солнечного потенциала РА

4.3. Расчёт солнечного потенциала РА по СБД "Meteonorm"

4.4 Карты распределения среднемноголетней CP на территории РА

Выводы по четвертей голове

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А

Приложение Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование ресурсов ветровой и солнечной энергии Республики Армения и разработка рекомендаций по повышению их эффективности»

ВВЕДЕНИЕ

По официальным данным в Армении в 2011 году было произведено 7,4 млрд кВт-ч электроэнергии, стоимость электроэнергии составляла 30 драмов за 1 кВт-ч; доля Армянской АЭС в общей генерации составила около 40 % (2 461 658 858 кВт-ч). Сегодня стоит вопрос остановки действующего блока Армянской АЭС (400МВт) и замещения его новым реактором в 1000 МВт.

Стоимость строительства нового блока Армянской АЭС составит около $5-6 млрд. Россия готова профинансировать 35% от стоимости проекта по строительству нового энергоблока Армянской АЭС (ААЭС).

Если учесть, что необходимы также дополнительные средства для вывода станции из эксплуатации и остановки, для ежегодной закупки и загрузки топливом, транспортировки нового и отработанного топлива и хранения отходов, можно ожидать, что этот тариф по сравнению с действующим многократно увеличится и значительным грузом ляжет на плечи потребителей.

Необходимо отметить, что в настоящее время Армения имеет излишек генерирующих мощностей, которые могут удовлетворить как сегодняшний спрос, так и возможный 20-30% рост потребления. В то же время около половины генерации, напомним, приходится на Армянскую АЭС. Сегодня трудно спрогнозировать, каким будет спрос на электроэнергию в Армении через 5-10 лет, когда в любом случае придется закрывать действующую АЭС, но ожидать, что развитие экономики обеспечит значительный рост потребления, не приходится. Таким образом, в ближайшие 10 лет Армения должна иметь возможности по замещению необходимой годовой генерации не менее 3,5 млрд кВт/ч. Такую генерацию можно обеспечить как строительством новой АЭС, так и введением в строй 5-го блока Разданской ТЭС (для местного рынка), а также частичным использованием возобновляемых источников энергии — таких как ветровая и солнечная.

Особое значение для обеспечения стабильного развития Республики Армения (РА) имеет повышение степени независимости ее собственной энергосистемы. В условиях Армении это означает сокращение зависимости от импортируемого топлива, что в свою очередь положительно скажется на платёжном балансе Армении, повышении ее безопасности и конкурентоспособности на международной арене.

Не менее важен и вопрос выявления собственного потенциала возобновляемой энергии и его эффективного использования в экономике. В работе анализируются ветровые и солнечные энергетические потенциалы.

Валовой ветровой потенциал РА на высоте 10м по сделанным расчетом составил 1538,3 млрд. кВт-ч, около 10% которых экономически возможно для использования путём строительства сетевых ветроэлектростанций (ВЭС). Стоимость инвестиционных проектов по строительству ВЭС в Армении составляет около $2,2 млн на 1 МВт установленной мощности. Таким образом, строительство ВЭС общей мощностью 1000 МВт обойдется в $2,2 млрд. Другими словами, замещение только той части генерации, которая сегодня обеспечивается Армянской АЭС, может обойтись в $2,2 -2,5 млрд. Конечно, при высокой доле производства электроэнергии на ВЭС возможны некоторые технические проблемы, связанные с диспетчированием мощностей и производством электроэнергии при отсутствии развитых региональных сетей, однако практика тех стран, где доля ВЭС в общей выработке составляет более 20%, показывает, что технические решения возможны.

Положительные факторы, которые может предложить развитие альтернативной энергетики в Армении:

- экологически чистое и безопасное производство электроэнергии;

- распределённые по территории генерирующие станции;

- независимая от импортируемого топлива и международных цен энергетика;

- отсутствие необходимости использования воды (например, для систем охлаждения реакторов) при производстве электроэнергии;

- энергетическая безопасность и диверсификация генерирующих мощностей.

Все эти факторы скомпенсируют населению и государству привлекательный для инвесторов тариф на производство электроэнергии возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ).

