Параметры и режимы работы фотоэлектрических установок для фермерских рыбоводных хозяйств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат наук Козюков Дмитрий Александрович

• Козюков Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Козюков Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЫБОВОДСТВЕ

1.1 Состояние и перспективы развития пресноводной аквакультуры

1.2 Технологии и электрооборудование рыбоводных хозяйств

1.3 Особенности электроснабжения рыбоводных хозяйств

1.4 Питание электроприемников фермерских рыбоводных хозяйств

с использованием солнечных фотоэлектрических установок

1.5 Научные исследования по повышению эффективности и обоснованию оптимальных параметров фотоэлектрических установок для сельскохозяйственных потребителей

1.6 Выводы, цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ СОЛНЕЧНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

2.1 Построение и анализ графиков электрических нагрузок

рыбоводных хозяйств

2.2 Разработка структурно-схемных решений

фотоэлектрических установок

2.3 Характеристики и параметры ионисторов в составе

гибридного накопителя энергии фотоэлектрической установки

2.4 Математическое описание фотоэлектрической установки

с гибридным накопителем

2.5 Методика расчета оптимальных параметров автономной фотоэлектрической установки с батареей ионисторов

2.6 Выводы по второй главе

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОНОМНОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

С ГИБРИДНЫМ НАКОПИТЕЛЕМ ЭНЕРГИИ

3.1 Цель, программа и методика экспериментального исследования

3.2 Имитационное моделирование характеристик солнечных модулей

3.3 Разработка экспериментальной фотоэлектрической установки

с гибридным накопителем

3.4 Экспериментальное исследование характеристик фотоэлектрической установки с гибридным накопителем

3.5 Моделирование и расчет фотоэлектрической установки

3.6 Выводы по третьей главе

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОНОМНОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

4.1 Расчет капитальных затрат

4.2 Определение эксплуатационных показателей

4.3 Определение эффективности инвестиций от внедрения фотоэлектрической установки

4.4 Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Фотоэлектрические станции для рыбоводных

хозяйств

Приложение 2 Принципиальная схема и спецификация

экспериментальной установки

Приложение 3 Результаты экспериментальных измерений

Приложение 4 Акт внедрения в производственный процесс

Приложение 5 Акт внедрения в учебный процесс

Приложение 6 Патенты, свидетельства

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Параметры и режимы работы фотоэлектрических установок для фермерских рыбоводных хозяйств»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Рыбоводство - одно из ключевых направлений агропромышленного комплекса, основанное на выращивании в естественных и искусственных водоемах товарной рыбы. Основой сельскохозяйственного рыбоводства в РФ является прудовое рыбоводство. Общий фонд прудовых площадей, находящихся на балансе рыбохозяйственных предприятий и организаций, составляет 150 тыс. га.

По данным Министерства с. х. и перерабатывающей промышленности Краснодарского края в 2015 г. произведено 12,5 тыс. т товарной рыбы с темпом роста к 2014 г. - 110 %. Деятельность в сфере аквакультуры в крае осуществляют 10 крупных рыбоводных хозяйств, порядка 500 фермерских хозяйств и индивидуальных предпринимателей.

Вместе с расширением прудовых площадей перспективным инновационным направлением развития сельскохозяйственного рыбоводства в России является создание рыбоводных ферм, специализирующихся на искусственном разведении рыб в бассейнах в оптимальных условиях. Актуальными являются вопросы сохранения и восстановления генофонда молоди осетровых, а также совершенствования технологий воспроизводства икры.

Электроснабжение крупных рыбоводных хозяйств, рыбзаводов, рыб-колхозов осуществляется от централизованных сетей. В то же время в ЮФО существует большое количество КФХ и ЛПХ в сфере аквакультуры, занимающихся товарным рыбоводством. Зачастую, такие хозяйства находятся на окраине сельских поселений или вовсе расположены вдали от сетей централизованного электроснабжения. Однако потребность в энергоснабжении существует и зависит от специфики и технологии выращивания рыбной продукции.

Электроснабжение фермерских рыбоводных хозяйств осуществляется, как правило, от ЛЭП сельских электросетей, которые, в большинстве случаев, отличаются пониженной надежностью. Малые фермерские рыбоводные

хозяйства, возникающие стихийно в отдалении от существующих электрических сетей, вынуждены справляться с задачами автономного электроснабжения.

Проблемы дефицита мощности в энергосистеме заставляют ограничивать предприятия АПК и КФХ в потреблении электроэнергии на определенное время. В связи с развитием личных подсобных и крестьянских (фермерских) хозяйств по производству и переработке сельскохозяйственной продукции, а также с повышением установленной мощности бытового сектора, в сельской местности имеет место проблема нехватки мощностей.

В последние годы отмечается активное развитие фермерских рыбоводных хозяйств, где применяются методы интенсификации - кормление комбикормами, высокая плотность посадки, водообмен, аэрация воды и др.

Как показывает практика, для товарного рыбоводства с использованием методов интенсификации необходимы резервные источники энергии, так как перерывы в электроснабжении объективно приводят к убыткам, выраженным в потере продукции. То есть целесообразно резервирование только ответственных электроприемников для предотвращения экономического ущерба.

Основной проблемой обеспечения интенсификации фермерского рыбоводства является отсутствие надежного электропитания в связи с тем, что водоемы находятся на окраине сельских поселений или на значительном отдалении от ЛЭП. В этих хозяйствах имеются как бытовые, так и производственные электроприемники. Установленная мощность таких хозяйств не превышает 10 кВт. В фермерских рыбоводных хозяйствах с интенсивным выращиванием рыбы (бассейновые участки) основная доля энергопотребления приходится составляют расходы на электропривод насосных установок и электрический нагрев. Ограниченное использование аэрационных и насосных установок связано с трудностью организации автономного электропитания. Дизель- и бензоэлектрические станции требуют организации запасов

топлива и частого технического обслуживания.

5

Растущие тарифы на электроэнергию, зачастую не соответствующую нормативным требованиям по надежности и качеству электроснабжения для сельских потребителей, указывают на актуальность использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В условиях ЮФО и Краснодарского края в частности, наиболее целесообразно использование солнечных фотоэлектрических установок (СФЭУ).

Таким образом, в связи с тенденцией увеличения числа КФХ по выращиванию товарной рыбы, повышается востребованность в установках, обеспечивающих либо автономное электроснабжение (при отсутствии централизованной сети), либо дополнительное и резервное электроснабжение (при нехватке мощностей и частых перерывах в подаче электроэнергии).

По данным НП «Ассоциация солнечной энергетики» в последние годы отмечается резкое повышение розничного спроса на комплектные автономные СФЭУ средней установленной мощностью 3,5 кВт.

В связи с этим, обоснование параметров и исследование режимов работы СФЭУ для питания электроприемников ФРХ являются актуальными задачами. Для эффективного применения СФЭУ необходимо разработать уточненную методику расчета параметров оборудования установки и режимов ее работы. Тем самым возникает задача повышения эффективности СФЭУ, что возможно посредством проведения исследований, нацеленных на оптимизацию их параметров и режимов работы.

Требуется проведение прикладных исследований по обоснованию оптимальных параметров и режимов работы СФЭУ мощностью до 10 кВт для надежного питания электроприемников фермерских хозяйств товарного и любительского рыбоводства.

Степень разработанности темы. Решению физических проблем фотопреобразования посвящены работы Д.С. Стребкова, П.П. Безруких. Ворониным С.М., Шерьязовым С.К. разработаны методы формирования автономных систем электроснабжения и методология рационального сочетания традиционных и возобновляемых энергоресурсов для сельских потребителей.

6

Анализ массо-энергетических преобразователей для солнечных электростанций и имитационное моделирование характеристик фотоэлементов приводятся в публикациях Кашина Я.М. Научно обоснованные рекомендации по применению установок с использованием потенциала ВИЭ для автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей мощностью до 5 кВт даны в публикациях Г.В. Никитенко. Исследования О.В. Григораш посвящены обоснованию преобразователей электроэнергии для автономных электростанций на основе ВИЭ.

