ОЦЕНКА ПРИХОДА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО УГЛА НАКЛОНА СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ ДЛЯ УСЛОВИЙ СИРИИ

Разработана методика определения прихода солнечной радиации на горизонтальную поверхность на примере территории Сирии с использованием базы метеоданных NASA и программы ArcGIS для создания карт и атласов. Для расчетов прихода солнечной энергии на наклонную площадку применялась, как наиболее достоверная для Сирии, методика, предложенная Лю и Джорданом (1962 г.), развитая Кляйном (1977 г.) и дополненная авторами данной статьи алгоритмом аппроксимации. Для адаптации методики был выполнен расчет значений для среднемесячной и среднегодовой суточной солнечной радиации на наклонную площадку и ее составляющих (прямой, диффузной и отраженной) в точке с широтой 33º и долготой 36º на территории Сирии и определены годовой и месячные значения оптимального угла наклона солнечной батареи. Предложенная методика была применена для 63 точек, покрывающих территорию Сирии. Проведено разделение территории Сирии на зоны, характеризуемые оптимальным углом наклона солнечной батареи и максимальным годовым приходом солнечной энергии на наклонную площадку при данных углах наклона солнечной батареи с помощью метода интерполяции обратно взвешенных расстояний в программе ArcGIS. Разработан атлас прихода солнечной радиации на территорию Сирии для рассчитанных оптимальных углов наклона. Показано, что годовой оптимальный угол наклона солнечной батареи для территории Сирии изменяется в диапазоне от 23º до 28º, при этом среднегодовой приход солнечной энергии на наклонную площад ку изменяется в диапазоне от 1 859 кВт·ч/м2·г. до 2 069 кВт·ч/м2·г. Кроме того, на основе базы метеоданных NASA был определен общий природный потенциал солнечной энергии на территории Сирии на оптимальные наклонные площадки, который составляет 362,1·103 ТВт·ч/год.

1. International Energy Agency (IEA), Key world energy statistics [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/KeyWorld2017.pdf – (Дата обращения: 01.06.2018).

2. Елистратов, В.В. Современное состояние и тренды развития ВИЭ в мире / В.В. Елистратов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 01–03. – С. 84–100.

3. International Renewable Energy Agency (IRENA) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/IRENA_Renewable_Energy_Statistics_2017.pdf – (Дата обращения: 01.06.2018)

4. REN21, Renewables 2017 Global Status Report [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2017/06/178399_GSR_2017_Full_Report_0621_Opt.pdf – (Дата обращения: 01.06.2018).

5. Рамадан, А. Использование возобновляемых источников энергии в Сирии / А. Рамадан, В.В. Елистратов. – В сборнике: Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы. Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов // Материалы V Международной конференции. – 2017. – С. 135–141.

6. Рамадан, А. Потенциал традиционных и возобновляемых источников энергии в Сирии / А. Рамадан, В.В. Елистратов // Энергохозяйство за рубежом. – 2017. – № 5 (294). – С. 15–21.

7. Ibrahim, A. Estimation of Solar Irradiance on Inclined Surfaces Facing South in Tanta, Egypt / A. Ibrahim [et al.] // International Journal of Renewable Energy Research IJRER. – 2011. – Vol. 1. – No.1. – P.18–25.

8. Елистратов, В.В. Солнечные энергоустановки. Оценка поступления солнечного излучения: учебное пособие, под ред. В. В. Елистратова / В.В. Елистратов, Е.С. Аронова. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. − 164 с.

9. Shukla, K.N. Comparative study of isotropic and anisotropic sky models to estimate solar radiation incident on tilted surface: a case study for Bhopal, India / K.N. Shukla, S. Rangnekar, K. Sudhakar // Energy Reports. − 2015. – Vol. 1. − P. 96-103.

10. Nikiforiadis, L. Modeling Solar Irradiance / L. Nikiforiadis. − Master thesis in Energy Systems, School of science & technology, international Hellenic university, Thessaloniki – Greece, 2014. − 145 p.

11. Источник базы метеоданных NASA [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://eosweb.larc.nasa.gov/cgibin/sse/grid.cgi?email=skip@larc.nasa.gov − (Дата обращения: 01.06.2018).

12. Childs, C. Interpolating Surfaces in ArcGIS Spatial Analyst / C. Childs. − In ArcUser, ESRI, California, 2004. − P. 32−35.

13. Elistratov, V.V. Energy potential assessment of solar and wind resources in Syria / V.V. Elistratov, A. Ramadan // Journal of Applied Engineering Science. – 2018. − Vol. 16. − No. 2. − P. 208–216; doi: 10.5937/jaes16-16040.

14. Duffie, J.A. Solar Engineering of Thermal Processes: 4th Edition / J.A. Duffie, W.A. Beckman. – Solar Energy Laboratory University of Wisconsin-Madison, 2013. – 928 p.

15. Виссарионов, В.И. Солнечная энергетика, Учебное пособие / В.И. Виссарионов [и др.]. − Москва, МЭИ, 2008. 320 с.

16. Baklouti, I. Estimation of solar radiation on horizontal and inclined surfaces in Sfax / I. Baklouti, Z. Driss, M.S. Abid // TUNISIA, 2012 First International Conference on Renewable Energies and Vehicular Technology. Hammamet, 2012. – P. 131–140; doi: 10.1109/REVET.2012.6195260.

17. Benkaciali, S. Comparative study of two models to estimate solar radiation on an inclined surface / S. Benkaciali, K. Gairaa // Revue des Energies Renouvelables. – 2012. – Vol. 15. – No. 2. – P. 219–228.

18. Khalil, S.A. Performance of statistical comparison models of solar energy on horizontal and inclined surface / S.A. Khalil, A.M. Shaffie // International Journal of Energy and Power (IJEP). – 2013. – Vol. 2. – Iss. 1. – P. 8–25.