Необходимо отметить, что сегодня ветроэнергетика во многих странах конкурирует с атомной энергетикой. Это объясняется тем фактом, что необходимые затраты на повышение безопасности, уменьшение риска возможных, даже незначительных воздействий на здоровье населения и загрязнение окружающей среды, а также политика страхования делают себестоимость вырабатываемой на АЭС электроэнергии высокой.

Таким образом, наличие в Армении значительного ветроэнергетического и солнечного потенциала (особенно для горячего водоснабжения и комбинированного отопления), других возобновляемых источников энергии, а также огромные возможности энергосбережения и энергоэффективности дают повод для переосмысления стратегии развития энергетики в Армении и поиска возможных альтернативных, более безопасных решений, разработки и внедрения соответствующей государственной политики. Через 5-10 лет нам так и так придётся платить высокий тариф на электроэнергию - так лучше платить за безопасную и независимую энергетику.

ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ:

- Исследование и расчёт потенциала возобновляемых источников энергии (ВИЭ) Республика Армения (РА) - энергии ветра и энергии солнца, разработка рекомендаций по повышению их использования; сравнительный анализ результатов расчётов указанных ВИЭ с использованием открытых

специализированых баз данных (СБД) "Погода России", "Расписание погоды", "Справочник по климату СССР", "NASA" и "Meteonorm" с БД "Кадастр" РА. Исследование повышения эффективности ВЭУ регулированием угла установки лопастей ветроколеса. Разработка методики выбора ветроэнергетической установки (ВЭУ) в рассмотренной местности.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:

1. Сравнительный анализ ветровых и солнечных данных по БД «Кадастр» РА с остальными общедоступными СБД.

2. Расчёт и оценка валового ветрового и солнечного потенциала РА.

3. Разработка методики выбора ветроэнергетической установки (ВЭУ) в рассмотренной местности.

4. Повышение эффективности ВЭУ регулированием угла установки лопастей ветроколеса.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТ РАБОТЫ:

1. Результаты исследования энергопотенциала возобновляемых источников энергии (ВИЭ) РА - энергии ветра и энергии солнца: на основе сравнительного анализа и сопоставления БД "Кадастр" РА с остальными известными СБД, разработаны рекомендации по повышению их использования.

2. Предложена методика выбора ВЭУ для ВЭС в рассмотренной местности.

3. Предложена методика повышения эффективности ВЭУ регулированием угла установки лопастей ветроколеса.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Исследования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) РА - энергии ветра, энергии солнца по кадастровым данным на основе анализа и

сопоставления БД "Кадастр" с СБД "Погода России", "Расписание погоды", "Справочник по климату СССР", "NASA" и "Meteonorm" и разработанные рекомендации по повышению их использования.

2. Методика выбора ВЭУ для ВЭС в рассмотренной местности.

3. Методика повышения эффективности ВЭУ регулированием угла установки лопастей ветроколеса и анализ повышения эффективности на разных высотах оси вращения (30, 38 и 50м) ветроколеса.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Результатов диссертационного исследования заключается в том, что в проведённой работе получена исходная информация по валовым ресурсам ВИЭ и их распределение по территории РА, что позволяет оценить перспективность их использования в других регионах страны. Разработаны методики и программное обеспечение для выбора ВЭУ для ВЭС в рассмотренной местности, повышение эффективности ВЭУ регулированием угла установки лопастей ветроколеса и разработаны рекомендации для повышение выработки электроэнергии в РА по возобновляемым источникам энергии (энергии ветра, энергии солнца).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ:

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на двух научно-технических конференциях.

"Научно-техническое творчество молодёжи - путь к обществу, основанному на знаниях" (Москва, 26-28 июня 2013 г.)

"Научный семинар по вопросам использования возобновляемых источников энергии, повышения энергоэффективности и энергосбережения" (16 октября 2013 г. "МЭИ")

VII международной Школе-семинаре молодых учёных и специалистов "Энергосбережение-теория и практика" (13-17 октября 2014г. Москва)

1. АНАЛИЗ ТОПЛЕВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ТЭК) И ФИЗИКО-ГЕОГРОФИЧЕСКОЙ ХАРАКТИРИСТИКИ

АРМЕНИИ.

1.1. Общие сведения о ТЭК Армении

1.1.1. Структура электроэнергетической системы Армении

Производство электроэнергии в Армении осуществляется на тепловых электростанциях (ТЭС), гидроэлектростанциях (ГЭС) и на атомной электростанции (АЭС).

