Підвищення енергоефективності сонячної електростанції за рахунок регулювання потужності фотоелектричних батарей

Abstract

Недовикористання енергії сонячних батарей до 30 % пояснюється відсутністю у більшості автономних фотоелектричних енергетичних установках систем регулювання максимуму потужності сонячних батарей. Відомий ряд способів екстремального регулювання потужності сонячних батарей, але в даний час не досліджена перевага будь-якого з них у відношенні систем на основі фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії. Проведено огляд методів визначення параметрів і характеристик автономних фотоелектричних енергетичних установок, виявлено їх основні особливості та недоліки. Удосконалено методику проектування АФЕУ, засновану на розрахунку енергобалансу і статистичних значеннях графіка інсоляції, що дозволяє в процесі проектування оптимізувати структуру і технічні параметри енергетичної установки. Розглянуто способи регулювання максимуму потужності сонячних батарей і виявлено найбільш раціональний з них. Наведено опис розробленої імітаційної моделі автономної фотоелектричної енергетичної установки, проведено аналіз характеристик систем екстремального крокового регулювання потужності сонячної батареї і визначені їх параметри.

The underutilization of solar energy by up to 30% is due to the lack of systems for regulating the maximum power of solar panels in most stand-alone photovoltaic power plants. There are a number of methods for extreme power regulation of solar panels, but currently the advantage of any of them in relation to systems based on photovoltaic converters of solar energy has not been studied. A review of methods for determining the parameters and characteristics of autonomous photovoltaic power plants, identified their main features and shortcomings. The AFEU design methodology based on the calculation of the energy balance and statistical values of the insolation schedule has been improved, which allows optimizing the structure and technical parameters of the power plant in the design process. Methods of regulating the maximum power of solar panels are considered and the most rational of them is revealed. The description of the developed simulation model of the autonomous photovoltaic power plant is given, the analysis of characteristics of systems of extreme step regulation of power of the solar battery is carried out and their parameters are defined.