CC BY
45
УДК 621.311.25
АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАНЕЛЕЙ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
А. А. Бельский, В.В. Старшая, Я.Э. Шклярский
В данной статье производится анализ фотоэлектрических панелей (ФЭП) российского производства с целью выявления медианных значений различных номинальных (паспортных) параметров ФЭП. Полученные результаты могут найти широкое применение при моделировании режимов работы фотоэлектрических станций (ФЭС) в среде Ма^аЪ $1ты11пк, а также позволят повысить точность предварительных технико-экономических обоснований внедрения автономных солнечных электростанций. В ходе исследования были проанализированы следующие параметры ФЭП: КПД, температурный коэффициент мощности, температурный коэффициент тока короткого замыкания и напряжения холостого хода, удельная площадь, удельная масса, количество ячеек, рабочая температура и срок службы. Выявлены отечественные ФЭП с наилучшими номинальными (паспортными) параметрами с точки зрения эффективности их работы.
Ключевые слова: российские фотоэлектрические панели, база данных, медианные значения, номинальные параметры, паспортные параметры, солнечные электростанции.
На сегодняшний день фотоэлектрические станции (ФЭС) получили широкое распространение и продолжают активно развиваться во всем мире последние 15 лет. На 2020 год установленная мощность мировой солнечной энергетики превысила 627 ГВт [1]. Сфера использования фотоэлектрических установок быстро расширяется, несмотря на продолжающийся рост добычи традиционных минерально-сырьевых ресурсов [2,3]. Современные ФЭС подразделяются на два основных типа: крупные сетевые и малые автономные электростанции. По данным системного оператора единой электроэнергетической системы России в период с 2019 по 2020 год установленная мощность запущенных в эксплуатацию сетевых ФЭС в России возросла с 834 МВт до 1,45 ГВт [4,5]. По экспертным оценкам, на 2020 год общая установленная мощность автономных ФЭС составляет несколько десятков МВт - от частных домохозяйств до крупных производств [6,7]. Таким образом, ежегодный прирост установленных мощностей солнечных электростанций в России составляет более 40%. Рост энергетического рынка ФЭС определяет рост производства фотоэлектрических панелей (ФЭП). В связи с этим, исследование отечественных производителей ФЭП, применяющихся как в сетевых, так в автономных ФЭС является актуальным.
С другой стороны, моделирование режимов работы ФЭС производится в системе Ма1ЬаЬ 81шиНпк, что позволяет с более высокой точностью прогнозировать выработку электроэнергии при изменении уровня освещенности и температуры окружающей среды [8,9,10]. Однако, на рынке доступно множество различных типов солнечных панелей различными номинальными (паспортными) параметрами. В связи с этим, для предварительного технико-экономического обоснования ФЭС требуется производить длительное сравнение всех характеристик существующих ФЭП для выбора оптимального решения с точки зрения понесенных затрат и энергоэффективности [11,12]. Таким образом, выявление медианных электрических, эксплуатационных и конструктивных параметров ФЭП для моделирования и повышения точности предварительного технико-экономического обоснования внедрения ФЭС является актуальным.
Авторами работы была создана и зарегистрирована база данных (БД) по ФЭП мощностью более 100 Вт отечественного и зарубежного производства [13]. БД включает в себя исследование 63 компаний-производителей (982 солнечные панели), с указанием следующих номинальных (паспортных) параметров:
- электрические: номинальная мощность Ртах (Вт), допустимое отклонение номинальной мощности ДРтах (Вт), КПД (%), ток короткого замыкания 1кз (А), напряжение холостого хода Ихх (В), напряжение в точке максимальной мощности Ир (В), ток в точке максимальной мощности 1р (А), температурный коэффициент мощности Ртах (%/°С), тока короткого замыкания 1кз (%/°С), напряжения холостого хода Ихх (%/°С);
- эксплуатационные: максимальная рабочая температура Ттах (°С), минимальная рабочая температура Ттт (°С), номинальная рабочая температура Траб (°С); срок эксплуатации (лет), начальная вырабатываемая мощности (%), остаточная мощность через 10 лет и 25 лет (%);
- конструктивные: количество ячеек (шт), тип и состав ячеек, масса (кг), габариты (мм).