Основные показатели электростанций приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1.

Основные показатели электростанций Армении

Наименование Устапоалмгаая мощность Производство энергии Срок ввода в эксплул-, тащню г

Электрическая, МВх Тепловая, Гкал'ч Электр! ГБ гаесжая, тч Тепловая, тыс. Гкал

1990 2000 1990 2000

Тепловые электростанции, всего 1746 1588 8500 2692 3700 612 1963-1974

Раздаиская ТЭЦ поо 560 6000 2278 950 72 1966-1974

Ереванская ТЭЦ 550 622 2232 414 2000 540 1963-1968

ВтадзорскояТЭП?' 96 406 263 0 750 0 1965-1968

Гидроэлектростанции, всего 1006 - 1870 1260.3 - - 1913-1989

СвваН'Раздаясхий кзекад ГЭС 550 - 555 372.6 - - 1936-1950

Воршешский каскад ГЭС 400 - 1103 780.7 _ - 1970-1989

МхлыаГЭС 56 - 82 107 - 1913-2000

Атомная элеюросталддя1' В15 - 0 2005.4 - - 1976-1980

Всего Ъ5&1 1588 10370 5957.7 3700 499 1913-2000

1 не зжсшуггирусю! с 199<5г.

2'ахщстя недейетаграднй энергоблок 1. В 1989-95гг. АЭС не работало.

По официальным данным, в Армении в 2011 году было произведено 7,4 млрд кВт-ч электроэнергии, стоимость электроэнергии составляла 30 драмов за 1 кВт-ч.

По данным за 2012 год [1], самая большая доля производимой в стране электроэнергии приходится на тепловые электростанции (ТЭС) (Ереванская и Разданская) — 42%, затем идут гидроэлектростанции и ветроэлектростанции — чуть более 29% и Армянская атомная электростанция (ААЭС) — менее 29% [2].

В результате сокращения спроса и резкого повышения цен на топливо производство электроэнергии в Армении по сравнению с 1990г. сократилось на 43% (по сравнению с 1987г. - на 71%). В 2000г. производство электроэнергии составило 5957.6 ГВт-ч, в том числе на ТЭС - 2692 ГВт-ч (45.2%), на АЭС - 2005.4 ГВт-ч (33.7%), на ГЭС - 1260.3 ГВт-ч (21.2%).

Потребление энергии в 2000 г. составило 3565.67 ГВт-ч, в том числе населением - 1234.14 (35.17%), в промышленности - 698.45 (19.5%), сельском хозяйстве - 474.4 (13.31%), в водоснабжении - 323.44 (9.1%), бюджетными организациями - 101.13 (5.4%), прочими - 522.65 (17.52%).

На 2008 год электропотребление в Армении на душу населения составляет 1577 кВт-ч (для сравнения, в России этот показатель равен 6435 кВт-ч) [3,4].

1.1.2. Тепловые электростанции

На тепловые электростанции приходится наибольшая доля (49%) установленной мощности электросистемы Армении. По сравнению с 1990г. производство электроэнергии на ТЭС сократилось на 68%, тепловой энергии - на 77%. Использование установленных мощностей ТЭС не превышает 33%. В качестве топлива на тепловых электростанциях используется импортируемый природный газ. В 2000г. потребление топлива составило 1023 тыс. т.у.т.

Вследствие резкого снижения тепловых нагрузок, выработка электроэнергии на ТЭС в основном производится в конденсационном режиме. Удельный расход топлива составляет 380 г.у.т./кВтч, коэффициент

выбросов С02 - 623 г/кВтч, коэффициент полезного действия станций составляет 32.3%, общая энергоэффективность электроснабжения от ТЭС (с учетом потерь энергии при передаче и распределении) - 26.5%.

Расход электроэнергии на собственные нужды электростанций составляет 7.87%.

В настоящее время на производство электроэнергии на ТЭС приходится 43% выбросов двуокиси углерода по категории "Энергетика" и около 30% суммарных выбросов парниковых газов.

