CC BY
9Статья поступила в редакцию 23.12.13. Ред. рег. № 1909
The article has entered in publishing office 23.12.13. Ed. reg. No. 1909
УДК 621.383; 621.472
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУМЫХ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ПАСТБИЩНЫХ ХОЗЯЙСТВ ЮГО-ВОСТОЧНЫХ КАРАКУМОВ
А.М. Пенджиев, Н.Г. Астанов
Туркменский государственный архитектурно-строительный институт Туркменистан,744032, Ашхабат -32, Бикрова Гунеш 4/1, тел. + (312)37-09-50, эл. адрес: [email protected]
Заключение совета рецензентов 30.12.13 Заключение совета экспертов 11.01.14 Принято к публикации 16.01.14
В статье приведено экспериментальное исследование фотоэлектрического модуля, предназначенного для создания мобильной автономной энергетической станции для пастбищных хозяйств юго-восточных Каракумов. Изучены климатические характеристики и радиационный режим солнечной энергии в юго-восточных Каракумах Туркменистана. Приведены результаты научно-исследовательских работ: вольт - амперные характеристики, полученные при различных углах наклона фотомодуля; изменение кпд при различных температурах нагрева поверхности фотопреобразователя; представлены уравнения регрессии и квадратичное отклонение, описывающие результаты исследований.
Ключевые слова: солнечная энергетика, климатические характеристики, освоение пустынь, энергоэфективность, температура фотопреобразователя, юго-восточные Каракумы, пастбища, мобильная станция, уравнения регрессии, квадратичное отклонение.
ELECTRIC PARAMETERS OF SOLAR MODULES USED FOR DEVELOPMENT OF PASTURES IN SOUTH-EAST KARA KUM DESERT
A.M.Penjiyev, N.G. Astanov
Turkmen state Institute of architecture and development Solar 4/1, m. Bekrova, Ashabad-32, 744032, Turkmenistan Tel.:+ (99312) 37-09-50, e-mail: [email protected]
Referred 30.12.13 Expertise 11.01.14 Accepted 16.01.14
In article presents experimental research on the photo-electric module for the creation of mobile autonomous power station for the pastures development in South-East Kara Kum. Climatic characteristics and Solar energy radiation mode were studied in South-East Kara Kum of Turkmenistan. The obtained data include: volt-amperometric parameters of photo module at the various installiton angles, the efficiency of the photo-converter studied at various temperatures on its surface and the regression equations and standard deviations, representing the results.
Keywords: solar power, climatic characteristics, development of deserts, energy-efficiency, photoconverter temperature, South-East Kara Kum, pastures, mobile station, the regression equations, standard deviations.
Введение
О приоритетных позициях Туркменистана на 68-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН
На прошедшей в сентябре 2013 г. 68-ой сессии Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций (ООН) Туркменистан выдвинул приоритетные направления развития на предстоящий политический год, отражающие основные направления внешнеполитического курса страны и международные инициативы Президента Туркменистана Гурбангулы Бердымухамедова. В выступлении были освещены принципы и конкретные аспекты партнерства в рамках Сообщества Наций.
68-ую сессию Генеральной Ассамблеи ООН Нейтральный Туркменистан рассматривает, как еще один важный этап процесса консолидации усилий мирового сообщества по поддержанию и
укреплению всеобщего мира, стабильности и безопасности, формированию основ для многостороннего диалога по проблемам регионального масштаба, принятию решений в вопросах устойчивого развития, а также противодействию современным угрозам. Свои подходы к работе сессии Генеральной Ассамблеи ООН наше государство формирует, прежде всего, исходя из целей и задач, обозначенных в Концепции внешнеполитического курса страны на период 20132017 годов и международных инициатив Президента Туркменистана.
Позиции и новые инициативы Туркменистана нацелены на продолжение дальнейшего упрочения конструктивного диалога по таким базовым направлениям глобального развития, как вопросы мира и безопасности, устойчивого развития и деятельности страны в качестве члена выборных органов ООН. При этом Нейтральный Туркменистан руководствуется основополагающим принципом, что
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
Сообщество Наций является уникальной международной структурой, наделенной
универсальными полномочиями в решении актуальных вопросов современности и определении дальнейшего развития международного
сотрудничества. Следует особо подчеркнуть, что внешнеполитические позиции Туркменского государства логично вписываются в повестку дня сессии Генассамблеи ООН, прежде всего, в таких областях международной деятельности, как предотвращение и урегулирование конфликтных и кризисных ситуаций, противодействие глобальным угрозам, обеспечение социально-экономического развития и решение ряда важных экологических проблем.
В контексте активизации эффективного международного экономического диалога, как важной составляющей всеобщего устойчивого развития, главное внимание должно быть сосредоточено на координации экономических интересов государств. Это обусловлено необходимостью поддержания экологического баланса на должном уровне и предотвращения нанесения ущерба окружающей среде. В свою очередь, это подразумевает использование новых экологических технологий и разработку инновационных решений в сфере охраны природы. Эффективность мирового экономического пространства неразрывно связана с экологией. Нейтральный Туркменистан убежден в необходимости объединения усилий в этом направлении на международном, региональном и национальном уровнях. Для этого также необходима эффективная координация государств ООН.
