Solar Energy Development Prospects in the Republic of Dagestan

  • Руслан [Ruslan] Сергеевич [S.] Цгоев [Tsgoev]
  • Арслан [Arslan] Алиевич [A.] Алиев [Aliev]
  • Аминджон [Amindzhon] Рахмон [R.] Зокирзода [Zokirzoda]
Keywords: solar energy, photovoltaic and solar thermal power plants, electricity shortage

Abstract

Solar energy development prospects in the Republic of Dagestan are analyzed. The expected amount of electricity generated by solar power plants is estimated. The data obtained have shown that this region has a sufficient potential for the development of solar energy, which makes it possible to compensate for the shortage of electricity generation in the Dagestan electric power system equal to 3.1 billion kWh per annum. Electric power generation versions implying the use of photovoltaic converters (PVC), a solar tower with Rankine cycle planar heliostats (STPP), and a Stirling cycle parabolic dish heliostat (PDPP) are considered. In terms of technical and economic indicators, the PDPP is more preferable, and good prospects of the system are beyond doubt. However, more matured PVC and STPP technologies are presently put is use on a mass scale in the big energy sector. In view of a significant scatter in the technical and economic indicators around the world, for the PVC, STPP and PDPP technologies to be compared in a correct way, they should be implemented according to the standards and prices of one country. The kinds of renewable energy sources that are probabilistic in nature should be considered in the big electric power industry as backup-and-replacement sources; i.e., their function is to save hydrocarbon and, to a certain extent, nuclear fuel. The introduction of these technologies in the Republic of Dagestan will make it possible to save a significant amount of hydrocarbon fuel in the United Power System of South (for example, 706329114 m3 of gas, which necessary to generate the amount of electricity equal to the above-mentioned shortage, by thermal power plants operating with efficiency equal to 40%). This is important, because the absolute calm in 2021 in the European wind energy caused a jump in the spot price of gas up to $1969 for thousand cubic meters, whereas the price of Gazprom's exports to the far abroad was $313.4 for thousand cubic meters. When exporting gas at these prices, the state will receive $1390762026 or $221363544, respectively, and $191028200 when exporting electricity directly in the amount of the above-mentioned shortage. The obtained study results can be used in the development of regional and local programs of stimulating investments in the renewable energy. Gas exports are currently more profitable than the direct exports of electricity, and the proceeds gained from the gas exports should preferably be invested in the further development of renewable energy.

Information about authors

Руслан [Ruslan] Сергеевич [S.] Цгоев [Tsgoev]

Dr.Sci. (Techn.), Professor of Hydro Power Engineering and Renewable Energy Sources Dept., NRU MPEI, e-mail: TsgoyevRS@mpei.ru

Арслан [Arslan] Алиевич [A.] Алиев [Aliev]

Master's Student of Hydro Power Engineering and Renewable Energy Sources Dept., NRU MPEI, e-mail: AliyevAA@mpei.ru

Аминджон [Amindzhon] Рахмон [R.] Зокирзода [Zokirzoda]

Ph.D.-student of Hydro Power Engineering and Renewable Energy Sources Dept., NRU MPEI, e-mail: aminjon-95_tj@mail.ru

