Гибридные ветро-солнечные энергетические установки
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-1-45-53Ключевые слова:
ветро-солнечная установка, ветроэнергетика, фотоэнергетика, возобновляемая энергетика, гибридная установкаАннотация
Приведен анализ известных подходов к созданию гибридных ветро-солнечных энергетических установок. На примерах показано, что размещение фотоэлектрических преобразователей на роторах ветрогенераторов, существующих конструкций является неэффективным решением по ряду факторов. Представлено описание конструкции гибридной ветро-солнечной установки, разработанной ООО «НТЦ «Солнечная энергетика», с вертикальным ротором Дарье и фотоэлектрическими преобразователями, расположенными на общей опорной конструкции, позволяющей получить положительный синергетический эффект от использования двух возобновляемых источников энергии. Приведены достоинства данного решения, одними из которых является повышение энергетической эффективности фотоэлектрических преобразователей за счет интенсификации теплоотвода от поверхности фотоэлементов ветровым потоком от ротора Дарье, эффективное использование площади и стабильность выдачи электроэнергии.
Приведены преимущества использования гибридных установок, работающих от возобновляемых источников энергии, в частности ветро-солнечных установок. Описаны возможные пути снижения негативных последствий, вызванных нестабильным характером выработки электроэнергии такими установками.
Описаны результаты проведенных работ, направленных на повышение энергетической эффективности ротора ветроустановки и фотоэлектрических преобразователей за счет установки оптимального угла лопастей и фотоэлектрических модулей. Результатами моделирования показано, что максимальное значение коэффициента использования ветра достигается при установке лопастей под углом 38°, а оптимальный угол установки фотоэлектрических модулей для г. Севастополя составляет 34°. Приведены оценочные расчеты энергетических параметров комбинированной ветро-солнечной установки.Библиографические ссылки
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.
