ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, ИНТЕГРИРОВАННОЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМУ, В ГОДОВОМ ЦИКЛЕ

В статье определяется эффективность подключенной к сети фотоэлектрической установки в суровых условиях резкоконтинентального климата Урало-Сибирского региона России. На основе теоретических и экспериментальных исследований работы фотоэлектрической станции мощностью 540 Вт, подключенной к сети, было установлено, что в этих климатических условиях коэффициент использования установленной мощности в годовом цикле не превышает 8 %, что вызвано низкой интенсивностью солнечной радиации в течение значительной части года. В то же время коэффициент использования установленной мощности в весенне-летний период может достигать 50 ÷ 60 %. Проведено сравнение эффективности при наклонном и вертикальном размещении фотоэлектрических модулей в зимний период с учетом количества выпавших снежных осадков. Исследование представляет собой математическую модель, используемую для расчета солнечной радиации на поверхности Земли на основе рядов Фурье в ежедневных, ежемесячных и годовых циклах. Модель учитывает вероятностный характер прихода солнечной радиации, вызванного изменением прозрачности атмосферы. Эмпирический тест показал высокую сходимость результатов расчета с имеющимися статистическими данными о приходе солнечного излучения. Это дает возможность применять разработанную модель для определения солнечного излучения при проектировании солнечных электростанций.

1. McKnight T.L., Hess D. Climate Zones and Types: The Köppen System. Physical Geography: A Landscape Appreciation. Upper Saddle River. NJ: Prentice Hall, 2000. P. 200–201.

2. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1–6. Выпуск 9. Гидрометеоиздат, 1990.

3. NASA Langley Atmospheric Sciences Data Center (Distributed Active Archive Centre). Электронный ресурс: http://eosweb.larc.nasa.gov

4. Бушуев В.В. Энергия и судьба России. М.: ИД «Энергия», 2014.

5. Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC. Электронный ресурс: http://eosweb.larc.nasa.gov/

6. Renewable Energy Road Map. Renewable energies in the 21st century: building a more sustainable future. COM(2006) 848 final, Brussels, 10.01.2007. Электронный ресурс: http://www.big-east.eu

7. Legal sources on renewable energy. Электронный ресурс: http:// www.res-legal.de/en/search-forsupport-scheme.html

8. Fernández-Peruchena C.M., Bernardos A. A comparison of one-minute probability density distributions of global horizontal solar irradiance conditioned to the optical air mass and hourly averages in different climate zones // Solar Energy. 2015. Vol. 112. P. 425–436.

9. Amato U. Markov processes and Fourier analysis as a tool to describe and simulate daily solar irradiance // Solar Energy. 1986. Vol. 37. P. 179–194.

10. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974. 11. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Перевод с англ. М.: Мир, 1989.

11. Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа: Перевод с англ. М.: Мир, 1983.

12. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов. М.: Мир, 1976.

13. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. М.: Мир, 1974.

14. Щеклеин С.Е., Власов В.В. Моделирование нестационарных случайных процессов в задачах обоснования возобновляемых источников энергии // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2012. № 3. С. 67–71.

15. Солнечная энергетика: учеб. пособие для вузов/В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин. М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

16. Shcheklein S.E., Nemikhin Y.E., Nevyantsev S.V., Korzhavin S.A., Postovalov A.O., Nosov D.A., Zagafuranova Y.Z. Renewable energy-based plant remote monitoring complex using Wi-Fi channels and elements of artificial vision // WIT Transactions on Ecology and the Environment. 2014. Vol. 190. P. 1185– 1194.

17. National instruments web-site. Электронный ресурс: http:www.ni.com