Ezzel az azonosítóval hivatkozhat erre a dokumentumra forrásmegjelölésben vagy hiperhivatkozás esetén:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50555| Title: | Підвищення ефективності сонячної електростанції шляхом зменшення взаємозатінення |
| Other Titles: | Increasing the efficiency of a solar power plant by reducing inter-row shading |
| Authors: | Грицюк, Микола Ярославович Hrytsiuk, Mykola |
| Bibliographic description (Ukraine): | Грицюк М. Я. Підвищення ефективності сонячної електростанції шляхом зменшення взаємозатінення: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / М. Я. Грицюк. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 75 с. |
| Issue Date: | máj-2025 |
| Date of entry: | 23-dec-2025 |
| Publisher: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Куземко, Наталія Анатоліївна Kuzemko, Nataliia |
| UDC: | 621.3 |
| Keywords: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка сонячна енергетика вітрова енергетика електропостачання solar energy wind energy electricity supply |
| Number of pages: | 75 |
| Abstract: | У кваліфікаційній роботі вирішено актуальну науково-технічну задачу оптимізації просторового розташування двовісних концентраторних фотоелектричних (КФЕ) систем з метою мінімізації взаємного затінення та зниження нормативної вартості електроенергії (НВЕ). Розроблено обчислювальний алгоритм для моделювання взаємного затінення між панелями КФЕ систем з двовісним відстеженням Сонця. Обґрунтовано використання НВЕ як основного економічного критерію оптимізації. На основі розрахунків визначено економічно доцільні конфігурації, що забезпечують мінімізацію витрат на одиницю генерованої електроенергії. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці комплексної методики для оптимізації проєктування сонячних полів КФЕ-систем, яка інтегрує математичне моделювання затінення, точне відстеження Сонця та економічну доцільність (НВЕ), і може бути використана інженерами та дослідниками для зниження інвестиційного рівня промислових сонячних електростанцій. The thesis solves the topical scientific and technical problem of optimising the spatial arrangement of dual-axis concentrator photovoltaic (CPF) systems in order to minimise mutual shading and reduce the normative cost of electricity (NCE). A computational algorithm has been developed for modelling mutual shading between CPF panels in systems with dual-axis sun tracking. The use of NCE as the main economic criterion for optimisation has been justified. Based on the calculations, economically feasible configurations have been identified that minimise the cost per unit of electricity generated. The practical significance of the results obtained lies in the development of a comprehensive methodology for optimising the design of CSP solar fields, which integrates mathematical modelling of shading, accurate sun tracking and economic feasibility (NVE), and can be used by engineers and researchers to reduce the investment level of industrial solar power plants. |
| Description: | Практичне значення отриманих результатів полягає у удосконаленні методики для оптимізації проєктування сонячних полів КФЕ-систем, яка поєднує математичне моделювання затінення, точне відстеження Сонця та економічну доцільність (НВЕ), і може бути використана інженерами та дослідниками для зниження інвестицій при будівництві промислових сонячних електростанцій. |
| Content: | ПЕРЕЛІК ПОЗНАЧЕНЬ СКОРОЧЕНЬ 6 ВСТУП 7 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 10 1.1 Галузь сонячної енергетики 10 1.2 Роль системи стеження за Сонцем 10 1.3 Системи стеження за Сонцем 12 1.3.1 Одноосьова система стеження за Сонцем 12 1.3.2 Двох-осьова система стеження за Сонцем 14 1.3.3 Обґрунтування обох систем стеження за Сонцем 16 1.3.4 Розрахунок положення Сонця 16 1.4 Загальний огляд електричних характеристик системи ФЕ/КФЕ 19 1.5 Методи/алгоритми, що використовуються дослідниками для оптимізації компонування системи КФЕ 20 1.5.1 Геометрія взаємного затінення 21 1.5.2 Метод трасування променів 22 1.5.3 Алгоритм променя/площини (чотириточковий метод) 22 1.6 Підхід до дослідження в оптимізації великих сонячних електростанцій 23 1.7 Нормативна вартість електроенергії 24 1.8 Висновки до розділу 25 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 27 2.1 Обчислювальний алгоритм для оптимізації конфігурації розташування квадратного поля геліостатів системи КФЕ 27 2.2 Кути стеження за сонцем 30 2.3 Перетворення координат 30 2.4 Алгоритм розрахунку