НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№1(78) Январь - Март 2020

Оценка энергетического потенциала солнечной радиации региона с применением солнечного трекера

Выпуск № 1 (78) Январь - Март 2020
Авторы:

Манусов Вадим Зиновьевич,
Ахьёев Джавод Саламшоевич,
Назаров Мусо Холмуродович,
Одинаев Исмоил Назримадович,
Сафаралиев Муродбек Холназарович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2020-1-189-203
Аннотация

Приведены результаты исследований, доказывающие большой потенциал возобновляемых и альтернативных источников энергии республики Таджикистан, в том числе солнечной энергии, равный 25 млрд кВт·ч в год. Ограниченное использование «зеленой энергетики» ведет к периодическим отключениям электропотребителей в осенне-зимний период. Для устранения возникающего дефицита электроэнергии требуется более полное представление о потенциале солнечной энергетики. В работе дана оценка энергетического потенциала солнечной радиации в регионах Памира и Юга Таджикистана. Представлена математическая модель для определения максимального значения величины азимутального угла для региона Памира. Предложены выражения для оценки функционирования двух систем и приращения солнечной радиации и энергетического потенциала с учетом продолжительности дневной освещенности. Проведены измерения и выполнены расчеты месячного, сезонного и годового уровней солнечной радиации на основе применения двух технических систем. Показано, что энергоэффективность двуосной системы слежения (ДСС) значительно превышает эффективность фиксированной системы (ФС) особенно в осенний, весенний и летный сезоны года. Дан сравнительный анализ выработки солнечной энергии и эффективности двух систем с применением солнечного трекера для двуосной системы слежения и фиксированной системы. Показано, что годовая производительность двуосной системы солнечного трекера по сравнению с фиксированной системой в среднем на 44 % выше. В осенний период подвижная система может выработать на 80 % больше энергии относительно стационарного расположения солнечных панелей. Оценивание солнечного потенциала регионов Таджикистана доказывает целесообразность использования данного потенциала как подходящего ресурса для развития энергетики, дополняя гидрогенерацию.


Ключевые слова: солнечная радиация, солнечная энергия, солнечный трекер, энергетический потенциал, двуосная система слежения, фиксированная система, регионы Таджикистана, географические координаты

Список литературы

1. Манусов В.З., Ганиев З.С., Ахьёев Д.С. Обоснование использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии для покрытия дефицита мощности в Республике Таджикистан // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2017. – № 1–2. – С. 139–142.



2. Сафаралиев М.Х. Анализ влияния времени года на структуру фотоэлектрической станции в Таджикистане // Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов. – Тюмень, 2016. – С. 392–393.



3. Tajikistan’s winter energy crisis: electricity supply and demand alternatives / D. Fields, A. Kochnakyan, G. Suggins, J. Besant-Jones. – Washington, DC: The World Bank, 2013. – P. 4–5.



4. Manusov V.Z., Kirgizov A.K., Ahyoev J.S. The effective use of statcom in the electrical system of the Republic of Tajikistan to reduce the losses of active power in the electric network // Актуальные проблемы электронного приборостроения (АПЭП-2016): труды XIII международной научно-технической конференции. – Новосибирск, 2016. – С. 60–63.



5. Манусов В.З., Ганиев З.С., Султонов Ш.М. Оценка доступности энергетических ресурсов за счет солнечной радиации в Республике Таджикистан // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2018. – № 1. – С. 174–177.



6. Masih A. Modelling the atmospheric concentration of carbon monoxide by using Ensemble Learning Techniques // CEUR Workshop Proceedings. – 2018. – Vol. 2298: Proceedings of the 5th International Young Scientists Conference on Information Technologies, Telecommunications and Control Systems, ITTCS 2018. – Yekaterinburg, 2018. – P. 12.



7. Singh G.K. Solar power generation by PV (photovoltaic) technology // Energy. – 2013. – Vol. 53. – P. 1–13.



8. Rizk J. Chaiko Y. Solar tracking system: more efficient use of solar panels // World Academy of Science, Engineering and Technology. – 2008. – Vol. 41. – P. 313–315.



9. Khalifa A.J.N., Al-Mutawalli S.S. Effect of two-axis sun tracking on the performance of compound parabolic concentrators // Energy Conversion and Management. – 1998. – Vol. 39. – P. 1073–1079.



10. Bakos G.C. Design and construction of a two-axis Sun tracking system for parabolic trough collector (PTC) efficiency improvement // Renewable Energy. – 2006. – Vol. 31. – P. 2411–2421.



11. Abdallah S., Nijmeh S. Two axes sun tracking system with PLC control // Energy Conversion and Management. – 2004. – Vol. 45. – P. 1931–1939.



12. Alexandru C., Comsit M. The energy balance of the photovoltaic tracking systems using virtual prototyping platform // EEM 2008: 5th International Conference on European Electricity Market. – Portugal, 2008. – P. 1–6.



13. Al-Mohamad A. Efficiency improvements of photo-voltaic panels using a Sun-tracking system // Applied Energy. – 2004. – Vol. 79. – P. 345–354.



14. A simple photo-voltaic tracking system / K.S. Karimov, M.A. Saqib, P. Akhter, M.M. Ahmed, J.A. Chattha, S.A. Yousafzai // Solar Energy Materials and Solar Cells. – 2005. – Vol. 87. – P. 49–59.



15. Khatib T., Mohamed A., Sopian K. Optimization of the tilt angle of solar panels for Malaysia // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. – 2015. – Vol. 37, no. 6. – P. 606–613.



16. Ayodele T.R., Ogunjuyigbe A.S.O. Prediction of monthly average global solar radiation based on statistical distribution of clearness index // Energy. – 2015. – Vol. 90. – P. 1733–1742.



17. Lubitz W.D. Effect of manual tilt adjustments on incident irradiance on fixed and tracking solar panels // Applied Energy. – 2011. – Vol. 88. – P. 1710–1719.



18. A review of principle and sun-tracking methods for maximizing solar systems output / H. Mousazadeh, A. Keyhani, A. Javadi, H. Mobli, K. Abrinia, A. Sharifi // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2009. – Vol. 13. – P. 1800–1818.



19. Development and creation tracking system of the sun position / Yu.E. Nemikhin, A.V. Matveev, D.A. Nemkov, I.N. Odinaev // Technical science in the world: from theory to practice. – Rostov-on-Don, 2015. – P. 35–38.



20. Обухов С.Г., Плотников И.А. Выбор параметров и анализ эффективности применения систем слежения за солнцем // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2018. – Т. 329, № 10. – C. 95–106.



21. Duffie J.A., Beckman W.A. Solar engineering of thermal processes. – 4th ed. – Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2013. – 910 р.

Для цитирования:

Оценка энергетического потенциала солнечной радиации региона с применением солнечного трекера / В.З. Манусов, Дж.С. Ахьёев, М.Х. Назаров, И.Н. Одинаев, М.Х. Сафарали-
ев // Научный вестник НГТУ. – 2020. – № 1 (78). – С. 189–203. – DOI: 10.17212/1814-1196-2020-1-189-203.

 

For citation:

Manusov V.Z., Ahyoev J.S., Nazarov M.Kh., Odinaev I.N., Safaraliev M.Kh. Otsenka energeticheskogo potentsiala solnechnoi radiatsii regiona s primeneniem solnechnogo trekera [Evaluation of the energy potential of region solar radiation with the use of the solar tracking system]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Science bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2020, no. 1 (78), pp. 189–203. DOI: 10.17212/1814-1196-2020-1-189-203.

Просмотров: 69