В работах Беленова А.Т. анализируются конструкции фотоэлектрических водоподъемников. Повышению эффективности автономных электростанций, в том числе нахождению рационального соотношения мощностей традиционных и ВИЭ посвящены работы В. И. Виссарионова, Б. В. Лукути-на, С. К. Шерьязова.

В работах В. С. Газалова представлен расчет установки для подкормки рыб живыми кормами с питанием от фотоэлектрических преобразователей и аккумуляторов. В работах Елистратова В. В. рассматриваются вопросы ориентации фотоэлектрических модулей в пространстве и оптимизации их положения друг относительно друга с целью снижения суммарных потерь, возникающих вследствие взаимного затенения.

Вопросам построения аккумуляторной резервной солнечной электростанции мощностью 4 кВт для сельских потребителей посвящена диссертация Н.С. Овсянникова. В диссертационной работе Аруова Б. Б. рассматривается солнечная электростанция с энергоемкими конденсаторами для импульсного питания нагрузки без использования аккумуляторной батареи.

Однако в указанных выше работах не рассматривается вариант совместного использования современных электрохимических суперконденсаторов (ионисторов) совместно с аккумуляторными батареями в составе СФЭУ для питания электроприемнков фермерских рыбоводных хозяйств.

Рабочая гипотеза - применение батареи ионисторов, поключенной к

промежуточной шине постоянного тока, позволит оптимизировать основные

7

параметры, а также улучшить эксплуатационные характеристики фотоэлектрических установок мощностью до 10 кВт.

Цель работы - обоснование параметров и режимов работы фотоэлектрических установок с использованием ионисторов для снижения эксплуатационных затрат на электроснабжение фермерских рыбоводных хозяйств.

На основании поставленной цели сформулированы задачи исследования:

- проанализировать особенности электроснабжения технологических процессов рыбоводных хозяйств и построить суточные графики электрических нагрузок в периоды производственных циклов;

- проанализировать известные схемы солнечных фотоэлектрических установок и разработать структурно-схемные решения с применением иони-сторов;

- привести аналитическое описание параметров фотоэлектрической установки с гибридным накопителем энергии;

- разработать методику расчета оптимальных параметров фотоэлектрических установок с гибридным накопителем энергии;

- разработать имитационную модель для получения характеристик фотоэлектрических преобразователей;

- провести экспериментальные исследования режимов работы элементов автономной фотоэлектрической установки и получить зарядно-разрядные характеристики гибридного накопителя энергии;

- выполнить технико-экономическое обоснование применения фотоэлектрических установок для автономного электроснабжения рыбоводных хозяйств (в климатических условиях Краснодарского края).

Объектом исследования является солнечная фотоэлектрическая установка с гибридным накопителем энергии на промежуточной шине постоянного тока.

Предмет исследования - зависимости параметров и режимов работы

фотоэлектрической установки с гибридным накопителем энергии от уровней

8

поступления солнечной энергии и графиков электрической нагрузки рыбоводных хозяйств.

Методы исследований: системный анализ; теоретические основы электротехники и силовой электроники, методы оптимизации; имитационное моделирование в программной среде Matlab/Simulink; методика планирования эксперимента. Обработка расчетных и экспериментальных данных выполнена с использованием инструментов программы Microsoft Office Excel.

Научная новизна заключается в следующем:

- получены аналитические выражения, связывающие основные параметры фотоэлектрической установки при применении ионисторов;

- предложен коэффициент оптимальной мощности, входящий в выражение целевой функции выходной мощности фотоэлектрических установок;

- функциональная связь параметров гибридного накопителя, позволяющая произвести выбор емкости батареи аккумуляторов и ионистров при резкопеременных нагрузках, характерных для фермерских хозяйств;

- разработана методика инженерного расчета оптимальных параметров солнечной фотоэлектрической установки с гибридным накопителем энергии.

Техническая новизна защищена патентом РФ на полезную модель №168497.

Теоретическую и практическую значимость составляют:

- графики электрической нагрузки рыбоводных хозяйств в периоды производственных циклов для обоснованного выбора мощности автономных и резервных электростанций;

- новые структурно-схемные решения, применяющиеся при проектировании и расчете автономных и резервных фотоэлектрических установок с использованием емкостного накопителя;

- имитационная модель в Matlab/Simulink, позволяющая оценить выходные характеристики и точки максимальных мощностей солнечных модулей при изменении уровней освещенности и температуры;

- экспериментальные зарядно-разрядные характеристики гибридного

9

накопителя энергии, использующиеся при выборе и настройке параметров контроллеров заряда, входных параметров инверторов автономных и резервных фотоэлектрических установок не только для фермерских хозяйств, специализирующихся на выращивании товарной рыбы, но и для других сельскохозяйственных потребителей и быта населения;

- результаты технико-экономического расчета применения фотоэлектрической установки для отдаленного фермерского хозяйства, позволяющие оценить капитальные и эксплуатационные затраты на электроснабжение по сравнению с использованием жидкотопливного генератора.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Структурно-схемные решения, применяющиеся при проектировании и расчете автономных и резервных фотоэлектрических установок с использованием емкостного накопителя.

2. Аналитические выражения, связывающие основные параметры фотоэлектрической установки с гибридным накопителем энергии; выражение целевой функции выходной мощности фотоэлектрических установок, содержащее коэффициент оптимальной мощности.

3. Методика, позволяющая производить расчеты оптимальных параметров фотоэлектрических установок с гибридным накопителем энергии.

4. Имитационная модель в Matlab/Simulink, позволяющая оценить выходные характеристики и точки максимальных мощностей солнечных модулей при изменении уровней освещенности и температуры.

5. Экспериментальные зарядно-разрядные характеристики гибридного накопителя энергии, использующиеся при выборе и настройке параметров контроллеров заряда, входных параметров инверторов автономных и резервных фотоэлектрических установок не только для фермерских хозяйств, специализирующихся на выращивании товарной рыбы, но и для других сельскохозяйственных потребителей и быта населения;

6. Результаты технико-экономического расчета применения фотоэлектрической установки с гибридным накопителем для отдаленного фермерско-

10

го рыбоводного хозяйства, позволяющие оценить капитальные и эксплуатационные затраты на электроснабжение по сравнению с использованием жид-котопливного генератора.

Реализация и внедрение результатов исследований.

Результаты диссертационной работы внедрены в производственный процесс ООО «Клеопатра» (Приморско-Ахтарский р-он Краснодарского края), а также в учебный процесс кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии факультета энергетики ФГБОУ ВО «КубГАУ им И.Т. Трубилина» (г. Краснодар).

Личный вклад автора. В ходе научных изысканий автором непосредственно сформулирована концепция работы, выявлена актуальная проблема, поставлены цель и задачи исследования, сформулирована рабочая гипотеза, выбрана методика проведения экспериментальных исследований, составлены графики электрической нагрузки, получены аналитические выражения, предложен коэффициент оптимальной мощности, разработана методика инженерного расчета оптимальных параметров солнечной фотоэлектрической установки с гибридным накопителем энергии, экспериментально получены зарядно-разрядные характеристики элементов системы, в заключении сформулированы научные выводы, даны практические рекомендации производству и указаны перспективы развития темы.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований диссертационной работы докладывались на следующих Всероссийских и Международных научно-практических конференциях и форумах: «Научное обеспечение АПК» (ФГБОУ ВО «Кубанский ГАУ», 2012-2016 гг.); «Актуальные проблемы энергетики АПК» (ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2015 г.); «Актуальные проблемы технических наук» (г. Уфа, 2015 г.); «Новая наука: от идеи к результату» (г. Стерлитамак, 2015 г.); «Инструменты современной научной деятельности» (г. Магнитогорск, 2016 г.); «Новая наука: стратегии и векторы развития» (г. Ижевск, 2016 г.); «Электроэнергетика глазами молодежи» (2014-2016). Принято участие во II этапе Всероссийского

11

конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России (Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО «ДонГАУ» в г. Зерногра-де, 2015 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 20 научных работ, в том числе 3 научных статьи в изданиях из перечня ВАК, коллективная монография. Автором получен патент на полезную модель № 168497. Общий объем - 6 п.л., из них личный вклад автора - 4,1 п.л.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 145 наименований и 6 приложений. Диссертация изложена на 137 страницах компьютерного текста, включая 9 страниц приложений, содержит 67 рисунков, 13 таблиц.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Кубанского ГАУ на 2016-2020 гг. по госбюджетной тематике (ГР АААА-А16-116021110059-9, раздел 27.12 «Разработка теоретических основ построения комбинированных систем бесперебойного энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии»).

