ПРИМЕНЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОБЪЕКТЕ ТОРГОВО-РАЗВЛЕКАТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

APPLICATION OF A SOLAR POWER PLANT AT A SHOPPING AND ENTERTAINMENT COMPLEX FACILITY

Shvetsov Vitaliy Sergeevich

student, Department of Power Supply and Electrical Engineering, Tolyatti state University,

Russia, Tolyatti

Shapovalov Sergey Vladimirovich

Scientific supervisor, candidate of Technical Sciences, associate professor, Tolyatti state University,

Russia, Tolyatti

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлены перспективы применения солнечной энергетики на объекте торгово-развлекательного комплекса.

ABSTRACT

This article presents the prospects for the use of solar energy in a shopping and entertainment complex.

Ключевые слова: солнечная энергия, альтернативная энергия, возобновляемые источники энергии.

Keywords: solar energy, solar energy, alternative energy, renewable energy.

Для торгово-развлекательных комплексов солнечная энергетика представляет особый интерес благодаря значительным площадям кровли и прилегающей территории, пригодным для размещения фотоэлектрических модулей. Критически важным фактором является совпадение пиков генерации солнечных панелей с дневными пиками энергопотребления объекта, что позволяет напрямую компенсировать наиболее дорогую электроэнергию в дневное время суток.

Выбрана наиболее эффективная по выработке энергии солнечная панель, доступная в продаже на Российском рынке: SilaSolar 580/725 Вт.

Исходя из региона размещения и установки солнечной панели в оптимальный угол 54 градуса можно получить график выработки электроэнергии 1 панели в сутки в различное время года (данный график предоставлен поставщиком солнечной панели):

Рисунок 1. Годовой график выработки электроэнергии 1 панели

Полученный график демонстрирует выраженную сезонность генерации, характерную для средней полосы России. Пиковая выработка приходится на летние месяцы (июнь-июль), что обусловлено наибольшей продолжительностью светового дня и высотой солнца над горизонтом. Зимняя генерация значительно снижается из-за короткого дня, низкого солнцестояния и частой облачности. Однако даже в декабре-январе генерация сохраняется, что подтверждает работоспособность системы в течение всего года.

Для приближенных расчетов взяты данные существующего ТРК. Он имеет площадь крыши в 43 983 м². Для эксплуатации здания и оборудования мы имеем возможность задействовать половину площади, то есть 22 000 м².

Рисунок 2. Общий план объекта исследования

Помимо площади ТРК, можно задействовать свободный от застройщиков участок земли, полезная площадь которого 25000 м².

Суммарная площадь составляет: Scум= 25000 + 22000 = 47 000 м².

На рассчитанную площадь возможно установить 18 200 солнечных панелей SilaSolar 580/725 Вт (общая стоимость 404 млн рублей).

На 1 м² задействованной площади в среднем выработка электроэнергии составляет 0,82 кВт*ч.

 Общая установленная мощность солнечной электростанции составит: 18 200 * 0,725 кВт = 13 195 кВт (13,2 МВт). Для размещения такого количества панелей требуется не только учет общей площади, но и соблюдение правил компоновки для исключения взаимного затенения. Панели устанавливаются рядами с определенным шагом, а также учитываются зоны для проходов и обслуживания. Предполагается использование стационарных металлических конструкций с углом наклона 54° к горизонту, оптимальным для круглогодичной генерации в данной географической широте.

Сведем в таблицу 4 данные по выработке электроэнергии (МВт*ч) в течении года и составим график

Таблица 1.

Суммарная вырабатываемая мощность солнечной электростанции по месяцам

Рисунок 3. Годовой график выработки электроэнергии солнечной электростанции

Среднемесячное значение выработки электроэнергии в месяц: 1161 МВт*ч (потребность 1710 МВт*ч).

Суммарное значение в год: 13933 МВт*ч (потребность 20520 МВт*ч).

Расчеты показывают, что даже при использовании всей доступной площади солнечная электростанция покрывает около 67,9% годового энергопотребления комплекса. Наилучшее соответствие генерации и потребления наблюдается в летние месяцы (июнь-июль), когда выработка практически равна суточной потребности. В осенне-зимний период возникает значительный дефицит генерации, требующий компенсации из внешней сети.

Срок службы солнечных панелей превышает 30 лет, что делает систему долгосрочным активом. Эксплуатационные расходы минимальны и включают периодическую очистку поверхности панелей от пыли и снега (2-4 раза в год) и плановый мониторинг работы инверторного оборудования. Отсутствие движущихся частей обеспечивает высокую надежность и минимальные требования к обслуживанию. Система работает бесшумно и не создает неудобств для арендаторов и посетителей комплекса.

Развертывание СЭС создает основу для дальнейшей модернизации энергосистемы ТРК. В перспективе возможна установка систем накопления энергии (АКБ). Это следует выполнить для сглаживания пиков генерации и потребления, а также для обеспечения резервного питания критических нагрузок. Не мало важным, является также внедрение интеллектуальной системы управления энергопотоками для оптимизации самопотребления и минимизации затрат на электроэнергию из сети.

Исследование климатических условий Тольятти и анализ технических характеристик оборудования показали, что солнечную энергию можно применять для электроснабжения торгового комплекса. Были произведены расчеты установленной мощности, годовой выработки и покрытия энергопотребления объекта.

Список литературы:

1. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
2. ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
3. Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В., Кузнецова В.А., Малинин Н.К.. Солнечная энергетика: учебное пособие для вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 317 с.
4. Каталог оборудования. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://e-solarpower.ru (дата обращения 22.02.2026).
5. Приволжское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://pogoda-sv.ru/.