Принимая во внимание многоаспектность проблематики изменения климата, Туркменистан в рамках сессии Генеральной Ассамблеи ООН заявит о готовности внести свой вклад в укрепление роли многосторонних международных механизмов, нацеленных на предупреждение негативных последствий, связанных с глобальными климатическими изменениями. В частности, речь идет о повышении эффективности внедрения Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием. В этой связи Туркменистан готов принять в 2014 году Конференцию сторон Конвенции. [Газета «Нейтральный Туркменистан»18.09.2013 г.]
Актуальность проблемы. Важным шагом в общей борьбе с опустыниванием и засухой и, как следствие, деградацией земель стало принятие Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием еще в 1994 году. Этот договор является одним из трех международных договоров об окружающей среде, имеющих особое значение, который на сегодняшний день ратифицировали около 200 стран. Созданная в целях объединения усилий государственных и общественных организаций, Конвенция предлагает комплексный подход к решению данной проблемы и смягчению негативного влияния опустынивания и засух [1,8,14-18,2126].
В мае 2013 г. Президент Туркменистана Гурбангулы Бердымухамедов принял
исполнительного секретаря Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием (КБО ООН) Люка Гнакаджу, прибывшего в Ашхабад с рабочим визитом.
При встрече глава Туркменского государства подчеркнул то особое значение, которое он придает сотрудничеству с крупнейшими международными организациями. К таким организациям в первую очередь относится ООН, которая служит площадкой для ведения продуктивного и эффективного диалога по актуальным вопросам современности. Проблема опустынивания была одним из вопросов, остро стоящих на повестке дня, в рамках обсуждения глобального человеческого развития. Проблемы деградации земель было придано особое значение. Было решено проводить мероприятия по мониторингу опустынивания. Так же было решено разработать пути по рациональному использованию и улучшению пастбищ, усовершенствованию социально-бытовых условий для скотоводов, разведению и восстановлению лесов, закреплению и облесению подвижных песков, рациональному использованию и мелиорации орошаемых земель, развитию приоритетных научно-технических направлений. Были выделены средства на улучшение рационального использования и охрану водных ресурсов и на другие природоохранные мероприятия [1,3,18].
Исходя из этих задач, статья посвящается изучению возможности улучшения социально -бытовых условий скотоводов с использованием альтернативных источников энергии, проведению исследования электрических параметров солнечного модуля для создания мобильной станции.
Исследование солнечно-радиационного режима и экоэнергетические проблемы юго-восточных каракумов
Наращивание объемов производства
разнообразной сельскохозяйственной продукции, обеспечение в стране продовольственного изобилия является одним из стратегических направлений политики, проводимой Президентом Туркменистана Гурбангулы Бердымухамедовым, направленной на укрепление экономической мощи и повышения благосостояния народа.
Для реализации данной политики необходимо внедрение передовых агротехнических,
технологических методик возделывания
высокоурожайных сельскохозяйственных культур. Семенная селекция и племенное животноводство проводится с учетом почвенно-климатических условий каждого региона [1].
В аграрном секторе Туркменистана пастбищное животноводство играет главную роль. Около половины производимого в нашей стране мяса приходится на долю мелкого рогатого скота. Следует особо подчеркнуть, что только из шерсти овец
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
породы сарыжа можно изготовить прекрасные Туркменские ковры, а из шкур - каракулевые шубы.
Решением социально-экономических проблем отгонного хозяйства и улучшением экологических условий в зоне Юго-восточных Каракумов можно увеличить продуктивность пастбищ и количество рабочих мест в разы [1-21,25,26].
Климатические условия Туркменистана позволяют содержать скот на естественных пастбищах круглый год. Поэтому для обеспечения условий на чабанских пастбищах необходимо круглогодичное энергообеспечение. Самым трудным для выпаса скота и энергообеспечения является зимний период. Этот период года характеризуется сложными погодными условиями (пасмурность, дожди, снегопады, туманы и др.), сокращенной продолжительностью светового дня. Снег выпадает ежегодно, снегопады бывают по несколько раз в год. Периоды потепления и похолодания наступают неожиданно и резко [3,13,18-23].
Продолжительность и периодичность выпаса овец зимой определяется в основном снежностью пастбищ, состоянием пастбищной растительности и текущими погодными условиями. Относительная мягкость зимы с небольшим количеством снега благоприятствует зимнему выпасу скота. Однако, в зимний период наличие значительного снежного покрова, наледь, сильные ветра и низкие температуры воздуха могут вызывать длительный период пастбищной бескормицы и необходимость временного перевода скота на стойловое содержание. Поэтому учет метеорологических условий зимнего периода имеет большое
практическое значение.
Неблагоприятными условиями для выпаса овец и использования солнечных фотопреобразователей на зимний пастбищах являются: снежный покров определенной высоты и плотности; обледенения; сильный ветер; изморозь; низкие температуры воздуха; поземки; пыльные бури; туманы и интенсивные осадки.
Экоэнергетические проблемы пустыни. До последнего времени в развитии энергетики прослеживалась четкая закономерность: развитие получали те направления энергетики, которые обеспечивали достаточно быстрый экономический эффект. Связанные с этими направлениями социальные и экологические последствия рассматривались лишь как сопутствующие факторы, и их роль в принятии решений была незначительной [2,5-11,19,20-24].