Автор выражает искреннюю благодарность за всестороннюю помощь в работе, полезные советы и существенную поддержку канд. техн. наук, профессору Богатыреву Н. И., д-ру техн. наук, профессору Богдану А. В., д-ру техн. наук, профессору Оськину С. В., д-ру техн. наук, профессору Стрижко-ву И. Г., а также сотрудникам ГБУ КК «Кубанский сельскохозяйственный ИКЦ» за консультации по вопросам развития фермерского рыбоводства.

1 АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЫБОВОДСТВЕ

1.1 Состояние и перспективы развития пресноводной аквакультуры

В настоящее время аквакультура обеспечивает почти половину всей рыбной продукции в мире. Согласно «Стратегия развития аквакультуры...», увеличение производства рыбной продукции направлено на решение задач продовольственной безопасности, импортозамещения, а также обеспечения социально-экономического развития регионов [111].

Рыбоводство, как направление АПК, специализируется на выращивании в естественных и искусственных водоемах товарной рыбы. Товарное рыбоводство ориентировано на поступательное интенсивное развитие, что предопределено Федеральным законом «Об аквакультуре (рыбоводстве)... » [90].

Конкретные меры по развитию рыбоводных хозяйств в субъектах РФ предусмотрены программой «Развитие рыбохозяйственного комплекса» [101]. В настоящее время в РФ выращивают около 150 тыс. т товарной рыбы, при этом 300 тыс. т рыбной продукции завозится из-за рубежа.

В современной обстановке, когда в связи с санкциями против страны значительно снижается вылов морских рыб, возрастает роль внутренних водоемов для товарного выращивания объектов аквакультуры [56].

В условиях импортозамещения и снижения зависимости от поставок из дальневосточных регионов, производство продукции аквакультуры должно иметь приоритетное значение в развитии рыбохозяйственного комплекса РФ.

В связи с растущей потребностью в жизнестойком рыбопосадочном материале и рыбной продукции все большую популярность набирает направление индустриального рыбоводства с использованием установок замкнутого

водоснабжения (УЗВ). В последние годы повышается интерес к фермерскому рыбоводству. Актуальными становятся также фермерские мини УЗВ круглогодичного действия [22].

Приоритеты мирового производства рыбной продукции смещаются в сторону воспроизводства рыбы за счет аквакультуры и рыбоводства во внутренних водоемах с использованием интенсивных технологий выращивания.

За период 1980-2010 гг. производство продукции аквакультуры в мире увеличилось почти в 12 раз [107]. В течение 2000-2012 гг. производство пищевой рыбы в аквакультуре росло в среднем на 6,2 % ежегодно и в 2012 г. составило 42 млн. т [109].

На сегодняшний день страной-лидером в развитии аквакультуры является Китай. На восьмом месте находится Норвегия, в которой расположено более 500 предприятий по выращиванию семги, форели, трески. Одним из ключевых рынков экспорта норвежской рыбы является Россия [86, 122]. По производству продукции рыбоводства Россия находится на 23 месте - после Англии и Эквадора [54].

Основные технологии мировой аквакультуры - прудовое рыбоводство, проточные системы и установки замкнутого водоснабжения (УЗВ) [110].

Пресноводная аквакультура (рыбоводство) включает в себя следующие направления: воспроизводство водных биоресурсов, товарное рыбоводство, фермерское и рекреационное рыбоводство (рисунок 1.1). Основными направлениями товарного рыбоводства являются: пастбищное, прудовое и индустриальное. В последние годы стремительно развивается фермерское рыбоводство на прудах приусадебных участков и садоводческих товариществ.

В федеральной собственности в России находится 22, 5 млн. га озер, 4,3 млн. га водохранилищ, 1 млн. га сельскохозяйственных водоемов комплексного назначения, 149 тыс. га прудов и 523 тыс. км рек. Однако для целей аквакультуры используется лишь 6 % этого фонда [112].

Рисунок 1.1 - Направления пресноводной аквакультуры (рыбоводства)

Выращиванием товарной рыбы и рыбопосадочного материала в России занимаются предприятия различных форм собственности (государственной, корпоративной, частной). Насчитывается около 2400 товарных рыбоводных хозяйств [103]. В 2013 г. в РФ производство продукции рыбоводства составило 163 тыс. т (рисунок 1.2)., тогда как вылов водных биоресурсов был на уровне 4,3 млн. т. То есть доля продукции товарного рыбоводства в общем объеме не превышает 3,5 %.

тыс. тонн 80

16 3

14 3,64

12 8

11 100 0 110

1995 2000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Рисунок 1.2 - Развитие товарного рыбоводства в России, тыс. т [107]

Прудовое рыбоводство в России является основным направлением аквакультуры [16, 85]. Большинство таких хозяйств расположено в Южном, Центральном и Приволжском федеральных округах, где выращивается около 75 % прудовой рыбы, производимой в стране [22]. За счет использования интенсивных форм разведения, объем продукции аквакультуры в 2020 г. предполагается довести до 33,6 тыс. т.

годы

В настоящее время в России более 50% товарной рыбы производится в Южном федеральном округе (ЮФО), который относятся к пятой и шестой рыбоводным зонами характеризуется наиболее благоприятными природно-климатическими условиями для широкого развития рыбоводства (таблица 1.1). Имеется множество прудов, озер, лиманов, ильменей. Многие водоемы не используются ввиду их труднодоступности и удаленности от населенных пунктов [87].

В настоящее время объем производства товарной рыбы в хозяйствах Ростовской области, Краснодарского и Ставропольского краев 30-32 тыс. т Объем продукции товарного рыбоводства в 2020 г. предполагается довести до 69,4 тыс. т. Основные объекты товарного рыбоводства- карп, толстолобик, клариевый сом, форель, осетровые [106].

Таблица 1.1 - Сводная информация по объемам производства товарной продукции в Азово-Черноморском р/х бассейне

Субъекты РФ Объем товарной рыбы, тонн

Ростовская область 14455,407

Краснодарский край 5707,200

Волгоградская область 2190,792

Республика Крым 711,152

г. Севастополь 1,395

Ставропольский край -

Республика Адыгея 163,600

Липецкая область 2328,000

Азово-Черноморский р/х бассейн 25557, 546

В ЮФО в 2014 г. было произведено 34 % от всей продукции товарной аквакультуры в стране и 28,25 % рыбопосадочного материала [3, 104].

Согласно информации, опубликованной на сайте Федерального аген-ства по Росрыболовству, Краснодарский край по итогам первого полугодия 2016 г. объемы выращивания аквакультуры достигли 10,5 тыс. т (рисунок 1.3).

Астраханская область Мурманская область Республика Карелия Краснодарский край

Объем выращивания аквакультуры, тыс. тонн

8 10 12

Рисунок 1.3 - Объемы продукции товарной аквакультуры в I полуг. 2016 г.

Краснодарский край богат водными объектами, которые пригодны для рыбоводства (пруды, 90 тыс. га лиманов, многочисленные реки, озера). При этом, доля импорта рыбной продукции доходит до 35 % [41].

По данным Мин-ва с. х. и перерабатывающей промышленности Краснодарского края в 2015 г. произведено 12,5 тыс. т товарной рыбы с темпом роста к 2014 г. - 110%.Деятельность в сфере аквакультуры в крае осуществляют 10 крупных рыбоводных хозяйств, порядка 500 фермерских хозяйств и индивидуальных предпринимателей (рисунок 1.4).

тыс. тонн

2005 2010 2011 2012

Рисунок 1.4 -Производство товарной рыбы в Краснодарском крае

(2005-2012 гг.), тыс. т

В последние годы отмечается активное развитие фермерских рыбоводных хозяйств. Во многих фермерских рыбоводных хозяйствах применяются

0

2

4

6

годы

методы интенсификации - кормление комбикормами, высокая плотность посадки, водообмен, аэрация воды и др.

