Оценка ресурсов солнечного излучения для технологического развития возобновляемой энергетики на примере территории Ирака

Не смотря на достаточно значительные запасы разрабатываемых углеводородных месторождений, географическое положение Ирака и климатические условия предопределяют широкие возможности для использования возобновляемых источников, а именно солнечной энергии. Высокие температуры воздуха, ежегодно фиксируемые в регионе, создают более благоприятную техническую платформу для реализации тепловых процессов при утилизации поступающего изучения. Поэтому для проектирования гелиоустановок и в дальнейшем для определения вырабатываемой мощности в зависимости от сезонных изменений требуется достоверная оценка ресурсов солнечной энергии. Теоретические методы определения потока излучения в случае оценки ресурсов для конкретной местности не обладают требуемой точностью по ряду причин, основной из которых является перманентное состояние облачности. Только учет действительных климатических условий для рассматриваемых районов строительства на базе многолетних актинометрических наблюдений дает достаточно точное распределение солнечной энергии. Отсутствие в полном объеме таких сведений предполагает прогнозирование ресурсной обеспеченности, в том числе и для местностей, не охваченных системами наблюдений. Учитывая указанную ограниченность, представлен анализ среднемесячных дневных поступлений солнечной радиации для густонаселенных районов Ирака. На основе актинометрических данных многолетних наблюдений были получены зависимости для определения потока солнечной энергии, поступающего при статистической облачности за сутки на 1 м2 горизонтальной поверхности местности при учете ее широты и порядкового номера месяца года. Уравнения позволяют выполнить прогноз энергооблученности района для проектирования гелиоустановок, обосновать достигаемое в последствии КПД альтернативной системы, а также уровень возможного замещения традиционных ресурсов и степень сокращения их потребления. На основании расчетных данных можно обосновать наиболее целесообразную схему утилизации солнечной энергии в зависимости от имеющихся ресурсов и подобрать для решаемых задач требуемые под климатические условия конструкции воспринимающих излучение устройств. С учетом анализа распределений солнечной энергии и среднемесячных температур наружного воздуха на территории Ирака к применению рекомендовано два типа тепловых гелиоустановок, которые могут иметь дополнительные контуры для получения электроэнергии и холода.

1. Hussein A.K., Miqdam T.C. Status and future prospects of renewable energy in Iraq // Renewable and Sustainable Energy Renews. - October 2012. - Vol. 16. - № 8. - P. 6007-6012.

2. Мохаммед Камил Али Гази. Солнечная энергетика в климатических условиях Ирака // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2014. - № 4. - С. 32-36.

3. Даффни Дж., Бекман У. Основы солнечной теплоэнергетики. - Долгопрудный: Изд. Дом. «Интеллект», 2013. - 888 с.

4. А. да Роза. Возобновляемые источники энергии. Физико-технические основы. - Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект»; М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 704 с.

5. Гордеев А.С. Придорогин М.В. Располагаемая солнечная энергия и рельеф местности // Вестник аграрной науки Дона. - 2017. - № 3(39). - С. 4754.

6. Кирпичникова И.М., Соломин Е.В., Мартьянов А.С., Литвинова Е.В. Теоретические и физические основы нетрадиционной возобновляемой энергетики. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2018. - 57 с.

7. Coskun C., Oktay Z., Dincer I. Estimation of monthly solar radiation distribution for solar energy system analysis // Energy. - February 2011. - Vol. 36. - № 2. - P. 1319-1323.

8. Ahmad M.J., Tiwari G.N. Estimation of Hourly Global Solar Radiation for Composite Climate // Open Environmental Sciences. - 2008. - № 2. - P. 34 - 38.

9. Collares-Pereira M. Rabl A. The average distribution of solar radiation correlation between diffuse and hemispherical and between daily and hourly insolation values // Solar Energy. - 1979. - № 22. - Р. 155-164.

10. Al-Hilphy A. R. S. A theoretical and practical study for theм incident solar radiation intensity in the Basrah province (south of Iraq) // Journal of Engineering. - 2013. - Vol. 2. - P. 25 - 35.

11. Штым А.С., Журмилова И.А. Анализ поступления солнечной радиации в Приморском крае и г. Владивостоке // Вестник инженерной школы ДВФУ. - 2012. - № 1. - С. 102-106.

12. Кретинин А.В., Солдатов Д.В. Программа нелинейной оптимизации нейросетевых моделей // Государственный фонд алгоритмов и программ РФ. № 50200401354 от 23.11.04.

13. Ефимов Н.Н., Ибрагим Ахмед Халид. Анализ активности солнечной радиации в условиях Ирака // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2014. - № 6. - С. 39-43.

14. Beccali Marco, Cellura Maurizio, Longo Sonia, Guarino Francesco. Solar heating and cooling systems versus conventional systems assisted by photovoltaic: Application of a simplified LCA tool // Sol. Energy Mater. and Sol. Cells. - 2016. - 156. - P. 92-100.

15. Торопов А.Л. Комбинированные тепловые гелиосистемы. Ч. 1. Тепловые солнечные коллекторы для индивидуальных и децентрализованных систем отопления и горячего водоснабжения: учебное пособие. - М.: Издательский дом Академии Естество знания, 2019. - 88 с.

16. Новичихин А.Ю., Щукина Т.В., Иванов С.А., Полуказаков А.В., Шевченко Р.С. Альтернативное электроснабжение малоэтажных зданий: перспективы и возможности использования фотоэлектрических преобразователей // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета, Серия «Высокие технологии. Экология», 2017. - С. 132-139.