АНАЛІЗ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПОКАЗНИКІВ КРЕМНІЄВИХ ТА КОНЦЕНТРАТОРНИХ ГЕТЕРОСТРУКТУРНИХ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ МОДУЛІВ В КЛІМАТИЧНИХ УМОВАХ СЕРЕДНЬОЇ СМУГИ УКРАЇНИ

Анотація

Впровадження установок розподіленої генерації на відновлюваних джерелах енергії в локальних енергосистемах потребує врахування їх місцевого енергетичного потенціалу, особливо для фотоелектричних станцій з притаманною їм мінливою генерованою потужністю, залежною від природних та метеорологічних умов. В даній роботі визначено та проаналізовано енергетичні показники сонячних фотоелектричних установок з модулями на основі кристалічного кремнію та концентраторних перетворювачів зі сполук А3В5 для кліматичних умов середньої смуги України. Моделювання річного питомого вироблення енергії фотоелектричними установками проведено на основі показників Вінницького гідрометцентру. Аналіз показав, що в даному регіоні України може бути досягнуто економічно доцільне вироблення енергії фотоелектричними станціями, а конструктивна схема установки без концентрації сонячної радіації, але оснащеної системою стеження за положенням Сонця, забезпечує збільшення вироблення електроенергії порівняно з системою на основі нерухомих модулів. В той же час, застосування концентраторних модулів А3В5 в розглянутих кліматичних умовах виявилось недоцільним, оскільки це призводить до зменшення вироблення електроенергії на понад 7% навіть в порівнянні з нерухомою фотоелектричною установкою на основі кремнієвих модулів, що пояснюється виключенням з фотоелектричної генерації розсіяної складової сонячного випромінювання та втратами енергії у оптичному концентраторі. Експериментально досліджено річний розподіл середньодобового вироблення електроенергії фотоелектричними установками з концентраторами сонячного випромінювання та без них в кліматичних умовах м. Вінниці. Аналіз отриманих результатів показав, що в кліматичних умовах середньої смуги України фотоелектричні установки потужністю до одиниць кіловат доцільно компонувати з нерухомих модулів неконцентрованого випромінювання. В той же час, для установок більшої потужності та фотоелектричних станцій мегаватного класу варто використовувати схеми зі стеженням за положенням Сонця без концентрації світлового потоку.