Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35309| Назва: | Вплив взаємного розташування фотоелектричних панелей на ефективність роботи сонячної електростанції |
| Інші назви: | Influence of the relative position of photovoltaic panels on the efficiency of a solar power plant |
| Автори: | Боднар, Володимир Степанович Bodnar, Volodymyr |
| Бібліографічний опис: | Боднар В. С. Вплив взаємного розташування фотоелектричних панелей на ефективність роботи сонячної електростанції : кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / В. С. Боднар. — Тернопіль : ТНТУ, 2021. — 67 с. |
| Дата публікації: | 15-чер-2021 |
| Дата подання: | 13-чер-2021 |
| Дата внесення: | 13-чер-2021 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії,Тернопіль, Україна |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії, Тернопіль, Україна |
| Науковий керівник: | Козак, Катерина Миколаївна Kozak, Kateryna |
| Члени комітету: | Габрусєва, Ірина Юріївна |
| УДК: | 620.9 551.521 |
| Теми: | фотоелектрична система photovoltaic system сонячна панель solar panel затінення shading часткове затінення partial shading шунтуючий діод shunt diode інвертор inverter альтернативна енергетика alternative energy |
| Кількість сторінок: | 67 |
| Короткий огляд (реферат): | У роботі здійснено порівняння незатіненого модуля із затіненим при різних відстанях між рядами і кутах нахилу; змодельовано генерацію енергії та терміни окупності ФЕ системи на плоскому даху. При наявності взаємного затінення спостерігалося значне зниження генерації енергії, а максимальної генерації вдалося досягти при куті нахилу 0° і відстані між рядами 0 метрів. Розрахунок окупності показав, що з урахуванням майбутнього зростання цін на електроенергію економічно вигідними можуть бути і інші значення кута нахилу і відстані між рядами. Comparing of unshaded module with the shaded one at different distances between rows and angles of inclination was provided in the paper; energy generation and payback period of the PV system on a flat roof was simulated. In the presence of mutual shading, there was a significant decrease in energy generation, and the maximum generation was achieved at an angle of 0° and the distance between rows of 0 meters. The payback calculation showed that taking into account future rise in electricity prices, other values of the angle of inclination and the distance between the rows may be economically advantageous. |
| Опис: | У промислово розвинених країнах фотоелектричні (ФЕ) системи, підключені до мережі, в основному встановлюються на будівлях. Інтеграція цих систем у забудоване середовище відкриває великий потенціал для зниження витрат і може сприяти загальній цінності міської архітектури. Добре розроблений фотоелектричний фасад узгоджує сучасні технології та екологічні проблеми, а тому добре підходить для застосування в сучасному міському дизайні. Широкий досвід використання фотоелектричних матеріалів на будівлях став доступним на початку 1990-х. У німецькій програмі 1000-Roofs-PV, яка була розпочата в 1990 р., часткове затінення масивів фотоелектричних панелей (ФЕП) виявилось однією з головних причин зменшення енергії [1]. Японська програма випробувань, започаткована у 1992 р., дала подібні результати. До цього часу часткове затінення в основному розглядалося як проблема термічного руйнування сонячних елементів через гарячі точки. Тепер надмірно великі втрати внаслідок часткового затінення ФЕ-масивів стали проблемою. Тим часом вплив часткового затінення на генерацію енергії ФЕП широко досліджується в наукових колах. Тим не менше, все ще існує багато плутанини, особливо щодо оптимального рівня модульності конфігурації системи. У містах проживає більше половини населення планети і саме |
| Зміст: | ЗМІСТ УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ 6 ВСТУП 7 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9 1.1. Вивчення проблеми затінення фотоелектричних панелей 9 1.2. Часткове затінення систем з різними конфігураціями 13 1.3. Налаштування фотоелектричної системи 19 2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА 28 2.1. Результати моніторингу та порівняння з результатами моделювання 28 2.2. Визначення щорічних втрат 29 2.3. Ефективність масиву ФЕ модулів на основі місячних даних 33 2.4. Продуктивність масиву в зимовий день 35 3. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 38 3.1. Взаємне затінення ФЕ модулів на плоских дахах. Параметричне дослідження та методика 38 3.2. Результати для міста Лунд 41 3.3. Результати для міста Маямі 42 3.4. Генерація електроенергії 44 3.5. Витрати і доходи від системи 45 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 52 4.1. Класифікація та параметри електромагнітного випромінювання 52 4.2. Вплив електромагнітного поля на організм людини 54 4.3. Ризики пожежної безпеки та їх вирішення у сонячних фотоелектричних системах 56 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 59 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 61 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35309 |
