ГОСТ Р 56124.1-2014 Возобновляемая энергетика. Гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенные для сельской электрификации. Рекомендации. Часть 1. Общее введение для сельской электрификации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Возобновляемая энергетика

ГИБРИДНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ СЕЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ. РЕКОМЕНДАЦИИ

Часть 1

Общее введение для сельской электрификации

IEC/TS 62257-1:2003

Recommendations for small renewable energy and hybrid systems for rural electrification — Part 1: General introduction to rural electrification

(MOD)

Издание официальное

Москва

Стенда ртинформ 2015

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» и Государственным научным учреждением Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии на основе собственного аутентичного перевода на русский язык документа, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 330 «Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 сентября 2014 г. N9 1135-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному документу МЭК/ТС 62257-1:2003 «Возобновляемая энергетика. Гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенные для сельской электрификации. Рекомендации. Часть 1. Общее введение для сельской электрификации» (IEC/TS 62257-1:2003 «Recommendations for small renewable energy and hybrid systems for rural electrification — Part 1: General introduction to rural electrification») путем изменения отдельных фраз, которые вьщелены в тексте курсивом.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет особенностей объекта и аспекта стандартизации, характерных для Российской Федерации

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальный текст изменении и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» . В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация. уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

© Стандартинформ. 2015

Настоящий стандарт не может быть воспроизведен. тиражи рован и распространен в качестве официал ьного издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

и

Содержание

in

Введение

Настоящий стандарт является частью комплекса национальных стандартов по возобновляемой энергетике, разрабатываемых на основе стандартов Международной электротехнической комиссии МЭК 257 «Возобновляемая энергетика».

Целью группы стандартов на основе МЭК 622S7 является обеспечение различных участников проектов электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей) (эксплуатирующий персонал, поставщики, кураторы проекта, установщики оборудования и др.) документацией по установке работающих на основе возобновляемых источников энергии и гибридных энергетических систем переменного тока номинальным напряжением до 500 В. постоянного тока номинальным напряжением до 750 В и номинальной мощностью до 100 кВА.

Гоуппа стандартов на основе МЭК 622S7 содержит рекомендации по:

а) выбору необходимой системы в требуемом месте:

б) проектированию этой системы;

а) эксплуатации системы и поддержанию ее в рабочем состоянии.

Требования и нормы. установленные в группе национальных стандартов ГОСТР. разработан• ных на основе МЭК62257, не являются исчерпывающими для реализации проектов злектрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей) Российской Федерации. Данные стандарты содействуют использованию возобновляемых источников энергии в электрификации сельских районов, и в настоящее время они не содержат требований к разработке экологически чистых технологий (выбросы СО_г углеродных кредитов и т. д.).

Содержание группы стандартов на основе МЭК 62257является целостным с разбиением на части, отражающие вопросы безопасности и устойчивого развития систем электроснабжения при минимальной стоимости издержек за срок службы. Одной из основных целей данной группы стандартов является обеспечение необходимых требований в области применения малых электростанций на основе возобновляемых источников энергии и гибридных автономных систем электроснабжения.

В настоящем стандарте представлены общие положения по вопросам электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей). Требования настоящего стандарта носят рекомендательный характер.

Поструктуре построения и изложению требований настоящий стандарт является модифицированным к IEC/TS 62257-1. который входит в группу международных стандартов МЭК 62257. состоящую из следующих частей:

• Часть 1. Общее введение для сельской электрификации;

• Часть 2. Требования к характеристикам систем электрификации;

• Часть 3. Разработка и управление проектом;

• Часть 4. Выбор и конструирование системы;

• Часть 5. Электробеэопасность:

• Часть 6. Приемка, эксплуатация, техническое обслуживание и замена;

– Часть 7. Генераторы;

• Часть 8. Аккумуляторы и преобразователи;

• Часть 9. Интегрированные системы:

• Часть 10. Распределение энергии:

– Часть 11. Конструкция сетей;

– Часть 12. Приборы.