падіння сонячного променя 35 2.5 Особливості розрахунку нормативної вартості електроенергії 36 2.6 Схема розташування поля панелей 37 2.7 Річне виробництво енергії 39 2.8 Висновки до розділу 40 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 42 3.1 Затінення 42 3.2Розрахунок річного виробництва енергії 46 3.3 Розрахунок нормативної вартості електроенергії 49 3.4 Крайовий ефект 52 3.5 Витрати, пов'язані з розташуванням на земляній поверхні 55 3.6 Коефіцієнт покриття земельної ділянки 56 3.7 Висновки до розділу 58 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 61 4.1 Інструктажі з охорони праці 61 4.2 Заходи безпеки при монтажі енергоустановок 63 4.3 Стійкість роботи у надзвичайних ситуаціях підприємств електротехнічної галузі 65 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 69 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 71 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50555 |
| Copyright owner: | © Грицюк М.Я., 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Грицюк М.Я. Переваги концентруючих фотоелектричних електростанцій // М.Я. Грицюк; В.П. Коваль / Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій: Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції ''Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій'', присвячена 180-річчю з дня народження Івана Пулюя та 65-річчю з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 28-29 травня 2025 року – Тернопіль. ТНТУ ім.І.Пулюя, 2025. – С. 29-30. 2. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. 3. Коваль В. П. Суміщене електропостачання від поновлювальних джерел енергії / Вадим Коваль // Матеріали Ⅳ Міжнародної науково технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій― присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 20-21 червня 2019 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2019. — С. 294 4. Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування“, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202. 5. Ensuring the energy efficiency of heat supply energy systems functioning by justifying the choice of glazing units for the external enclosing structures of buildings / Vadym Koval, Myroslav Zin, Liubov Kostyk, Oleh Buniak // Scientific Journal of TNTU. — Tern.: TNTU, 2023. — Vol 110. — No 2. — P. 57–67 6. Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing // Proceedings of the International Conference „Advanced applied energy and information technologies 2021‖, 2021 7. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing / Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin // ICAAEIT 2021, 15-17 December 2021. — Tern.: TNTU, Zhytomyr «Publishing house „Book-Druk“» LLC, 2021. — P. 14–19. — (Electrical engineering and power electronics) 8. Коваль В. Залежність енергоефективності сонячних елементів від експлуатаційних факторів / В. Коваль // Збірник тез доповідей ⅩⅦ наукової конференції ТНТУ ім. Івана Пулюя, 20-21 листопада 2013 року. — Т. : ТНТУ, 2013. — Том Ⅰ : Природничі науки та інформаційні технології. — С. 53 9. Коваль В.П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів / В.П. Коваль, Б.Я. Оробчук, Я.М. Осадца, Л.М. Костик // Вісник Хмельницького національного університету – 2022. - №5. – С.168–173 10. Понтус О.В. Особливості проектування та введення в експлуатацію промислової сонячної електростанції // О.В. Понтус, Р.А. Карпишин, В.П.Коваль / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С 19-21. 11. Білоус П.В. Енергоефективність генерування тепла та електроенергії на міні-тес //П.В. Білоус, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – 105-106 с. 12. Коваль В. П. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, К. М. Козак // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. – 2015. – № 3. – С. 2-10 13. Коваль В. П. Енергоефективність системи позиціонування фотоелектричних батарей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, Ю. О. Пилипчук // Збірник тез доповідей Ⅵ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 16-17 листопада 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — Том 3. — С. 139 14. Chong, K. K., & Wong, C. W. (2009). General formula for on-axis sun-tracking system and its application in improving tracking accuracy of solar collector. Solar Energy, 83(3), 298-305. 15. Abdallah, S. (2004). The effect of using sun tracking systems on the voltage–current characteristics and power generation of flat plate photovoltaics. Energy conversion and management, 45(11-12), 1671-1679. 