В связи с высоким потреблением электроэнергии при работе насосных станций и аэрационных установок, рыбоводство, в большинстве случаев, ведется на экстенсивной основе. Интенсификация(в частности, техническая мелиорация) нацелена нароста объема производства продукции аквакультуры. Актуально развитие индустриального рыбоводствав рыбоводных емкостях и УЗВ [20, 106].

1.2 Технологии и электрооборудование рыбоводных хозяйств

Проведем сопоставление типов рыбоводных хозяйств, методов выращивания рыбной продукции с уровнем энергопотребления и категорией надежности электроснабжения (таблица 1.2).

В фермерских рыбоводных хозяйствах на интенсивной основе при наличии достаточного водозабора на приусадебных участках располагают рыбоводные бассейны, которые необходимо подпитывать свежей водой с помощью насосов и обеспечивать аэрацию с помощью компрессоров. Мальковый цех состоит из рыбоводных ванн, насосного приямка с основным и резервным насосом, фильтра, системы оксигенации и дезинфекции. Для инкубации икры используются аппараты Вейса.

В условиях небольшого фермерского хозяйства устанавливают бассейны с размерами 6х6х1,5 м и 6х10х1,5 м. Зарыбление проводят в марте-апреле. Выращивание товарной рыбы - май-ноябрь. В декабре-январе - вылов и реализация (около 7 т карпа).

В Ейском районе Краснодарского края (ст. Должанская) организованы ЛПХ по разведению осетровыхна интенсивной основе (рисунок 1.5). В искусственных выростных прудах 20х20х1,5 м и 20х80х1,5 м подрастают 6,5 тыс. мальков осетровых. Выростные пруды используются для выращивания

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Козюков Дмитрий Александрович, 2017 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Автономная солнечная фотоэлектрическая установка : п.м. 168497 Российская Федерация : МПК H 02 J 7/34 / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков, А. В. Богдан; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина». -№2016141499; заяв. 21.10.2016; опубл. 07.02.2017, Бюл. № 4.

2. Автономный рыбоводный модуль. Турлов А.Г., Баранов А.С., Ефимов М.Э., Зарницын А.Ю., Лисков С.Э., Плотников Д.С. Патент на изобретение RUS 2489850, 03.02.2012.

3. Аквакультура в России [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www.aquacultura.org/ aquacultura/.

4. Алексеев, Б.А. Применение накопителей энергии в электроэнергетике [Текст] // Электро. - 2005. - №2. - С. 48-52.

5. Амерханов, Р. А. Солнечные фотоэлектрические станции: монография / Р. А. Амерханов, О.В. Григораш, И.Б. Самородов, Б.К. Цыганков и др.

- Кубанский ГАУ им. И.Т. Трубилина, 2017. - 206 с.

6. Амерханов, Р. А. Состояние развития солнечной фотоэнергетики [Текст] / Р. А. Амерханов, Б. К. Цыганков, Д. А. Козюков // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 6 (57).

- С. 161-169.

7. Арбузов, Ю. Д., Евдокимов В. М. Основы фотоэлектричества. - М.: ВИЭСХ, 2007. - 292 с.

8. Аруов, Б. Б. Электроэнергетическая система на основе солнечных модулей с энергоемкими конденсаторами для автономных сельскохозяйственных объектов : дис. ... канд. техн. наук :05.20.02, 05.14.08 /Аруов, Болат Боранбаевич- Москва, МГАУ, 2005.

9. Асанов, А. Ю. О необходимости возвращения полномочий по прове-дениюконкурсов на рыбоводные участки в Пензенскую область [Текст] / А.Ю.Асанов // Роль науки в развитии общества: сб. стат.Междунар.

науч.-практ. конф. (20 декабря 2015 г., г. Казань). / в 3 ч. Ч.3 - Уфа: АЭТЕРНА, 2015. - 374 с.

10. Аттенков, А. В., Галкин С. В., Зарубин В. С. Методы оптимизации: Учеб. для вузов / Под ред. В. С. Зарубина, А. П. Крищенко. - 2-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 440 с.

11. Базилевский, А. Б. Моделирование вольт-амперных характристик солнечных батарей [Текст] / А. Б. Базилевский, М. В. Лукьяненко // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева. - 2005. - № 4. - С.63-66.

12. Беленов, А. Т. Солнечные фотоэлектрические водоподъемники / А. Т. Беленов, Г. Н. Метлов - Издание второе, дополненное / Под ред. академика РАН Д.С. Стребкова. - М.: ВИЭСХ, 2014. - 136 с.

13. Биологическое обоснование использования водных объектов Республики Коми для организации аквакультуры (рыбоводства): практические рекомендации. - Сыктывкар, 2014. - 36 с. (Коми НЦ УрО РАН).

14. Бобронников, В. Т. Динамическая модель автономной ветроэнергетической системы с учетом ветра как коррелированного случайного процесса [Текст] / В. Т. Бобронников, Т. С. Абрамова, А. Р. Кадочникова // Материалы форума КЕЕКГОЯ 2014. - С. 84-92.

15. Богатырев, Н. И. Альтернативные и возобновляемые источники энергии: монография / Н. И. Богатырев, А. В. Винников, В. Л. Лихачев -Краснодар: КубГАУ, 2016. - 464 с.: ил.

16. Богданов, Н. И. Прудовое рыбоводство / Н. И. Богданов, А. Ю. Аса-нов. - 3-еизд., доп. - Пенза, 2011. - 89 с.

17. Боков, Г. С. Современные проблемы электрических сетей для электрификации сельского хозяйства [Текст] / Г. С. Боков // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 8-й Между-нар. научн.-технич. конфер. (16-17 мая 2012 г., Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 5-ти частях. Часть 1. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2012. - С.93-101.

18. Брайнбалле Якоб. Руководство по аквакультуре в установках замкну-

112

того водоснабжения. - Копенгаген, 2010. - 74 с.

19. Бутузов, В. В. Расчетные значения интенсивности солнечной радиации для проектирования гелиоустановок [Текст] / В. В. Бутузов // Альтернативная энергетика и экология. - 2009. - № 11 (79).

20. Васильева, Л. М. Проблемы и перспективы развития аквакультуры в Российской Федерации / Л. М. Васильева // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания.- 2015.- № 1. - С.18-23.

21. Виссарионов, В. И., Дерюгина Г. В., Кузнецова В. А. и др. Солнечная энергетика: учеб. пособие для вузов / Под ред. В. И. Виссарионова. -М.: МЭИ, 2011. - 276 с.

22. Власов, В. А. Рыбоводство: Учебное пособие. 2-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2012. - 352 с.

23. Водяников, В. Т. Экономическая оценка энергетики АПК. Учебное пособие. - М: ИКФ «ЭКМОС», 2005 - 304 с.

24. Воеводин, И. Г. Анализ эффективности использования системы слежения за солнцем. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.lib.tpu.rU/fulltext/c/ 2015/С15/У1/046^

25. Вольфкович, Ю. М. Электрохимические конденсаторы [Текст] / Ю. М. Вольфкович, Т. М. Сердюк // Электрохимическая энергетика. -2001.- Т.1 №4. - С.14-28.

26. Вопросы подключения фотоэлектрических станций к сельским электрическим сетям для повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей АПК [Текст] / Д. А. Козюков // Электроэнергетика глазами молодежи: труды VI междунар. научно-технической конфер.. - В 2 т. Т 1. - Иваново: ФГБОУ ВПО «Ивановский гос. энергетический ун-т им. В.И. Ленина», 2015. - С. 296-301.

27. Ворожейкин, В. В. Применение суперконденсаторов EDLC в возобновляемой энергетике. Мировая практика [Текст] / В. В. Ворожейкин // СОК. - 2016. - №6.

28. Воронин, С. М. Возобновляемые источники энергии и энергосбережение / С. М. Воронин, С. В. Оськин, А. Н. Головко. - Краснодар, 2006. - 267 с.