1.1.3. Атомная электростанция

На сегодняшний день в Армении эксплуатируется лишь один энергоблок Армянской АЭС — блок 2. В отличие от него, блок 1 не был восстановлен после землетрясения 1988 года. Единственный энергоблок ААЭС, оснащённый реактором ВВЭР-440, производит 2 461 658 58 кВт-ч в год, срок его эксплуатации по предварительным оценкам заканчивается в 2016 году.

На станции установлено два энергоблока с атомными реакторами типа ВВЭР - 440 суммарной мощностью 815 МВт (28.2% общей установленной мощности электросистемы Армении). В 1988 г., после Спитакского землетрясения, по причинам безопасности, эксплуатация ААЭС была прекращена, хотя сама станция не была повреждена. В 1995 г. в целях преодоления глубокого энергетического кризиса был перезапущен 2-ой энергоблок станции мощностью 408 МВт. В настоящее время на долю ААЭС приходится 33% общей выработки электроэнергии.

По рекомендации Евросоюза ААЭС должна была быть закрыта в 2004 г., хотя располагает 15-летним ресурсом работы, и ее безопасность поддерживается на достаточно надёжном уровне. Закрытие станции приведёт к снижению уровня энергетической безопасности страны с 51% в настоящее время до 21% и энергетической независимости с 20% до 9%.

Как известно, атомные электростанции не приводят к выбросам парниковых газов, однако здесь остро стоят проблемы безопасности эксплуатации станции и радиоактивных отходов. Жидкие радиоактивные отходы накапливаются в больших количествах и их переработка, в основном выпариванием, является очень энергоёмким процессом и не решает проблемы в целом. Закрытие атомной электростанции также не снимает проблемы радиоактивных отходов. Поэтому применение эффективных инновационных технологий утилизации этих отходов остаётся весьма актуальным, а реализация этих технологий позволит пересмотреть отношение к будущему атомной энергетики в Армении.

1.1.4. Гидроэлектростанции

В настоящее время гидроресурсы являются в Армении единственным источником энергии ^ промышленного значения, половина экономического потенциала которого уже освоено (1500-1600 ГВт-ч). На ГЭС Армении приходится 28.2% всей установленной мощности электросистемы. В период энергетического кризиса и остановки атомной электростанции ГЭС обеспечивали до 64% общей выработки электроэнергии.

Планами развития гидроэнергетики предусмотрено освоение всего экономического гидропотенциала Армении, который составляет 3200-3500 ГВт-ч. Согласно программе "Схема малых ГЭС Армении", намечается построить 325 малых ГЭС суммарной мощностью 270 МВт и выработкой 833 ГВт-ч электроэнергии, что эквивалентно годовой экономии около 286 тыс. т.у.т. и снижению выбросов двуокиси углерода на 470 тыс. т в случае замещения ТЭС, работающей на природном газе. Выделены первоочередные проекты, и в ближайшие 15-20 лет намечено построить крупные, средние и малые ГЭС общей мощностью 300 МВт и выработкой 1234 ГВт-ч электроэнергии. Осуществление этих проектов приведёт к годовой экономии

органического топлива на 422 тыс. т.у.т. и снижению выбросов двуокиси углерода на 692 тыс. т.

По словам замминистра энергетики и природных ресурсов Apera Галстяна, планируется осуществить программу по модернизации двух основных крупных каскадов ГЭС - Воротанского и Севано-Разданского. Большое значение приобретает программа строительства новой Мегринской ГЭС на приграничной с Ираном реке Араке, которое начнётся в ближайшие месяцы. Согласно проекту, разработанному армянскими и иранскими специалистами, Мегринская ГЭС мощностью в 130 МВт будет вырабатывать 800 млн квтч электроэнергии. В числе наиболее перспективных и актуальных эксперты называют строительство на севере Армении двух ГЭС, Лорибердской и Шнохской, мощностью соответственно в 60 МВт и 75 МВт. Строительства всех трёх крупных ГЭС намечено завершить к 2025 году.

Освоение гидроэнергетических ресурсов приобретает особое значение как в контексте компенсации мощностей атомной электростанции в случае возможного ее вывода из эксплуатации, так и сокращения выбросов двуокиси углерода.

В Армении планируется построить порядка 115 малых ГЭС. В настоящее время количество действующих малых ГЭС в Армении составляет 70 (общей мощностью 89 МВт и объёмом выработки 300 млн кВт-ч/год), еще 64 малых ГЭС получили лицензии на строительство.

