3.3. Паспортные данные фэ – табл.Ф1, варианты 1,2,3,4,5.

Для расчета СЭС в КР выбраны фотоэлементы производства Германии , имеющие нормированные параметры при следующих условиях:

атмосферное давление 1 ат, температура окружающей среды 25⁰ С.

интенсивность суммарного солнечного излучения φ_i0 = 1000 Вт/м²,

Электрические параметры ФЭ в табл.Ф1.указаны в соответствии с типовой вольтамперной характеристикой (ВАХ) – рис.1

Рисунок 1. Типовая ВАХ ФЭ. Обозначения:

Р _НОР. – максимальная нормированная мощность, Вт

U_РР – напряжение в точке максимальной мощности, В

I_РР – сила тока в точке максимальной мощности, А

U_ОС – напряжение холостого хода при включении, В

I_К – ток короткого замыкания, А

Таблица Ф1. Параметры фотоэлементов

Вариант	1	2	3	4	5
Электрические параметры
Р НОР , Вт	185,6	175	180	185	190
UРР, В	37,5	36,2	36,8	37,5	36,6
IРР, А	4,95	4,85	4,90	4,95	5,20
UОС , В	44,5	43,9	44,2	44,5	44,8
IК, А	5,40	5,30	5,35	5,50	5,50
η, %	17,3	13,7	14,1	14,5	15,1
Конструктивные параметры ФЭ
Длина, мм	1581	1580	1580	1581	1593
Ширина, мм	810	808	808	810	790
Площадь пластины, м2	1,2806	1,277	1,277	1,2806	1,258
Масса, кг	15,7	15,6	15,6	15,7	15,4

3.4. Характеристика блока преобразования энергии фэ

схема блока инвертора (И) и трансформатора (ТР) – (И + ТР); (2И + ТР);

мощность блока, кВт – 250; 500; 750; 1000;

3.5. Указания по конструкции панели ФП Тип стойки– Т1; Т2;

3.6. Линейное напряжение для подключения к внешней сети – 35 кВ.

3. Методические указания для выполнения расчетной работы по расчету параметров солнечной электростанции

3.1. Расчет среднесуточной мощности результирующего солнечного излучения на наклонной поверхности [ Вт/м²] фотопанели (ФП) в среднем по кварталам года для заданной широты местности δ⁰ с.ш. сооружения СЭС и заданным параметрам установки ФП по азимуту а_К и углу наклона b и коэффициенту затенения ФП α.

3.1.1. Расчет по данным метеоизмерений среднесуточной мощности суммарного солнечного излучения на горизонтальную поверхность в среднем по кварталам года , [ Вт/м²] и среднего количества солнечных дней и часов солнечного сияния за год по кварталам на площадке СЭС для заданной широты местности δ⁰ с.ш. сооружения СЭС.

3.1.2. Расчет среднесуточной мощности суммарного солнечного излучения на наклонную поверхность [ Вт/м²] фотопреобразовательных элементов (ФЭ) и ФП в среднем по кварталам года для заданной широты местности δ⁰ с.ш. сооружения СЭС.

Исходными данными для расчета - данные метеонаблюдений по интенсивности суммарного среднесуточного солнечного излучения на горизонтальную поверхность φ_i [ Вт/м²] за год, число ясных солнечных дней в году , число часов солнечного сияния для заданной широты местности δ⁰ с.ш. сооружения СЭС – ( табл. С1).

Характеристика установки панелей ФП по варианту – азимут а_К и угол наклона b ФП к горизонтальной поверхности и коэффициенту затенения ФП α – ( табл. А1).

Средние значения величин ε – отношение рассеянного солнечного излучения к суммарному, ρ – отражательная способность земли для солнечного излучения, R_b – коэффициент, характеризующий в среднем пропускающую способность атмосферы, приведенные в методическом пособии.

Результатом расчета являются значения среднесуточной мощности результирующего солнечного излучения на наклонной поверхности [ Вт/м²] ФП в среднем по кварталам года для заданной широты местности δ⁰ с.ш. сооружения СЭС и заданным параметрам установки ФП по азимуту а_К , углу наклона b и коэффициенту затенения ФП α..

Порядок расчета по 3.1.

Расчет удобно представить в виде таблицы на основе значений в заданной в задании табл. С1. Значения определяются по формуле:

= [ Вт/м²], (1)

где поочередно подставляется порядковый номер квартала j = 1, 2, 3,4.

Значения определяются по формулам:

= R*К_А* , (2)

, (3)

где R – коэффициент, учитывающий увеличение на наклонной поверхности;

К_А – коэффициент, зависящий от азимута а_К;

при а_К = 0⁰ , К_А = 1; при а_К = , К_А = 0,99; при а_К = , К_А = 0,98;

ε – отношение рассеянного солнечного излучения к суммарному ( данные в табл.3.1, 3.2);

ρ – отражательная способность земли для солнечного излучения ( данные в табл.3.1, 3.2);

R_b – коэффициент, характеризующий в среднем пропускающую способность атмосферы

(данные в табл.3.1, 3.2);

b – угол наклона панели ФП по заданию.