References

1. Rodrigo A. Solar Energy: The Use of Solar Radiation for the Production of Electricity in Brazil. Redencao: University of International Integration of Afro-Brazilian Lusophony, 2018. Pp. 12—33.
2. Keicy A. Concentrated Thermosolar Energy: Current Context and Future Perspectives. Palmas: Federal University of Tocantins, 2019. Pp. 8—23.
3. Демидов Е. «Зеленая» энергетика в России: будущее уже наступило [Электрон. ресурс] www.neftianka.ru/zelenaya-energetika-v-rossii-budushhee-uzhe-nastupilo/ (дата обращения 11.03.2021).
4. Дагестанское РДУ. Филиал АО «СО ЕЭС» [Офиц. сайт]. www.so-ups.ru (дата обращения 08.03.2021).
5. Федеральная служба государственной статистики: промышленное производство [Офиц. сайт]. www.rosstat.gov.ru/enterprise_industrial (дата обращения 09.03.2021).
6. Алибеков А., Османов А., Кадимов М. Дагестан энергетический: неизбежный кризис или возможный ренессанс [Электрон. ресурс] www.riaderbent.ru (дата обращения 10.03.2021).
7. Photovoltaic Geographical Information System: European Commission [Офиц. сайт] www.re.jrc.ec.europa.eu (дата обращения 07.03.2021).
8. База данных «Meteonorm» [Офиц. сайт] www.meteonorm.com (дата обращения 10.03.2021).
9. Дерюгина Г.В., Карпов Н.Д., Шуркалов П.С. Расчет ресурсов ветровой и солнечной энергетики: метод указания к выполнению курсового проекта. М.: Изд-во МЭИ, 2019.
10. Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В., Кузнецова В.А., Малинин Н.К. Солнечная энергетика. М.: Издат. дом МЭИ, 2011.
11. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. М.: Энергоатомиздат, 1990.
12. База данных NASA [Офиц. сайт] www.nasa.gov (дата обращения 20.10.2021).
13. Метеорологический сайт «Расписание погоды» [Офиц. сайт] www.rp5.ru/ (дата обращения 08.03.2021).
14. Альтернативная энергетика. Самые большие солнечные электростанции. [Электрон. ресурс] www.nova-sun.ru/alternativnaya-energetika/krupnejshie-solnechnye-elektrostantsii (дата обращения 07.03.2021).
15. Проект «Айванпа»: или как гиганты инвестируют в ВИЭ [Электрон. ресурс] www.habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/375177/ (дата обращения 07.07.2021).
16. Фурье Ж.-П. Самая эффективная в мире система солнечного электричества. [Электрон. ресурс] www.theguardian.com/environment/2015/may/13/could-this-be-the-worlds-most-efficient-solar-electricity-system (дата обращения 09.09.2021).
17. Тидд Ч. Отчет об установке SES Maricopa Solar SunCatcher. Альянс возобновляемых сообществ SLV Сагуаш Колорадо [Электрон. ресурс] www.basinandrangewatch.org/StirlingDish.html (дата обращения 07.07.2021).
18. Кириллов Н.Г. Двигатели Стирлинга — технологический прорыв в автономной энергетике XXI в. [Электрон. ресурс] www.sovmash.com/node/98 (дата обращения 09.07.2021).
19. Цены газа в Европе [Электрон. ресурс] www.rbc.ru/rbcfreenews/61a4b82e9a794783ae962a38 (дата обращения 22.12.2021).
20. Цена экспорта «Газпрома» в дальнее зарубежье в 3 квартале составила $314.4/тыс. куб. м. [Электрон. ресурс] www.interfax.ru/business/805458 (дата обращения 22.12.2021).
21. Экспортная цена электричества превысила допандемийный уровень. [Электрон. ресурс] www.iz.ru/1205519/2021-08-11/eksportnaia-tcena-elektrichestva-prevysila-dopandemiinyi-uroven (дата обращения 20.12.2021).
---
Для цитирования: Цгоев Р.С., Алиев А.А., Зокирзода А.Р. Перспективы развития солнечной энергетики в Республике Дагестан // Вестник МЭИ. 2021. № 3. С. 71—81. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-3-71-81.
#
1. Rodrigo A. Solar Energy: The Use of Solar Radiation for the Production of Electricity in Brazil. Redencao: University of International Integration of Afro-Brazilian Lusophony, 2018:12—33.