При таком подходе возобновляемые источники энергии (ВИЭ) рассматривались лишь как энергоресурсы будущего, когда будут исчерпаны традиционные источники энергии или когда их добыча станет чрезвычайно дорогой и трудоемкой. Так как это будущее представлялось достаточно отдаленным, то использование ВИЭ считалось хоть и перспективным, но не имеющим практического знания.
Ситуацию резко изменило осознание человечеством экологических ограничений. Экспоненциальный рост негативного
антропогенного воздействия на окружающую среду ведет к значительному ухудшению состояния среды обитания человека. Поддержание среды обитания в нормальном состоянии становится одним из важных аспектов общества. В этих условиях прежние, узко экономические оценки различных направлений техники, технологий и хозяйствования становятся явно недостаточными, ибо они не учитывают социальные и экологические аспекты [3,18].
Импульсом интенсивного развития ВИЭ послужило общественное мнение, основанное на предпосылке, что использование ВИЭ существенно улучшит экологическую обстановку в мире.
Целью исследований в области солнечной энергетики является создание солнечных энергетических установок. Эти установки способствуют решению проблем по охране окружающей среды, сбережению энергоресурсов и, в ~ с ~ конечном счете, улучшению социально-экономических и бытовых условий на отдаленных пастбищных хозяйствах в юго-восточных Каракумах Туркменистана [1].
Т-> И
В связи с вышеизложенным решались следующие задачи:
- изучить местные условия и солнечно-радиационный режим юго-восточных Каракумов. Так же учесть особенности страны, а именно экономическую эффективность в области энергетики с целью изучения потенциала и потребностей использования солнечной энергии в Туркменистане;
- исследовать электрические параметры солнечных модулей и оценить ожидаемые технико-экономические результаты внедрения солнечных мобильных фотоэлектрических установок на пастбищных хозяйствах Туркменистана;
- исследовать и построить вольт - амперную характеристику солнечного модуля для создания на юго-восточных пастбищных территориях Каракумах солнечную мобильную станцию требуемой мощности;
- рассчитать коэффициент полезного действия солнечных элементов и спрогнозировать перспективы развития фотоэнергетики, определить приоритеты и перспективы использования солнечной энергии и области их реализации в Туркменистане.
Солнечно-радиационный режим. Солнечная радиация является главным источником тепловой энергии почти всех природных процессов: в атмосфере, гидросфере и в верхних слоях литосферы. Использование солнечной радиации имеет исключительное значение в хозяйственной деятельности человека.
Краткая характеристика радиационного режима дает общее представление о закономерностях пространственного и временного распределения солнечной радиации и радиационного баланса [21].
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 201 4
Общая площадь Туркменистана составляет 491,2 тыс. км2. Туркменистан расположен в зоне пустынь умеренного пояса. По рельефу Туркменистан может быть разделен на горную и равнинную части. Равнинная часть состоит из низменных равнин и возвышенных равнин. Низменные равнины занимают 80%' территории страны. Сюда входят Центральные (или Низменные) Каракумы, Сарыкамышская котловина и Прикаспийская низменность, расположенные ниже уровня моря. К возвышенным равнинам относятся
Туркменбашинское плато, на западе страны южные оконечности плата Устюрт, на севере — Заунгузское плато или Заунгузские Каракумы. Горная система Копет-Даг занимает незначительную часть территории страны и имеет высоту до 3000 м только в пограничной зоне; в средней и северной частях высота гор не превышает соответственно 2000 м и 1000 м. Для Центральных Каракумов характерны грядово-бугристые пески, переходящие в широкую ^иЧ область такыров у предгорий Копет-Дага [18,21].
Заунгузские Каракумы — пространства желтых барханных песков на разноцветных песчаниках и глинах. Это наиболее бесплодная часть Каракумов.
Прикаспийская низменность расположена между западными отрогами Копет-Дага, южной окраиной Туркменбашинского плато и Каспийским морем. Поверхность ее занята обширными такырами, солончаками и песчаными массивами. Большая часть Туркменистана (северная и центральная) лишена постоянных вод, речная сеть развита слабо, реки принадлежат к бессточным бассейнам.
Поверхность территории Туркмении
представлена в основном песчаными массивами, такырами, солончаками. Типы почв — сероземы, серо- бурые пустынные, в долинах рек лугово-сероземные и аллювиально-луговые. В долинах расположены оазисы с культурно-ирригационными почвами.
Интенсивность солнечной радиации
определяется, прежде всего, астрономическими факторами, такими как продолжительность дня и высота солнца.
Солнечная радиация, поступающая на земную поверхность, является одним из основных климатообразующих факторов. Климат в значительной степени зависит от циркуляции атмосферы и особенностей подстилающей поверхности.
Территория Туркменистана расположена в южных районах, где высота солнца в полдень не опускается ниже 26—32° в декабре и достигает 72— 76° в июне. Годовой приход прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность при ясном небе (т. е. возможный приход) составляет по территории 146—154 ккал/см2.
Удельная энергия рассеянной радиации при безоблачном небе составляют 32—39 ккал/см2 в год.
Незначительная нижняя облачность в Туркменистане снижает поступление прямой солнечной радиации всего на 27—35%,
одновременно увеличивая рассеянную радиацию на 25—40%. В реальных условиях облачности годовой приход солнечной радиации снижен по сравнению с возможным на 13—19% и колеблется в пределах 145—163 ккал/см2. При этом вклад прямой солнечной радиации является основным [3,18,21].
