Методика расчета мощности фотоэлектрических панелей  для объектов микрогенерации

Сергей Владимирович Митрофанов; Вячеслав Владимирович Петров

doi:10.17213/0136-3360-2023-4-80-85

Авторы

Сергей Владимирович Митрофанов Оренбургский государственный университет
Вячеслав Владимирович Петров Оренбургский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-4-80-85

Ключевые слова:

солнечная электростанция, возобновляемые источники энергии, солнечная инсоляция, фотоэлектрические панели

Аннотация

Анализ последних законодательных актов Российской Федерации, касающихся возобновляемой энергетики, показал, что в настоящее время возможно подключение объектов микрогенерации в общую систему электроснабжения. Перспективное направление – развитие солнечной энергетики как в промышленных масштабах, так и в индивидуальном использовании физическими лицами, что требует оценки экономической эффективности. Разработана методика расчета мощности солнечной электростанции для электроснабжения частного жилого дома, представлен расчет нагрузок дома с целью оценки объема электропотребления электроприемниками. Выполнен расчет требуемой мощности сетевой солнечной электростанции, подключаемой к системе электроснабжения жилого дома. Приведены две методики расчета нагрузок жилого дома. Среднемесячные значения солнечной инсоляции за последние 20 лет приняты из открытых источников в месте установки солнечной станции. Вырабатываемая электроэнергия солнечной станцией рассчитана с учетом потерь при преобразовании постоянного тока в переменный, потерь в кабельных линиях, загрязнения и деградации фотоэлектрических панелей. Мощность солнечной станции подобрана на основе расчетных нагрузок, данных о солнечной инсоляции для жилого дома в г. Оренбурге. Рассчитано количество вырабатываемой электроэнергии солнечной станцией. Приведено сравнение выработанной и потребленной электроэнергии. Результаты исследований показали, что методика может быть использована для предварительной оценки потенциала солнечной энергии произвольного географического региона.

Биографии авторов

Сергей Владимирович Митрофанов, Оренбургский государственный университет

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электро- и теплоэнергетика», директор Института энергетики, электроники и связи, Оренбургский государственный университет

Вячеслав Владимирович Петров, Оренбургский государственный университет

аспирант, Оренбургский государственный университет

Библиографические ссылки

Пенджиев А.М., Назаров С.Г. Методика расчета технико-экономического обоснования солнечной энергетической стан-ции // Заметки ученого. 2020. № 9. С. 60 – 73. EDN FPPFVK.

Ахмедов Х.М., Салиев М.А., Джураев Э. Расчёт параметров автономной солнечной электрической станции для заго-родного дома // Доклады Академии наук Республики Таджикистан. 2018. Т. 61, № 4. С. 366 – 372. EDN YOEFZZ.

Методика определения графика нагрузки потребителя для оптимального проектирования солнечных фотоэлектриче-ских станций малой мощности / С.Г. Геворгян, Г.Т. Гнуни, В.А. Тоноян, Г.Г. Ахвердян // Вестник науки и образования. 2016. № 10(22). С. 23 – 28. EDN WWJSMV.

Методы краткосрочного прогнозирования выработки электрической энергии солнечными электростанциями и их классификация / Д.А. Тюньков, А.А. Сапилова, А.С. Грицай // Электротехнические системы и комплексы. 2020. № 3(48). С. 4 – 10. DOI 10.18503/2311-8318-2020-3(48)-4-10. – EDN NBEEZZ.

Akhter M.N., Mekhilef S., Mokhlis H., Ali R., Usama M., Muhammad M.A., Khairuddin A.S.M. A hybrid deep learning method for an hour ahead power output forecasting of three different photovoltaic systems//Applied Energy, 2022, Vol. 307, P. 118185.

Mubarak H., Hammoudeh A., Ahmad S., Abdellatif A., Mekhilef S., Mokhlis H., Dupont S. A hybrid machine learning method with explicit time encoding for improved Malaysian photovoltaic power prediction//Journal of Cleaner Production, 2023, Vol. 382, P. 134979.

Peng T., Zhang C., Zhou J., Nazir M.S. An integrated framework of Bi-directional long-short term memory (BiLSTM) based on sine cosine algorithm for hourly solar radiation forecasting // Energy, 2021, Vol. 221, P. 119887.

GLOBAL SOLAR ATLAS [Электронный ресурс] Режим доступа: https://globalsolaratlas.info.

Елистратов В.В., Аронова Е.С. Солнечные энергоустановки. Оценка поступления солнечного излучения: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. 164 с.

Аронова Е.С., Елистратов В.В. Влияние метеорологических факторов на энергетические характеристики солнечных фотоэлектрических элементов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2009. № 3(84). С. 79 – 83.

Митрофанов С.В., Петров В.В. Обзор программного обеспечения в области проектирования электрических станций, работающих на возобновляемых источниках энергии [Электронный ресурс] // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры : мат. Всерос. науч.-метод. конф. (с междунар. участием), Оренбург, 26-27 янв. 2022 г. / Оренбург. гос. ун-т ; ред. А. В. Пыхтин. Оренбург : ОГУ, 2022. С. 1122 – 1125. 4 с.