МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИБРИДНОЙ ВЕТРО-СОЛНЕЧНОЙ СТАНЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД

С.В. Митрофанов; К.А. Перепелкин

doi:10.14529/power220302

Авторы

С.В. Митрофанов Оренбургский государственный университет, г. Оренбург, Россия
К.А. Перепелкин Оренбургский государственный университет, г. Оренбург, Россия

DOI:

https://doi.org/10.14529/power220302

Ключевые слова:

фотоэлектрический модуль, солнечные панели, ветрогенератор, гибридная энергетическая установка

Аннотация

В статье представлено математическое моделирование гибридной энергетической установки
(ГЭУ), работающей на возобновляемых источниках энергии. В состав ГЭУ входит ветровой модуль, солнечный
модуль, система накопления электроэнергии. Предполагается использование ГЭУ для электроснабжения собственных нужд ботанического сада, описан принцип работы станции. Проведен анализ ежемесячных данных
средней инсоляции и средних значений скорости ветра в Оренбургской области. Для расчетов использован
реальный график нагрузок ботанического сада. Анализ выполнен на основе данных по солнечной инсоляции и
скорости ветра за последние 20 лет. Выявлено, что наибольшая генерация солнечной электроэнергии в течение
года происходит в период с июня по июль, а наибольшая генерация ветровой электроэнергии в течение года
происходит в период с января по март. Суммарная генерация позволяет обеспечивать собственные нужды ботанического сада электроэнергией в любой месяц, кроме октября и ноября. Излишняя же электроэнергия, вырабатываемая летом, может использоваться для производства водорода, использующийся в качестве топлива для водородного топливного элемента или хранения его в накопителях.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Frimpong S.O., Millham R.C., Agbehadji I.E. A comprehensive review of nature-inspired search techniques used in estimating optimal configuration size, cost, and reliability of a mini-grid HRES: a systemic review // Lecture notes in computer science. 2021. No. 12957 LNCS. P. 492–507.

Economic evaluation of a hybrid renewable energy system (HRES) using hybrid optimization model for electric renewable (homer) software-a case study of rural India / K.K. Sharma, A. Gupta, R. Kumar et al. // International journal of low carbon technologies. 2021. Vol. 16, no. 3. P. 814–821. DOI: 10.1093/ijlct/ctab012

Sizing and economic analysis of stand-alone hybrid photovoltaic-wind system for rural electrification: A case study Lundu, Sarawak / H.N. Afrouzi, A. Hassan, Y.P. Wimalaratna et al. // Cleaner engineering and technology. 2021. Vol. 4. P. 100191. DOI: 10.1016/J.CLET.2021.100191

Babatunde O.M., Munda J.L., Hamam Y. Selection of a hybrid renewable energy systems for a low-income household // Sustainability. 2019. Vol. 11, no. 16. P. 4282. DOI: 10.3390/SU11164282

Optimal design and techno-economic analysis of renewable-based multi-carrier energy systems for industries: A case study of a food factory in China / Ximei Li, Jianmin Gao, Shi You, Yi Cheng // Journal Pre-proof.

Techno-economic and environmental evaluation of grid-connected and off-grid hybrid intermittent power

generation systems: A case study of a mild humid subtropical climate zone in China / C. Li, Y. Zheng, Z. Li et al. //

Energy. 2021. Vol. 230. P. 120728.

Безруких П.П., Безруких П.П. (мл.), Грибков С.В. Ветроэнергетика: справ.-метод. изд. / под общ. ред. П.П. Безруких. М.: Интехэнерго-Издат: Теплоэнергетик, 2014. 304 с.

Saryyev Kakageldi A., Nazarov Serdar B., Matyakubov Amirhan A. Scientific and technical basis for the implementation of combined technologies using renewable energy sources // Syktyvkar university bulletin. Series 2: Biology. Geology. Chemistry. Ecology. 2022. No. 1 (21). С. 78–86. DOI: 10.34130/2233-1277-2021-4-78

Усков А.Е. Определение оптимальной группы потребителей для электроснабжения с использованием ветро-солнечных электростанций // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18, № 1. С. 118–123. DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-1-118-123

Сабурова Е.А., Цыцельская В.А. Ветроэнергетика, принцип работы ветрогенераторов и перспективы развития // Сборник докладов XXI Международной научно-практической конференции. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2019. С. 460–465.

Optimal sizing of a Hybrid Renewable Energy System: Importance of data selection with highly variable renewable energy sources / J.C. Alberizzi, J.M. Frigola, M. Rossi, M. Renzi // Energy Conversion and Management. 2020. Vol. 223. P. 113303.

Митрофанов С.В., Немальцев А.Ю., Байкасенов Д.К. Принципы построения системы управления и контроля ветро-солнечной электростанции // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии (ХХI Бенардосовские чтения): материалы междунар. науч.-технической конф., Иваново, 02–04 июня 2021 года. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2021. С. 229–232.

Abo-Elyousr F.K., Guerrero J.M., Ramadan H.S. Prospective hydrogen-based microgrid systems for optimal leverage via metaheuristic approaches // Applied Energy. 2021. Vol. 300. P. 117384.

Global Solar Atlas [Электронный ресурс]. URL: https://globalsolaratlas.info (дата обращения:

06.2022).

Global Wind Atlas [Электронный ресурс]. URL: https://globalwindatlas.info (дата обращения:

06.2022).

NASA Prediction of Worldwide Energy Resource [Электронный ресурс]. URL: https://power.larc.nasa.gov (дата обращения: 27.05.2022).

Митрофанов С.В., Немальцев А.Ю., Байкасенов Д.К. Первичная апробация автоматизированного двухкоординатного солнечного трекера в климатических условиях Оренбургской области как перспектива создания программно-аппаратного комплекса // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2018. № 7-9. С. 43–54. DOI: 10.15518/isjaee.2018.07-09.043-054

Митрофанов С.В., Байкасенов Д.К. Исследование способов повышения энергетической эффективности сетевой фотоэлектрической станции в программном обеспечении PVsyst // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2021. Т. 21, № 2. С. 85–93. DOI: 10.14529/power210209