29. Воронин, С. М. К вопросу экспериментального определения интенсивности солнечного излучения [Текст] / С. М. Воронин, С. В. Ось-кин, В. В. Вицков // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2008. - № 1. - С. 45-47.

30. Воронин, С.М. Пути повышения конкурентоспособности солнечных фотоэлектростанций / С. М. Воронин., Н. С. Овсянников // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012.

- № 76(02). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/02/pdf/50.pdf.

31. Воронин, С. М. Формирование автономных систем электроснабжения сельскохозяйственных объектов на основе возобновляемых источников энергии [Текст] :дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.02 / Воронин Сергей Михайлович. - Зерноград, 2009. - 338 с.

32. Габдерахманова, Т. С. Анализ схем автономного электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии [Текст] / Т. С. Габдерахманова, Л. Б. Директор // Промышленная энергетика. - 2015. - №4. -С. 49.

33. Газалов, В. С. Солнечные электростанции для удаленных сельскохозяйственных потребителей [Текст] / В. С. Газалов, А. Ю. Евдокимов // Научный журнал КубГАУ. - 2013. - № 87 (03) [Электронный ресурс].

- Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2013/03/pdf/45.pdf.

34. Газалов, В. С. Электротехнологии для сельскохозяйственного производства с устройствами аккумулирования гелиоэнергии / Газалов В. С., Беленов В. Н., Абеленцев Е. Ю., Брагинец А. В., Евдокимов А. Ю.

- Зерноград, 2016.

35. Глухов, Д. А. Актуальность прогнозирования долговечности и безотказности электросетевого комплекса сельских электрических сетей

[Текст] / Д. А. Глухов, А. М. Ниязов // Аграрная наука - инновацион-

114

ному развитию АПК в современных условиях: материалы Всероссийской научн.- практ. конф. В 3-х т. Т. 2 / ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА. - Ижевск: ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2013. - С. 3-8.

36. ГОСТ Р МЭК 61194-2013 «Системы фотоэлектрические автономные. Эксплуатационные характеристики».

37. ГОСТ Р МЭК 61427-1-2014 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи для возобновляемых источников энергии. Общие требования и методы испытаний. Часть 1. Применение в автономных фотоэлектрических энергетических системах». Стандарт соответствует требованиям международного стандарта МЭК 61427-1 (2013).

38. Григораш, О. В. Возобновляемые источники электроэнергии : монография / О. В. Григораш, Ю. В. Степура, Р. А. Сулейманов и др. -Краснодар: КубГАУ, 2012. - 272 с.

39. Григораш, О. В. Системы автономного электроснабжения / О. В. Гри-гораш, Н. И. Богатырев, Н. Н. Курзин - Краснодар.: КубГАУ, 2001. -333 с.

40. Гришин, В. Н. Современные проблемы пресноводной аквакультуры: Учеб.пособие. - М.: РУДН, 2008. - 138 с.: ил.

41. Евтушенко, Я. Ю. Стратегические направления развития рыбохозяй-ственного комплекса Краснодарского края [Текст] / Я. Ю. Евтушенко, О. С. Денисенко // Институциональное развитие регионов в условиях модернизации российской экономики: материалы III молодежной конференции. - Петрозаводск, 2011. - С. 59-62.

42. Елистратов, В. В. Оптимизация фотоэлектрических модулей при проектировании солнечных электростанций [Текст] / В. В. Елистратов, Е. С. Аронова, М. З. Шварц // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 37. - С.259-263.

43. Ершов, А. М. Исследование аварийных режимов в сельских электрических сетях напряжением 380 В [Текст] / А. М. Ершов, Р. Г. Валеев,

А. В. Млоток, А. И. Сидоров // Техника в сельском хозяйстве. - 2013.

115

- №6. - С.18.

44. Закиров, И. В. Автономная ветроэлектростанция с комбинированным аккумулированием энергии для сельскохозяйственных объектов : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.02 / Закиров Илья Валерьевич. - Зерноград, 2016. - 132 с.

45. Иванчура, В. И. Энергетические модели элементов автономных систем электропитания [Текст] / В. И. Иванчура, А. В. Чубарь, С. С. Пост // Журнал СФУ. Техника и технологии. - 2012. - №2. - С. 179190.

46. Ильченко, Я. А. Асинхронный генератор с улучшенными эксплуатационными характеристиками для электротехнологических установок при производстве прудовой рыбы : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.02 / Ильченко Яков Андреевич. - Краснодар, 2012.

47. Калашник, В. И. Регулятор заряда аккумуляторных батарей от солнечных панелей [Текст] / В. И. Калашник, К. Р. Казаров, В. А. Черников // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2015. -№1.- С. 20-22.

48. Карамов, Д. Н. Математическое моделирование автономной системы электроснабжения, использующей возобновляемые источники энергии / Д. Н. Карамов // Вестник ИрГТУ. - 2015. - № 9 (104). - С.134.

49. Каушинг Фолькер. Системы возобновляемых источников энергии: учебник / Пер. с немецкого. - Астана: Фолиант, 2013. - 432 с.

50. Кашин, Я. М. Анализ массо-энергетических показателей современных инверторов, преобразующих электроэнергию от модулей фотоэлектрических элементов [Текст] / Я. М. Кашин, А. А. Белов, А. Г. Трегу-бов // Информационная безопасность - актуальная проблема современности. Совершенствование образовательных технологий подготовки специалистов в области информационной безопасности: Сб. тр. 1У-У Всерос. НТК- Краснодар: ФВАС, 2012. - С. 171 - 174.

51. Кашин, Я. М. Имитационное моделирование модулей фотоэлектриче-

116

ских элементов в программной среде Proteus ISIS [Текст] / Я. М. Кашин, А. А. Белов // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки, вып. 3. - 2013. - (122) - С.109-119.

52. Кашкаров, А. Ионистор в автономной электрической цепи [Текст] // Современная электроника. -2014. - №1. - С.38-40.

53. Киташин, Ю. Ю. О практических вопросах осуществления аквакуль-туры и ее развитии в Российской Федерации [Текст] / Ю. Ю. Киташин // Конфер. по вопросам развития аквакультуры в РФ: матер. докладов / Под ред. М.К. Глубоковского - М.: ВНИРО, 2014. - С.18-21.

54. Козлов, А. В. Современное состояние аквакультуры в мире и в России / А. В. Козлов // Рыбное хозяйство. - 2013. - №4 - С.78-80.

55. Козлов, В. И. Использование альтернативных источников энергии в рыбоводных процессах [Текст] / В.И. Козлов, А.В. Козлов, Ю.С. Иванова // Рыбное хозяйство. - 2015. - №2. - С.89-93.

56. Козлов, В. И., Козлов А. В. Коммерческая аквакультура (собственное дело на рыбоводной ферме). - М.: МГУТУ, 2008. - 167 с.

57. Козюков, Д. А. Автономно-сетевая фотоэлектрическая установка для питания электроприемников фермерских хозяйств [Текст] / Д. А. Козюков // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. - 2016. -№10. - С.50-54.

58. Козюков, Д. А. Анализ темпов и перспектив развития солнечной фотоэнергетики [Текст] / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков // Инновационная наука. - 2015. - № 8-2 (8). - С. 38-41.

59. Козюков, Д. А. Исследование фотоэлектрической установки с гибридным накопителем энергии для питания электроприемников фермерских хозяйств [Текст] / Д. А. Козюков // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сб. ст. по материалам Х Всерос. конф. молодых ученых. - Краснодар : КубГАУ, 2017. - С. 542-543

60. Козюков, Д. А. Исследование фотоэлектрической установки с гибрид-

117

ным накопителем энергии для питания электроприемников фермерских хозяйств [Текст] / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков, А. В. Богдан // Инновации в сельском хозяйстве. - 2016. - № 5 (20). - С. 458-462.

61. Козюков, Д. А. Ведомые сетью микроинверторы в составе солнечных фотоэлектрических установок [Текст] / Д. А. Козюков // Современные концепции развития науки. Сборник трудов Международной научно-практической конференции. - 2015. - С. 52-54.