Значение альбедо естественных поверхностей на рассматриваемой территории колеблется в среднем от 22 до 35% в течение года. Резкое изменение значения альбедо наблюдается зимой и только при выпадении снега.
Солнечное сияние. Продолжительность солнечного сияния в любом пункте зависит от длины дня, облачности и увеличивается по мере продвижения с севера на юг и с запада на восток. Отклонение широтного распределения солнечного сияния по территории вызвано наличием облачного покрова, обусловленного особенностями атмосферной циркуляции.
В горных районах, вследствие их естественной защищенности, увеличение времени солнечного сияния с высотой наблюдается лишь на открыто расположенных станциях.
В связи с близостью Каспийского моря в прибрежной полосе (Челекен, Гасан-Кули) наблюдается увеличение числа облачных дней и дней с туманом, что вызывает снижение продолжительности солнечного сияния примерно на 400—450 час. в год по сравнению с внутренними районами рассматриваемой территории (Иолотань, Ербент). На северных склонах горных хребтов Копет-Дага также наблюдается увеличение числа дней с облачностью. Продолжительность солнечного сияния в этом районе ниже среднего значения по Центральным Каракумам на 200 час. в году [3,18,21].
Максимальная продолжительность солнечного сияния наблюдается летом на востоке Центральных и Юго-Восточных Каракумов (Ак-Молла, Атамырат, Иолотань, Кушка) и достигает 390—400 час. в месяц, что составляет 95—97% от максимально возможной. Наименьшая продолжительность солнечного сияния в это время года составляет 310— 320 час. в месяц (около 75% возможной) и имеет место быть в зоне сухих субтропиков, охватывающих юго-западную часть Туркмении (Кара- Кала, Гасан-Кули).
В зимний период в этом районе наоборот отмечается максимальное количество часов солнечного сияния— 150—165 час. в месяц (что составляет около 52% возможной). В это время года наименьшая продолжительность солнечного сияния равна 100—120 час. в месяц (около 38% возможной продолжительности), и наблюдается в предгорьях Копет-Дага и на севере рассматриваемой территории. См. рис.1.
Как видно на рис. 1 , наименьшая продолжительность солнечного сияния в году отмечается зимой (в декабре, январе), когда светлое время суток сокращается до минимума, а число облачных дней максимально. Наибольшая продолжительность солнечного сияния в Туркмении
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
отмечается в июле, в период почти полного
отсутствия облаков.
Рис.1. Продолжительность солнечного сияния по часам и в процентном соотношении в Юго-Восточных Каракумах.
Fig. 1. Duration of the sun radiaion in Southeast Kara Kum shown in hours and percents.
Отношение продолжительности солнечного сияния к максимально возможной (%). Данные этого наблюдения представлены на рисунке 1, который представляет собой отношение фактически наблюдавшихся часов солнечного сияния к максимально возможному, т. е. к теоретически вычисленному сиянию для данного пункта при условии безоблачного неба в течение всего светового дня и открытости горизонта.
Среднее число часов в месяц и в процентном соотношении солнечного сияния на территории Юго-Восточных Каракумов приведено на рис.1.
Дополнением к месячным данным по продолжительности солнечного сияния является продолжительность солнечного сияния в различные часы суток. В летние месяцы солнечное сияние наблюдается от 4 до 20 час. Уже в 9—10 часов плотность солнечной радиации близка к максимуму и только в 16—17 часов отмечается ее резкое уменьшение [21].
Неблагоприятные погодные условия. На территории Туркменистана прозрачность атмосферы варьируется в больших пределах. После выпадения осадков прозрачность атмосферы имеет повышенные значения. Снижение прозрачности атмосферы вызывается частыми пыльными бурями, возникающими при сильных ветрах, и адвективной мглой, когда пыль переносится даже при слабых ветрах. Количество пыльных бурь связано с характером и состоянием подстилающей поверхности. На песчаных и лёссовых сухих почвах очень часто (даже при умеренном ветре 5—6 м/сек) наблюдаются пыльные и песчаные поземки. При усилении ветра поземок переходит в пыльную бурю. Повторяемость пыльных бурь имеет суточный и годовой характер. В большинстве районов ночью пыльные бури не наблюдаются. Так же в ранние утренние часы пыльные бури бывают крайне редко. После восхода солнца вероятность возникновения пыльной бури возрастает и достигает максимума в середине дня, после чего начинается умеренный
спад. В летнее время года пыль, поднятая вверх местными конвективными токами в открытых районах, держится непродолжительное время (один или несколько дней) и быстро оседает. В предгорных районах пыль, поднятая на большие высоты, задерживается, и мгла отмечается длительное время. Самое большое число дней с пыльными бурями наблюдается на западе Туркменистана, в южной части пустыни Каракумы и в северных предгорьях Копет-Дага. В центральной части орошаемых оазисов пыльные бури наблюдаются реже. Так, в Юго-Восточных Каракумах (Репетек) наблюдается максимальное количество дней с пыльными бурями в год и достигает 105 (при среднем значении равном 70). В оазисе (район Туркменабада) это значение в среднем достигает 15—25 дней [21,23-26].