В данной статье производится анализ ФЭП отечественного производства, представленных в БД, для выявления наилучших и медианных значений номинальных (паспортных) параметров.
БД включает в себя номинальные (паспортные) параметры 157 моно- и поликристаллических, гетероструктурных и тонкопленочных солнечных панелей. Распределение количества ФЭП, представленных в БД, по российским компаниям представлено на рис. 1. По результатам первичного анализа известно, что наибольший сортамент выпускаемых ФЭП имеют такие компании, как РЗМКП - 22% (г. Рязань) и Иеуе1 - 17% (г. Чебоксары), что позволяет им удовлетворять различный спрос на рынке.
■ Витасвет
■ Инфра-Т
■ Квант
■ РЗМКП
■ Телеком-СТВ
■ Энергон Delta
■ Hevel
■ ONE-SUN
■ Sila ■SOLBAT
■ Sunways
■ WESWEN
Рис. 1. Распределение количества ФЭП по российским компаниям-производителям
Распределение ФЭП по номинальной мощности представлено на рис. 2, где указано количественная и процентная доля ФЭП по всем производителям.
■ 100-149 Вт
■ 150-199 Вт
■ 200-249 Вт
■ 250-299 Вт
■ 300-349 Вт
■ 350-399 Вт
Рис. 2. Распределение российских ФЭП по диапазонам мощности
380
Наиболее распространёнными в сортаменте компаний являются ФЭП с номинальной мощностью от 200 Вт до 299 Вт (46% от рассмотренных ФЭП).
В ходе исследования были рассмотрены следующие типы односторонних ФЭП в зависимости от состава ячеек:
- Монокристаллические: кремний имеет структуру единой непрерывной кристаллической решетки без примесей. Недостатком этих элементов является сложный производственный процесс, что приводит к более высоким затратам, чем у других технологий [14].
- Поликристаллические: изготавливаются с использованием большого количества зерен монокристаллического кремния. Поликристаллические ФЭП дешевле производить, чем монокристаллические [14].
- Тонкопленочные: состоят из атомов кремния в тонком однородном слое, что приводит к более тонкой структуре. Преимуществом ячеек является возможность нанесения на любые типы поверхностей [14].
- Гетероструктурные: является совмещением технологии монокристаллических и тонкопленочных элементов. Обладают высокой производительностью и повышенной устойчивостью к температурным перепадам [15].
Количественная и процентная доля каждого из исследуемых типов ФЭП на отечественном рынке представлена на рис. 3.
Рис. 3. Тип состава российских ФЭП
Наиболее распространёнными в сортаменте компаний являются монокристаллические ФЭП (50% от рассмотренных ФЭП).
Моделирование в Ыа^аЪ 81шиМпк. При осуществлении имитационного компьютерного моделирования режимов работы ФЭС блок «солнечная батарея» моделирует ФЭП по параметрам, указанным производителем. Диалоговое окно ввода параметров ФЭП представлено на рис. 4.
Рис. 4. Блок имитационного моделирования электротехнического комплекса
с ФЭП в МаАаЪ 81тиИнк
Отсутствие медианных значений параметров ФЭП осложняет процесс моделирования режимов работы ФЭС и повышает длительность проведения предварительного технико-экономического обоснования внедрения ФЭС за счет необходимости производить перебор и анализ всех существующих параметров, влияющих на производительность и эффективность использования ФЭП.
В ходе исследования были определены медианные значения параметров ФЭП. Если количество параметров чётное, то медианой являлась полусумма двух стоящих посередине параметров ФЭП, упорядоченных по возрастанию. На рис. 5-13 медианные значения соединены между собой сплошной линией. Также, в ходе исследования были определены 25-й и 75-й процентили распределения параметров. 25-й процентиль - это значение параметра, который у 25% рассматриваемых ФЭП ниже этого значения. 75-й процентиль - это значение параметра, который у 75% рассматриваемых ФЭП ниже этого значения. На рис. 5-13 параметры ФЭП от 25-ого процентиля до 75-ого процентиля показаны голубым прямоугольником. Тем самым было определено какие средние значения исследуемого параметра имеет 50% сортамента ФЭП. Серые прямоугольники показывают диапазон от максимального до минимального значения в сортаменте параметра ФЭП. Над графиками в скобках указывается количество исследуемых панелей. Данные пояснения применяются к рис. 5-13.
