ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЕК В ФЕРГАНСКОЙ ДОЛИНЕ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены вопросы связанные с повышением эффективности фотоэлектрических солнечных батарей. Несмотря на высокую эффективность современных фотоэлектрических солнечных батарей, улучшение их показателей остается темой активных исследований в научных и технических кругах.  Энергоэффективная сетевая система для фотоэлектрических солнечных элементов обладает рядом преимуществ, которые дают возможность снизить расходы на электричество и сделать вклад в сохранение окружающей среды.

Энергоэффективные сетевые системы могут компенсировать реактивную мощность нагрузки путем использования батарей или других устройств, которые могут очищать и управлять реактивной мощностью. Это, в свою очередь, позволяет повысить эффективность работы электрических систем и снизить расход электроэнергии.

ABSTRACT

The article discusses issues related to increasing the efficiency of photovoltaic solar panels. Despite the high efficiency of modern photovoltaic solar cells, improving their performance remains a topic of active research in scientific and technical circles.  An energy-efficient grid system for photovoltaic solar cells has a number of advantages that make it possible to reduce electricity costs and contribute to the preservation of the environment.

Energy-efficient network systems can compensate for the reactive power of the load by using batteries or other devices that can purify and control the reactive power. This, in turn, makes it possible to increase the efficiency of electrical systems and reduce electricity consumption.

Ключевые слова: фотоэлектрическая солнечная система, солнечные панели, энергоэффективность, преобразователь постоянного тока, индуктивная нагрузка, мощность, потребляемая активная мощность, энергоэкономическая эффективность.

Keywords: photovoltaic solar system, solar panels, energy efficiency, DC/DC converter, inductive load, power, active power consumption, energy efficiency.

Согласно научной статье использование энергоэффективных фотоэлектрических систем на фотоэлектрических солнечных элементах становится все более популярным в связи с увеличением спроса на электроэнергию со стороны потребителей. Прежде всего, это позволяет эффективно использовать энергию солнца и получать электрическую энергию в большем количестве и с меньшими затратами. [1,2]

Именно за счет фотоэлектрических солнечных элементов, в Ферганской долине, всё гораздо больше создаються объекты энергосистемы  которые способствуют обеспечению постоянной электроэнергией.

При проектировании любой системы энергоснабжения большое значение уделяется получению информации об суточной, недельной, месячной или  годовой изменения нагрузки, которая планируется  подключению к этой системе. На практике сбор такой информации требует больших усилий и временных ресурсов, в этом случае проектировщику приходится работать с расчетными значениями, в результате проектируемая система энергоснабжения либо имеет избыточную мощность, либо работает в режиме постоянного напряжения или с дефицитом энергии. [3]

Непрерывный мониторинг электроэнергии, вырабатываемой станцией позволяет измерить напряжение и ток постоянной нагрузки, питаемой от станции, и получить их значение в постоянном рабочем состоянии. [7,8]

Рисунок 1. Процесс установки солнечных батарей

Фотоэлектрические солнечные элементы используемые на сегодняшний день имеют  мощность 530 Вт и силы тока 12,6 А. Таким образом, очень важным аспектом являються  компенсация реактивной мощности в нагрузке, низкий риск повреждения оборудования из-за электрического резонанса, стабильный и относительно длительный срок службы и высокая надежность. [9]

Ниже на рис. 2 приведены данные показатели выработки электроэнергии фотоэлектрической станций общей мощностью 60 кВт (120 фотомодулей по 530 Вт) в режиме онлайн.

Рисунок 1. Показатели ФЭС мощностью 60 кВт в режиме онлайн

Таблица 1.

Напряжение и ток автономной фотоэлектрической системы

Для проведения анализа и изучения эффективности устройства компенсации реактивной мощности с электросчетчика с помощью специальной программы снимались электрические показатели мощности и тока в объекте при выключенном устройстве и при его работе, и они следующие:

В отдельной (PV) системе на основе фотогальванических солнечных элементов мы также можем видеть реальное значение отдельных напряжений и токов для каждой фазы трехфазных потребительских сетей. Для каждой фазы указаны отдельные значения несущей способности. [11,12]

Таблица 2.

Фазное напряжение и ток в трехфазной сети

Используя информацию, представленную в приведенной выше таблице, и специальную программу (SUN 2000), мы можем увидеть значения мощности и токов потребления суточного электричества, получаемого фотогальваническими солнечными батареями, и график их изменения. Этот процесс мониторинга показан на Риc 3.

Рисунок 3. Реалистичная система мониторинга выработки электроэнергии с помощью системы фотоэлектрических солнечных элементов

Отчеты о производительности фотогальванических (PV) систем генерируются по запросу с заданными пользователем интервалами. Пользовательский интерфейс предоставляет информацию о производительности фотоэлектрической системы, отображаемую в виде числовых значений, слайдов и графиков.

Общее количество электроэнергии, получаемой нагрузочными устройствами, подключенными к солнечной фотоэлектрической установке и исследуемыми, изменяется во времени. Разделив каждый вид нагрузки на отдельную группу и непрерывно отслеживая изменения в каждой из них, мы получаем разные характеристики нагрузки. Именно эта информация позволяет фотоэлектрической станции разделить нагрузки на оптимальные группы, удешевить систему на основе оптимального подбора размеров фотоэлектрических панелей и технических параметров.

Заключение. Основываясь на значениях, определенных в реальном времени на вышеупомянутом графике суточного мониторинга, с помощью фотоэлектрических солнечных элементов можно сэкономить много электроэнергии и дополнительных средств и использовать их эффективно и рационально экологически чистым и безопасным способом.

Список литературы:

1. Simon Siregar-Duddy Soegiarto - Solar Panel and Battery Street Light Monitoring System using GSM Wireless Communication System – 2014.
2. Andey Leon: “Reactive Power Compensation for Solar Power Plants” IEEE PES Chicago Chapter. 12th Dec 2018.
3. Kodirov A.A. “Reactive power source compensation through automatic control” Scientific-technical journal FerPI, Т. 26. №15, 2022.
4. А.А.Рахимов, Д.Р.Отамирзаев. “Cостояние и перспективы развития солнечной энергетики в узбекистане”. Eurasian journal of academic research, 2(5), 2022, 170–173.
5. A.A. Rakhimov, Z.B. Khaydarov. “Solar panels to improve reactive current compensation in load photoelectric systems”. Eurasian Research Bulletin, 18, 2023. 142-147.
6. АА Рахимов “Methods Of Reactive Power Compensation In The Load Of Photoelectric Installations In Central Asia” Eurasian Research Bulletin. июля 2022 г. 50-55.
7. А.А.Рахимов.“Программы распределения нагрузки и дистанционной оценки мощности в фотоэлектрической солнечной станции” ФерПИ, 2022,Т.26. 180-182.
8. Рахимов А.А, Алижонов У.Х. “Cнижение потерь активной энергии в системах накопления энергии на основе фотоэлектрических солнечных батарей” Universum: технические науки: научн. журн. 2023. 3(108).
9. Рахимов А.А, Усмонов Т.Б. “Система мониторинга изменения нагрузки и потока реактивной мощности в сетях автономных фотоэлектрических солнечных установок” Universum: технические науки: 2023. 4(109).
10. Рахимов А.А, Холматов Э.С, Хамдамов Д.Х. “Способы компенсации реактивной мощности в нагрузке фотоэлектрических установок”. Scientific-technical journal. ФерПИ, 2022, Т.26. №15. 172-174.
11. Эргашев С.Ф. и др. Энергоеффективний трекер без исползования светозависимих датчиков (Фоторезисторов, фотодиодов и тд) //Известия Ошского технологического университета. – 2019. 234-236.
12. Йулдашев Х. Т., Ахмедов Ш. С., Эргашев К. М. “Пространственная стабилизация тока в газоразрядной ячейке с полупроводниковым электродом”//American Scientific Journal. – 2017. – №. 17-1. – С. 52-53.
13. Sodiqjonovich A. S. Ir-image converter based on gaas and its possible modifications //Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. – 2020. – Т. 10. – №. 10. – С. 1287-1289.
14. Sodiqjonovich A. S. Circuits and operating principle of DC converters //Asian Journal of Multidimensional Research. – 2021. – Т. 10. – №. 9. – С. 574-578.
15. Йулдашев Х. Т., Ахмедов Ш. С., Хайдаров З. Исследование инфракрасной фотографической системы на основе кремния, легированного платиной // Журнал физики и инженерии поверхности. – 2017.
16. Yuldashev K. T., Ahmedov S. S., Abdullaev S. “Features of the gas discharge in small interelectrode distance in the ionization system”. //The Ninth International Conference on Eurasian scientific development. Proceedings of the Conference. – 2016. – С. 132-134.
17. Yuldashev, Khurshidjon Tolibovich, Sherzod Sodikjonovich Akhmedov, and Jasurbek Mahammadovich Ibrohimov. "Damping cell from gallium arsenide with plasma contacts in an extreme gas discharge cell." Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers 16.1 (2020): 36-41.