При размещении рядов панелей ФП на территории СЭС на расстоянии L между рядами в направлении азимута с заданным в задании коэффициентом затенения α результирующие значения определяются по формуле:

= R*К_А* (1- α ) (4)

Таблица 3.1.Средние значения величин ε, ρ, R_b для широты местности δ = 45⁰ с.ш.

b, град	Квартал	ε	ρ	Rb
δ +15 0= 600	1, 4	0,4	0,3	1,675
	2,3	0,3	0,17	1,40
δ + 10 0= 550	1, 4	0,4	0,3	1,63
	2,3	0,3	0,17	1,37
δ = 450	1, 4	0,4	0,3	1,52
	2,3	0,3	0,17	1,31
δ -10 0= 350	1, 4	0,4	0,3	1,50
	2,3	0,3	0,17	1,29
δ -15 0= 300	1, 4	0,4	0,3	1,46
	2,3	0,3	0,17	1,27

Таблица 3.2.Средние значения величин ε, ρ, R_b для широты местности δ = 50⁰ с.ш.

b, град	Квартал	ε	ρ	Rb
δ +15 0= 650	1,4	0,45	0,35	1,69
	2,3	0,35	0,20	1,42
δ + 10 0= 600	1, 4	0,45	0,35	1,68
	2,3	0,35	0,20	1,40
δ = 500	1, 4	0,45	0,35	1,52
	2,3	0,35	0,20	1,31
δ -10 0= 400	1,4	0,45	0,35	1,51
	2,3	0,35	0,20	1,30
δ -15 0= 350	1, 4	0,4	0,35	1,50
	2,3	0,3	0,20	1,29

Для примера в табл. 3.3. приведены результаты расчета , для δ = 45⁰ с.ш. (Феодосия),

при b = δ, а_К = 0⁰, К_А = 1, при α = 0.

Таблица 3.3. Результаты расчета среднесуточной мощности суммарного солнечного излучения на горизонтальную и наклонную поверхности в среднем по кварталам года , [ Вт/м²] и среднего количества солнечных дней и часов солнечного сияния за год по кварталам на площадке СЭС для широты местности δ = 45⁰ с.ш. , Феодосия

Месяц	Квартал	[ Вт/м2]	[ Вт/м2]	при аК = 00 , КА = 1, α = 0, (1- α) = 1, [ Вт/м2]
Январь	1	141,9	219,3	285,1
Февраль		198,9
Март		317,5
Апрель	2	464,0	582,3	698,8
Май		600,1
Июнь		682,7
Июль	3	685,0	580,7	696,8
Август		590,8
Сентябрь		466,4
Октябрь	4	291,9	184,1	239,3
Ноябрь		155,8
Декабрь		104,7
Год	–	391,6		480,0
Число ясных дней	За год	320
	1,4 квар.	80
	2,3 квар.	85
Среднее число часов в сутки,	За год	10
	1,4 квар.	8
	2, квар.	10
	3 квар.	12

В табл.3.4…3.8. приведены результаты расчета коэффициента R по (3) для δ = 45⁰ с.ш.

Таблица 3.4. Значения коэффициента R для угла установки панелей

фотопреобразователей β = 60⁰ (δ +15⁰), (δ = 45⁰)

Квар- тал	ρ	ε	(1- ε )		ε		ρ	R
I	0,3	0,4	0,6	0,75	0,3	0,25	0,075	1,38
II	0,17	0,3	0,7		0,225		0,042	1,25
III	0,17	0,3	0,7		0,225		0,042	1,25
IV	0,3	0,4	0,6		0,3		0,075	1,38

Таблица 3.5. Значения коэффициента R для угла установки панелей

фотопреобразователей β = 55⁰ (δ +10⁰), (δ = 45⁰)

Квар- тал	ρ	ε	(1- ε )		ε		ρ	R
I	0,3	0,4	0,6	0,79	0,316	0,21	0,063	1,36
II	0,17	0,3	0,7		0,237		0,036	1,23
III	0,17	0,3	0,7		0,237		0,036	1,23
IV	0,3	0,4	0,6		0,316		0,053	1,36

Таблица 3.6. Значения коэффициента R для угла установки панелей

фотопреобразователей β = 45⁰ (δ = 45⁰)

Квар- тал	ρ	ε	(1- ε )		ε		ρ	R
I	0,3	0,4	0,6	0,85	0,34	0,146	0,044	1,30
II	0,17	0,3	0,7		0,255		0,025	1,20
III	0,17	0,3	0,7		0,255		0,025	1,20
IV	0,3	0,4	0,6		0,34		0,044	1,30

Таблица 3.7. Значения коэффициента R для угла установки панелей

фотопреобразователей β = 35⁰ (δ -10⁰), (δ = 45⁰)

Квар- тал	ρ	ε	(1- ε )		ε		ρ	R
I	0,3	0,4	0,6	0,91	0,364	0,09	0,027	1,29
II	0,17	0,3	0,7		0,273		0,015	1,19
III	0,17	0,3	0,7		0,273		0,015	1,19
IV	0,3	0,4	0,6		0,364		0,027	1,29

Таблица 3.8. Значения коэффициента R для угла установки панелей

фотопреобразователей β = 30⁰ (δ -15⁰), (δ = 45⁰)

Квар- тал	ρ	ε	(1- ε )		ε		ρ	R
I	0,3	0,4	0,6	0,93	0,372	0,07	0,021	1,27
II	0,17	0,3	0,7		0,279		0,012	1,18
III	0,17	0,3	0,7		0,279		0,012	1,18
IV	0,3	0,4	0,6		0,372		0,021	1,27