На стадии строительства находятся 3 ГЭС: Шнохская мощностью 75

МВт, Лори-Бердская мощностью 66 МВт и Мегринская ГЭС мощностью 130

МВт. Ведутся переговоры со Всемирным банком по предоставлению

льготных кредитов для строительства Лори-Бердекой ГЭС. Шнохская ГЭС

находится на этапе предварительного исследования, строительство начнется

после 2015 г. В мае 2009 г. на утверждение Министерства охраны природы

Армении были представлены несколько проектов мини-ГЭС. В списки

проектов включены 2 мини-ГЭС на реке Варденис, по одной ГЭС на реках

Айрк, Авазан и Гетик в Гегаркуникской области Армении, а также мини-ГЭС

15

на реках Дебед, Арпа и на водохранилище Гер-Гер в Вайоц-Дзорской области [5].

1.1.5. Передача и распределение электроэнергии

Передача электроэнергии осуществляется по высоковольтным воздушным линиям напряжением 220 кВ (1323 км) и 110 кВ (3169 км). Сеть включает 14 подстанций 220 кВ и 119 подстанций 110 кВ. Высоковольтная сеть Армении была запроектирована как составная часть Закавказской энергосистемы с межсистемными связями со всеми соседними странами, и ее пропускная способность достаточна для больших нагрузок.

Распределительная сеть охватывает всю территорию республики и включает кабельные и воздушные линии 35 кВ (2747 км), 6 (10) кВ (10967 км) и 0.4 кВ (20082 км), 278 подстанций 35 кВ и 10625 подстанций, 10 (6)/0.4 кВ. В эксплуатации находится 4 распределительные сети, под управлением частной компании "Распределительные электросети Армении".

х >

Вследствие неудовлетворительного технического состояния электросетевого хозяйства имеют место значительные потери энергии при передаче и распределении, снижающие общую энергоэффективность электросистемы. В настоящее время потери энергии в сети составляют 18%, в том числе в высоковольтной - 6%, распределительной (технологические) -12%. Реконструкция электросетевого хозяйства при существующей выработке электроэнергии на ТЭС позволит сэкономить 58 тыс. т.у.т. и снизить выбросы СОг на 95 тыс. т в год.

Большую роль в экономии электроэнергии может сыграть распределённое энергоснабжение "distributed generating". Это единая система, осуществляющая оптимальное управление энергоснабжением и потреблением, включающая централизованные и нецентрализованные (локальные) электростанции. Она представляет собой компьютеризованную сеть всех энергосистем, включая и альтернативные источники (ветряные,

фотоэлектрические, биогазовые), которая регулирует электроэнергию при пиковых нагрузках и при их низких уровнях, подключая и выключая энергосистемы в зависимости от потребления.

1.1.6. Техническое состояние электросистемы

Оно характеризуется высокой изношенностью основного оборудования во всех звеньях - производстве (за исключением АЭС), передаче и распределении электроэнергии. На тепловых электростанциях 35% установленных мощностей эксплуатируются более 30 лет и исчерпали свой технический ресурс, что приводит к перерасходу топлива и соответственному увеличению выбросов СОг. Срок эксплуатации установленных мощностей гидроэлектростанций превышает 30 лет, в том числе 50% - свыше 40 лет, 14% - свыше 50 лет. Электросетевое хозяйство характеризуется высоким износом, несовершенством систем защиты, связи, регулирования и значительными потерями энергии в сетях.

1.1.7. Технологические потребности

Начиная с 1994 г. в Армении при содействии международных организаций было разработано семь программ развития электроэнергетики на период до 2010, 2015 и 2020 гг. Наряду с преимуществами, которые будут использованы, указанные программы не учитывали ряд условий и факторов: отсутствие финансовых средств, неучет условий энергетической безопасности и независимости, влияния капитальных вложений на тарифы и др. В настоящее время подготовлены "Основные положения устойчивого развития энергетики Армении", которые определяют направления государственной энергетической политики и являются основой для разработки стратегии и долгосрочной программы развития энергетики. В качестве основного приоритета государственной энергетической политики

рассматривается обеспечение необходимого уровня энергетических безопасности и независимости страны.

