Статья опубликована в рамках: LXXIV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 11 февраля 2019 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:

Мосько К.О. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ШКОЛЫ АЛЬТЕРНАТИВНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXXIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2(73). URL: https://sibac.info/archive/technic/2(73).pdf (дата обращения: 05.12.2024)

Проголосовать за статью

Конференция завершена

Эта статья набрала 0 голосов

Дипломы участников

У данной статьи нет
дипломов

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ШКОЛЫ АЛЬТЕРНАТИВНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ

Мосько Кирилл Олегович

студент, кафедра электротехники и электроники ГрГУ,

Республика Беларусь, г. Гродно

Кропочева Людмила Владимировна

научный руководитель,

канд. физ.-мат. наук, доцент ГрГУ,

Республика Беларусь, г. Гродно

На сегодняшний день в Республике Беларусь самой актуальной проблемой в области энергосбережения является удорожание исчерпывающих ресурсов. Одним из перспективных направлений нетрадиционной энергетики является использование солнечной энергии, на что делают акцент многие хозяйственные объекты. Одним из таких объектов выступила школа номер 12 города Гродно Республики Беларусь.

Данный хозяйственный объект может полностью обеспечить себя электроэнергией при использовании гелиосистем, при этом необходимо изначально обеспечить полное утепление здания. Местом размещения гелиосистем выбрана крыша здания, так как данная площадь никогда не оказывается в тени других зданий.

Для решения данной проблемы нужно в первую очередь выявить особенности нашего города и района: облачность, угол падения солнечных лучей и погодные условия. Так как местом размещения выбрана крыша школы, нужно проанализировать размеры и особенности площади размещения. Нужно учитывать и поглощаемую энергию самими солнечными панелями, а так же произвести расчёты расходов на электроэнергию без использования гелиосистем, так будет выявлена экономичность использования солнечных батарей.

Выработка энергии солнечными коллекторами сильно зависит от уровня солнечной инсоляции. Учитывая среднесуточную инсоляцию по Гродно, равное 2.78[кВт*ч/м²], можно найти какую энергию вырабатывает солнечная панель в сутки.

В таблице приведена зависимость месяца в году от количества солнечных дней:

Таблица 1.

Количество солнечных дней в месяце года

Месяц		Солнечных дней, дн	От рассвета до заката, ч		Итого полных солнечных часов, ч
Январь		0	8		-
Февраль		3	9,5		28,5
Март		6	11,5		69
Апрель		12	14		168
Май		12	15,5		186
Июнь		12	17		204
Июль		14	16,5		231
Август	15		15	225
Сентябрь	12		12	144
Октябрь	13		10	130
Ноябрь	5		8,5	42,5
Декабрь	4		7,5	30
Сумма солнечных часов:				1458

Согласно характеристикам солнечных панелей были выбраны поликристаллические панели премиум класса LNSE 260-60P | 260 Ватт от международного производителя Luxen. Последняя серия модулей LUXPOWER GRADE A выпущена в 4 квартале 2016 года и имеет большую производительность и повышенный класс защиты IP67.

Далее был проанализирован полный расход электроэнергии данным хозяйственным объектом по месяцам, который был приведен в Таблице 2:

Таблица 2.

Расход электроэнергии хозяйственным объектом по месяцам

Месяц	2013г, кВт	2014г, кВт	2015г, кВт	2016г, кВт	2017г, кВт
Январь	7455	10590	10035	7690	8947
Февраль	11340	11420	11265	10625	9170
Март	8595	10805	10220	10086	8757
Апрель	9510	8835	9690	8626	7817
Май	6290	7770	9415	6448	7548
Июнь	5750	7275	6630	4298	4602
Июль	730	1015	920	680	641
Август	1050	1255	1220	997	779
Сентябрь	11360	9500	8245	7843	8029
Октябрь	9690	8030	9595	9903	10281
Ноябрь	10575	11045	10625	8881	8555
Декабрь	10150	11890	11035	10065	9541
Итоги месяца	92495	99430	98895	86142	84667

Градус, под которым будет располагаться панель так же немаловажна. Оптимальный градус летом составляет - 36ᴼ, а зимой - 70ᴼ.

Для выработки данной электроэнергии потребуется 360 панелей (260 Ватт каждая). Учитывая габаритные размеры и градус расположения можно рассчитать занимаемую площадь.

Таблица 3.

Габаритные размеры панели

Габаритные размеры
Вес	20.0(кг)
Длина	1640.0(мм)
Ширина	992.0(мм)
Толщина	40.0(мм)

Одна панель будет максимально занимать пространство при 35 градусах летом 1.335 м², площадь занимаемая солнечными панелями составит 480.255 м², при площади кровли школы 2357 м² , что составляет четвертую часть.

На данный момент в Республике Беларусь осуществляется государственная поддержка для проектов по возобновляемым источникам энергии. Согласно модным эко-тенденциям, в Беларуси был принят закон о «Зеленом тарифе», который обязывает государство покупать «зеленую» электроэнергию по завышенному тарифу.

На данный момент «Зеленый тариф» предусматривает государственные квоты на создание установок по использованию возобновляемых источников энергии.

Произведем расчет:

Одна панель стоит примерно 188,7 $. 360 таких панелей будут стоить 67924,5 $.

Так же требуется дополнительное оборудование:

Трёхфазный сетевой инвертор (12 кВт) (TRN 012KTL) – стоимость 3630 $.
Шкаф коммутации: автоматы и грозозащита (2 строки)- стоимость 880 $.

Стоимость подключения – 920 $.

Пакет документов для запуска коммерческой солнечной электростанции – 960 $.

Подготовка электропроекта СЭС (для подключения в центральные сети) – 1200 $.

Общие затраты 74595 $.

Школы закупают электроэнергии у государства за 0.25 р за кВт.

За год школа оплачивает примерно 10506,2 $.

Срок службы панелей 25 лет, гарантия на каждую панель по отдельности 10 лет, а проект окупится примерно через 7 лет (7 лет и 36 дней).

Список литературы:

Старт в науке, Научный журнал [Электронный ресурс] –Режим доступа: https://science-start.ru/ru/article/view?id=392;
Главэнерго, Альтернативная энергетика[Электронный ресурс] –Режим доступа: http://www.glavenergo.by/solnechnye-paneli-vse-za-i-protiv/;
SolarENRG [Электронный ресурс] –Режим доступа: https://www.solarenrg.by;
Deal, Солнечные батареи [Электронный ресурс] –Режим доступа: https://deal.by/cs/149172/p49147019-solnechnye-batarei-luxen.html;
TESLA TEHNIKA, Новости науки, техники и технологии [Электронный ресурс] –Режим доступа: http://www.tesla-tehnika.biz/select-sun-batteri.html.