| Власник авторського права: | © Боднар В. С., 2021 |
| Перелік літератури: | ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Decker. B., Jahn, U., 1997. Performance of 170 grid connected PV plants in northern Germany—analysis of yields and optimization potentials. Solar Energy 59, 127-133. 2. Kurokawa, K., Sugiyama, H., Uchida, D., 1997b. Extended performance analysis of 70 PV systems in Japanese field test program. In: Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA, pp. 1249-1252. 3. Spirito, P., Albergamo, V, 1982. Reverse bias power dissipation of shadowed or faulty cells in different array configurations. In: Proceedings of the 4th EC PV Solar Energy Conference, Stresa, pp. 296-300. 4. Kovach, A.M., 1995. Effect of Partial Shading on the Energy Performance of Photovoltaic Arrays Integrated onto Buildings. VDI-Verlag, Dusseldorf. 5. Alonso, M.C., Chenlo, F., 1998. Experimental study of reverse biased silicon solar cells. In: Proceedings of the 2nd World Conference on PVSEC, Vienna, pp. 2376-2379. 6. Danner, M., Bucher, K., 1997. Reverse characteristics of commercial silicon solar cells—impact on hot spot temperatures and module integrity. In: Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA, pp. 1137-1140. 7. Laukamp. H., Danner, M., Bucher, K., 1999. Sperrkennlinien von Solarzellen und ihr Einfluss auf Hot-Spots. In: Proceedings of the 14th Symposium Photovoltaische Solarenergie, Staffelstein, pp. 414-419. 8. Arnett, J.C., Gonzales, C.C., 1981. Photovoltaic module hot spot durability design and lest methods. In: Proceedings of the 15th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Kissimmee, pp. 1099-1105. 9. Bhattacharya, G., Neogy, C., 1991. Removal of the hot-spot problem in photovoltaic modules and arrays. Solar Cells 31, 1-12. 10. IEC 61215 (1993). Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules –design qualification and type approval. 11. Hermann, W., Wiesner, W., Vaassen, W., 1997. Hot spot investigations on PV modules—new concepts for a test standard and consequences for module design with respect to bypass diodes. In: Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA, pp. 1129-1132. 12. Hermann, W., Adrian, M.. Wiesner, W., 1998. Operational behaviour of commercial solar cells under reverse biased conditions. In: Proceedings of the 2nd World Conference on PVSEC, Vienna, pp. 2357-2359. 13. Hermann, W., Alonso, M.C., Boehmer, W., Wambach, K., 2001. Effective hot-spot protection of PV modules—characteristics of crystalline silicon cells and consequences for cell production. In: Proceedings of the 17th EC PV Solar Energy Conference, Munich, pp. 1646-1649. 14. Knaupp, W., 1997. Evaluation of PV module designs at irregular operation conditions. In: Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA. pp. 1235-1238. 15. Laukamp, H., Kresse, A., Leithold, W., 1998. PV-Module ohne Bypass-Dioden? In: Proceedings of the 13th Symposium Photo- voltaische Solarenergie, Staffelstein, pp. 437-442. 16. Stellbogen, D., Knaupp, W., Laukamp, H., Herrmann, W., 1998. Schutz von PV-Fassadenelementen bei Teilabschattungen. In: Proceedings of the 13th Symposium Photovoltaische Solarener- gie, Staffelstein, pp. 443-447. 17. Alonso. M.C., Herrmann. W., German, R.. Boehmer, W., Wam- bach, K., 2001. Outdoor hot-spot investigation in crystalline silicon solar modules. In: Proceedings of the 17th EC PV Solar Energy Conference, Munich, pp. 638-641. 18. Suryanto Hasyim, E., Wenham, S.R., Green, M.A., 1986. Shadow tolerance of modules incorporating integral bypass diode solar cells. Solar Cells 19, 109-123. 19. Rauschenbach, H.S., 1968. Electrical output of shaded solar arrays. In: Proceedings of the 7th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Pasadena, CA, pp. 243-252. 20. Abete, A., Barbisio, E., Cane, F., 1989. A study of shading effects inphotovoltaic generators. In: Proceedings of the 9th EC PV Solar Energy Conference, Freiburg, pp. 240-244. 21. Quaschning, V, Hanitsch, R., 1996a. Influence of shading on electrical parameters of solar cells. In: Proceedings of the 25th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC, pp. 1287-1290. 