научная статья по теме ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ВЕНЕСУЭЛЕ Комплексное изучение отдельных стран и регионов

Текст научной статьи на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ВЕНЕСУЭЛЕ»

Статья поступила в редакцию 30.04.15. Ред. per. № 2252

The article has entered in publishing office 30.04.15. Ed. reg. No. 2252

УДК 621.311.26

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ВЕНЕСУЭЛЕ

1 1 12 12 В.Л. Кузнецова , Р.В. Пугачев , М.Е. Росендо Чакон , A.C. Лопес Сааб'

1ФГБОУ ВПО Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» РФ 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14 тел.: 8(495)362-72-51; e-mail: nvie@fee.mpei.ac.ru 2 Национальный экспериментальный политехнический университет национальны« вооруженных сил Венесуэла 02101, Маракай, ул. Маракай-Марияра тел.: +58(243)554-64-21; e-mail: ingresopregrado@unefa.edu. ve

doi: 10.15518/isjaee. 2015.10-11.003 Заключение совета рецензентов: 12.05.15 Заключение совета экспертов: 19.05.15 Принято к публикации: 27.05.15

В республике Венесуэла принята программа развития электроснабжения населения на базе использования солнечной энергии. В связи с этим актуальной задачей является определение структуры и параметров схем энергоснабжения, а также оценка эффективности использования солнечных модулей различнык типов для условий страны. Цель статьи - анализ коэффициента полезного действия (КПД) солнечного модуля на основе кремния и солнечного модуля с голографическим концентратором с системой водяного охлаждения и без него, при эксплуатации в условиях области Алта Гуахира в Боливарианской Республике Венесуэла. В статье приводятся результаты исследования влияния системы охлаждения на характеристики голографического и обыгчного солнечного модуля.

Ключевые слова: солнечный модуль, голографический концентратор, система водяного охлаждения.

RESEARCH OF EFFICIENCY OF THE USE OF POWER SUPPLY SYSTEMS ON THE BASIS OF PHOTOVOLTAIC MODULES FOR INDEPENDENT

CONSUMERS IN VENEZUELA

1 1 12 12 V.A. Kuznetsova , R. V. Pugachev , M.E. Rosendo Chacon' , A.C. Lopez Saab '

'National Research University «Moscow Power Engineering Institute» 14 Krasnokazarmennaya St., Moscow, 111250 Russian Federation ph.: +7(495)362-72-51, e-mail: nvie@fee.mpei.ac.ru 2Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional Vieja Maracay-Mariara St., Maracay, 02101 Venezuela ph.: +58(243)554-64-21; e-mail: ingresopregrado@unefa.edu.ve

Referred 12 May 2015 Received in revised form 19 May 2015 Accepted 27 May 2015

In the Republic of Venezuela, the government adopted a development program of power supply of the population on the basis of solar energy use. Therefore an urgent task is to determine the structure and parameters of scheme of power supply, and also to evaluate the efficiency of use of different types of solar modules for the conditions of the country. The purpose of this paper is to analyze the efficiency of silicon solar modules and solar modules with a holographic concentrator, each with and without water cooling systems, in the operational conditions of the area Alta Guajira in the Bolivarian Republic of Venezuela. The paper presents the study results of the effect of the cooling system on the characteristics of the holographic and conventional solar module.

Keywords: solar module, holographic concentrator, water cooling system.

Валентина Андреевна

Кузнецова Valentina А. Kuznetsova

Сведения об авторе: старший преподаватель кафедры «Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии» НИУ МЭИ.

Образование: НИУ Московский Энергетический институт (1972).

Область научных интересов: возобновляемые источники энергии, солнечная и ветровая энергетика, гидроэнергетика.

Публикации: более 60.

Information about the author:

senior lecturer of the "Hydropower and Renewable Energy" department.

Education: NRU Moscow Power Engineering Institute (1972).

Research area: renewable energy, solar and wind energy, hydropower. Publications: more than 60.

Sr

i

Сведения об авторе: доцент кафедры «Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии» НИУ МЭИ.

Образование: НИУ Московский Энергетический институт (1999).

Область научных интересов: возобновляемые источники энергии.

Публикации: 40.

Information about the author: professor of the "Hydropower and Renewable Energy" department.

Education: NRU Moscow Power Engineering Institute (1999).

Research area: renewable energy. Publications: 40.

Роман Викторович Пугачев Roman V. Pugachev

Сведения об авторе: аспирантка кафедры «Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии» НИУ МЭИ.

Образование: Экспериментальный

политехнический национальный университет национальных вооруженных сил, Венесуэла (2009).

Область научных интересов: возобновляемые источники энергии, солнечная энергетика.

Публикации: 5.

Information about the author:

postgraduate student of the "Hydro power and Renewable Energy" department.

Education: Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional (2009).

Research area: renewable energy, solar energy.

Publications: 5.