С ноября по март усредненное за месяц значение прямой солнечной радиации, поступающей в полдень в безоблачные дни при средней прозрачности атмосферы варьируется в интервале от 1,28 до 1,40 кал/см2 мин. От весны к лету интенсивность прямой радиации в безоблачные дни снижается в связи с понижением прозрачности атмосферы и составляет 1,25—1,31 кал/см2 мин для равнинных районов, и 1,16—1,28 кал/см2 мин для предгорных районов.
На интенсивность прямой солнечной радиации прежде всего оказывает влияние астрономический фактор — высота солнца. Максимум прямой радиации приходится на месяцы с наибольшей высотой, т. е. на июнь и июль. Локальный максимум радиации приходится на полуденные часы. В среднем в течение года в дневные часы прямая радиация варьируется следующим образом: на севере территории от 0,83 до 1,20 кал/см2 мин, в центральной части оазиса — от 0,60 до 1,22 кал/см2 мин, в южной части территории — от 0,60 до 1,18 кал/см2 мин.
Рис.2. Зависимость интенсивности падающей на фотоэлектрический модуль солнечной радиации от угла наклона.
Fig. 2. Solar radiation received by the photo-electric module plotted as a function of the inclination angle.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
Причины снижения выработки энергии.
Усредненный коэффициент выработки
электроэнергии в измеряемый период варьируется в интервале от 0-90 % в зависимости от погодных условий (туман, облачность), степени запыленности, затененности, заснеженности поверхности и угла наклона фото-модуля.
Снижение выработки энергии фото-модуля зависит от угла падения солнечного света на поверхность. На рисунке 2 представлена графическая зависимость интенсивности солнечной радиации, падающей на фотоэлектрический модуль от угла наклона в светлое время суток [18].
Исследование электрических параметров солнечных модулей
основным материалом для изготовления солнечных элементов.
Вольт - амперная характеристика солнечного элемента. Основными фотоэлектрическим
параметром солнечных элементов, являются: вольт -амперная характеристика (ВАХ), спектральная чувствительность, оптические и электрофизические свойства полупроводника. Лишь детальный анализ позволяет определить, чем может быть вызвана недостаточно высокая эффективность
фотоэлектрического модуля, собранного из солнечных элементов. Для практического применения, прежде всего, необходимо измерить основные характеристики фотоэлектрического модуля, что дает возможность понять причины возникновения и природу и потерь энергии при эксплуатации [2,5-15,19-24].
В настоящее время фотоэлементы изготавливают из самых различных материалов, основными из которых являются кремний (81) и арсенид галлия (ваЛБ). Существует немало и новых технологий их изготовления. Однако неизменным остается основной принцип их действия, заключающийся в использовании фотоэффекта, возникающего в неоднородных полупроводниковых структурах под воздействием квантов солнечного света. Классический кремниевый фотоэлемент похож на сэндвич из двух полупроводниковых пластин. Внутреннюю пластину изготавливают из кремния высокой степени очистки, который проходит несколько стадий обработки. Внешнюю пластину изготавливают из так называемого «загрязненного кремния», полученного из такого же основного материала с добавлением точно рассчитанного количества специальных примесей (например, фосфора). Увеличение эффективности
фотоэлементов, является основной задачей ученых, занимающихся проблемами солнечной энергетики. Эффективность определяется усовершенствованием материалов, использующихся для изготовления двух слоев полупроводников. Арсенид галлия, более эффективен (КПД около 28%), чем кремний (КПД в среднем 17%). Однако, высокая стоимость этого соединения и недостаточно освоенные технологий, приводят к тому, что кремний по-прежнему является
Рис. 3. Вольт-амперная характеристика солнечного фотоэлемента, полученная при различных плотностях освещения (250, 500, 750, 1000 Вт/м2).
Fig. 3. Voltammograms of a solar photo cell, obtained at the various illumination densities (250, 500, 750, 1000 Вт/м2).
Графически на рисунке 3 показаны параметры и результаты испытуемого фотоэлектрического преобразователя: вольт - амперные характеристики (ВАХ); площадь фотомодуля -0,37 м2 ; КПД меняется в пределах 13,1 ч 14,1%; мощность - 35 Вт; напряжения холостого хода - 21,7 В; ток короткого замыкания - 2,74 А; рабочее напряжения - 15,4 В и ток -2,27 А исследуемого модуля.
На рис. 4. изображены ВАХ и мощность фотомодуля. Точка пересечения кривой с осью напряжения называется напряжением холостого хода ихх, а с осью тока - током короткого замыкания 1к.з. Таким образом, видно, что напряжение холостого хода ихх - это напряжение, при котором ток равен 0, а ток короткого замыкания 1к.з - это ток, при котором напряжение равно 0. В этих точках вольтамперной кривой мощность солнечного модуля равна 0. Оптимальным значением является точка максимальной мощности (МРР). Именно для точки максимальной мощности определяются КПД солнечного модуля и его номинальная мощность.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
\
/ / г \
Г 1 I
, - — Волютрмая нр§1ст®ршмш — Кривая мои;иосги |
г 50 »45 ,40.
30 i
»20 § 1150 10'* ь о
5 10 15 Напряжение. 6
20
25
Рис.4. Вольт - амперная характеристика и вырабатываемая мощность солнечного фотомодуля.
Fig. 4. Voltammogram and output capacity of a solar photo-unit.