Основные положения устойчивого развития энергетики Армении включают: (1) обеспечение стратегии диверсификации производственных мощностей (гидроэнергетика, теплоэнергетика, ядерная энергетика), энергоносителей (природный газ, мазут, ядерное топливо, межсистемные электрические связи), путей доставки энергоносителей (транспорт газа в двух направлениях, железнодорожные и автомобильные перевозки нефтепродуктов), (2) освоение потенциала собственных возобновляемых и топливно-энергетических ресурсов, (3) реализация мероприятий по энергосбережению, рассматриваемого в качестве национального энергоресурса.

В соответствии с "Основными положениями" долгосрочная инвестиционная энергетическая программа будет направлена на решение следующих задач: (1) в гидроэнергетике - модернизация действующих ГЭС, строительство новых средних и малых ГЭС с привлечением частных инвестиций, (2) в теплоэнергетике - использование существующих энергоагрегатов ТЭЦ до полного исчерпания их технического ресурса с параллельным строительством и вводом в эксплуатацию высокоэффективных парогазовых установок, (3) в атомной энергетике — последовательное повышение безопасности действующей АЭС с учётом мировых тенденций развития атомной энергетики, (4) в теплоснабжении - использование при восстановлении современных эффективных технологий комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, а также солнечной и геотермальной энергии, (5) восстановление и модернизация передающих и распределительных электросетей. Технологические потребности и ключевые технологии сектора электроэнергетики Армении определены на основании анализа современного состояния и в соответствии со стратегией развития энергетики.

Согласно прогнозам развития электроэнергетики Армении к 20152020г. ожидается увеличение производства электроэнергии на 57-60%, а выбросов парниковых газов - на 60-72%.

1.2. Общая физико-географическая характеристика Республики Армения

1.2.1. География

Республика Армения находится в Азии (Ближний Восток), конкретные координаты 40° 00' с.ш., 45° 00' в.д. страна в Закавказье не имеющая выхода к морю. Расположена на северо-востоке Армянского нагорья, ещё именуемого исторической Арменией, между Чёрным и Каспийским морями, с севера и востока обрамлена хребтами Малого Кавказа. Граничит с Грузией (164 км), Азербайджаном (566 км), Ираном (35 км), Турцией (268 км). Высшая точка гора Арагац - изолированный горный массив на западе Армении, четвёртый по высоте в Армянском нагорье и самый высокий в современной Армении. Высота горы составляет 4090 метров (4095 по данным Смитсоновского института). Протяжение горного массива с востока на запад - до 40 км, с севера на юг — до 35 км. Скаты внизу покрыты лесом, выше — лугами. Пути сообщения обходят Арагац [1]. Низшая точка река Дебед (400 м). Крупнейшие река и озеро - Араке и Севан. Площадь озера Севан составляет — 1240 км2. Средняя глубина - 26,8 м, максимальная — 80 м[2]. Воды Севана и Раздана используются Севанским каскадом ГЭС. Для пополнения вод Севана построен тоннель (48,3 км) для переброски в озеро вод р. Арпа. В 1978 создан природный национальный парк "Севан".

1.2.2. Рельеф

Армения является самой высокогорной страной Закавказья. Свыше 90% её территории, составляющей примерно 29 800 км2, находится на высоте

более 1000 м, около половины — на высоте более 2000 метров, и лишь только 3% территорий лежат ниже отметки 650 м. Самые низкие точки рельефа находятся в долинах рек Араке (на юге страны) и Дебед (на северо-востоке), их высота над уровнем моря равна 380 и 430 м соответственно. Наивысшая точка - гора Арагац - возвышается на 4095 м над уровнем моря.

Армения находится на северо-востоке Армянского нагорья. Окаймляющие страну горные цепи Малого Кавказа охватывают север Армении, тянутся на юго-восток, между озером Севан и границей с Азербайджаном, затем — на юг, приблизительно по армяно-азербайджанской границе, вплоть до Ирана. Здесь рельеф составляют средневысотные горные хребты, разделённые глубокими долинами, многие из которых являются глубокими ущельями. Таким образом, горы сильно затрудняют связь между севером и югом страны. К юго-западу от горных цепей Кавказа начинается Восточно-Армянское вулканическое нагорье, занимающее около трети территории страны. Оно простирается от Джавахетского нагорья на северо-западе до Карабахского нагорья на юго-востоке. Здесь расчленённость и уклоны рельефа сравнительно малы, основными формами рельефа являются лавовые плато, эрозионные долины, вулканические хребты (Гегамский, Варденисский) и массивы. Крупнейший из последних — Арагац, является высочайшей точкой Армении [3].