22. Blewett, T., Home, M., Hill, R., 1997. Heliodon prediction of shading on building integrated photovoltaic systems. In: Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA, pp. 1393-1396. 23. Wilshaw, A.R., Gonzalez, N.J., Blewett, T., Pearsall, N.M. 1995. Temperature and shading effects on the performance of a building integrated photovoltaic array in Newcastle upon Tyne. In: Proceedings of the 13th EC PV Solar Energy Conference, Nice, pp. 664-667. 24. Quaschning V, Hanitsch R. (1995). Shade calculations in photovoltaic systems. Paper presented to ISES World Congress, Harare. 25. Zehner, M., 2001. Virtual assistants–market survey of PV design and simulation software. Photon Int. 4(1), 31-40. 26. Viotto. M., Esser, M., Pukrop. D., Stellbogen. D„ 1997. PVcad— an integrated tool for the design of PV facades. In: Proceedings of the 14th EC PV Solar Energy Conference, Barcelona, pp. 1902-1905. 27. Skiba, M., Faller, F.R.. Eikmeier, B.. Ziolek, A., Unger, H.. 2000. Skiameter shading analysis. In: Proceedings of the 16th EC PV Solar Energy Conference, Glasgow, pp. 2402-2405. 28. Tomori. T., Otani. K.. Sakuta, K.. Kurokawa. K., 2000. On-site BIPV array shading evaluation tool using stereo-fisheye photographs. In: Proceedings of the 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anchorage, AK, pp. 1599-1602. 29. Versluis. R.. Jongen, S., 2001. Optimisation of PV array geometry. In: Proceedings of the 17th EC PV Solar Energy Conference, Munich, pp. 451-453. 30. Quaschning, V., Hanitsch, R., 1997. Erhohung des Energieertrages von Photovoltaikanlagen durch Anderung der Modulbefes- tigung. In: Proceedings of the 12th Symposium Photovoltaische Solarenergie, Staffelstein, pp. 231-235.31. Decker, B., Grimmig, B., Stellbogen, D., 1998. Projektierung von Photovoltaik-Fassadcnanlagcn. In: Proceedings of the 13th Symposium Photovoltaische Solarenergie, Staffelstein, pp. 197— 204. 32. Stellbogen, D., Pfisterer, F., 1992. Ausgangsleistung von PV- Generatoren mil unterschiedlicher Orientierung und bei Teilabschattungen. In: Proceedings of the 8th Internationales Sonnenforum, Berlin, pp. 707-712. 33. Meinhardt, M„ Cramer, G., 2001. Multi-string-converter: the next step in evolution of string-converter technology. In: Proceedings of the European Power Electronics Conference, Graz, Proceedings on CD-ROM. 34. Hupach U. (2002). Kriterien fur gute Wcchsclrichter, Photon Special, pp. 46-56. 35. Lindgren, B., 2000. A PV-module oriented inverter, feeding a low voltage AC bus. In: Proceedings of the 16th EC PV Solar Energy Conference, Glasgow, pp. 2531-2534. 36. Alonso, M.C., Arribas, L.M., Chenlo, F., Cruz, 1., 1997. Shading effect on a roof integrated grid-connected PV plant. In: Proceedings of the 14th EC PV Solar Energy Conference, Barcelona, pp. 1891-1894. 37. Tegtmeyer, D., Nasse, W., Grochowski, J., 1997. Untersuchung des Betriebsverhaltens von Wechselrichtern in netzgekoppelten 38. Beuth, O., 1998. Vergleichende Systemanalyse netzgekoppelter Photovoltaikanlagcn. Universitiit Hannover, Fachbereich Elektrotechnik and Institut fur Solarenergieforschung, Hannover. 39. Gross, M.A., Martin, S.O., Pearsall, N.M., 1997. Estimation of output enhancement of a partially shaded B1PV array by the use of AC modules. In: Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA, pp. 1381-1384. 40. Wheldon, A.E., Cherruault, J.-Y., Wheeler, S.J., Doptidis, G., 2001. Comparative performance of a central inverter and individual module inverters on a building-integrated-photovol- taic roof. In: Proceedings of the 17th EC PV Solar Energy Conference, Munich, pp. 396-400.41. Carlsson, P, Cider, L., Lindgren, B., 1998. Yield losses due to shading in a building integrated PV installation; evaluation, simulation and suggestions for improvements. In: Proceedings of the 2nd World Conference on PVSEC, Vienna, pp. 2666- 2670. 42. Woyte. A., Belmans, R., Neyens, J.. Nijs, J., Coppye, W.. De Gheselle, L., 2000. Case study of a building-integrated photovoltaic system with modular electrical design. In: Proceedings of the Conference UIE Electricity for a Sustainable Urban Development, Lisbon, pp. 307-314. 43. Knaupp, W., Schckulin, D., Voigtliinder, I., Bleil, A.. Binder, C., 1996. Operation of a 10 kW PV facade with 100 W AC photovoltaic modules. In: Proceedings of the 25th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC, pp. 1235— 1238. 