62. Козюков, Д. А. Вопросы применения электрохимических конденсаторов в качестве накопителей в интеллектуальных энергосистемах и системах малой распределенной энергетики на основе ветро-солнечных установок [Текст] / Д. А. Козюков // Матер. III Междунар. форума «Интеллектуальные энергосистемы». В 3 т. Томск, 2015 г. Т.2. - С. 256-259.

63. Козюков, Д. А. Вопросы развития малой распределенной энергетики на основе возобновляемых источников [Текст] / Д. А. Козюков // Электроэнергетика глазами молодежи: науч. тр. V междунар. науч.-техн. конф., Т.2., г. Томск, 10-14 ноября 2014 г. / Мин-во образования и науки РФ, Томский политехнический университет. - Томск. -С.527-530.

64. Козюков, Д. А. Газопоршневые генераторные установки в малой распределенной энергетике [Текст] / Д. А. Козюков // Проблемы и перспективы технических наук: сборник статей Международной научно-практической конференции.-Уфа: АЭТЕРНА, 2015. - С.29-31.

65. Козюков, Д. А. Гибридные накопители электроэнергии в ветро-солнечных установках [Текст] / Д. А. Козюков // Инновационная наука. - 2015. - № 7-1 (7). - С. 33-35.

66. Козюков, Д. А. Двунаправленные инверторы солнечных фотоэлектрических станций [Текст] // Современные концепции развития науки. Сборник трудов Международной научно-практической конференции. - 2015. - С. 54-56.

67. Козюков, Д. А. Дополнительное и резервное электроснабжение фермерских хозяйств с помощью автономно-сетевых фотоэлектрических установок [Текст] / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков, А. В. Богдан // Электроэнергетика глазами молодежи-2016: труды VII Международной научно-технической конфер. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2016. - С. 242-245.

68. Козюков, Д. А. Использование резервных солнечных электростанций для повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей [Текст] / Б. К. Цыганков, Д. А. Козюков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2015. - №10. - С. 24-26.

69. Козюков, Д. А. Моделирование характеристик фотоэлектрических модулей в Matlab/Simulink / Козюков Д. А., Цыганков Б. К. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - №08 (112). - С. 1577-1593. - IDA [article ID]: 1121508114. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/08/pdf/114.pdf, 1,000 у.п.л.

70. Козюков, Д. А. Контроллеры заряда-разряда аккумуляторных батарей солнечных фотоэлектрических установок [Текст] / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков // Инновационная наука. - 2015. № - 8-2 (8). - С. 4144.

71. Козюков, Д. А. Применение фотоэлектрических станций для резервного электроснабжения нагрузок сельскохозяйственных потребителей [Текст] / Д. А. Козюков // Сборник материалов VII Всерос. научно-практической конференции с международным участием «Россия молодая». - Кемерово, 2015 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2015/RM15 /pages/Articles/Energetika/17.pdf

72. Козюков, Д. А. Резервирование нагрузок сельскохозяйственных потребителей с использованием аккумуляторных фотоэлектрических си-

119

стем [Текст] / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков // Инновации в сельском хозяйстве. - 2015. - №3 (13).- С.209-213.

73. Козюков, Д. А. Электроснабжение объектов агропромышленного комплекса с помощью фотоэлектрических станций [Текст] / Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков // Инновации в сельском хозяйстве. - 2014. -№3(8) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:/www.dropbox. com/s/lmufxv4zj5euxwn/ Ветро% 20№8^Ш1=0.

74. Колтун, М. М. Оптика и метрология солнечных элементов. М., 1984.

75. Константинов, Н. П. Оценка способов регулирования напряжения на выводах электроприемников [Текст] / Н. П. Константинов, И. М. Ва-леев // Проблемы энергетики. - 2007. - № 3-4. - С. 38-45.

76. Косолапов, А. Аэрогелевые конденсаторы фирмы NessCap [Текст] // Компоненты и технологии. - 2005. - №6. - С.20-24.

77. Кохреидзе, Г. К. Управление системой при совместной работе солнечных фотоэлектрических станций и сети переменного тока [Текст] / Г. К. Кохреидзе // Электротехнические и компьютерные системы. -2011. - №3. - С.373.

78. Кузнецов, В. Конденсаторы с двойным электрическим слоем (иони-сторы): разработка и производство [Текст] / В. Кузнецов, О. Панькина, Н. Мачковская, Е. Шувалов, И. Востриков // Компоненты и технологии. - 2005. - №6.

79. Кулаченко, В. П. Использование мини УЗВ в практической подготовке специалистов индустриальной аквакультуры [Текст] / В. П. Кулаченко, И. В. Кулаченко, Р. А. Исаев, В. П. Столяров // Рыбное хозяйство. - 2015. - № 4. - С. 14-18.

80. Лазарев-Марченко, С. А. Мобильная аэрационная установка с питанием от солнечных фотоэлектрических батарей [Текст] / С. А. Лазарев-Марченко, В. И. Виссарионов // Энергоснабжение и водоподготовка. -2007. - №3 (47).- С. 64-66.

81. Линев, И. В. О возможностях применения современных энергоэффек-

120

тивных технологий в рыбной отрасли [Текст] / И. В. Линев, И. В. Чу-вилова, В. В. Кравченко // Рыбное хозяйство. - 2011. - №3. - С.89-91.

82. Лукутин, Б. В. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении : монография [Текст] / Б. В. Лукутин, О. А. Суржикова, Е. Б. Шандарова. - М.: Энергоатомиздат, 2008. - 231 с.

83. Лукутин, Б. В. Особенности децентрализованного электроснабжения республики Саха (Якутия) [Текст] / Б. В. Лукутин, Г. Н. Климова, С. Г.Обухов, Е. А. Шутова, Н.М. Парников // Электрика. - 2009. - №3. - С. 10-13.

84. Лунин, Л. С. .Моделирование и исследование характеристик фотоэлектрических преобразователей на основе ОаЛБ и ОаБЬ / Л. С. Лунин, А. С. Пащенко // Журнал технической физики, 2011, том 81, вып. 9. - С.71-76.

85. Мамонтов, Ю. П. Прудовое рыбоводство. Современное состояние и перспективы развития рыбоводства в Российской Федерации [Текст] / Ю. П. Мамонтов, В. Я. Скляров, Н. В. Стецко. - М.: ФГНУ «Росин-формагротех». - 2010. - 216 с.

86. Матишов, Г. Г. Аквакультура: мировой опыт и российские разработки [Текст] / Г. Г. Матишов, Е. Н. Пономарева, П. А. Балыкин // Рыбное хозяйство. - 2010. - №3. - С.24-27.

87. Мухачев, И. С. Озерное товарное рыбоводство: Учебник. - СПб.: Изд. «Лань», 2013. - 400 с.: ил. - (Учебники для вузов.Специальная литература).

88. Никитенко, Г. В. Научно обоснованные рекомендации по применению ветроэнергетической установки с асинхронным генератором для автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей мощностью до 5 кВт: методические рекомендации [Текст] / Г. В. Ни-китенко, И. В. Атанов, Е. В. Коноплев, В. Н. Авдеева; Ставропольский государственный аграрный университет.- Ставрополь, 2013. - 36 с.

89. Нормативно-техническое и правовое регулирование возобновляемых

121

источников энергии в современных условиях : монография / Р. А. Амерханов, В. П. Камышанский, Д. А. Козюков, Б. К. Цыганков. -Краснодар : КубГАУ, 2017. - 104 с.

90. Об аквакультуре (рыбоводстве) и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. - № 148- ФЗ от 2.07.2013 г. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Консультант Плюс.

91. Овсянников, Н. С. Аккумуляторная резервная солнечная электростанция для летнего лагеря КРС : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.02 / Овсянников Николай Сергеевич. - Зерноград, 2012.

92. Опыт выращивания осетровых рыб в условиях замкнутой системы во-дообеспечения для фермерских хозяйств [Текст] / Г. Г. Матишов, Д. Г. Матишов, Е. Н. Пономарева и др. - Препринт. - Ростов н/Д: Изд-во: ЮНЦ РАН, 2006. - 72 с.

93. Оськин, С. В. Электротехнологии в сельском хозяйстве: учебник для студентов вузов / С. В. Оськин. - Краснодар, 2016. - 501 с.

