Comparative Analysis of Energetic Performance of Various Photovoltaic Power Stations
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
118 2
Ultima descărcare din IBN:
2019-09-11 11:07
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
620.92 (53)
Economia energiei în general (296)
SM ISO690:2012
CHALBASH, O.; BERZAN, Vladimir; POSTOLATI, Vitali. Comparative Analysis of Energetic Performance of Various Photovoltaic Power Stations. In: Problemele Energeticii Regionale. 2018, nr. 3(38), pp. 112-126. ISSN 1857-0070.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF
BibTeX
DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(38) / 2018 / ISSN 1857-0070

Comparative Analysis of Energetic Performance of Various Photovoltaic Power Stations

Analiza comparativă a performanțelor energetice ale diferitelor centrale fotovoltaice

Сравнительный анализ энергетических характеристик различных фотоэлектрических электростанций


CZU: 620.92
DOI: 10.5281/zenodo.2222382
Pag. 112-126

Chalbash O., Berzan Vladimir, Postolati Vitali
 
Institutul de Energetica
 
Disponibil în IBN: 28 decembrie 2018


Rezumat

Factors affecting the production of electricity by photovoltaic (PV) power plants are studied. It is worth noting that reducing the shade and orientation to the sun are effective solutions for an in-crease in the production of electricity by these PV plants. A brief overview of the features of stationary installations and installations in the tracking of the sun is presented. The purpose of the paper is to jus-tify, develop, and describe a generalized approach to analyzing the operation and methods of tracking the sun by the platforms with photovoltaic modules so as to increase the specific energy density ob-tained from a given surface of the photovoltaic installation. A concept is formulated and the general-ized mathematical model is developed for different photovoltaic plants with fixed and mobile plat-forms, taking into account the shading effect of photovoltaic modules mounted on different platforms. Based on the decomposition concept, the optimization problem is solved on the criterion of the maxi-mum value of the electric energy and the occupation of the smallest area of the site for a PV plants. A software for calculating the electricity produced by PV plants with stationary and mobile platforms was elaborated according to their location on the land meant for a certain PV plants. Specific electrici-ty production kWh / (m2*day) indices were determined for different PV plants, taking into account the shading factor. It was found that the PV plants equipped with three-coordinate orientation systems can produce the largest amount of energy, in addition, providing higher energy performance indices com-pared to those of other types of PV plants.

Se analizează factorii de influență asupra producerii energiei electrice de către centralele fotovoltaice. Se constată, că micșorarea umbririi și orientarea după soare sunt soluții eficiente pentru sporirea producerii energiei electrice. Se prezintă o vedere generală privind particularitățile centralelor cu platforme staționare și platforme mobile cu orientare după soare. Scopul lucrări constă în argumentarea, elaborarea și descrierea abordării generalizate privind analiza funcționării și a modalităților de dirijare cu orientarea centralelor electrice PV după soare întru majorarea densității efective a energiei produse de diferite centralele fotovoltaice. S-a formulat conceptul și s-a elaborat modelul matematic generalizat pentru diferite centrale fotovoltaice cu platforme staționare și mobile, luând în considerare efectul de umbrire al modulelor fotovoltaice montate pe diferite platforme. S-a propus algoritmul de optimizare a orientării platformelor pentru fiecare interval de timp selectat. La bază a stat conceptul de descompunere a problemei optimizării după criteriul producerii valorii maxime a energiei electrice și ocupării celei mai mici suprafețe a terenului de amplasare a centralei. S-a elaborat softul de calcul a energiei electrice produse de către centralele fotovoltaice cu platforme staționare și mobile comandate în funcție de amplasarea lor în terenul destinat pentru această centrală. S-au determinat indicii specifici de producere a energiei electrice kWh/(m2*zi) pentru diferite centralele, ținând cont de factorul de umbrire. S-a constatat, că centralele dotate cu sisteme de orientare pe trei coordonate pot produce cel mai mare volum de energie, concomitent, asigurând indici de performanță energetică ridicați în comparare cu alte tipuri de centrale fotovoltaice.

Рассматриваются факторы, влияющие на выработку электроэнергии фотоэлектрическими установками, отмечая, что уменьшение тени и ориентация по солнцу являются эффективными решениями для увеличения производства электроэнергии этими установками. Выполнен обзор особенностей работы стационарных установок и установок в режиме слежения за солнцем. Целью данной работы является обоснование, разработка и описание обобщенного подхода к анализу работы и способов слежения за солнцем платформ с фотовольтаическими модулями для увеличения удельной плотности энергии получаемой с заданной поверхности участка монтажа фотовольтаической установки. Была сформулирована концепция и разработана обобщенная математическая модель для различных фотоэлектрических установок со стационарными и мобильными платформами с учетом эффекта затенения активных поверхностей фотоэлектрических модулей, установленных на разных платформах. Был предложен и реализован алгоритм оптимизации ориентации платформ разных фотовольтаичских установок для выбранного интервала времени. На основе концепции декомпозиции решена задача оптимизации наиболее выгодного расположения платформ с фотовольтаическими модулями по критерию максимальной выработки электроэнергии и наименьшей занимаемой площади. Разработана программа для расчета электроэнергии, произведенной фотоэлектрическими электростанциями со стационарными и мобильными платформами, которое позволяет учитывать их местоположение на участке монтажа модулей. Получены численные значения удельных показателей выработки электроэнергии кВтч / (м2 * день) для разных фотовольтаических станций с учетом коэффициента затенения. Было установлено, что установки, оснащенные трехкоординатными системами ориентации по солнцу, обладают повышенными показателями энергетической эффективности по сравнению с другими типами фотоэлектрических установок.

Cuvinte-cheie
photovoltaic plants, mathematical model, tracking the sun, shading factor, three-coordinate orientation system specific electricity production.