Open Access Open Access  Restricted Access Subscription Access

Hybrid Wind-Solar Power Plants

Kuznetsov P.N., Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A.

Abstract


The paper gives the analysis of well-known approaches to the creation of hybrid wind-solar power plants. The examples show that the placement of photovoltaic converters on the rotors of wind generators of existing design is an ineffective solution for a number of factors. The design description is presented for the hybrid solar-wind system with a vertical Darier rotor and photovoltaic converters located on a common support structure, which allows to obtain a positive synergistic effect from the use of two renewable energy sources. The advantages of this solution are given, one of which is to increase the energy efficiency of photovoltaic converters due to the intensification of heat removal from the surface of the solar cells by the wind flow from the Darier rotor, the efficient use of the area and the stability of electricity output.

The paper also describes the advantages of using hybrid plants powered by renewable energy sources, in particular, wind-solar installations. Possible ways of reducing the negative consequences caused by the unstable character of electric energy generation by such installations are described.

The results of the work aimed at increasing the energy efficiency of the rotor of the wind turbine and photovoltaic converters by setting the optimal angle of the blades and photovoltaic modules are described. The simulation results show that the maximum value of the wind utilization coefficient is achieved when the blades are installed at an angle of 38°, and the optimal installation angle of the photovoltaic modules for Sevastopol is 34°. The estimated calculations of the energy parameters of the combined wind-solar installation are given.

Keywords


wind-solar plant, wind energy, photovoltaic energetics, renewable energy, hybrid installation

Full Text

Galleys

PDF (Русский)
References References

Мингалеева Р. Д., Зайцев В. С., Бессель В. В. Оценка технического потенциала ветровой и солнечной энергетики России // Территория Нефтегаз. 2014. № 3. С. 84–92.

Дорофеев В. В., Макаров А. А. Активно-адаптивная сеть – новое качество ЕЭС России // Энерго-эксперт. 2009. № 4. С. 28–34.

Микросеть на основе ВИЭ для энергоснабжения сельских территорий / В. В. Харченко, В. Б. Адомавичюс, В. А. Гусаров, Д. С. Стребков // International conference “Energy of moldova – 2012”, Regional aspects of development (October 4-6, Chisinau, Republic of Moldova, 2012). Chisinau, Republic of Moldova, 2012, pp. 562-567.

Антипов В. Н., Грозов А. Д., Иванова А. В. Мировая ветроэнергетика мегаваттного диапазона мощностей // Инноватика и экспертиза. 2019. № 2 (27). С. 94–105. doi: 10.35264/1996-2274-2019-294-105

Прокофьева П. Е., Качалкина К. Г., Буренина И. В. Анализ перспектив развития отрасли возобновляемой энергетики в России // Экономика и предпринимательство. 2018. № 6 (95). С. 40–45.

Шилкина С. В. Экономика развития электро-энергетики на возобновляемых источниках энергии в России с учетом мировых тенденций // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 3 (68). С. 137–146. doi: 10.23968/1999-5571-2018-15-3-137-146

Кузнецов П. Н., Гусева Е. В., Борисов А. А. Современное состояние и направления развития фото-электрических энергоустановок // Энергетические установки и технологии. 2018. № 3. С. 51–57.

Beaudin M. Energy storage for mitigating the vari-ability of renewable energy sources: An updated review. Energy for Sustainable Development, 2010, vol. 14, pp. 302-314. doi: 10.1016/j.esd.2010.09.007

Renewable Energy Technologies: Cost Analysis Series. Solar Photovoltaics, June, 2012, vol. 1, Power Sector Issue 4/5. IRENA, United Arab Emirates June, 2012.

Ветро-солнечная система автономного электроснабжения / Г. В. Никитенко, Е. В. Коноплев, А. А. Лысаков, П. В. Коноплев [и др.] // Сельский механизатор. 2018. № 4. С. 28–29.

Чижма С. Н., Молчанов С. В., Захаров А. И. Критерии выбора типа ветроустановок для мобильных ветросолнечных электростанций // Вестник балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия «Физико-математические и технические науки». 2018. № 1. С. 53–62.

Соломин Е. В. Масштабируемые гибридные ветросолнечные установки малой мощности // Альтернативная энергетика и экология. 2012. № 2 (106). С. 49–60.

Кузнецов П. Н., Юферев Л. Ю. Повышение эффективности работы фотоэлектрических преобразователей при последовательном подключении // Вестник аграрной науки Дона. 2017. № 37. С. 15–25.

Кузнецов П. Н., Юферев Л. Ю. Повышение эффективности работы фотоэлектрических преобразователей при параллельной и смешанной коммутации // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2018. № 8 (200). С. 78–81.

Влияние аэрозольного загрязнения атмосферы на работу солнечных приемников / Б. И. Назаров, М. А. Салиев, А. Н. Махмудов, С. Ф. Абдуллаев // Доклады Академии наук Республики Таджикистан. Душанбе : Президиум Академии наук Республики Таджикистан, 2016, С. 206–213.

Савенко А. Е., Османов Э. Ш. Расчет реализуемой мощности и выработки электроэнергии одиночно стоящей ветроустановкой // Вестник казанского государственного энергетического университета. 2019. № 1 (41). С. 68–78.




DOI: http://dx.doi.org/10.22213/2413-1172-2020-1-45-53

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM


Copyright (c) 2020 Bulletin of Kalashnikov ISTU

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.


ISSN 1813-7903 (Print)
ISSN 2413-1172 (Online)