16. Gómez-Gil, F. J., Wang, X., & Barnett, A. (2012). Energy production of photovoltaic systems: Fixed, tracking, and concentrating. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(1), 306-313. 17. Chong, K. K., & Tan, M. H. (2012). Comparison Study of Two Different Sun‐Tracking Methods in Optical Efficiency of Heliostat Field. International Journal of Photoenergy, 2012(1), 908364. 18. Perpiñán, O. (2012). Cost of energy and mutual shadows in a two-axis tracking PV system. renewable energy, 43, 331-342. 19. Fartaria, T. O., & Pereira, M. C. (2013). Simulation and computation of shadow losses of direct normal, diffuse solar radiation and albedo in a photovoltaic field with multiple 2-axis trackers using ray tracing methods. Solar Energy, 91, 93-101. 20. Cumpston, J., & Pye, J. (2014). Shading and land use in regularly-spaced sun-tracking collectors. Solar energy, 108, 199-209. 21. Branker, K., Pathak, M. J. M., & Pearce, J. M. (2011). A review of solar photovoltaic levelized cost of electricity. Renewable and sustainable energy reviews, 15(9), 4470-4482. 22. Orobchuk B. Development and research of Wi-Fi network for receiving and transmitting telemechanical information in the training laboratory / Bogdan Orobchuk, Vadym Koval // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2020. — Vol 99. — No 3. — P. 124–132. 23. Іме А.Н. Підвищення ефективності сонячних панелей шляхом використання водяного охолодження/Аях Нсікак Іме, В.П. Коваль//Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій ―, 25-26 листопада 2020 року.—Т.: ТНТУ, 2020.—Том 2.— С. 80–81 24. Creation and substantiation of the matrix for model series of tubular propeller turbines for small hydropower plants / Myroslav Zin, Vadym Koval, Mykola Tarasenko, Ivan Sysak // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2023. — Vol 109. — No 1. — P. 24–31. 25. Vadym Koval, Serhii Martsenko, Myroslav Zin (2023). Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249. 26. Bohdan Orobchuk, Ivan Sysak, Oleh Buniak, Serhii Babiuk, Vadym Koval (2023) Development of the reactive power compensation laboratory bench and its integration into the training simulator of dispatch control system. The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023 (ITTAP 2023). Ternopil, Ukraine, November 22-24, 2023, Vol. 3628, Pages 574-585. 27. Bohdan Orobchuk, Oleh Buniak, Ivan Sysak, Serhii Babiuk, Ihor Bodnarchuk, Vadym Koval (2024) Development of Software for the Implementation of Automated Reserve Input Modes Operation. 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 12-14, Vol. 3742, Pages 316-336 28. Робота фотоелектричної станції на основі гібридного інвертора з різною ємністю системи накопичення електроенергії. Коваль, В., Оробчук, Б., Буняк, О., Гетманюк, В. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: технічні науки. 343(6(1), (2024). С. 208-214. Галузь науки: технічні (17.03.2020) 29. Коваль В.П. Вплив ємності акумулятора на ефективність роботи фотоелектричної станції//В.П.Коваль / Інноваційні технології в світлотехніці та електроенергетиці : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф., Харків, 16–17 трав. 2024 р. / Нац. акад. наук вищ. освіти України, Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова, Нац. наук. центр «Ін-т метрології» [та ін.]. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2024. – С. 75-77. 30. Коваль В.П. Фотоелектрична станція для забезпечення власних потреб // В.П. Коваль, Д.Ф.Паловці, Abul Kalam Azad / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С . 31. Díaz-Dorado, E., Cidrás, J., & Carrillo, C. (2017). A method to estimate the energy production of photovoltaic trackers under shading conditions. Energy Conversion and Management, 150, 433-450. 32. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник/ В.Ц.Жидецький, В.С Джигирей, О.В.Мельников. – Вид. 5-те, доповнене. – Львів: Афіша, 2000. – 350 с. 33. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. — Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. — 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Ebben a gyűjteményben: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Fájlok a dokumentumban:
| Fájl | Leírás | Méret | Formátum | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота_Грицюк М.Я..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Грицюк М.Я. | 2,9 MB | Adobe PDF | Megtekintés/Megnyitás |
Minden dokumentum, ami a DSpace rendszerben szerepel, szerzői jogokkal védett. Minden jog fenntartva!
Admin Tools