Как видно из рисунков 3,4 основным параметром солнечных элементов и батарей являются световая нагрузочная вольт - амперная характеристика, которая позволяет определить генерируемую электрическую мощность по произведению 1опт иопт и оценить полноту использования потенциала запрещенной зоны исходя из напряжения холостого хода. Получить представление об уровне оптических и фотоэлектрических потерь можно по току короткого замыкания и коэффициенту заполнения вольт -амперной характеристики. Рассчитывать КПД преобразования солнечной энергии в электрическую следует из отношения мощности, генерируемой элементами и батареями, к мощности падающего солнечного излучения. Последнюю можно измерить с помощью отградуированного эталонного солнечного элемента. Градуировка эталонного элемента заключается в определении абсолютного значения тока его короткого замыкания, например, путем пересчета измерений абсолютной спектральной чувствительности на стандартный внеатмосферный или наземный солнечный спектр.
Коэффициент полезного действия солнечных элементов
Методика измерения КПД. Для определения КПД солнечных элементов и батарей необходимо (так же, как в случае любых других преобразователей излучения) измерить количество энергии излучения, поступающей на солнечный элемент и количество электроэнергии, им выработанной. Проблема осложняется несколькими обстоятельствами:
1. Энергия поступает к элементу в форме солнечного излучения. Спектральный состав и
мощность уточняться
солнечного даже для
излучения продолжают космических условий.
Характеристики наземного солнечного излучения чрезвычайно сильно зависят от состояния атмосферы и часто изменяются в течение весьма непродолжительных периодов времени.
2. Создание имитаторов Солнца, по основным параметрам копирующих космическое или выбранное в качестве стандарта наземное солнечное излучение пока представляет собой нерешенную задачу.
При разработке стабильных эталонных солнечных элементов для настройки имитаторов Солнца следует учитывать особенности оптических и электрофизических свойств каждого типа элементов, в частности их спектральную чувствительность. При измерении выходных электрических параметров элементов и батарей необходимо учитывать сильное влияние последовательного сопротивления элементов и сопротивления измерительных приборов при получении значения.
Таким образом, определение КПД солнечных элементов и батарей представляет собой сложную комплексную проблему. Это выделило метрологию полупроводниковых преобразователей солнечного излучения в самостоятельный раздел исследований по фото-электричеству [18].
Качество солнечных элементов и батарей, количество дефектных элементов в батарее могут быть также определены косвенными методами:
- по измерению прямой и обратной ветвей темновой вольт - амперной кривой;
- по интегральному коэффициенту поглощения солнечного излучения поверхностью батареи, рассчитываемому из результатов измерений спектральных коэффициентов отражения;
- по интегральному коэффициенту теплового излучения поверхности батарей, различному у дефектных и высококачественных элементов;
- по яркости электролюминесценции (применимо к солнечных элементам на основе арсенида галлия).
При соблюдении определенных технических условий солнечные мобильные станции смогут работать в условиях пустынных зон аридной экосистемы в течение 20-40 лет без потери эксплуатационных качеств: -диапазон рабочих температур: от -50° до 75° С; -атмосферное давление: 84-106,7 кПа; -относительная влажность: 100%; -дождь: 5 мм/мин;
-нагрузка от снега или ветра: до 2000 Па.
Тем не менее, современные технологии изготовления обеспечивают высокую надежность, безопасность и длительный срок службы солнечных модулей (25-30 лет), чему способствует отсутствие движущихся частей в конструкции модуля. Практика показала, что солнечные модули теряют в мощности около 10% за 10 лет, т.е. через 20 лет, например, солнечный модуль мощностью в 100 Вт будет производить около 80 Вт в час при условии полного освещения. Солнечные батареи не нуждаются в техобслуживании и не требуют замены деталей, что является немаловажным преимуществом в сравнении с другими источниками альтернативной энергии. Тип солнечных модулей и их мощность подбираются
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 201 4
в зависимости от предполагаемой области их применения. Конструктивное решение и выходная мощность солнечной батареи определяется областью применения, месторасположением, местными природными условиями, и требуемым количеством электроэнергии. Серийно выпускаемые солнечные модули могут иметь различные размеры и мощности. Мощность модулей солнечной батареи варьируется от 10 до 300 Вт.
Температурный режим исследований КПД. Температура нагрева фотоэлементов влияет на эффективность их работы. Нагрев элемента на каждый градус свыше 25° С вызывает потерю напряжения на 0,002 В. На рисунке 4 графически показаны вольтамперные характеристики элемента при температурах 25 и 60 °С. Из графика видно, что температурный коэффициент тока, в отличие от напряжения, положителен и равен 0.7%/°С. Средний КПД фотоэлемента находится в диапазоне 12-18%, что означает что элемент размерами 103х103 мм при стандартных условиях генерирует 1.2-1,8 Вт электрической мощности. Стандартными условиями (STC -Standart Test Conditions) для элементов во всем мире являются следующие параметры: -освещенность - 1000 Вт/м2; -температура - 25°С;
-спектр - АМ 1,5 (спектр на широте 38 градусов), что в Туркменистане соответствует географической широте Лебапского велаята (области) м. Хатап.
i ЮК, V
бот—А У— 254
U
M
напряжение, В
Рис.4. Изменение электрических параметров от температуры фотопреобразователя.
Fig. 4. Change of power parameters from photoconverter temperature.