44. Marsman, H., Kil, A.J., Hoekstra, K.J., Burges, K.. Hommerson, J.R., Oldenkamp, H., 1998. Design and operational experience with small and medium sized inverters in The Netherlands. In: Proceedings of the 2nd World Conference on PVSEC, Vienna, pp. 1987-1993. 45. Haberlin, H., 2001. Evolution of inverters for grid connected PV-systems from 1989 to 2000. In: Proceedings of the 17th EC PV Solar Energy Conference, Munich, pp. 426-430. 46. Woyte, A., Belmans, R., Nijs, J., Verbeeck, L., Lemmens, J.P., 2001. Optimised application of grid-connected photovoltaics. In: Power-Gen Europe 2001, Brussels, Proceedings on CD- ROM. 47. Viotto M., Giese H., Hertenstein A., Hail E., Kunz E., Funlan P, Pukrop D., Esser M., Langer C., Stellbogen D., Geyer D. (2000). Hilfe zu PVcad. PVcad 1.2.1, Help file, http:/ /www.iset.uni-kassel.de/pvcad/, accessed 31 March 2003. 48. Quaschning, V, Hanitsch, R., 1998a. Increased energy yield of 50% at flat roof and field installations without optimized module structures. In: Proceedings of the 2nd World Conference on PVSEC, Vienna, pp. 1993-1996. 49. Haberlin, H., Beutler, Ch., 1995. Normalized representation of energy and power for analysis of performance and on-line error detection in PV systems. In: Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. КРБ 19–047.00.00.000 ПЗ Proceedings of the 13th EC PV Solar Energy Conference, Nice, pp. 934-937. 50. Meinhardt, M„ Cramer, G., 2001. Multi-string-converter: the next step in evolution of string-converter technology. In: Proceedings of the European Power Electronics Conference, Graz, Proceedings on CD-ROM. 51. United Nations, World Urbanization Prospects, in the 2011 revision (highlights), Department of Economic and Social Affairs, Editor 2012, United Nations: New York. 52. POLIS, Identification and mobilization of solar potentials via local strategies. Guidelines based on the experiences of pilot actions., 2012, Intelligent Energy Europe. 53. Grewal, P.S. and P.S. Grewal, Can cities become self-reliant in energy? A technological scenario analysis for Cleveland, Ohio. Cities. 54. Strzalka, A., et al., Large scale integration of photovoltaics in cities. Applied Energy, 2012. 93(0): p. 413-421. 55. Kornelakis, A. and Y. Marinakis, Contribution for optimal sizing of grid-connected PV-systems using PSO. Renewable Energy, 2010. 35(6): p. 1333-1341. 56. Halasah, S.A., D. Pearlmutter, and D. Feuermann, Field installation versus local integration of photovoltaic systems and their effect on energy evaluation metrics. Energy Policy, 2013. 52(0): p. 462-471. 57. Quaschning, V. and R. Hanitsch, Increased energy yield of 50% at flat roof and fiels installations with optimized module structures, in 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion1998: Vienna, Austria. 58. GSDSquare, DIVA for Rhino, 2009, Harvard University: Cambridge, MA. 59. Robinson, D. and A. Stone, Irradiation modelling made simple: the cumulative sky approach and its applications in PLEA20042004: Eindhoven. 60. REC Group. REC Peak energy series fact sheet. 2013 [cited 2013-04-22; Available from: http://www.recgroup.com/PageFiles/2422/REC%20PE%20Series% 20IEC%20ENG.pdf. 61. PVGIS. Europe Solar Potential. 2006; Available from: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis62. Washington University. Teaching Architecture + Energy project. 1998; Available from: http://web.utk.edu/~archinfo/EcoDesign/escurriculum/ CLIMATEDATA/CITYDATA/Miami/MiamiRadiation%7F.html. 63. Goodrich, A., T. James, and M. Woodhouse, Residential, Commercial, and Utility-Scale Photovoltaic (PV) System Prices in the United States: Current Drivers and Cost-Reduction Opportunities, 2012, NREL. 64. Eurostat, Energy price statistics, 2012, Eurostat. 65. Darghouth, N.R., G. Barbose, and R. Wiser, The impact of rate design and net metering on the bill savings from distributed PV for residential customers in California. Energy Policy, 2011. 39(9): p. 5243-5253. 66. PV-tech. Tariff Watch. 2013; Available from: http://www.pv-tech.org/tariff_watch/list. 67. Reilly 1998; IEEE 2005 68. Directive 2004/40/EC; ICNIRP 1998; Karpowicz et al. 2006 69. Karpowicz et al. 2007; WHO 2007 70. Катренко Л.А. Охорона праці. Курс лекцій. Практикум // Л.А. Катренко, Ю.В. Кіт, І.П. Пістун. – Суми: ВТД «Університетська книга», 2003. 71. Грибан В.Г. Охорона праці / В.Г. Грибан, О.В. Негодченко // К.: Центр учбової літератури, 2011. |
| Тип вмісту: | Bachelor Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Боднар_В.С._КРБ_1623556585.pdf | 2,82 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| Боднар_В.С._Авторська довідка.docx | 17,46 kB | Microsoft Word XML | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора