Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ НА ШИРОТЕ ХАРТУМА И САНКТ-ПЕТЕРБУРГА



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Данные для цитирования: . СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ НА ШИРОТЕ ХАРТУМА И САНКТ-ПЕТЕРБУРГА // Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале. Физико-математические науки. ; ():-.

Введение. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределенного производства энергии. Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м² (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м². Однако следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения (G) через единичную горизонтальную площадку как минимум составляет 340 Вт/м²  (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в широтах, ближе к Северному полярному кругу (66 ≥ θ ≥ 60), значение G в два раза меньше и составляет 170 Вт/м² [1].

Благодаря высокой солнечной радиации и растущей потребности для получения энергии, Судан собирается стать в будущем важным игроком в сфере производства солнечной электроэнергии. Его стратегический план развития солнечной энергетики находится в согласии с международной тенденцией, которая в условия роста спроса на энергию и проблем глобального потепления, делает возобновляемые источники энергии приоритетами, включая солнечную энергию.

Основной целью развития суданского солнечного плана является создание солнечных электростанций на основе экономичных  и эффективных технологий, таких как плазмохимические осаждения различных слоев в составе тонкопленочных солнечных модулей (ТПСМ), например, на основе аморфного и нанокристаллического кремния (a-Si:H/nc-Si).

В 2013 году Судан начал реализацию проектов солнечной фотовольтаической энергетики, распределенных по четырем сельским местностям и с общей мощностью 20 МВт [2,3]. Согласно докладу Министерства энергетики и водных ресурсов, в соответствии со стратегическим планом развития солнечной энергетики, Судан собирается построить ряд солнечных электростанций для покрытия растущей потребности электроэнергии в пределах своих границ и инвестировать излишки на мировой рынок [3].

Известно, что эффективность работы солнечного модуля (СМ) зависит от широты местоположения и климатических условий. И в первую очередь определяется потоком солнечного излучения падающего на поверхность модуля и температурой окружающей среды.

Программа фотовольтаической географической информационной системы (PVGIS) является одной из лучших программ, предназна­ченных для оценки эффективности работы фотоэлектрических систем (ФЭС). Она создана европейским объединенным исследовательским центром и находится в интернете в открытом доступе. Достоинством программы PVGIS является долгосрочный опыт ее использования для мониторинга и тестирования различных СМ с учетом географического положения. Однако в этой программе не учитывается влияние температуры на эффективность работы ТПСМ, которые в последние годы получили широкое распространение.

Целью работы является исследование эффективности двухкаскадных ТПСМ на основе a-Si:H/nc-Si расположенных на широте Хартума и Санкт-Петербурга, с учетом влияния температуры.

Метод и объекты исследования. Для анализа работы ТПСМ на разных широтах, используется программа PVGIS, которая опирается на теоретические и экспериментальные исследо­вания солнеч­ного излучения с учетом влияния атмосферных условий в Европе, Африке и Юго-Западной Азии. Метод PVGIS объединяет геопространственные данные с лабораторными данными СМ для прогнозирования реальной производительности электроэнергии (в кВт час) солнечных электростанций в разных регионах.

При проектировании солнечных электростанций, обычно выбираются двухкаскадные СМ с высокой эффективностью на основе a-Si:H/nc-Si. Такие модули преобразуют солнечные излучения в более широком спектральном диапазоне и характеризуется эффективностью 11% при интенсивности излучения (1000 Вт/м2) соответствующей мировому стандарту измерения (спектр AM 1,5 G, и температура 25 ºС).

Эффективность преобразования солнечной энергии в электроэнергию с помощью СМ может быть задана как:

Заключение. Основные результаты работы сводятся к следующему:

— Достоверность расчетов по программе PVGIS повышается при учете потерь мощности ФЭС на основе а-Si:H/nc-Si, возникающих из-за изменения температуры СМ.

— βф составляет 18º для Хартума и 41º для Санкт-Петербурга.

— Высокая эффективность работы СМ на основе a-Si:H/nc-Si на территории Судана происходит за счет высокого и постоянного солнечного излучения в течение года. Благодаря этому Судан обеспечивает оптимальные условия для создания проектов, солнечных электростанций.

— Эффективность работы солнечной электростанции на основе двухкаскадных модулей a-Si:H/nc-Si на широте Хартума повышается на 7 % при оптимальной ежемесячной коррекции β, и на  31 % при установке устройства слежения за солнцем (трекера).

Список литературы

  1. Photovoltaic Geographical Information System. . European Commission. 2002 – 2013.
  2. About Renewable Energy in the Republic of the Sudan. . (Regional Center for Renewable Energy and Energy Efficiency “RCREEE” – Sudan – 2013).
  3. Energy Projects. . The Ministry of Water & Electricity – Sudan – 2013.
  4. Температура воздуха. www.pogodaiklimat.ru. Климат Хартума и Санкт-Петербурга, 2004-2013.
  5. Skoplaki, J.A. Palyvos. On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations. Solar Engineering Unit, School of Chemical Engineering, National Technical University of Athens, 4 November 2008.
  6. Jafari Fesharaki, Majid Dehghani, J. Jafari Fesharaki. The Effect of Temperature on Photovoltaic Cell Efficiency. International Conference on Emerging Trends in Energy Conservation. Tehran, Iran, 20-21 November 2011.
  7. Kaneka – product. . Texas U.S.A.[schema type=»book» name=»СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ НА ШИРОТЕ ХАРТУМА И САНКТ-ПЕТЕРБУРГА» description=»В данной работе приведена оценка эффективности работы тонкопленочных солнечных модулей (ТПСМ) на основе аморфного и нанокристаллического кремния на широте Хартума (15,6º) и Санкт-Петербурга (59,9º) с использованием программы PVGIS. Для повышения точности программы PVGIS было предложено учитывать влияние изменения температуры солнечного модуля в разное время года на его эффективность. Проведенный анализ показал, что введение ежемесячной коррекции угла наклона солнечного модуля к горизонту позволит повысить эффективность его работы на 6% в Санкт-Петербурге и на 7% в Хартуме.» author=»Бадрелдин-Миргхани М. М., Афанасьев В. П.» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-22″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх
slot thailand slot gacor slot dana jendralsmaya slot server luar demo slot slot gacor slot dana data hk slot deposit pulsa slot 2024 slot gacor
404: Not Found