УДК 628.981
DOI 10.57112/E251-105
Теслин Денис Вячеславович
Аннотация:
В статье представлена информация, связанная с оценкой солнечной энергии для выбора СЭУ, приведены расчеты кадастровых характеристик солнечной энергии, также выполнена оценка выработки электроэнергии с помощью солнечной электроустановки в с. Прослауха, Баевского района, Алтайского края, показана: генерация электроэнергии солнечной электроустановкой в течение среднего дня, генерация электроэнергии солнечной электроустановкой для среднего дня месяца, генерация электроэнергии солнечной электроустановкой в течение месяца, генерация электроэнергии солнечной электроустановкой для первого полугодия и второго полугодия, генерация электроэнергии солнечной электроустановкой в течение года.
Ключевые слова: солнечная энергия, СЭУ, кадастровые характеристики, генерация солнечной электроустановкой.
Сельские населенные пункты являются центром агропромышленного комплекса. Они являются основной продовольственной безопасности страны. В связи с этим нужно стабильное развитие в этом направлении, а для этого нам нужно увеличить качество и надежность, экономическую выгодность поставляемой электроэнергии для производства и для коммунально-бытового потребителя, с целью повышения эффективности сельскохозяйственного производства и повышения качества жизни для населения. Отдаленные потребители представляют собой малые сельские населенные пункты, либо отдаленные дома, сельхоз участки.
На сегодняшний день, актуальность обеспечения надежной и качественной энергией для отдаленных потребителей никуда не уходит. Потенциал использования НИЭ в том, что они основаны в основном на возобновляемых источниках энергии.
Возобновляемых источниках энергии - источники энергии, образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества. Это означает, что на процесс преобразования в электроэнергию, не требуется тратить органическое топливо, т.е. дает возможность сэкономить и в дальнейшем пустить сэкономленные ресурсы на другие нужды [1].
Также стоит учесть тот факт, что они не загрязняют, атмосферу как это делают тепловые электростанции. ВИЭ при наличии нужных климатических условий сможет заменить полностью традиционное питание.
В данной научной статье были представлены мои расчеты кадастровых значений солнечной, а также генерация энергии с помощью электроустановок для села Прослауха в Баевском районе.
Оценка возобновляемых источников энергии
Для описания возобновляемых источников энергии и в дальнейшем грамотном их использовании потребуется исследовать кадастровые характеристики в большом временном промежутке, но в данной работе были предоставлены расчётные значения на основе детермированных значений лишь за 1 год.
Чтобы описать солнечный источник энергии потребуется: расчет склонения солнца - δ и продолжительности солнечного сияния в течение суток Тс в точке А с координатами Баевского района с. Прослаухи (φ, ψ) в рассматриваемые сутки года [2]. В результате расчётов получены следующие суточные нормы потока солнечной радиации на каждый месяц среднего дня.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в январе произведен и указан в таблице 1.
Таблица 1 – Суточная норма потока солнечной радиации среднего дня в январе Rh , Вт/м2
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в феврале произведен и указан в таблице 2.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в марте произведен и указан в таблице 3.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в апреле произведен и указан в таблице 4.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в мае произведен и указан в таблице 5.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в мае произведен и указан в таблице 6.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в июле произведен и указан в таблице 7.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в августе произведен и указан в таблице 8.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в сентябре произведен и указан в таблице 9.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в сентябре произведен и указан в таблице 10.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в сентябре произведен и указан в таблице 11.
Результат суточной нормы потока солнечной радиации среднего дня в сентябре произведен и указан в таблице 12.
По итогу получается следующая картина изменяемости потока солнечной радиации среднего дня месяца Эh в течении года предоставлено на рисунке 1.
Рисунок 1 - картина изменяемости потока солнечной радиации среднего дня месяца Эh в течении года
Генерация солнечной электроустановкой
Солнечная электростанция – инженерное сооружение, преобразующее солнечную радиацию в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции [1]. Для генерации была выбранная солнечная электроустановка SilaSolar 200Вт, и вышли следующие значения.
На основе полученных рассчитываем электроэнергию, для среднего дня каждого месяца. Данные расчета суточной выработки электроэнергии для первого полугодия СЭУ представлены в таблице 13.
Таблица 13 – Электроэнергия, полученная для среднего дня месяца, Вт*сут.
|
Pсут. январь |
P сут. февраль |
P сут. март |
P сут. апрель |
P сут. май |
P сут. июнь |
|
970,40 |
1179,95 |
1437,10 |
1710,74 |
1948,21 |
2083,14 |
Данные расчета суточной выработки электроэнергии для второго полугодия СЭУ представлены в таблице 14.
Таблица 14 – Электроэнергия, полученная для среднего дня месяца, Вт*сут.
|
P сут. июль |
P сут. авг |
P сут. сен |
P сут. окт |
P сут. ноябрь |
P сут. дек |
|
2028,36 |
1820,48 |
1553,54 |
1286,81 |
1043,88 |
914,08 |
Данные расчета месячной выработки электроэнергии для первого полугодия СЭУ представлены в таблице 15.
Таблица 15 – Электроэнергия, полученная для каждого месяца, кВт*мес.
|
P мес. ян |
P мес. фев |
P мес. март |
P мес. апрель |
P мес. май |
P мес. июнь |
|
30,08 |
34,22 |
44,55 |
51,32 |
60,39 |
62,49 |
Данные расчета месячной выработки электроэнергии для второго полугодия СЭУ предоставлены в таблице 16.
Таблица 16 – Электроэнергия, полученная для каждого месяца, кВт*мес.
|
P мес. июль |
P мес. авг |
P мес. сен |
P мес. окт |
P мес. ноябрь |
P мес. дек |
|
62,88 |
56,43 |
46,61 |
39,89 |
31,32 |
28,34 |
Значение расчета годовой выработки электроэнергии Pгод = 548,53 кВт*год. Выработка электроэнергии по сезонам представлена на рисунок 2.
Рисунок 2 – Выработка энергии СЭУ по сезонам
Список используемой литературы
1. ГОСТ Р 54100-2019. Энергетика на основе использования возобновляемых источников энергии. Основные положения по стандартизации : дата введения – 2020-06-01. – Москва : Стандартинформ, 2019. – 8 с.
2. Лукутин Б.В., Возобновляемые источники электроэнергии: учебное пособие/ Б.В. Лукутин. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. – 187 c.
Информация об авторах
Теслин Д. В. – студент группы 8Э(з)-21, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», РФ, Алтайский край, г. Барнаул.
Научный руководитель
Сташко В. И. – к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», РФ, Алтайский край, г. Барнаул.
Ссылка для цитирования
Теслин, Д. В. Электроснабжение отдаленных потребителей с использованием солнечной энергии / Д. В. Теслин, В. И. Сташко // Энерджинет. 2025. № 1. URL: http://nopak.ru/251-105 (дата обращения: 20.01.2025).