КПД солнечных панелей. Одним из основных параметров, по которому осуществляется выбор ФЭП, является КПД. Диапазоны КПД в зависимости от типа ФЭП представлены на рис. 5. Для корректности результатов сравнения КПД ФЭП, исследование включает в себя анализ только односторонних панелей: 79 монокристаллических, 59 поликристаллических, 15 гетероструктурных, 4 тонкопленочных.
22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 * 12 11 10 9 8 7 6 5
Монокристаллические Поликристаллические Гетероструктурные
Тонкопленочные
Рис. 5. Распределение КПД солнечных панелей различных типов
Максимальный КПД из всех типов ФЭП показывают гетероструктурные панели компании Hevel (19,75%). Минимальный КПД наблюдается у тонкопленочных панелей компании Hevel (7,34%).
Максимальное значение КПД монокристаллических солнечных панелей составляет 19,17% (компания «Энергон Delta»). Однако максимальный КПД в данном типе ФЭП будет наблюдаться только при прямых солнечных лучах, а при свечении под углом КПД значительно падает.
Максимальное значение КПД поликристаллических солнечных панелей составляет 18,06% (компания РЗМКП). КПД поликристаллических панелей ниже, чем ге-теро- и монокристаллических, но известно, что они лучше работают при рассеянном свете и высоких температурах [14].
Температурный коэффициент мощности. Известно, что температура влияет на эффективность фотоэлектрического элемента из-за внутренних характеристик ФЭП [16]. Эффективность ФЭП увеличивается при падении температуры и снижается при высоких температурах.
На рис. 6 представлено распределение температурного коэффициента мощности солнечных панелей в зависимости от типа. Исследование включает в себя температурный коэффициент мощности односторонних панелей, представленных в БД: 79 монокристаллических, 43 поликристаллических (у 16 ФЭП параметр не указан производителем), 15 гетероструктурных, 4 тонкопленочных.
-0
I -0
си
-0
-& О -0
I * ¿--0
1 §-0
£|-0 н о
£ -0 £ -0 -0 -0
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
Монокристаллические Поликристаллические Гетероструктурные
Тонкопленочные
(79) (43)
-0,38 -0,4 -0,427 -0,39
У
■ -0,45 -0,45
(15)
-0,306
(4)
-0,33
-0,427
-0,47
Рис. 6. Температурный коэффициент мощности ФЭП
Наименьший показатель температурного коэффициента мощности наблюдается у гетероструктурных ФЭП компании Иеуе1, равный 0,306 %/°С. Такие солнечные батареи сохраняют высокую производительность при повышении температуры окружающего воздуха и вследствие нагрева ФЭП постоянным солнечным излучением [17].
Поскольку моно- и поликристаллические панели сделаны из кристаллического кремния, в связи с этим, чем выше температура, тем ниже производительность ФЭП. Это определяется внутренними свойствами кристаллического кремния [16]. В связи с этим, у данных типов панелей наибольший температурный коэффициент мощности по сравнению с другими исследуемыми типами ФЭП.
Результаты распределения температурного коэффициента для моно- и поликристаллических в зависимости от номинальной мощности ФЭП представлены на рис. 7 и 8.
н в и к В я т
Р-
«
3 я
Л
I
с. о В
и Н
-0,35 -0,36 -0,37 -0,38 -0,39 -0,4 -0,41 -0,42 -0,43 -0,44 -0,45 -0,46 -0,47 -0,48 -0,49
(П)
-0,4
(17) -0,38 (20) -0,38 (15) -0,38 (12) -0,38 (4)
-0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4
[¿1 ЯГ - и
,44 -0,43 -0,43
-0,45
0,41
-0,47
-0,47
-0,47
-0,47
-0,47
-0,47
100-150 Вт 150-199 Вт 200-249 Вт 250-299 Вт 300-349 Вт 350-399 Вт
Рис. 7. Температурный коэффициент мощности монокристаллических ФЭП
383
-0,37 U -0.38
Is
о*
| -0,39
I -0,4
J
н
I -0,41 0,42
(5)
(6)
-0,39
(12)
-0,39
(12)
(8)
=
■S ■S
'5
-0,43
-0,44
-0,45
-0,4
-0,41 -0,41
-0,427 -0,427 -0,427 -0,427
-0,427 -0,44
-0,45 150-199 Вт
-0,45 200-249 Вт
-0,45 250-299 Вт
-0,45 300-349 Вт
100-150 Вт
Рис. 8. Температурный коэффициент мощности поликристаллических ФЭП
Минимальный температурный коэффициент монокристаллических ФЭП составляет -0,38 %/°C и наблюдается у ФЭП с номинальной мощностью от 150 до 349 Вт (рис. 7).
