Исследование способов повышения энергетической эффективности сетевой фотоэлектрической станции в программном обеспечении PVsyst

Сергей Владимирович Митрофанов, Дамир Куандыкович Байкасенов

Аннотация


В статье представлена классификация систем слежения за Солнцем фотоэлектрических станций (ФЭС), их принцип действия. Разработана расчетная модель сетевой ФЭС мощностью 5 кВт в программном обеспечении PVsyst: выбрано оборудование ФЭС, обоснован выбор оптимальных углов наклона фотоэлектрических модулей (ФМ). Проведен анализ работы сетевой ФЭС в условиях Оренбургской области средствами PVsyst при эксплуатации статично расположенных ФМ без изменения угла наклона ФМ и сезонным изменением угла наклона ФМ, одноосевых солнечных трекеров с вертикальной и горизонтальной осями вращения, а также двухосевого солнечного трекера. Анализ выполнен на основе данных по солнечной инсоляции за 2019 год, полученных с собственной метеостанции HP-2000. Выявлено, что наибольшая генерация электроэнергии в течение года обеспечивается ФЭС с двухосевым солнечным трекером, а также ФЭС с одноосевым солнечным трекером и вертикальной осью вращения (прирост генерации электроэнергии за год составил 13,2 и 11,5 % соответственно) относительно варианта со статично расположенными ФМ (без изменения угла наклона ФМ в течение года).


Ключевые слова


солнечные трекеры; ВИЭ Оренбургской области; солнечные станции в Оренбургской области; системы слежения за Солнцем; выбор оборудования СЭС

Полный текст:

PDF

Литература


Solar Energy vs. Wind Energy: Which is Right for You? Available at: https://news.energysage.com/solar-vs-wind-energy-right-home/ (accessed 20.03.2021).

McWilliams S., Sundaramoorthy R., Metacarpa D., Haldar P. PV Single Axis Tracker Array Tests in

the Northeast US with CIGS. 2016 IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2016, pp. 3328–3330. DOI: 10.1109/PVSC.2016.7750282

Rosma I.H., Putra I.M, Sukma D.Y., Safrianti E., Zakri A.A., Abdulkarim A. Analysis of Sin-gle Axis Sun Tracker System to Increase Solar Photovoltaic Energy Production in the Tropics. 2018 2nd International Conference on Electrical Engineering and Informatics (ICon EEI), 2018, pp. 183–186. DOI: 10.1109/ICon-EEI.2018.8784311

Yurchenko A.V., Kitaeva M.V., Okhorzina A.V. [Solar Tracking System for PV Power Plant]. Resur-soeffektivnye tekhnologii dlya budushchikh pokoleniy [Resource-efficient Technologies for Future Genera-tions], 2010, pp. 210–221 (in Russ).

Saranya Nair M., Bhatia K. Solar Tracker Assisted Automatic Irrigation System for Agricultural Fields.

International Journal of Civil Engineering and Technology (IJCIET), 2017, vol. 8, no. 10, pp. 279–287.

Akhmetshin A.T. Povyshenie effektivnosti avtonomnykh solnechnykh fotoelektricheskikh ustanovok dlya elektrosnabzheniya sel'skokhozyaystvennykh potrebiteley. Avtoref. kand. tekhn. nauk [Improving solar photovoltaic installation efficiency for decentralized electric power supply of agricultural consumers. Abstract of cand. sci. diss.]. St. Petersburg, 2016. 19 p.

Suria A.K., Idris R.M. Dual-Axis Solar Tracker Based on Predictive Control Algorithms. 2015 IEEE Conference on Energy Conversion (CENCON), 2015, pp. 238–243. DOI: 10.1109/CENCON.2015.7409546

Rosma I.H., Asmawi J., Darmawan S., Anand B., Ali N.D., Anto B. The Implementation and Analysis of Dual Axis Sun Tracker System to Increase Energy Gain of Solar Photovoltaic. 2018 2nd International Con-ference on Electrical Engineering and Informatics (ICon EEI), 2018, pp. 187–190. DOI: 10.1109/ICon-EEI.2018.8784321

Bin Mostafa M.T., Choudhury S.M.T.A., Hosain S. Design and Performance Analysis of a Dual Axis Solar Tracker. 2019 IEEE 1st International Conference on Energy, Systems and Information Processing (ICESIP), 2019, pp. 1–4. DOI: 10.1109/ICESIP46348.2019.8938338

Allamehzadeh H. Solar Energy Overview and Maximizing Power Output of a Solar Array Us-ing Sun Trackers. 2016 IEEE Conference on Technologies for Sustainability (SusTech), 2016, pp. 14–19. DOI: 10.1109/SusTech.2016.7897136

GOST R 57229–2016 (MEK 62817:2014). [Photovoltaic systems. Solar Tracking Devices. Specifica-tions]. Moscow, Standartinform, 2017. 67 p. (in Russ.)

Arlikar P., Bhowmik A., Patil M., Deshpande A. Three Dimensional Solar Tracker with Unique Sen-sor Arrangement. 2015 International Conference on Smart Technologies and Management for Computing, Communication, Controls, Energy and Materials (ICSTM), 2015, pp. 509–513. DOI: 10.1109/ICSTM.2015.7225470

Sawant A., Bondre D., Joshi A., Tambavekar P., Deshmukh A. Design and Analysis of Automated Dual Axis Solar Tracker Based on Light Sensors. 2018 2nd International Conference on I-SMAC (IoT in So-cial, Mobile, Analytics and Cloud) (I-SMAC)I-SMAC (IoT in Social, Mobile, Analytics and Cloud) (I-SMAC), 2018, pp. 454–459. DOI: 10.1109/I-SMAC.2018.8653779

Artanto D., Prasetyadi A., Purwadianta D., Sambada R. Design of a GPS-Based Solar Tracker System for a Vertical Solar Still. 2016 International Conference on Smart Green Technology in Electrical and Infor-mation Systems (ICSGTEIS), 2016, pp. 140–143. DOI: 10.1109/ICSGTEIS.2016.7885780

Altayeb M., Abdalla S., Mustafa A.H. Dual Axis Solar Sun Tracking System Based on GPS Satellite Receiver and Embedded System. 2018 International Conference on Computer, Control, Electrical, and Elec-tronics Engineering (ICCCEEE), 2018, pp. 1–4. DOI: 10.1109/ICCCEEE.2018.8515891

Mitrofanov S.V., Nemaltsev A.Yu., Baykasenov D.K. Primary testing of automated dual-axis solar tracker in the climatic conditions of the Orenburg region as the prospects for the establishment of a hardware-software complex. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2018, no. 7-9, pp. 43–54. (in Russ.) DOI: 10.15518/isjaee.2018.07-09.043-054

PVsyst. Available at: https://www.pvsyst.com/download-pvsyst/ (accessed 20.03.2021).

Amerkhanov R.A., Grigorash O.V., Samorodov I.B., Tsygankov B.K., Vorob'ev E.S. Solnechnye foto-elektricheskie stantsii [Solar photovoltaic power plants]. Krasnodar, Kuban State Agrarian University Named after

I.T. Trubilin Publ., 2017. 206 p.

Weather Station. Available at: http://www.misolie.net/misoloutdoor-sensor-spare-part-for-weather-station-wireless-433mhz-p-588.html (accessed 27.03.2021).

Franklin E.A. Calculations for a Grid-Connected Solar Energy System. Available at: https://extension.arizona.edu/sites/extension.arizona.edu/files/pubs/az1782-2019.pdf (accessed 20.03.2021).




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power210209

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.