![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
В ходе выполнения проекта были разработаны несколько вариантов методики расчета оптимального состава автономной фотоэлектрической установки. Исходными климатическими данными для расчетов служили данные ГИС «Возобновляемые источники энергии России», паспортные технические данные ключевых компонентов энергоустановки, а также графики нагрузки потребителя. Наиболее оптимальная методика была использована для предварительных расчетов (прогноза выработки энергии экспериментальной автономной солнечной энергоустановки) и сравнительных оценок на основе полученных практических результатов. Методика была реализована в виде дополняющего ГИС «Возобновляемые источники энергии России» программного продукта. Расчетные алгоритмы реализованы на языке C# (C sharp) в среде разработки Visual C#. Проведенные на основе предложенной методики и климатических данных расчеты дали прогнозные оценки выработки энергии экспериментальной автономной установкой в различные сезоны года в климатических условиях Москвы. Для верификации разработанных методик была создана и испытана в течение декабря 2012 – октября 2013 г. экспериментальная автономная энергоустановка, включающая в себя фотоэлектрические модули, аккумуляторные батареи, средства управления и сбора данных, позволяющие контролировать метеорологическую обстановку, управлять распределением энергетических потоков внутри системы. В результате был накоплен значительный массив характеристик работы элементов системы (временной ход напряжения фотоэлектрических батарей, аккумуляторных батарей, напряжения с выхода системы, токов фотоэлектрических преобразователей, аккумуляторных батарей и нагрузки). Проводилось также непрерывное измерение падающей солнечной радиации, что в целом позволяет определить динамику энергетического баланса системы в целом, а также характеризовать работу отдельных ее элементов. Для обработки результатов измерений использовались программного обеспечения PowerGraph v.3.0, а также собственное, разработанное на этапе проекта, ПО. Выявлены проблемы и пути оптимизации системы для дальнейшего мониторинга работы автономной системы в реальных условиях эксплуатации. Проведен всесторонний анализ прихода солнечной радиации, сопоставление экспериментальных результатов с актинометрическими данными метеообсерватории МГУ и данными NASA SSE о среднемесячных суммах суммарной солнечной радиации. Показано, что существуют значимые отклонения данных NASA от наземных измерений; поэтому для оправданных прогнозов выработки энергии автономными системами следует использовать среднемноголетние радиационные данные и при этом рассчитывать возможный максимальный разброс выработки энергии, опираясь на среднемноголетние значения дисперсии случайной величины «суммы суммарной солнечной радиации». Для обеспечения расчетов по предложенной методике была разработана база данных технических характеристик компонентов, которые могут входить в состав автономных солнечных энрегоустановок. При проектировании объектов на ВИЭ большое значение имеет определение на региональном уровне тех территорий, на которых размещение объектов возобновляемой энергетики востребовано и возможно с учетом ресурсного потенциала и социально- экономических факторов (как способствующих, так и ограничивающих размещение и эксплуатацию объектов ВЭ). На этапе проекта были выявлены социально-экономические факторы, влияющие на размещение объектов энергоснабжения на базе ВИЭ с региональным охватом. Составлен перечень и определено содержание базы данных указанных факторов. Выбран регион исследований (Волгоградская, Ростовская области, Республика Калмыкия), для которого собраны массивы данных по указанным факторам. Разработана и интегрирована в ГИС «Возобновляемые источники энергии России» региональная база данных по ресурсам солнечной и ветровой энергии; база данных по действующим и проектируемым объектам на ВИЭ. Для выбранного региона разработаны средства картографической визуализации указанных факторов.