94. Оськин, С. В. Надежность технических систем и экологический, экономический ущербы в сельском хозяйстве [Текст] / С. В. Оськин, Б. Ф. Тарасенко // Научный журнал КубГАУ. - 2014. - №101(07). - С. 985-1004.

95. Оськин, С. В. Параметры автономной системы электроснабжения на основе гелиоустановок [Текст] / С. В. Оськин, С. М. Воронин, В. В. Вицков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2007.- № 6.- С. 35-37.

96. Оськин, С. В. Технико-экономическая оценка эффективности эксплуатации электрооборудования [Текст] / С. В. Оськин, Г. М. Оськина // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006.- № 1.-С. 2-3.

97. Оськин, С. В. Научно-исследовательская деятельность в аспирантуре:

учебное пособие / С. В. Оськин. - Краснодар: ООО «Крон»,

122

2015. - 174 с.

98. Оськин, С. В., Хорольский В. Я. и др. Экономическое обоснование организационно-технических мероприятий. Краснодар: Изд-во КГАУ, 2008. - 108 с.

99. Пономарев, С. В. Индустриальное рыбоводство / С.В. Пономарев, Ю. Н. Грозеску, А. А. Бухарева / Учебник. 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Изд-во «Лань», 2013. - 416 с.: ил.

100. Пономарев, С. В. Фермерская аквакультура. Рекомендации./ С. В. Пономарев, Л. Ю. Лагуткина, И. Ю. Киреева. - М. : ФГНУ «Росинформа-гротех», 2007. - 192 с.

101. Постановление Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. № 314 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие рыбохозяйственного комплекса» [Электронный ресурс].-Режим доступа: Консультант Плюс.

102. Проскуренко, И. В. Фермерское рыбоводное хозяйство (пособие для фермера-рыбовода). - СПб, 2000 г., 226 с.

103. Российский статистический ежегодник. - М.: Росстат, 2007. - 825 с.

104. Сводная информация по объемам производства товарной продукции в разрезе субъектов Российской Федерации [электронный ресурс].

- Режим доступа: http://www.fish.gov.ru/files/documents/ otraslevaya _deyatelnost/akvakultura/proizvodstvo_akvakultury/statistika/ akvakultura_statistika_basseiny. pdf.

105. Серпунин, Г. Г. Искусственное воспроизводство рыб: учебник. - М.: Колос, 2010. - 256 с.

106. Скляров, В. Я. Научное обеспечение, резервы развития аквакультуры юга России [Текст] / В. Я. Скляров // Рыбное хозяйство. - 2015. - № 5.

- С. 55-60.

107. Слапогузова, З. В. Аквакультура - важнейшее направление обеспечения продовольственной безопасности страны [Текст] / З. В. Слапогу-

зова, М. В. Сытова, И. В. Бурлаченко // Рыбное хозяйство. -

123

2014. - №5.- С. 3-7.

108. Сомы и мята // Российская газета. - 2016. - № 7031 (163).

109. Состояние мирового рыболовства и аквакультуры. Возможности и проблемы //Доклад продовольственной и сельскохозяйственной ООН (ФАО). - Рим, 2014. - 253 с.

110. Справочник по аквакультуре «Sustamaqua», 2009. - 127 с.

111. Стратегия развития аквакультуры в Российской Федерации на период до 2020 года (утв. Минсельхозом РФ 10.09.2007).

112. Стратегия развития водохозяйственного комплекса России на долгосрочную перспективу (20, 30, 50 лет). - М.: МПР РФ, 2006. - 55 с.

113. Стребков, Д. С. Инновационные энергетические технологии [Текст] / Д. С. Стребков // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 6-й Междун. науч.-технич. конф. В 5-ти частях. Ч.1. Проблемы энергообеспечения и энергосбережения. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. - С.3-18.

114. Стребков, Д. С. Повышение надежности электроснабжения объектов животноводства [Текст] / Д. С. Стребков, А. В. Тихомиров // Вестник ВНИИМЖ. - 2014. - №3. - С. 44-47.

115. Суперконденсаторы - разработка и производство в России (обзор по теме) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dv.sartpp.ru/ news.php?ID=476/.

116. Таран, А. А. Автономная солнечная электростанция для передвижных пасек : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.02 / Таран Андрей Александрович. - Зерноград, 2007.

117. Тарасов, Б. П. Системы аккумулирования энергии [Текст] / А. А. Володин, П. В. Фурсиков, А. В. Сивак, А. М. Кашин // Альтернативная энергетика и экология. - 2014. - № 22 (162). - С. 30-41.

118. Телегин, В. В. Оптимизация структуры и параметров автономных электрогенерирующих комплексов [Текст] / В. В Телегин // Фундаментальные исследования. Технические науки. - 2013. - №8. -

124

С. 312-317.

119. Тропин, В. В. Об эффективности и целесообразности использования возобновляемых источников электроэнергии в Краснодарском крае [Текст] / О. В. Григораш, В. В. Тропин, А. С. Оськина // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №83 (09). - С. 2-4.

120. Усков, А. Е. Автономный инвертор, повышающий эксплуатационные характеристики солнечных электростанций АПК: дис. ... канд. техн. наук : 05.20.02 / Усков Антон Евгеньевич. - Краснодар, 2014.

121. Фомовский, Ф. В. Моделирование процесса разряда перезаряжаемых источников энергии с постоянной мощностью [Текст] / Ф. В. Фомов-ский // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. - 2014. - №166. - С.34.

122. Хованский, И. Е. Современное состояние и потенциал отечественной аквакультуры / И.Е. Хованский [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fish-forum.ru/files/340.pdf. Дата обращения: 20.04.2016 г..

123. Хованский, И. Е. Инновационные методы развития аквакультуры Дальнего Востока [Текст] / И. Е. Хованский, Е. В. Млынар // Вестник Дальрыбвтуза. - 2014. - № 2. - С. 3-6.

124. Хорольский, В. Я. Экспериментальные исследования в электроэнергетике и агроинженерии: уч. пособие / В. Я. Хорольский, М. А. Таранов, В. Н. Шемякин, С. В. Аникуев. - Зерноград: АЧГАА, 2013. - 108 с.

125. Цыганков, Б. К. Имитационное моделирование характеристик солнечных модулей [Текст] // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Сб. статей по материалам 71-й науч.-практич.конфер. преподавателей по итогам НИР за 2015 г. - КубГАУ, 2016. - С. 345-347.

126. Чернецкий, А. М. Оценка экономической эффективности использования накопителей электроэнергии в энергосистеме [Текст] / А. М. Чер-нецкий // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика: междунар. научно-технич. журнал. -

125

2013. - №4. -С. 21-28.

127. Черных, И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. - М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. - 288 с.: ил.

128. Чиндяскин, В. И. Проблемы и перспективы развития науки и энергетики на примере Оренбургской области [Текст] / В. И. Чиндяскин // Материалы Всерос. электротехнического конгресса, 2005. - С. 35.

129. Шерьязов, С. К. Использование солнечной энергии в системах автономного энергоснабжения [Текст] / А. С. Чигак, С. К. Шерьязов // Mongolian Journal of Agricultural Sciences. - 2015. - № S2. - С. 68-70.

130. Шерьязов, С. К. Особенности использования возобновляемой энергии в сельском хозяйстве [Текст] / С. К. Шерьязов, О. С. Пташкина-Гирина // АПК России. - 2013. - Т. 66. -С. 95-101.

131. Шерьязов, С. К. Исследование основных характеристик солнечной батареи в видимой части спектрального излучения источника света // Достижения науки - агропромышленному производству, 2013. -С. 208.

132. Электроснабжение сельского хозяйства [Текст]: Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / И. А. Будзко, Т. Б. Ле-щинская, В. И. Сукманов. - М.: Колос, 2000. - 536 с.: ил.

133. Юдаев, И. В. Опыт и перспективы использования ВИЭ в Калмыкии, Волгоградской и Астраханской областях [Текст] / И. В. Юдаев, Н. М. Веселова, С. А. Ракитов // Энергоэффективность и энергосбережение: материалы конференции. - Краснодар, 2012. - С. 92-99.