Из рис. 8 видно, что у всех поликристаллических ФЭП медианный температурный коэффициент мощности составит -0,427 %/°C независимо от номинальной мощности ФЭП. Минимальное значение наблюдается у ФЭП с номинальной мощностью от 150 до 249 Вт и составляет -0,39 %/°C.
Гетероструктурные ФЭП объединяют в себе технологии кристаллического и аморфного кремния, которые создают гетеропереход. За счет покрытия панелей с обеих сторон аморфным кремнием снижается их температурный коэффициент. Температурный коэффициент мощности гетероструктурных и тонкопленочных ФЭП в зависимости от номинальной мощности представлен на рис. 9.
CJ ^
о4
>3
0
1
о 7. н
X
В =
-0,29 0,295 -0,3 0,305 -0,31 S -0,315
п §
>5 -0,32
л X
-0,325 -0,33 0,335
(6)
(4)
гетероструктурные
(S)
-0,306
-0,311 •—
6-
100-299 Вт 300-349 Вт 350-399 Вт
Рис. 9. Распределение температурного коэффициента
и тонкопленочных ФЭП
(4)
тонкопленочные
-0,33 100-149 Вт
гетероструктурн ых
Из рис. 9 видно, что эффективнее использовать гетероструктурные ФЭП мощностью от 350 до 399 Вт с минимальным температурным коэффициентом, равным -0,306 %/°С [13,17]. Температурный коэффициент мощности тонкопленочных ФЭП не зависит от номинальной мощности и составляет -0,33 %/°С [13,17].
Помимо температурного коэффициента мощности существуют также другие диапазоны температурных коэффициентов для ФЭП которые необходимо учитывать при моделировании.
Температурный коэффициент напряжения холостого хода. Распределение температурного коэффициента напряжения холостого хода ФЭП представлено на рис. 9.
Монокристаллические Поликристаллические Гетероструктурные Тонкопленочные
-0,2 -0,22 -0,24 -0,26 -0,28 -0,3 -0,32 -0,34 -0,36 -0,38 -0,4
(79) (59)
-0,29
•
-0,32 -*- -0,318
0,34
-0,35 ■ -0,35
(15)
-0,239
-0,34
(4)
-0,29
-0,38
Рис. 9. Распределение температурного коэффициента напряжения холостого хода
Данный параметр показывает, насколько процентов снижается напряжение холостого хода ФЭП за каждый градус выше испытательных условий [16]. Наименьшим температурным коэффициентом напряжения холостого хода обладают гетероструктурные ФЭП компании Hevel, равным 0,239 %/°C. Ввиду минимального диапазона данного параметра, можно считать, что коэффициент практически не зависит от установленной мощности ФЭП для данного типа панелей.
Температурный коэффициент напряжения холостого хода тонкопленочных ФЭП также не зависит от установленной мощности ФЭП и составляет -0,29 %/°C.
Температурный коэффициент тока короткого замыкания. Данный параметр измеряет значения тока короткого замыкания фотоэлектрического модуля, когда температура солнечного элемента увеличивается (или уменьшается). Значения данного коэффициента для различных типов ФЭП представлено на рис. 10. 0,08
0,07
. о
* 1 -& s Q I
0,06
0,05
03 о CP cL ai a
0,04
.5» 0,03
0,02
Монокристаллические
Поликристаллические
Гетероструктурные
Тонкопленочные
Рис. 10. Распределение температурного коэффициента тока короткого замыкания
Данный параметр показывает, насколько процентов повышается ток короткого замыкания ФЭП за каждый градус выше 25°С (выше испытательных условий). Минимальный температурный коэффициент тока короткого замыкания наблюдается у гете-роструктурных панелей компании Иеуе1, равный 0,04%/°С.
