Оцінка потенціалу сонячної енергетики для живлення об’єктів комунального господарства міст

Анотація

Використання альтернативних джерел енергії в житлово-комунальному секторі господарства України є актуальним питанням сьогодення. Живлення побутових споживачів або об'єктів життєзабезпечення від фотоелектричної станції дозволяє досягти енергетичної автономії, знизити витрати на електричну енергію, зменшити негативний вплив на оточуюче середовище. За останні десять років спостерігається значне зниження вартості елементів сонячних енергетичних станцій з одночасним підвищенням якісних характеристик устаткування. Це впливає на швидкість переходу різних груп споживачів, від побутових до промисловості, на альтернативні джерела енергоживлення або використання гібридної енергетичної системи. На ефективність та продуктивність фотоелектричних станцій впливають тип використовуваних технологій та фактори оточуючого середовища. В процесі перетворення сонячної енергії можуть виникати втрати, які пов'язані з ефективністю сонячних панелей, інверторів та інших компонентів системи. Під час проектування фотоелектричної станції необхідно враховувати широту місцевості, де планується її встановлення, та можливі зміни погодних умов, через які може зменшитись виробництво сонячної енергії. Для підвищення надійності енергоживлення устаткування в житлово-комунальному секторі господарства запропоновано виконати оснащення насосної станції підвищення тиску в водопровідній мережі дев'ятиповерхового житлового будинку сонячними панелями. Розрахунок кількості генерованої сонячною електростанцією енергії проведений з урахуванням кута встановлення панелей, обраним відповідно до широти регіону. Для розрахунків необхідної кількості панелей обрано метод, що враховує кількість прямої та розсіяної сонячної радіації, що поступає на поверхню сонячної панелі. За результатами розрахунків порівняно потенційний обсяг годинної генерованої потужності протягом року та споживаної годинної потужності. Встановлено, що потенційно високою є продуктивність станції в весняно-літній та літньо-осінній період, але забезпечити зростаючий в вечірній час попит на електроенергію вона не в змозі. У весняно-літній період ранковий максимум споживання енергії можливо забезпечити за рахунок фотоелектричної станції. За сприятливих погодних умов обсяг генерованої потужності буде більшим, ніж потужність споживання, а надлишок генерованої енергії може бути накопичений в акумуляторі та використаний у вечірній час. Розрахунок терміну окупності інвестицій в сонячну станцію розрахований за методом дисконтування та становить 1,6 роки