Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВИЭ - ТР2 - Солнечная энергетика.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
332.29 Кб
Скачать

Лабораторно-практическая работа №2

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА:

Методы расчета основных категорий

потенциала солнечной энергетики

Состав задания:

1. Определить в заданной точке А (координаты заданы: , град.; , град.; h, м), где планируется создание сол­нечной энергоустановки, значение валового потенциала солнечной энер­гетики - Эвал (кВт.ч/м2 в год) и Nвал (Вт/м2). Результаты расчета предс­тавить в табличном и графическом виде.

2. Определить в указанной точке А значение технического потенци­ала солнечной энергетики - Этехн

(кВт.ч/м2 в год) при условии использо­вания и преобразования солнечной энергии с помощью СФЭУ с заданными основными техническими показателями. Найти соотношение Этехн и Эвал.

3. Рассчитать требующуюся площадь модулей СФЭУ для обеспечения энергией двух вариантов локальных потребителей, соединенных с мощной энергосистемой.

Основные расчетные формулы:

  1. Валовая суммарная месячная солнечная радиация по формуле Ангстрема

Эгорвалj = Э0j· {aj+bj · (SSj / SS0j)}

  1. Технический месячный потенциал

Этехj = Кпр ·Эгорвалj ·F· ·сэ··N,

N =Кзап·u··э

  1. Требующуюся площадь модулей СФЭУ для обеспечения энергией потребителя

Fтрпот/Этех

Таблица 1

Значения коэффициента а (о.е.), характеризующего долю солнечной радиации, пропущенной облаками для исследуемого участка территории России

Январь

Апрель

650

0,38

0,40

0,43

650

0,31

0,32

0,32

600

0,37

0,39

0,42

600

0,3

0,29

0,30

550

0,36

0,38

0,39

550

0,29

0,29

0,30

500

450

0,33

0,34

0,38

500

450

0,28

0,29

0,29

350

400

450

500

350

400

450

500

Июль

Октябрь

650

0,26

0,26

0,26

650

0,21

0,20

0,20

600

0,27

0,26

0,25

600

0,23

0,24

0,25

550

0,29

0,27

0,27

550

0,25

0,25

0,25

500

450

0,32

0,32

0,31

500

450

0,27

0,27

0,27

350

400

450

500

350

400

450

500

Таблица 2

Месячные значения суммарной солнечной радиации при безоблачном небе Э0 (кВт*ч/м2)

Таблица 3

Координаты 7 метеорологических станций актинометрических наблюдений

, град.

Месяц

1

2

3

4

5

6

7

I

IV

VII

X

, гр.

62

55

59

58

51

54

52

52,5

32,2

236,2

293,2

86,0

, гр.

39

37

43

47

36

42

46

57,5

26,9

190,0

244,4

70,1

Н, м

139

167

177

99

165

170

162

62,5

21,6

143,9

176,4

54,1

Таблица 4 Теоретическая максимальная продолжительность солнечного сияния за месяц – SS0 (час)

, град.

Месяц

Год

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

52,5

254

285

365

415

485

499

507

454

380

328

262

239

4473

57,5

228

273

366

429

514

537

537

474

386

322

241

208

4515

62,5

202

261

367

443

543

575

567

494

392

316

220

177

4557

Таблица 5 Продолжительность фактического солнечного сияния для метеостанций актинометрических наблюдений - SS (час)

Месяц

Год

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

1

29

66

123

171

249

286

263

236

131

57

32

15

1658

2

31

63

132

180

267

281

283

232

147

81

36

24

1757

3

26

62

142

187

237

277

264

203

143

66

42

23

1672

4

28

63

117

168

236

271

266

229

127

58

32

15

1610

5

41

72

136

179

231

282

288

226

166

84

56

23

1784

6

37

61

135

187

249

275

274

227

149

76

36

26

1732

7

35

76

132

189

251

307

295

242

150

73

46

24

1820

Таблица 6 Характеристики СФЭУ

1. КПД СЭ - ··сэ (о.е.)