134. Airlift Pump plus Axial Flow Pump running on Solar PV for efficient wa-terpumping. - Режим Доступа: https: // www.jovoto.com/ pro-jects/greenpeacechallenge/ ideas/32580 (англ.).

135. B. van Campen, D.Guidiand, G. Best. Solar photovoltaics for sustainable agriculture and rural development / Environment and Natural Resources Working Paper No. 2.- FAO, Rome, 2000 - 76 pp. (англ.).

136. Barton J.P., Infield D.G. Energy storage and its use with intermittent re-

126

newable energy // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2004. V. 19. N 2.P. 441-448 (англ.).

137. Camara M.A., Djellad A., Logerais P.O., Riou O., Durastanti J.F. Modeling of a Hybrid Energy Storage System Supplied by a Photovoltaic Source to Feed a DC Motor // International Journal of Sustainable and Green Energy. Vol. 2, No. 6, 2013 (англ.).

138. Dougal R.A., Senior Member (IEEE), Shengyi Liu, Member (IEEE), and Ralph E. White.Power and Life Extension of Battery-Ultracapacitor Hybrids // IEEE Transactions on components and packaging technologies, Vol. 25, No. 1, March 2002 (англ.).

139. M. Seifi, A.Bt. CheSoh, N. Izzrib. Abd.Wahab, M. Khair B. Hassan. A Comparative Study of PV Models in Matlab/Simulink // International Scholarly and Scientific Research & Innovation. - №7(2). - 2013. - р. 97.

140. Martins C.I.M. New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability // Aquacultural Engineering. - 2010. - Vol.43, Issue 3. - P. 83-93 (англ.).

141. PatilSahebrao N., R. C. Prasad. Design and simulation of MPPT algorithm for solar energy system using Simulink model // International Journal of Research in Engineering and Applied Sciences, 01, 2014 - рр. 37-40.

142. Patrick D. O'Rourke. The Economics of Recirculating Aquaculture Systems. - Режим доступа: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/ down-load?doi = 10.1.1.561.7599 &rep=rep1&type=pdf (англ.).

143. Robert Foster, MajidGhassemi, Alma Cota. Solar energy: Renewable Energy and the Environment // USA: CRC Press. - 2009. (англ.).

144. S.Said, A.Massoud,M.Benammar, S.Ahmed. A Matlab/Simulink-Based Photovoltaic Array Model Employing SimPowerSystems Toolbox // Journal of Energy and Power Engineering 6 (2012). - рр. 1965-1975 (англ.).

145. T. Salmi, M. Bouzguenda, A. Gastli, A. Masmoundi. MATLAB/Simulink Based Modelling of Solar Photovoltaic Cell // International Journal of Renewable energy researcg. №2.2012.-рр. 213-218 (англ.).

127

ПРИЛОЖЕНИЯ

Фотоэлектрические станции для рыбоводных хозяйств

Автономная СФЭУ для форелевого хозяйства, Краснодарский край, п. Красная Поляна, Рсолн,- 3кВт (пик); Рвых,- бкВА, Акб - 45 кВтч (http://www.solarcenter.ru/objects/12)

Гибридная ветро-солнечная электростанция для дома рыбака, Краснодарский край, ст. Новоивановская, Рсолн.- 1кВт (пик); Рвых.- 2,4кВт, Акб - 8 кВтч

(http://www.solarcenter.ru/objects/12)

Автономная ветро-солнечная установка для бригадного дома нерестово-выростного хозяйства, Краснодарский край, х. Красная Звезда

Принципиальная схема и спецификация экспериментальной установки

Перечень элементов схемы

Поз. Обозначение Наименование Кол. Примеч.

1 QS1 Выключатель нагрузки ОС 16А, 2п 1

2 QF1-3 Автоматический выключатель С63 3

3 QF5 Автоматический выключатель С16 1

4 QF4 Автоматический выключатель С2 1

5 FU1 Предохранитель 70 А 2

6 BL1.2 Солнечные модули 2

7 GB1 Аккумуляторная батарея 12В, 40 А ч 2

8 U1 Контроллер заряда АКБ, Steca 1515 1

9 U2 Автономный инвертор, Steca AJ-500 1

10 С1-С 6 Суперконденсаторы 2,7В, 3000 Ф 6

11 KL1 Злектромагнитное реле, 50А 1

12 HL1, HL2 Светодиодные индикаторы, 12 В 2

13 HL3 Лампа сигнальная, 220 В 1

14 SB1 Кнопка с фиксацией 1

15 S1 Контакт реле, П/1К 1

16 SA1 Переключатель режим.: Ручн./АВт. 1

17 VD Диод защитный, 20А 1

18 VD1 Диод силовой защитный, 50А 1

19 VD2 Диод защитный 1

20 R1.R2 Резисторы, 130 Ом 2

Измерительные приборы

21 PV1 Вольтметр стрелочный, =50 В 1

22 PV2 Вольтметр цифровой, =20В 1

23 PV3 Вольтметр стрелочный, -250 В 1

24 РА 1 Амперметр стрелочный, =20 А 1

25 РА2 Амперметр стрелочный, ~10А 1

26 ИП Цифровой запоминающий осциллограф 1

Результаты экспериментальных измерений

Измерение напряжения на батарее ионисторов при заряде от солнечной батареи при различной величине интенсивности энергетической освещенности

Акт внедрения в производственный процесс

УТВЕРЖДАЮ

Клеоиап

(f Лже>

АКТ

внедрении ¡ернического мрем.юження но использованию автономной фотоэлектрической установки дли мигании электронриемников фермерского хомйства

Мы. иижеполпнеавшнеся. с одной стороны представители ФГОУ ВО «Кубанский ГАУ им. И.Т. Трубилина» н лице к.т.н., профессора Цыганкова Ь.К.. аспиранта Козюкова Д.А. и представителями (XX) «Клеопатра» с другой. составили настоящий акт в том. что ,отработанное на кафедре ЭТ и BII) техническое предложение по использованию автономной фотоэлектрической установки для питания мектроириемников фермерского хозяйства внедрено в произвола венный процесс (XX) «Клеопатра»

На бате фермерского хозяйства (КК) ««Клеопатра»», расположенного в Приморско-Ахтарском районе Краснодарского края. проведены производственные измерения на находящейся в эксплуатации солнечной фотоэлектрической установке номинальной выходной мощностью 2.5 кВт.

' На основании полученных сведений составлена ведомость электроприемников. В результате проведенных измерений были получены и проанализированы по основным характеристикам суточные i рафики электрической нагру тки для летнего и зимнего периодов.

Су точные графики нагрузки имеют следующие характеристики: - коэффициент заполнения находится в пределах 0.IX...0.2I: коэффициент неравномерности 0.1 .0.25; максимальный диапазон регулировани янагру тки I...2.4 кВт;

Акт внедрения в учебный процесс

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. V рессор

о С.М.

« // »

32017 г.

АКТ

об использовании результатов кандидатской диссертационной работы соискателя Козюкова Дмитрия Александровича в учебном процессе

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина» на факультете энергетики

Комиссия в составе: председателя — заведующего кафедрой «Электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии» О.В. Григораш; членов комиссии - д.т.н., профессора кафедры P.A. Амерханова; к.т.н., профессора кафедры К.А. Гарькавого, составила настоящий акт в том, что результаты диссертационной работы Д.А. Козюкова на тему «Параметры и режимы работы фотоэлектрических установок для фермерских рыбоводных хозяйств», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, использованы в учебном процессе на факультете энергетики.

Комиссия установила, что результаты диссертационной работы Д.А. Козюкова использованы в учебном процессе при изучении дисциплин «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии», «Электроника» на кафедре «Электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии».

Комиссия считает, что материалы диссертации, рассматриваемые при изучении дисциплин «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии», «Электроника» соответствуют требованиям государственных образовательных стандартов при подготовке бакалавров и магистров по направлениям: 35.03.06 и 13.03.02.

Председатель комиссии:

Члены комиссии:

P.A. Амерханов " К.А. Гарькавый

О.В. Григораш