Милица Елена Роеендо Чакон Militza E. Rosendo Chacon

Сведения об авторе: аспирант кафедры «Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии» НИУ МЭИ.

Образование: Экспериментальный

политехнический национальный университет национальных вооруженных сил, Венесуэла (2009).

Область научных интересов: возобновляемые источники энергии, солнечная энергетика.

Публикации: 5.

Information about the author:

postgraduate student of the "Hydropower and Renewable Energy" department.

Education: Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional (2009).

Research area: renewable energy, solar energy.

Publications: 5.

Андрее C. Лопее Сааб Andres C. Lopez Saab

Введение

В 2013 году Венесуэла вышла на первое место в мире по доказанным запасам нефти, которые составляют 298,350 млрд баррелей, а также на восьмое место по доказанным запасам природного газа. Как один из основателей Организации стран-экспортеров нефти (ОПЕК) Венесуэла является важным игроком на мировом рынке нефти, поэтому основную роль в экономике страны играет её добыча и нефтеперерабатывающая промышленность, дающие основной приток валютных поступлений [1].

Из общего потребления первичных энергоресурсов на долю гидроэлектроэнергии и природного газа приходится более 50 процентов, в то время как на долю угля всего 2 процента. За последнее десятилетие доля потребления нефти в общем энергетическом балансе страны выросла до 47 процентов, в основном благодаря субсидиям, которые выделяет правительство Венесуэлы.

Несмотря на великолепную обеспеченность традиционными энергоносителями, Венесуэла заинтересована в использовании нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Во-первых, потребности в энергии в стране непрерывно растут, во-вторых, энергия возобновляемых источников может внести свой вклад в решение задачи энергообеспечения труднодоступных и удаленных районов, не подключенных к общим сетям, особенно в районах с дефицитом традиционных источников энергии.

Последний пункт имеет большое значение, так как доставка топлива в эти районы является серьёзной проблемой: огромные расстояния и значительные транспортные расходы приводят к частым аварийным отключениям в некоторых из этих районов и дезорга-

низуют жизнь сельских местностей, нанося огромный ущерб сельскохозяйственному производству.

Проблема нехватки энергии влечет за собой социально-экономические проблемы: безработицу, увеличение заболеваемости, - и экологические проблемы: опустошение лесных массивов из-за вырубки деревьев с целью получения энергии.

В этой ситуации электроэнергия, генерируемая с использованием некоторых НВИЭ, уже сейчас может быть дешевле, чем от дизельных генераторов. Кроме того, исключаются проблемы, связанные с транспортировкой традиционного топлива и прокладкой линий электропередачи.

В связи с этим правительство Венесуэлы начало развивать в стране направление альтернативной энергетики. Так, в области использования солнечной энергии реализуется государственная программа по установке фотоэлектрических станций в сельской местности. Программа носит название «Посеем свет» и включает три этапа: первый этап направлен на обеспечение школ, медицинских учреждений и коммунальных служб, второй - на подключение домашних хозяйств и третий - на подключение промышленных предприятий [2, 3].

Таким образом, правительство планирует увеличить инвестиции в развитие энергетики на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ) с целью сокращения потребления органического топлива внутри страны и увеличения доходов от экспорта нефти.

В Венесуэле среднедневной приход солнечной радиации составляет 5,5 (кВт*ч)/м2, а в некоторых северных регионах достигает 6,7 (кВт*ч)/м2 в сутки. К тому же эти показатели практически не меняются в течение года, поэтому страна имеет все условия для эффективного использования солнечной энергии (рис. 1).

Рис. 1. Солнечная радиация в Венесуэле (кВт*ч)/м2 Fig. 1. Solar radiation in Venezuela (kW*h)/m2

Возможность использования солнечной энергии в области Алта Гуахира

Типичным энергодефицитным регионом, где проблемы электроснабжения могут быть решены с помощью солнечной энергетики, является область Алта Гуахира, которая расположена в северо-западной части Венесуэлы между 11°26'53,5М и 1105Г19" северной широты и 71°19,35,0" и 72°03'00,3" западной долготы. Общая площадь области составляет 519 км2. В Алта Гуахира среднемесячная температура колеблется от 26,9 °С до 29,1 °С.

Экономика области основана на сельскохозяйственном производстве и животноводстве. В настоящее время Алта Гуахира занимает в Венесуэле второе место по производству таких овощных культур, как помидоры, юкка, кукуруза, а также различных фруктов: гуава, манго, папайя, кокос и другие. Кроме того, область является крупнейшим производителем соли и поставщиком рыбы, хотя потенциал этого ресурса не используется надлежащим образом [4].

Однако Алта Гуахира - одна из областей страны, которая не получает электроэнергию от объединенной энергосистемы, и население живет практически без электричества.

В настоящее время в этой области 6

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Комплексное изучение отдельных стран и регионов»