Результаты экспериментальных исследований показали, что рабочее напряжение Up равно 15,4 В, а величина тока - 2,27 А. Напряжение холостого хода Uxx составило 21,7 В, ток короткого замыкания равен - 2,74 А.
При различных условиях напряжение солнечного модуля с номинальным напряжением 12 В варьируется в пределах 21,8-22,3 В (ихх отдельно
взятого элемента составляет 0,6В), напряжение максимальной мощности около 17 В.
Произведение максимального тока и напряжения максимальной мощности (рабочего напряжения) дает нам максимальную мощность. Стандартный солнечный модуль из 36 элементов с номинальным напряжением 12 В будет иметь рабочее напряжение равное приблизительно 16-17 В при стандартных условиях, исходя из напряжения 0,45-0,47 В на элемент. С чем же связано именно такое количество фотоэлементов в модуле и зачем нужен такой запас по напряжению? Запас напряжения необходим для компенсации уменьшения рабочего напряжения при нагреве модуля. Нагрев фотоэлементов солнечным излучением сопровождается снижением рабочего напряжения каждого фотоэлемента со скоростью 0,002 В на каждый градус свыше 25°С. Т. е., если, к примеру, модуль из 36 элементов нагреется под солнечными лучами до 60°С, что на 35 градусов больше 25°С, то снижение рабочего напряжения составит:
36 штх35° Сх0.002 В/°С=2,52 В.
Напряжение максимальной мощности (рабочее напряжение) на нагретом модуле будет варьироваться в пределах 14,5-15,5 В, это делает возможной зарядку аккумулятора 12 В, поскольку в любом случае напряжение будет выше напряжения полной зарядки аккумулятора равного 14,4 В (для температуры 25°С). Исходя из вышесказанного, понятно, что солнечные модули с номинальными напряжениями 6В, 24В, 48 В состоят, соответственно, из 18, 72 и 144 фотоэлементов. Если напряжения солнечных элементов отличаются от стандартного ряда, то растет количество последовательно соединенных элементов.
Определения КПД. Увеличение рабочей температуры Т вызывает уменьшение КПД. В основном это вызвано линейным падением напряжения холостого хода из-за резкого экспоненциального роста обратного тока насыщения JO и соответствующего уменьшения коэффициента заполнения ж. Одновременно при этом увеличивается фототок J,j, но очень слабо, так что полученный температурный коэффициент КПД оказывается отрицательным и явная температурная зависимость КПД для излучения АМ1 представляется в виде:
?7 = r!l-[\-x-(T-T1)] (1).
где температурный градиент х зависит в основном от типа и конструкции фотопреобразователя. Его значения в современных моделях изменяются в диапазоне х =0,3-0,5%/оС.
Для определения КПД при различных интенсивностях солнечного излучения можно принять достаточно хорошо соблюдаемое на
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
практике условие, что фототок пропорционален интенсивности излучения, т.е.
Jф
т
- const
(2)
во всех условиях солнечного излучения, включая изменение его спектрального состава и отражения при различных углах падения. Если учесть, что величина ^ примерно постоянна, то КПД растет логарифмически при увеличении I в соответствии с выражением:
?1 = г,1[\ + /3\п^1[\-х{Т-Т1)-\
1 (3).
где параметр р=АкТ^иХХ является малой величиной, обычно равной 0,03-0,07. Это означает, что в обычных энергетических оценках можно пренебречь величиной р1п (1/11) и при небольших суточных и сезонных изменениях интенсивности солнечного излучения считать напряжение холостого хода и КПД фотопреобразователей постоянными, соответствующим выражению (1) [18,24].
Исследования определения оптимального угла наклона солнечных модулей во время светового дня в летний период
В области солнечной энергетики для прогнозирования важное значение имеют не только средние величины сумм потоков солнечной энергии, но и их изменения от года к году, что в первую очередь характеризуется многолетними
среднеквадратичными отклонениями величин и в течения суток. В работе [1] проведена оценка точности нахождения средних величин потоков солнечной энергии, используемая в гелиотехнике, в зависимости от числа лет наблюдений. В работе [4] приведены составленные карты среднеквадратичных отклонений суммарных приходов солнечной энергии. При этом обнаружено, что суммарный годовой приход солнечной энергии более устойчив от года к году, чем месячный, а тем более суточный, что вполне объяснимо значительно большим объемом статистических данных в первом случае.
В своих исследованиях мы показали, что распределение суммарных суточных потоков солнечной энергии отличаются от нормального распределения, включая асимметрию и эксцесс, причем их можно легко сгруппировать в определенные 6 типов распределений. Было проведено районирование территории на основе принципа ранжирования по следующим параметрам: суммарный поток солнечной энергии, вклад прямого излучения в суммарную, повторяемость ежедневных сумм потоков энергии излучения, годовое число часов солнечного сияния с интенсивностью более 600 Вт/м2, коэффициент вариации годовых сумм потоков энергии излучения.
Приведенные актинометрические измерения, расчеты и экспериментальные данные относятся к потокам солнечной энергии на горизонтальную поверхность. При проектировании солнечных энергоустановок, в частности, мобильной станции для пастбищных хозяйств юго-восточных Каракумов возникает необходимость расчета данных по приходу энергии на наклонную поверхность приемника солнечного излучения и, как следствие, возникает задача установления соотношений между потоками солнечной энергии на эти поверхности.
