РАСЧЕТ АККУМУЛЯТОРОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

CALCULATION OF BATTERIES FOR CREATION OF A SOLAR POWER PLANT

Zarina Galieva

student, Department of Power supply of industrial enterprises Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan

Alfred Safin

Scientific supervisor, Doctor of Technical Sciences, Docent, Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

Данная статья содержит методику по расчету количества и емкости аккумуляторов для солнечной электростанции.

ABSTRACT

This article contains a methodology for calculating the number and capacity of batteries for a solar power plant.

Ключевые слова: солнечные батареи, инвертор, расчет аккумуляторов.

Keywords: solar batteries, inverter, battery calculation.

Для расчета аккумуляторов для солнечной электростанции необходимо учитывать несколько факторов:

• Общая потребляемая мощность. Необходимо определить, сколько энергии будет потреблять электростанция за один день.
• Время, на которое нужно обеспечить энергией. Необходимо определить, сколько часов в день нужно обеспечить энергией.
• Мощность солнечных панелей. Необходимо определить, какая мощность солнечных панелей будет использоваться на электростанции.
• Количество солнечных панелей. Необходимо определить, сколько солнечных панелей нужно, чтобы произвести достаточное количество энергии.

После определения этих параметров можно рассчитать необходимую ёмкость аккумуляторов. Например, если электростанция потребляет 2 кВтч энергии в день, нужно обеспечить её энергией на 24 часа, используется солнечная панель мощностью 400 Вт и требуется 5 солнечных панелей, то необходимая ёмкость аккумуляторов составит примерно 100 Ач (ампер-час).

Перейдем к расчёту ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей. Их количество и емкость должна быть такой, чтобы энергии, которая в них запасается хватило на темное время суток, стоит учесть, что ночью потребление электроэнергии минимально, по сравнению с дневной активностью.

Аккумулятор на 100А.ч. запасает примерно 100А * 12В = 1200Вт. (лампочка на 60Вт. проработает от такого акб 20 часов). Так если за ночь вы потребляете 2,4кВт.ч. электричества, то вам необходимо установить 2 АКБ по 100А.ч. (12В), но тут стоит учитывать, что аккумуляторы нежелательно разряжать на 100%, а лучше не более 60%-70%. Исходя из этого получаем, что 2 АКБ по 100А.ч. будут запасать 2400 * 0,7 = 1700Вт.ч. Это верно при разряде не большими токами, при подключении мощных потребителей происходит просадка напряжения и емкость по факту уменьшается.

Теперь что касается инвертора, он тоже имеет свой КПД, а это порядка 75-90%, т.е. все полученные величины выработки энергии и запаса можно относить к этим процентам. В итоге лучше брать двойной запас емкости для аккумуляторов, так при потреблении 2400Вт.ч за ночь, устанавливать 4 АКБ емкостью 100А.ч. 100А*12В*4 = 4800Вт.ч. Мощность инвертора показывает номинальную нагрузку, которую можно подключить к нему, т.е количество и тип бытовых приборов.

Рисунок 1. Структурная схема системы

В итоге получаем солнечную электростанцию на 2,5кВт:

1. Солнечные батареи 4шт. по 250Вт. Выработка в месяц 170 -240кВт.ч (50тыс.руб.)
2. АКБ по 100А.ч. 4 шт. запас до 4800 Вт. (AGM аккумуляторы 60тыс.руб.)
3. Инвертор 2,4кВт номинальная мощность подключаемого оборудования (45тыс.)

Итого 155 тыс. руб. за комплект оборудования и монтажные работы.

Экономический эффект использования солнечных батарей включает в себя сокращение расходов на электричество, возможность избежать платежей за использование сетевой электроэнергии, снижение издержек на установку и обслуживание солнечных батарей в сравнении с использованием предыдущих методов генерации энергии.

Кроме того, использование солнечных батарей может улучшить производительность работы промышленных предприятий, так как они могут снизить вероятность прерываний в электроснабжении и снижение зависимости от колебаний спроса на электроэнергию.

В целом, экономический эффект использования солнечных батарей возрастает от года к году, так как технологии становятся все более доступными и доступными, их эффективность всегда повышается, а цены снижаются.

Список литературы:

1. Андреев С.В. Солнечные электростанции- М.:Наука 2002.
2. Бурдаков В.П. Электроэнергия из космоса М: Энергоатомиздат 1991.
3. Рубан С.С. Нетрадиционные источники энергии-М.:Энергия, 2003.
4. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки М. Энергоатомиздат 1991.
5. Новая энергетическая политика России / Под общ. ред. Ю.К. Шафраника M.: Энергоатомиздат, 1995.
6. Базаров Б.А., Заддэ В.В., Стебков Д.С. и др. Новые способы получения кремния солнечного качества. Сб. "Солнечная фотоэлектрическая энергетика". Ашхабад, 1983.
7. Володин В.Е., Хазановский П.И. "Энергия, век двадцать первый". М.:Знание, 1998.