Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАТЕНЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛНЕЧНЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК В УСЛОВИЯХ ПЛОТНОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены солнечные энергоустановки, получившие наибольшее распространение в г. Москве. Выделены следующие энергоустановки на фотоэлектрических преобразователях: станции городского велопроката, паркоматы, светофоры на пешеходных переходах, уличные фонари, Wi-Fi-станции; солнечные энергетические системы для дворовых фонарей и освещения в подъездах, установленные на крышах жилых домов. Данное исследование было проведено для группы велопарковок и паркоматов. Представлена методика исследования влияния затенения на эффективность эксплуатации энергоустановок, включающая: 1. Панорамную цифровую фотосъемку от точки предполагаемого размещения приемной поверхности фотоэлектрического преобразователя; 2. Анализ каждой фотографии путем наложения на нее линии горизонта и диаграмм, отражающих траекторию движения солнца в течение года (аналеммы); 3. Обработку полученного комплексного изображения и составление матрицы освещенности; 4. Расчет доли прямой солнечной радиации, которая достигает приемной поверхности в течение года, и доли времени в течение года, когда точка (поверхность) не затенена; эти значения позволяют оценить возможности эффективного использования солнечной установки в отдельные месяцы или в течение года в целом и провести предварительный выбор оптимальной площадки. С помощью представленной методики рассчитаны доля времени в течение года, когда точка (поверхность) не затенена, и диапазоны изменения доли приходящей на фотоэлектрическую панель прямой солнечной радиации с учетом затенения приемной поверхности. Установлено, что из-за затенения в случае велопарковок за год в среднем теряется порядка 10–20 % солнечной энергии, в случае паркоматов – свыше 70 % в год, а в отдельные месяцы – 90 %. Исследование показало, что часть солнечных энергоустановок, эксплуатируемых в Москве, установлены крайне неудачно, то есть была выявлена необходимость проведения предварительной оценки затенения в условиях плотной городской застройки.

 

Об авторах

Ю. Г. Коломиец
Объединенный институт высоких температур РАН
Россия
канд. техн. наук, научный сотрудник лаборатории возобновляемых источников энергии


С. В. Киселева
Объединенный институт высоких температур РАН; МГУ имени М.В. Ломоносова
Россия
канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник научно- исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета


Ю. Ю. Рафикова
МГУ имени М.В. Ломоносова
Россия
канд. географ. наук, научный сотрудник НИЛ возобновляемых источников энергии, географический факультет


В. П. Шакун
МГУ имени М.В. Ломоносова
Россия
инженер НИЛ возобновляемых источников энергии, географический факультет


Список литературы

1. Коломиец, Ю.Г. Актинометрические данные для проектирования солнечных энергоустановок в Московском регионе [Текст] / Коломиец Ю.Г. [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2016. – № 21–22. – С. 12–24.

2. Объекты на солнечных батареях [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://recyclemag.ru/article/obekty-na-solnechnyhbatarejah (Дата обращения: 04.07.2017).

3. Московский велопрокат [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://velobike.ru (Дата обращения: 04.07.2017).

4. Новости солнечной энергетики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://sun-shines.ru/parkingmeters-solar-continue-appear-streets-moscow/ (Дата обращения 04.07.2017).

5. Meteonorm [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.meteotest.ch/en/business_fields/solar_energy /meteonorm/ (Дата обращения: 04.07.2017).

6. NASA NREL [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.nrel.gov/news/program/2016/37724. – (Дата обращения 04.07.2017).

7. Даффи, Дж. Основы солнечной теплоэнергетики [Текст] / Дж. Даффи, У. Бекман. – Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2013. – 888 с.

8. Benford, F. A time analysis of Sunshine [Text] / F. Benford, J.F. Bock // Trans. Am. Illumin. Eng. Soc. – 1939. – Vol. 34. – P. 200–204.

9. Whillier, A. Solar Radiation Graphs [Text] / A. Whillier // Solar Energy. – 1965. – Vol. 9. – No 3. – P. 164–165.

10. Твайделл Дж. Возобновляемые источники энергии. Пер. с англ. / Дж. Твайделл, А. Уейр. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 393 с.

11. Sathyanarayana, P. Effect of Shading on the Performance of Solar PV Panel [Тext] / P. Sathyanarayana [et al.] // Energy and Power. – 2015. – Vol. 5. – No 1A. – P. 1–4.

12. Nielsen, R. Solar Radiation [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://home. iprimus.com.au/nielsens./ (Дата обращения 27.06.2017).

13. Shobana, G. Global Maximum Power Point Tracking of Photovoltaic Array under Partial Shaded Conditions [Тext] / G. Shobana, P. Sornadeepika, Dr. R. Ramaprabha // International Journal of Engineering. – 2013. – Vol. 2. – No 3. – P. 219–223.

14. Чистая энергия [Электронный ресурс] : офиц. сайт. – Режим доступа: http://sunalt.ru/stati/poleznoe/kakten-vliyaet-na-rabotu-solnechnoj-paneli.html (Дата обращения 06.07.2017).

15. Boxwell, M. Solar Electricity Handbook / M. Boxwell. – Greenstream Publishing, U.K, 2012.

16. Rohella, R.S. Harnessing Electrical Energy through Solar Cell Concentrators [Тext] / R.S. Rohella // Akshay Urja-Renewable Energy. – 2013. – Vol. 7. – No 1. – P. 29–32.

17. Solanki, C.S. Solar Photovoltaics / C.S. Solanki. – Second Edition, Prentice-Hall of India Pvt. Limited, 2014.

18. Сайт daybit.ru. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://daybit.ru/solnechnye-chasy/posmotri-nasolnce.html (Дата обращения 10.07.2017).

19. Рафикова, Ю.Ю. Оптимизация размещения солнечных энергетических установок в условиях плотной городской застройки [Текст] / Ю.Ю. Рафикова [и др.] // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Прикладные аспекты геологии, геофизики, геоэкологии с использованием современных информационных систем». – ИП Кучеренко В.О., Майкоп, 2017. – С. 95–101.

20. NASA POWER // NASA Prediction of Worldwide Energy Resource (POWER) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://power.larc.nasa.gov/cgibin/timeseries.cgi (Дата обращения 06.07.2017).


Для цитирования:


Коломиец Ю.Г., Киселева С.В., Рафикова Ю.Ю., Шакун В.П. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАТЕНЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛНЕЧНЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК В УСЛОВИЯХ ПЛОТНОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2017;(19-21):26-35.

For citation:


Kolomiets Y.G., Kiseleva S.V., Rafikova Y.Y., Shakun V.P. STUDY OF THE SHADING INFLUENCE ON THE SOLAR POWER INSTALLATIONS EFFICIENCY IN THE CONDITIONS OF HIGH RESIDENTIAL DENSITY. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2017;(19-21):26-35. (In Russ.)

Просмотров: 108


ISSN 1608-8298 (Print)