2. Keicy A. Concentrated Thermosolar Energy: Current Context and Future Perspectives. Palmas: Federal University of Tocantins, 2019:8—23.
3. Demidov E. «Zelenaya» Energetika v Rossii: Budushchee Uzhe Nastupilo [Elektron. Resurs] www.neftianka.ru/zelenaya-energetika-v-rossii-budushhee-uzhe-nastupilo/ (Data Obrashcheniya 11.03.2021). (in Russian).
4. Dagestanskoe RDU. Filial AO «SO EES» [Ofits. Sayt]. www.so-ups.ru (Data Obrashcheniya 08.03.2021). (in Russian).
5. Federal'naya Sluzhba Gosudarstvennoy Statistiki: Promyshlennoe Proizvodstvo [Ofits. Sayt]. www.rosstat.gov.ru/enterprise_industrial (Data Obrashcheniya 09.03.2021). (in Russian).
6. Alibekov A., Osmanov A., Kadimov M. Dagestan Energeticheskiy: Neizbezhnyy Krizis ili Vozmozhnyy Renessans [Elektron. Resurs] www.riaderbent.ru (Data Obrashcheniya 10.03.2021). (in Russian).
7. Photovoltaic Geographical Information System: European Commission [Ofits. Sayt] www.re.jrc.ec.europa.eu (Data Obrashcheniya 07.03.2021).
8. Baza Dannykh «Meteonorm» [Ofits. Sayt] www.meteonorm.com (Data Obrashcheniya 10.03.2021).
9. Deryugina G.V., Karpov N.D., Shurkalov P.S. Raschet Resursov Vetrovoy i Solnechnoy Energetiki: Metod Ukazaniya k Vypolneniyu Kursovogo Proekta. M.: Izd-vo MEI, 2019. (in Russian).
10. Vissarionov V.I., Deryugina G.V., Kuznetsova V.A., Malinin N.K. Solnechnaya Energetika. M.: Izdat. Dom MEI, 2011. (in Russian).
11. Tvaydell Dzh., Ueyr A. Vozobnovlyaemye Istochniki Energii. M.: Energoatomizdat, 1990. (in Russian).
12. Baza Dannykh NASA [Ofits. Sayt] www.nasa.gov (Data Obrashcheniya 20.10.2021).
13. Meteorologicheskiy Sayt «Raspisanie Pogody» [Ofits. Sayt] www.rp5.ru/ (Data Obrashcheniya 08.03.2021). (in Russian).
14. Al'ternativnaya Energetika. Samye Bol'shie Solnechnye Elektrostantsii. [Elektron. Resurs] www.nova-sun.ru/alternativnaya-energetika/krupnejshie-solnechnye-elektrostantsii (Data Obrashcheniya 07.03.2021). (in Russian).
15. Proekt «Ayvanpa»: ili Kak Giganty Investiruyut v VIE [Elektron. Resurs] www.habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/375177/ (Data Obrashcheniya 07.07.2021).
16. Fur'e Zh.-P. Samaya Effektivnaya v Mire Sistema Solnechnogo Elektrichestva. [Elektron. Resurs] www.theguardian.com/environment/2015/may/13/could-this-be-the-worlds-most-efficient-solar-electricity-system (Data Obrashcheniya 09.09.2021). (in Russian).
17. Tidd Ch. Otchet ob Ustanovke SES Maricopa Solar SunCatcher. Al'yans Vozobnovlyaemykh Soobshchestv SLV Saguash Kolorado [Elektron. Resurs] www.basinandrangewatch.org/StirlingDish.html (Data Obrashcheniya 07.07.2021). (in Russian).
18. Kirillov N.G. Dvigateli Stirlinga — Tekhnologicheskiy Proryv v Avtonomnoy Energetike XXI v. [Elektron. Resurs] www.sovmash.com/node/98 (Data Obrashcheniya 09.07.2021). (in Russian).
19. Tseny Gaza v Evrope [Elektron. Resurs] www.rbc.ru/rbcfreenews/61a4b82e9a794783ae962a38 (Data Obrashcheniya 22.12.2021). (in Russian).
20. Tsena Eksporta «Gazproma» v Dal'nee Zarubezh'e v 3 Kvartale Sostavila $314.4/tys. kub. m. [Elektron. Resurs] www.interfax.ru/business/805458 (Data Obrashcheniya 22.12.2021). (in Russian).
21. Eksportnaya Tsena Elektrichestva Prevysila Dopandemiynyy Uroven'. [Elektron. Resurs] www.iz.ru/1205519/2021-08-11/eksportnaia-tcena-elektrichestva-prevysila-dopandemiinyi-uroven (Data Obrashcheniya 20.12.2021). (in Russian).
---
For citation: Tsgoev R.S., Aliev A.A., Zokirzoda A.R. Solar Energy Development Prospects in the Republic of Dagestan. Bulletin of MPEI. 2021;3:71—81. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-3-71-81.
Published
2022-06-06
Section
Renewable Energy Installations (05.14.08)