Наименьшим температурным коэффициентом тока короткого замыкания обладают гетероструктурные солнечные панели компании Иеуе1, равным 0,035 %/°С. Ввиду минимального диапазона данного параметра, можно считать, что коэффициент практически не зависит от установленной мощности ФЭП для данного типа панелей.
Температурный коэффициент тока короткого замыкания тонкопленочных ФЭП также не зависит от установленной мощности ФЭП и составляет 0,07 %/°С.
Кроме электрических характеристик необходимо учитывать эксплуатационные и конструктивные номинальные (паспортные) параметры ФЭП, такие как удельная масса и площадь солнечных панелей и количество ячеек.
Удельная масса солнечных панелей. Данный параметр позволяет оценить вес солнечной панели любой мощности. Для различных типов солнечных панелей удельная масса будет менять свое значение в зависимости от мощности [18]. Средние (медианные) значения удельной массы, а также диапазоны данного параметра для моно- и поликристаллических панелей представлены на рис. 11.
«
:зГ и
1
О
2
£
110
90
70
50
(28)
100
(35)
(16)
монокристаллические
90
(130) (31) (8)
поликристаллические
74 74-, 1»
70
69
67
100-199 Вт 200-299 Вт 300-399 Вт 100-199 Вт 200-299 Вт 300-399 Вт
Рис. 11. Распределение удельной массы моно- и поликристаллических панелей
Минимальные медианные значения удельной массы (65 кг/кВт) наблюдаются у монокристаллических ФЭП мощностью от 300 до 399 Вт.
Медианные значения удельной массы, а также диапазоны данного параметра для гетероструктурных и тонкопленочных ФЭП представлены на рис. 12.
(в)
(4)
(S)
гетеро структурные
(4)
220
185
тонкопленочные
240 220 200 "В 180 !§ 160
1 140
2 120 S
| 100
S 80 2 60 5
Д 40 20 0
100-299 Вт 300-349 Вт 350-399 Вт 100-149 Вт
Рис. 12. Распределение удельной массы гетероструктурных и тонкопленочных панелей 386
По результатам анализа наименьшая удельная масса наблюдается у монокристаллических панелей установленной мощностью от 200 до 299 Вт и составляет 52 кг/кВт.
Удельная площадь солнечных панелей. В ходе исследования была проанализирована удельная площадь ФЭП как одного из основных параметров при технико-экономическом обосновании внедрения ФЭУ. Распределение удельной площади по типам ФЭП представлено на рис. 13. Наименьшую площадь будут занимать монокристаллические ФЭП.
Рис. 13. Распределение удельной площади ФЭП
Количество ячеек в ФЭП. Также, одна из характеристик, которую необходимо учитывать при выборе солнечных панелей с одинаковыми параметрами, является количество ячеек в ФЭП. Распределение ФЭП по количеству ячеек в каждой панели представлено на рис. 14.
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
| Нет данных 80-96 ячеек 72 ячейки 60 ячеек 48-54 ячеек 32-36 ячеек
Монокристаллические Поликристаллические Гетероструктурные
Тонкопленочные
Рис. 14. Распределение ФЭП по количеству ячеек
Фактически, количество ячеек на панели не имеет прямого отношения к ее выходной мощности [19]. Однако, от количества ячеек в ФЭП будет зависеть чувствительность к солнечным затенениям. Поскольку ячейки соединяются последовательно, то напряжение панели при максимальной мощности зависит от количества ячеек [19]. В случае, когда одна ячейка в серии затеняется, то ток не проходит, и вся серия элементов
387
не генерирует электричество. Количество ячеек варьируется от 32 до 96 штук в ФЭП. Поскольку тонкопленочные панели представляют собой некристаллическую структуру, то в данном случае сравнение по этим панелям не производилось. Чаще всего в сортаменте отечественных ФЭП встречаются панели с 60 и 72 ячейками.
По результатам проведенного исследования базы данных 157 солнечных панелей отечественного производства были выявлены наилучшие и медианные параметры ФЭП, которые влияют на выбор типа солнечных панелей. Значения данных параметров представлено в таблице.