Для облегчения пользования настоящим стандартом изменен стиль изложения требований без изменения технического содержания и смысла требований по отношению к аутентичному переводу на русский язык применяемого международного стандарта.

ГОСТ Р 56124.1—2014 (IEC/TS 62257-1:2003)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Возобновляемая энергетика

ГИБРИДНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ» ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ СЕЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ. РЕКОМЕНДАЦИИ

Часть 1

Общее введение для сельской электрификации

Renewable power engineering. Small renewable energy and hybrid systems (or rural electrification. Recommendations- Part 1. General introduction to rural electnfcation

Дата введения — 2016—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на децентрализованные системы электроснабжения сельских объектов (децентрализованных потребителей) в случаях, еспи эти потребители электрической энергии (электроэнергии) слишком малы (потребляемая ими мощность) и/или они находятся на значительном удалении от централизованной (национальнои/региональной) электрической сетей, и подключение к ней является экономически невыгодным.

2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте приведены нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 19431—84 Энергетика и электрификация. Термины и определения

ГОСТ Р 54100—?010 Нетрадиционные технологии. Возобновляемые источники энергии. Основные положения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить бедствие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользований — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю тНациональные стандарты». который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя <гНациональные стандарты» за текущий год. Вели заменен ссылочный стандарт. на который дана недатированная ссылка, торекомен-дуется использоеать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Вели заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Вели после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение. затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссыпку.

3 Термины, определения и сокращения

8 настоящем стандарте применяются термины по ГОСТР 54100 и ГОСТ 19431. а также следующие термины с соответствующими определениями:

Издание официальное

3.1 аккумулирование: Накапливание электроэнергии, произведенной одним из генераторов системы. которая может быть напрямую передана в электрическую систему.

3.2 ВИЗ: Возобновляемые источники энергии.

3.3 гибридная система: Энергетическая система с несколькими источниками электрической энергии (генераторами), использующими не менее двух разных технологии производства электроэнергии.

3.4 индивидуальная система электроснабжения; ИСЭ: Энергетическая система, которая снабжает один сельский объект (децентрализованного потребителя) электрической энергией, выработанной микроэлектростанцией, которая использует, как праеило. один энергетический ресурс.

3.5 коллективная система электроснабжения; КСЭ: Энергетическая система, которая снабжает несколько сельских объектов (децентрализованных потребителей) электрической энергией, выработанной микроэлектростанцией. которая использует один или несколько энергетических ресурсов.

3.6 микросеть: Электрическая сеть, которая перераспределяет мощность менее 50 кВА и питается от микроэлектростанции.

3.7 микроэлектростанция: Электростанция, которая вырабатывает менее 50 кВА посредством использования одного энергетического ресурса или гибридной системы.

3.8 система электроснабжения без диспетчеризации: Система, которая является зависимой от энергетического ресурса: требуемая мощность не всегда может быть доступна в условное время.

3.9 система электроснабжения с диспетчеризацией: Источник (генератор) или система являются управляемыми, если в любой момент времени они могут выработать требуемую электроэнергию (например, дизель-генератор является управляемойсистемой. а генератор на основе ВИЭ. как правило, нет).

4 Возможные решения для сельской электрификации

При разработке концепции электрификации для страны в целом или отдельного региона необходимо учитывать целевую ситуацию в среднесрочной (10 лет) и долгосрочной (от 20 до 30 лет) перспективе. Это необходимо для того, чтобы генеральный план электрификации страны или региона был разработан исходя из самой низкой стоимости жизненного цикла предложенного решения. По существу, генеральный план должен учитывать как расширение централизованной (национальной/региональ-ной) электрической сети, так и решения, связанные с использованием децентрализованных систем электроснабжения.