2. Коэффициент заполнения СФЭУ - Кзап (о.е.)

Материал СЭ

монокрист. Si

0,15

Форма СЭ

Круглый

0,85

поликрист. Si

0,12

Псевдоквадрат

0,90

аморфный Si

0,08

Квадрат

0,99

As-Ga

0,27

 

 

3. Коэффициент прозрачности защитного покрытия модулей СФЭУ -  (о.е.)

0,85

4. Коэффициент потерь на послед. коммутацию СЭ в СФЭУ - u (о.е.)

0,95

5. Коэффициент потерь при преобразовании и передаче энергии - э (о.е.)

0,97

Все расчеты сводим в таблицу 1

Таблица 1 Результаты расчета валового и технического потенциалов солнечной энергии в точке А с заданными координатами (горизонтальная площадка)

Параметр

МЕСЯЦ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Год

aj, о.е.

bj,о.е.

SSoj,ч

SSj,ч

Э0j,кВт·ч/м2

Эгорвалj, кВт·ч/м2

Этехj, кВт·ч/м2

Таблица – Исходные данные по вариантам

Вар.

Координаты точки А

Н, м

Характеристики СЭ

Кпр, о.е.

Эпотреб, кВт*ч в год

, град.

, град.

форма

материал

дом

фермер. хоз-во

1

47

35

160

круглый

монокрист. Si

1,0

1500

5000

2

52

36

160

псевдоквадрат

поликрист. Si

1,1

2000

6000

3

56

38

160

квадрат

аморфный Si

1,2

2500

7000

4

62

39

160

круглый

As-Ga

1,3

3000

8000

5

61

41

160

псевдоквадрат

монокрист. Si

1,4

2500

9000

6

58

42

160

квадрат

поликрист. Si

1,5

2000

10000

7

53

43

160

круглый

аморфный Si

1,4

1500

11000

8

48

44

160

псевдоквадрат

As-Ga

1,3

2000

12000

9

49

46

160

квадрат

монокрист. Si

1,2

2500

11000

10

51

47

100

круглый

поликрист. Si

1,1

3000

10000

11

59

48

160

псевдоквадрат

аморфный Si

1,0

2500

9000

12

63

49

160

квадрат

As-Ga

1,1

2000

8000

13

49

36

100

круглый

монокрист. Si

1,2

1500

7000

14

54

37

160

псевдоквадрат

поликрист. Si

1,3

2000

6000

15

57

39

140

квадрат

аморфный Si

1,4

2500

5000

16

61

38

140

круглый

As-Ga

1,5

3000

6000

17

49

36

160

псевдоквадрат

монокрист. Si

1,4

2500

7000

18

54

37

160

квадрат

поликрист. Si

1,3

2000

8000

19

58

39

160

круглый

аморфный Si

1,2

1500

9000

20

62

38

100

псевдоквадрат

As-Ga

1,1

2000

10000

21

61

43

160

квадрат

монокрист. Si

1,0

2500

11000

22

59

44

160

круглый

поликрист. Si

1,1

3000

12000

23

51

45

160

псевдоквадрат

аморфный Si

1,2

2500

11000

24

49

42

160

квадрат

As-Ga

1,3

2000

10000

25

47

46

160

круглый

монокрист. Si

1,4

1500

9000

26

54

47

140

псевдоквадрат

поликрист. Si

1,5

2000

8000

27

61

41

160

квадрат

аморфный Si

1,4

2500

7000

28

59

48

100

круглый

As-Ga

1,3

3000

6000

29

61

44

160

псевдоквадрат

монокрист. Si

1,2

2500

5000

30

59

39

140

квадрат

поликрист. Si

1,1

2000

6000

31

52

36

псевдоквадрат

монокрист. Si

1,2

1500

7000