Наилучшие^и медианные параметры различных типов ФЭП
Параметры Монокристаллические Поликристаллические Гетеро-структурные Тонкопленочные
КПД, % 16,4* (19,17)** 16,5 (18,06) 18 (19,75) 8,2 (9,1)
Температурный коэффициент мощности, %/ С -0,427 (-0,38) -0,427 (-0,36) -0,311 (-0,306) -0,33 (-0,33)
Температурный коэффициент напряжения холостого хода %/°С -0,34 (-0,29) -0,318 (-0,318) -0,25 (-0,239) -0,29 (-0,29)
Температурный коэффициент тока короткого замыкания %/°С 0,05 (0,036) 0,042 (0,036) 0,04 (0,035) 0,07 (0,07)
Удельная площадь, м2/кВт 6,3 (5) 6,4 (5,5) 5,5 (5,2) 12,2 (11)
Удельная масса, кг/кВт 75 (52) 73 (63) 73 (59) 205 (185)
Номинальная рабочая температура, °С 46,2 (45) 46,8 (45) 38,8 (38,8) 38,8 (38,8)
Начальная вырабатываемая мощность, % (97,5) (99) 97,5 (99) 97,5 (97,5) 97,5 (97,5)
Остаточная мощность через 10 лет, % 90 90 93 93
Остаточная мощность через 25 лет, % 80 80 83,6 83,6
Срок эксплуатации, лет 25 25 25 25
* 16,4 - медианные значения параметра; ** (19,17) - наилучшие значения параметра
Таким образом, результаты исследования могут найти широкое применение при моделировании режимов работы ФЭС в среде Matlab Simulink, а также позволят повысить точность предварительных технико-экономических обоснований внедрения автономных солнечных электростанций благодаря выявленным медианным значениям номинальных (паспортных) параметров ФЭП, существующих на отечественном рынке. Анализ электрических, эксплуатационных и конструктивных номинальных параметров 157 моно- и поликристаллических, гетероструктурных и тонкопленочных ФЭП показал, что наилучшими характеристиками обладают солнечные гетероструктурные панели компании Hevel. Они обладают наибольшей производительностью по сравнению с другими типами панелей, представленных в сортаменте российских производителей и высокой устойчивостью к изменению температуры, а следовательно малым снижением выходной мощности, что существенно влияет на работу ФЭУ.
Список литературы
1. International Energy Agency. Photovoltaic Power Systems. Report 2020. [Электронный ресурс] URL: http s://i ea-pvp s. org/ snap shot-reports/ snap shot-2020 (дата обращения: 02.11.2020).
2. Nevskaya M.A., Seleznev S.G., Masloboev V.A., Klyuchnikova E.M., Makarov D.V. Environmental and business challenges presented by mining and mineral pro-cessingwaste in the Russian federation. Minerals. 2019. 9(7). P. 445. DOI: 10.3390/min9070445.
3. Dvoynikov M.V., Nutskova M.V., Blinov P.A. Developments made in the field of drilling fluids by Saint Petersburg mining University // International Journal of Engineering, Transactions A: Basics 33(4). P. 702-711. DOI: 10.5829/IJE.2020.33.04A.22.
4. Министерство энергетики РФ. 2020. [Электронный ресурс] URL: https://minenergo.gov.ru/node/532 (дата обращения: 01.11.2020).
5. Neosun Energy. Исследование популярности солнечной энергетики среди российского бизнеса с 2014 по 2019 г. [Электронный ресурс] URL: https://neosun.com/ wp-content/uploads/2020/02/Russian-corporate-solar-market-research-2020.pdf (дата обращения: 05.11.2020).
6. Аналитический центр при правительстве РФ. Энергетическая бюллетень. Развитие солнечной энергетики. [Электронный ресурс] URL: https://ac.gov.ru/files/ pub-lication/a/11725.pdf (дата обращения: 01.11.2020).
7. Дегтярёв К.С., Панченко В.А. Развитие и реализованные проекты солнечной энергетики в России, 2019. СОК №9. С. 74-79.
8. Бельский А.А., Добуш В.С., Коптева А.В., Старшая В.В. Моделирование электротехнического комплекса с питанием от ветро- и фотоэлектрической установки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2, С. 538-543.