В генеральном плане должен быть представлен выбор между двумя способами электрификации: централизованная (национальная/региональная) электрическая сеть или децентрализованная система электроснабжения; а также определены сроки, наиболее подходящие для реализации данного проекта. При реализации проектов электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей), каждый сельский объект (децентрализованный потребитель) должен быть исследован на предмет определения необходимых социологических, экономических и геофизических данных. При этом должна быть оценена потребность каждого сельского объекта (децентрализованного потребителя) в объеме электроснабжения. Данная оценка должна включать в себя возможные изменения потребляемой мощности в зависимости от прогноза экономического развития каждого сельского объекта (децентрализованного потребителя). Также для эффективности разработки проекта электрификации и оценки объема необходимых капиталовложений должны быть приняты во внимание социальные и демографические особенности развития каждого сельского населенного пункта/объекта э лектрифи кации.

Цели электрификации могут быть достигнуты путем установки децентрализованной системы электроснабжения. если в некоторых местах иесколькосельских объектов (децентрализованных потребителей) могут быть (экономически) соединены. Может быть предусмотрено интегрирование или распределение таких систем электроснабжения. В проекте электрификации рекомендуется рассматривать целесообразность объединения локальных сетей и распределенных источников генерации электрической энергии на основе ВИЭ.

Для выбора характеристик проекта электрификации и удобного графического представления генерального плана рекомендуется применять географические информационные системы (при их наличии). В таком представлении каждый сельский объект (децентрализованный потребитель) может быть идентифицирован на соответствующей карте с цветовыми кодами, изображающими соответствующий тип электроснабжения.

Кроме того, на таком генеральном плане сельские объекты (децентрализованные потребители) могут быть расположены по приоритетам для дальнейшего планирования работы по электрификации на ежегодной или 5- летней основе. При этом эффективность затрат на электрификацию сельских объектов (децентрализованных потребителей) рассматривается как один из наиболее значимых приоритетных критериев.

Данный критерий является менее решающим для развитых стран и критическим для развивающихся. Моделирование также может быть выполнено путем изменения всех необходимых параметров, чтобы произвести всесторонний экономический анализ выбираемой системы электроснабжения. На рисунке 1 приведен пример перспективы (развития) электрификации в соответствии с методологией графического представления генерального плана.

Паял* 1 р<а5ст попврслжтшмоя

ГС* л работ по гм рам шшмов япактр*ф*ещ*

Нами юшпфомтея тлласгмвнаасматше яткяфосмЁбатш

Июлира—— голлвсгиьнеясистаы* шшлгфсоюбжшя

Июлиро—муц—цушм* immpoetafomen

Ллнтсвт

Рисунок 1 — Пример перспективы (развития) электрификации по генеральному плену

5 Децентрализованная система электроснабжения

Использование децентрализованной системы электроснабжения в сельской электрификации предназначено для обеспечения электричеством объектов, расположенных в сельской местности, которые по причине экономической нецелесообразности не могут быть подключены к национальной сети.

В большинстве случаев, такие объекты/пункты потребления будут включать в себя следующие типы потребителей:

– специфические процессы (например, общественные насосные станции, центры зарядки аккумуляторов);

– отдельно стоящие дома:

. оборудование и объекты общего использования (например, упичиое освещение, школы, поликлиники и центры социальной защиты, культовые объекты, административные здания и т. д.);

• объекты предпринимательской деятельности (например, мастерские, небольшие производства, объекты торговли и т. д.).

Децентрализованные системы электроснабжения подразделяются на два основных вида:

– ИСЭ. которые поставляют электроэнергию одному потребителю (как правило, с одним источником энергии):

– КСЭ. которые поставляют электроэнергию нескольким потребителям с помощью одного или нескольких источников энергии.

ИСЭ состоят из двух подсистем:

• подсистемы генерирования электроэнергии:

• подсистемы потребления электроэнергии (электроустановок пользователя).

КСЭ состоят из трех подсистем:

• подсистемы генерирования электроэнергии: данная подсистема связана с микроэлектростанцией:

• подсистемы распределения электроэнергии: данная подсистема связана с микрораспределением (микросетъ);

• подсистемы индивидуального потребления, в том числе электропроводки и электроустановок пользователей.