Юг страны — область складчато-глыбовых гор и глубоких речных долин. Характерными чертами рельефа этой местности являются большая высота хребтов (Зангезурский хребет — самый высокий на Малом Кавказе), глубокое и густое расчленение рельефа, ярко выраженная высотная поясность и скудная растительность.

40°Ы

ЗЭ'Ы

43° Е 44°Е 45°Е 46°Е

Рис. 1.1. Географическая карта Армении [4]

1.2.3. Водные ресурсы на территории Армении

Территория Армении относится к бассейнам Куры и Аракса. Араке — крупнейшая река страны, к бассейну которой относится 76% её площади, — образует государственную границу с Ираном и большую часть границы с Турцией. Крупнейшими его притоками являются приграничный Ахурян, вытекающий из Севана Раздан, а также реки Севджур с Касахом, Азат, Арпа, Воротан, Вохчи. Северо-восточная часть страны в основном принадлежит бассейнам притоков Куры, крупнейшими из которых являются реки Дебед и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Погосян, Армен Воваевич, 2014 год

Список литературы

1. Статья «Алагез» в Советской военной энциклопедии, 1932, т. 1, стр.387

2. Программы Вардеванян Ашот. Национальная программа действий по борьбе с опустыниванием в Армении. — Ереван, 2002. — ISBN 99930935-6-4

3. Физическая география Закавказья. Издательство Ереванского университета. Ереван. 1986.

4. Географическая карта Армении [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Sadalmelik?uselang=ru-

5. Интегрированное управление водными ресурсами в Армении В.Нариманян. Бухарест 2008 . [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.oecd.org/environment/outreach/40637430.pdf

6. ArmenianHighland [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://armenianhighland.com/main.html

7. Реки, Армения - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.advantour.com/rus/armenia/geography/rivers.htm

8. Реки Армении и их бассейны [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/d/d6/%D0%A0%D0%B5%D0%B A%D0%B8_%D0%90°/oDl%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8% D0%B8.jpeg

9. Спутниковый снимок Республики Армения [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://wikimapia.org/#lang=ru&lat=40.159984&1оп=44.127960&z=l 0&m=t &gz=0;436459351;399810663 ;9654235;3581508;9266281;0;0;1138157&sea rch=%D0%B0%Dl%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%Dl%8F

10. География - Курсовая на тему Армения [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://coolreferat.com/%D0%90%D1 %80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D 0%B8%D1%8F

И. Базальтовый Позднеколлизионный Вулканизм Армении. Р.Т. Джрбашян, Ю.Г. Гукасян, С.Г. Карапетян, Х.Б. Меликсетян, А.Х. Мнацаканян, Г.Х. Навасардян -[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.kscnet.ru/ivs/conferences/simposium_4/abstr/abs4-33.pdf

12. Каталог КАЗА.Изображения и анимации нашей родной планеты - Юго-Западная Азия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=66433

13.Кадастровые база данных РА [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://meteo.am/ru/

14.Специализированные база данных (СБД) "NASA SSE" [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/

15.Российский метеорологический сайт «Погода России» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.info.space.ru.

1 б.Российский метеорологический сайт «Расписание погоды» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:// www.rp5.ru

17.М.М. Борисенко, А.Д. Дробышев, В.П. Харитонов. Методические указания проведения . изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок// РД 52.04.275-89. Государственный комитет СССР по Гидрометеорологии. 1990

19.Wegley H.L., Ramsdell J.V., Orgill М.М., Drake R.L. Siting Handbook for SmallWind Energy Conversion Systems. Battelle: US DOE, 1980.

20.Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России / П.П.Безруких, Ю.Д.Арбузов, Г.А.Борисов, В.И.Виссарионов и др. - СПб.гНаука, 2002. - 314 с.

21.Дьяков А.Ф., Э.М. Перминов, Ю.Г. Шакарян. Ветроэнергетика России. Состояние и перспективы развития. М.: Издательство МЭИ, 1996.