9. Бааке Э., Шпенст В.А. Последние научные исследования в сфере электротермической металлургической обработки // Записки Горного Института, 240. С. 660. DOI: 10.31897/pmi.2019.6.660.
10. Skamyin A.N., Dobush V.S., Rastvorova I.V. Method for determining the source of power quality deterioration // Proceedings of the 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2019. 2019. P. 1077-1079.
11. Lavrik A., Iakovleva E., Leskov A. Assessing the solar power plant efficiency degradation resulting from heating // Journal of Ecological Engineering, 2018. 19(3). P. 115119.
12. Герра Д.Д., Яковлева Э.В., Войтюк И.Н., Коптева А.В. Электротехнический комплекс слежения за солнцем для обеспечения эффективной работы фотоэлектрических батарей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 10. С. 556-562.
13. База данных фотоэлектрических панелей с номинальной (паспортной) мощностью от 100 Вт. Государственная регистрация RU 2020620747.
14. Bayod-Rujula A..Chapter 8 - Solar photovoltaics (PV). Solar Hydrogen Production // Processes Systems and Technologies 2019. P. 237-295. DOI: 10.1016/B978-0-12-814853-2.00008-4.
15. Lee M.H., Chang S.T., Tai C.-W., Shen J.-D. Heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cell under mechanical bending. 2011 37th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. DOI: 10.1109/PVSC.2011.6186550
16. Bensalem S., Chegaar M., Aillerie M. Solar cells electrical behavior under thermal gradient. Energy Procedia, 2013. 36. P. 1249 - 1254.
17. Хэвел. Солнечная энергетика для бизнеса и дома, 2020. [Электронный ресурс] URL: https://www.hevelsolar.com/ (дата обращения: 01.11.2020).
18. Sino Voltaic. Measuring the temperature coefficient of a PV module. [Электронный ресурс] URL: https://sinovoltaics.com/solar-basics/measuring-the-temperature-coefficients-of-a-pv-module/ (дата обращения: 01.11.2020).
19. Экопроект Энерго. Как тень влияет на работу солнечной панели. [Электронный ресурс] URL: http://ekoproekt-energo.ru/articles/2018/10/03 (дата обращения: 01.11.2020).
Бельский Алексей Анатольевич, канд. техн. наук, доцент, ahelskiiagmail.com, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский Горный университет,
Шклярский Ярослав Элиевич, д-р техн. наук, профессор, js-10@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский Горный университет,
Старшая Валерия Владимировна, аспирант, lerastarshaya@,gmail. com, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский Горный университет
ANALYSIS OF PARAMETERS OF PHOTOELECTRIC PANELS OF A DOMESTIC MANUFACTURER
А.А. Belskii, Y.E. Shklyarskiy, V. V. Starshaya
This article analyzes Russian photovoltaic panels (PVs) in order to identify the median parameters of PVs to improve the accuracy of modeling the operating modes of photovoltaic installations (PMTs) in Matlab Simulink and reduce the duration of the feasibility study for the introduction of autonomous solar power plants. The authors of the work created a database (DB) for photovoltaic panels with a capacity of more than 100 W of Russian and foreign production. The presented analytical report includes a study of a database of 157 monocrystalline and polycrystalline, heterostructured and thin-film solar panels with a capacity of 100 W or more from 12 Russian manufacturing companies. The study analyzed parameters such as efficiency, temperature coefficient ofpower, temperature coefficient of short-circuit current and no-load voltage, specific area, specific gravity, number of cells, operating temperature and service life. Thus, the revealed median values of these energy and operational characteristics will allow for a more correct simulation of the operating modes of electrical complexes with a photovoltaic installation. Also, this analytical study will allow us to identify domestic PVCs with the best characteristics in terms of their efficiency.
Key words: photovoltaic panels, computer modeling, renewable energy sources, solar power plant, autonomous power supply.
Belsky Aleksey Anatolievich, candidate of technical sciences, docent, abelskij@,gmail. com, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg Mining University,
Starshaya Valeriya Vladimirovna, postgraduate, lerastarshaya@,gmail. com, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg Mining University,
Shklyarskiy Yaroslav Elievich, doctor of technical sciences, professor, js-10@mail.ru, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg Mining University