Примечание — Приставка «микро» для микроэлектростаиции характеризует низкий уровень производства электроэнергии (от нескольких кВА до нескольких десятков кВА). Приставка «микро» для микрораслределеиия характеризует ограниченный уровень лередачи электроэнергии.

КСЭ могут применяться для относительно густонаселенных сельских районов, например, крупных сел, тогда как ИСЭ могут применяться для разнообразных малонаселенных территорий и/или изолированных индивидуальных хозяйств.

Решение о том, использовать ИСЭ или КСЭ следует принимать исходя из двух технологических решений и расчета относительных затрат. Данный анализ, должен учитывать соответствующие социально-экономические аспекты.

На окончательное решение также могут повлиять другие факторы, например ежедневное время работы. Разработка простых систем электроснабжения с использованием дизель генераторов и микрораспределительных сетей требуется для совместного разделения и распределения электроэнергии между потребителями. Как правило, диэельгенераторы применяются интенсивно в течение ограниченного периода времени в течение дня. например между 19 и 22 ч.

Использование гибридных микроэлектростанций позволяет повысить надежностьэлектроснабже-ния. Электрическая энергия производится от возобновляемых источников энергии (когда доступны) и накапливается в аккумуляторах. Электроснабжение должно быть обеспечено в течение большей части дня (иногда весь день). Дополнительная электрическая энергия может производиться генератором, когда энергии возобновляемых источников недостаточно.

Многие развивающиеся страны отличаются достаточно низким спросом на электроэнергию в сельской местности и одновременно имеют ограниченные возможности для ее оплаты. Потребности индивидуальных потребителей обычно составляют от нескольких десятков до нескольких тысяч Вт/ч в день. В развитых странах потребность в электроэнергии выше, как и ожидаемое качество обслуживания.

Выбор решения ИСЭ может быть вполне оправданным, если сельские объекты (децентрализованные потребители) рассредоточены. При низком индивидуальном электропотреблении стоимость небольших систем электроснабжения может быть относительно низкой при условии, что имеется потребность в больших количествах таких систем. В таблице 1 приведены некоторые примеры преимуществ и недостатков индивидуальных и коллективных систем электроснабжения.

Таблица 1 — Некоторые преимущества и недостатки ИСЭ и КСЭ

8 обоих случаях используемые электрические приборы должны быть малой мощности/энергосбе-регающего типа, например люминесцентное освещение высокой производительности. Электрические приборы малой мощности/энвргосбврвгающвго типа имеют существенный недостаток, в связи с тем. чтоони стоят дороже, чем стандартные электрические приборы. Например, освещение с энергосберегающими лампами значительно дороже, чем вольфрамовые лампы накаливания.

Использование энергосберегающих или эффективных нагрузок должно бытьобязательным в проектах децентрализованных систем электроснабжения. Это означает, что в состав пакета электроснабжения должна быть включена поставка энергосберегающего оборудования. Данная поставка должна включать, как минимум, энергосберегающие пампы, а также механизмы (порядок) приобретения энергосберегающей и высокоэнергоэффективной техники (оборудования, приборов).

УДК 621.311.26:006.354 ОКС 27.60

27.180

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, микроэлектростаиция, индивидуальная система электроснабжения, коллективная система электроснабжения, микросетъ. перспективная электрификация. энергосберегающее оборудование, энергоэффективность

Редд trap Г. в. Зотове Технический редактор ЯИ. Прусакова Коррекгор И.А Королеве Компьютерная верстка И.А Малеиконои

Сдано е набор 16.09 2015. Подписано о печать 02.10.2015. Формат 60 < 84^. Гарнитура А риал.

Уел. печ. л. 1.40. Уч.*иад. п. 1.00 Тираж 29 экэ Зав. 3191.

Издано и отпечатано ао . 123995 Москва. Гранатный пер.. 4. «vwwgoslinio.ru mfo@gost<nforu