Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Моделювання фотоелектричних систем
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут
Інститут:
Не вказано
Факультет:
ЗІ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Фізика
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ
імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО”
ЗВІТ
з лабораторної роботи №5
з навчальної дисципліни “Основи фізики традиційних та альтернативних джерел енергії”
Тема:
Моделювання фотоелектричних систем
в програмному середовищі RETScreen
Варіант 17
Варіант №17:
/
Теоретичні відомості
RETScreen Expert – це нова розширена і поточна версія програмного забезпечення, яка дозволяє провести вичерпний аналіз, визначити технічну і фінансову доцільність потенційних проєктів електростанцій на джерелах відновлюваної енергії, а також їх енергетичну ефективність; оцінювати інвестиції в ході всього життєвого циклу енергооб’єкта (включаючи порівняльний аналіз, техніко-економічне обґрунтування і аналіз експлуатаційних показників) в рамках повністю інтегрованого рішення на одній програмній платформі. Крім того, за допомогою RETScreen Expert можна провести вимірювання і контроль фактичної продуктивності підприємств і визначити можливості економії/виробництва енергії.
Режим перегляду в RETScreen Expert безкоштовний; в ньому можна отримати доступ до всіх функцій програмного забезпечення [2].
Розрахунок у програмному середовищі складається з наступних етапів (кроків):
1. «Початок»
2. «Енергетична модель»
3. «Засоби»
«Початок» – включає інформацію про проєкт та вихідні умови місця знаходження (географічне розміщення, надходження сонячної радіації, кліматичні характеристики повітря та інше).
«Енергетична модель» – проводяться розрахунки енергетичних характеристик системи, зниження емісії парникових газів за рахунок використання поновлюваних джерел енергії та фінансовий аналіз впровадження системи з визначенням строку окупності проєкту.
«Засоби» – дозволяє користувачу вводити додаткові дані для розрахунків.
Азимут – кут між проекцією на горизонтальну поверхню нормалі до площини СМ і напрямом на південь (знак не має значення). Бажана орієнтація СМ – на південь, коли кут азимута – 0° у північній півкулі і 180° в південній півкулі. У випадку коли ФЕПи встановлені безпосередньо на односкатному даху будівлі, азимут дорівнює азимуту даху. Наприклад, сонячний колектор у північній півкулі, спрямований на південний захід, мав би азимутальний кут 45°.
Існують різні типи фотоелектричних перетворювачів (ФЕП).
Найбільшого поширення в фотоелектричних установках наземного застосування отримали кремнієві ФЕП трьох видів: на основі монокристалічного, полікристалічного і тонкоплівкові з аморфного кремнію.
Велика частина всіх модулів виробляється з використанням полі- і монокристалічного кремнію.
Основні типи ФЕП:
• монокристалічні кремнієві;
• полікристалічні (мультикристалічні) кремнієві;
• тонкоплівкові з гідрогенізованого аморфного кремнію та інших напівпровідникових матеріалів (телуриду/сульфату кадмію, арсеніду галію тощо);
• багатоперехідні сонячні елементи (гетерофотоелементи).
• ККД ФЕП становить:
• багатоперехідних сонячних елементів – до 35% [3];
• з монокристалічного кремнію від 14-19 до 21,5%;
• з полікристалічного кремнію – 14-17%;
• з аморфного кремнію – близько 5-8%.
Для підвищення ефективності перетворення сонячної енергії використовують концентратори та двосторонні сонячні елементи.
Кількість встановлених одиниць розраховується виходячи з наявної площі для розміщення та фінансових можливостей для побудови станції.
Якщо СМ встановлюються на стіні, то їх загальна площа не повинна перевищувати поверхні, доступної на стіні. Для систем на даху розмір не повинен перевищувати приблизно половину загальної площі даху через можливе затінення. Для наземних систем розмір обмежується лише наявною площею землі. Для більш точного розрахунку необхідно оцінювати рівень взаємного затінення панелей в обраний період року для даної місцевості.
Результати роботи
Спочатку вибираємо шаблон – електростанції.
/
Після цього обираємо місцезнаходження об’єкту – мають бути Суми згідно варіанту:
/
/
Далі переходимо до вкладки Обладнання і вказуємо, що це сонячна електростанція фотоелектричного типу.
/
Тепер переходимо на вкладку Енергія та встановлюємо значення:
/
Далі – Електроенергія. Додамо фотоелектричний елемент до системи:
/
Ставимо нахил і азимут за варіантом. Також тут можемо побачити помісячні кліматичні дані щодо сонячної радіації і цін на електроенергію.
/
При виборі кількості сонячних панелей має бути заповнено приблизно 50% даху. Згідно варіанту площа даху 2700 метрів квадратних, що означає, що площа панелей має бути приблизно 1350 квадратних метрів. Вибираємо виробника risen і його модель на 280Вт. Ставимо кількість 821, що дорівнюватиме необхідній площі даху:
/
В резюме ставимо початкові затрати близько 500 доларів на кВт. На експлуатацію і обслуговування 15 доларів за кВт-рік. Бачимо скільки електроенергії виробляємо – 296 МВт-год і прибуток від експорту– 21026 доларів.
/
Тепер вкладка Вартість.
В Початкові затрати додаємо Конструкції, де кількість рівна кількості панелей, а ціна 18 доларів за штуку. Проект – 1 штука, 3000 доларів. І пуско-налагоджувальні роботи – 16 доларів за панель.
/
На вкладці Емісія бачимо, що викиди СО2 в атмосферу скоротились на 93%, що дорівнює 113 тоннам. Бачимо, що це еквівалентно 20,7 автомобілям, що не використовуються:
/
Останнє – вкладка Фінанси. Темп інфляції ставимо 0, термін окупності 25 років, а коефіцієнт заборгованості 0:
/
Бачимо, що строк повернення капіталу дорівнює 8,3 рокам, тому проект має себе чудово показати. Після закінчення періоду окупності можна отримувати великий прибуток.
Висновок:
В результаті виконання лабораторної роботи було закріплено знання, отримані в процесі вивчення курсу, засвоєно методику визначення енергоефективності систем енергозабезпечення об’єктів за рахунок використання фотоелектричних перетворювачів у програмному середовищі RETScreen. Розраховано автономну систему електрозабезпечення об’єкту з використанням фотоелектричних модулів компанії risen, які встановлені під заданим кутом до горизонту та з азимутом відповідно варіанту. Проведено аналіз отриманих результатів розрахунків: система є економічно доцільною, адже термін її окупності складає 8,3 роки.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора