С каждым годом альтернативные (нетрадиционные) источники энергии получают всё большее распространение в мире, особенно в регионах, где отсутствует возможность использования ископаемых видов топлива. Они обладают некоторыми неоспоримыми достоинствами. В частности, энергию Солнца можно использовать практически по всему миру, и данный энергоисточник является экологически чистым. Быстрыми темпами развивается солнечная энергетика с использованием фотоэлектрических панелей, отличающихся универсальностью, простотой монтажа и эксплуатации. Исследованию характеристик именно этого устройства преобразования энергии и посвящена данная статья.
Вначале приведён краткий обзор достоинств и недостатков фотоэлектрических систем. Рассмотрены сложности при определении характеристик солнечных электростанций, вызванные изменчивостью интенсивности солнечного излучения, достигающего приёмников энергии (иррадиации) и необходимостью учёта широкого круга действующих факторов.
Далее описывается методика определения характеристик солнечных электростанций с использованием универсального, свободно распространяемого языка программирования Python. Эта программная среда выбрана по причине открытости кода, популярности в современном научном мире, а также существованию постоянно совершенствуемой специальной библиотеки для расчёта солнечных панелей PVlib.
Описана последовательность реализации алгоритмов расчёта некоторых характеристик: углов наклона одноосевого трекера (устройства позиционирования панели) от времени суток; вольтамперной характеристики панели при разных условиях работы. Вывод результатов осуществлён с помощью библиотек Matplotlib и Seaborn в виде наглядных графических зависимостей. Произведён краткий анализ полученных графиков.
Использование принципов расчёта, изложенных в статье, даёт проектировщику солнечных электростан-ций удобный инструмент не только для получения характеристик рассматриваемых моделей фотоэлек-трических модулей, но и технико-экономического обоснования их применения в заданном регионе.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКАЯ ССЫЛКА
Ильичев В.Ю., Юрик Е.А. РАСЧЁТ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ PVLIB // Научное обозрение. Технические науки. – 2020. – № 6. – С. 26-30
Every year, alternative (unconventional) energy sources are becoming more and more common in the world, especially in regions where there is no possibility of using fossil fuels. They have some undeniable advantages. In particular, solar energy can be used almost all over the world and this energy source is environmentally friendly. Solar power is rapidly developing using photovoltaic panels, which are versatile, easy to install and operate. The study of the characteristics of this particular energy conversion device is devoted to this article.
At the beginning there is a brief overview of the advantages and disadvantages of photovoltaic systems. Difficulties in determining the characteristics of solar power plants, caused by the variability in the intensity of solar radiation, reaching energy receivers (radiation) and the need to take into account a wide range of existing factors, are considered.
The following describes a technique for determining the characteristics of solar power plants using the universal, freely distributed Python programming language. This software environment was chosen due to the openness of the code, popularity in the modern scientific world, as well as the existence of a constantly improving special library for calculating solar panels PVlib.
The sequence of implementation of algorithms for calculating some characteristics is described: inclination angles of the single-axis tracker and solar module from the time of day; voltammeter characteristics of the panel under different operating conditions. The results are output using Matplotlib and Seaborn libraries in the form of visual graphical dependencies. A brief analysis of the resulting schedules has been performed.
Using the calculation principles set forth in the article gives the designer of solar power plants a convenient tool not only to obtain the characteristics of the solar modules in question, but also a feasibility study of their use in a given region.
_