22.Селезнев И.С. Состояние и перспективы работ МКБ "Радуга" в области ветроэнергетики. Конверсия в машиностроении - Conversion in machine building of Russia, 1995, №5.

23.Журнал Экология и жизнь [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ecolife.ru/ekotekhnologii/9901/.

24.Расчёт ресурсов ветровой энергетики под ред. В. И. Виссарионова - М.: Изд-во МЭИ, 1997. -32 с.

25.Методы расчёта ресурсов возобновляемых источников энергии: учебное пособие / A.A. Бурмистров, В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина и др.; под ред.В.И. Виссарионова. - М.:Издательский дом МЭИ, 2007.

26.3убарев В.В., Минин В.А., Степанов И.Р. Использование энергии ветра в районах Севера: Состояние, условия эффективности, перспективы. JL: Наука, Ленингр. отд-ние. 1989.

27. Российский сайт "Все об авиации" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://avia-simply.ru/avtomat-perekosa-vertoleta/

28.Изаксон А. М. Советское вертолётостроение, М., 1964.

29.Малаховский Я.Э., Лапин A.A., Веденеев Н.К. Карданные передачи, М.,1962.

30.Артоболевский И.И. Теория машин и механизмов, 2 изд., М., 1967.

31. Армянский сайт "Возобновляемых источников энергии и фонд энергоэффективности" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://r2e2.am/en/2011 /Об/tariffs/.

32. Alex Schmidt, Jons Meier, Georg Schreiber "Inconspicuous world champions" New energy 5/2005.

33.Российский сайт ООО «ДЗМС» Днепродзержинский завод «МЕТСПЛАВ» & ТДМ-АВИА - Авиатехника" [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://ooo-dzms.com/aviatehnika.html.

34.Сайт СБД "Meteonorm" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://meteonorm.com/.

35.Научно-прикладные справочники по климату Выпуск 16. Армянская ССР.

36.Сайт СБД "NASA SSE" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/sse.cgi?[e-mail]+s01#s01.

37. Климатические данные для возобновляемой энергетики России (База климатических данных), учебное пособие, О.С. Попель, С.Е. Фрид, С. В. Киселева, Ю.Г. Коломиец, М., 2009.

38.Солнечная энергетика: учебное пособие для вузов/ В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин, М.:Издательский дом МЭИ, 2008.

39.Российский сайт «СКЦ РОСАТОМА» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.skc.ru/press/news/item/4221031/

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Цгоев P.C., Погосян A.B., Яковенко Г.А. Повышение эффективности ветроэнергетического агрегата регулированием угла установки лопастей ветроколеса // "Электричество". №3, 2014. 25 — 30с.

2. Цгоев P.C., Погосян A.B., Якпвенко Г.А. Регулированием угла установки лопастей ветроколеса // "Энергетик". №2, 2014. 59 - 62с.

3. Цгоев P.C., Погосян A.B., Козлов И.С., Шлыков E.H. Генерирующая установка с двигателем Стерлинга // Решение о выдачи патента на изобретения № 2013115057 от 28.05.2014г.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ»

4. Погосян A.B., Цгоев P.C. Некоторые результаты расчета основных ветроэнергетических характеристик Республики Армения по кадастровым данным // Научно-техническое творчество молодёжи - путь к обществу, основанному на знаниях: сборник докладов V международной научно-практической конференции - Москва: МГСУ, 2013. - С. 664-667.

5. Погосян A.B., Цгоев P.C. Повышение эффективности ВЭУ // Научно-техническое творчество молодёжи — путь к обществу, основанному на знаниях: сборник докладов VI международной научно-практической конференции - Москва: МГСУ, 2014. - С. 724-727.

6. Цгоев P.C., Погосян A.B., Егиазарян А.К. Сравнительный анализ и определение валового солнечного потенциала Республики Армения по кадастровым и другим специализированным базам данный // Энергосбережение - теория и практика: VII Международной школы-семинара молодых ученых и специалистов - Москва: МЭИ, 2014

7. Цгоев P.C., Погосян A.B., Егиазарян А.К. Оценка валового гидроэнергетического потенциала Республики Армения // Энергосбережение - теория и практика: VII Международной школы-семинара молодых ученых и специалистов - Москва: МЭИ, 2014.