В таблице 1 представлены значения параметра пересчета интенсивности прямого солнечного излучения на горизонтальную поверхность 1Н1/1П = соб^/собВ в зависимости от часового угла солнца Ю и угла склонения 5 при различных углах наклона Р для северной широты ф = 36°, т.е. примерно для средней широты юго-восточных Каракумов. Методику расчета мы описывали в предыдущих работах [12,18].
На рис. 5 и таблицы 1 представлены результаты экспериментальных исследований и расчеты для определения оптимального угла наклона солнечных модулей и изменение КПД на Юго - Восточных Каракумов в августе месяце.
Из теоретических расчетов для Юго - Восточных Каракумов при безоблачном небе в феврале, марте, сентябре, октябре (угол склонения солнца 5 = 3°) поверхность модуля целесообразно соотносить с широтой местности. В данном случае углом наклона в = 35°; в апреле, августе (5 ~ 10°) угол наклона в = 45°; в мае, июне, июле (5 > 20°) угол наклона в = 35°. Следует учесть, что в таблице не учитываются ранние часы по местному времени (до 7 ч) и поздние часы (после 17 ч), которые особенно существенны в летний период года. Учет всего времени суток приводит к уменьшению значения оптимального угла для летних месяцев.
Задача более точного определения оптимального угла наклона в для условий Туркменистана с учетом реального поступления солнечной энергии включает определение полного потока солнечной энергии при различных углах наклона поступающего на наклонную поверхность в течение определенного периода времени (например, за месяц), интегрированного по времени. Расчеты показывают, что значение в = 60° является наиболее эффективным для января, февраля, ноября, декабря; в = 30° с апреля по сентябрь; в = 45° - март, октябрь [4].
На рисунках 5, 6 и в таблицах 1, 2 приведены суточные изменения КПД и мощности фотомодуля в зависимости угла наклона фотомодуля.
Представленные зависимости и корреляционные ошибки отклонения.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
14,2
14 -*-ЮчК<36 ---14 часов ^-17часов —J8 часов
t
13,8
_ 13,6 Я 2 * 13,4
/ /
\ - \
/X \
13
1
0 20 40 60 80 Угол наклона ФЭП (град) 1С
Рис. 5.Зависимость кпд фотомодуля от угла наклона в разное время суток.
Fig. 5. The photomodule efficiency as a function of the inclination angle at the different times of the day
наклона в разное время суток.
Fig. 6. Optimum capacity as a function of the inclination angle at the different time of day
Таблица 1. Регрессивная зависимость и коэффициент корреляции КПД фотомодуля от угла наклона в разное время суток.
Table 1.Regression equation fitting the dependence of the EFFICIENCY of the photomodule on an the inclination angle on time of days.
Время суток Уравнения регрессии Коэффициент корреляции Угол наклона фотомодуля в градусах КПД (%)
10 часов у = 0,0001х+13,82 R2 = 0.017 45 13,88
11 часов у = - 0,003х+13,97 R2 = 0.245 55 13,84
12 часов у = 0,001х+13,87 R2 = 0.171 54 14,14
14 часов у = -0,004х+13,63 R2 = 0.238 57 13,64
15 часов у = - 0,00001х+13,54 R2 = 0.004 59 13,61
16 часов у = 0,002х+13,16 R2 = 0.713 50 13,39
17 часов у = 0,002х+13,47 R2 = 0.469 75 13,63
18 часов у = 0,005х+13,22 R2 = 0.583 75 13,67
Как уже говорилось выше КПД фотомодуля сильно зависит от интенсивности падающей солнечной радиации, которая в свою очередь зависит от времени и угла наклона фотомодуля. Это графически показано на рисунках 5. Максимальный КПД фотомодуля приходится на 12 часов и составляет 14, 14 %.
Результаты экспериментальных исследований и расчеты определения оптимального угла наклона солнечных модулей и изменения оптимальной мощности в Юго - Восточных Каракумов в августе месяце представлены на рис. 6 и в таблице 2.
Таблица 2.
Уравнение регрессии и коэффициент корреляции зависимости мощности фотомодуля от угла наклона в разное время суток. Table 2.Regression equation and correlation coefficient describing the dependence of the capacity of the photomodule on the inclination angle at the different time of the day.
Время суток Уравнения регрессии Коэффициент корреляции Угол наклона фотомодуля в градусах Мощность (Вт)
10 часов у = -0,081х+26,4 R2 = 0.284 70 26,0
11 часов у = - 0,128х+28,5 R2 = 0.516 60 25,8
12 часов у = -0,214х+32,78 R2 = 0.793 40 27,5
14 часов у = -0,176х+28,5 R2 = 0.881 30 24,0
15 часов у = - 0,093х+25,42 R2 = 0.284 74 19,8
16 часов у = 0,005х+17,19 R2 = 0.013 60 19,5
17 часов у = 0,0126х+13,41 R2 = 0.150 55 15,5
18 часов у = 0,078х+5,88 R2 = 0.744 60 12,8
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
Из экспериментальных исследований видно, что максимальная или пиковая мощность элемента соответствует рабочему напряжению, и приблизительно равна 27,5 Вт в 12 часов дня [13-18].
Выводы
Изучив природно-климатические характеристики юго-восточных Каракумов и возможности использования в пустынной зоне этого региона, фотоэлектрический модуль для получения электрической энергии от солнечного излучения мы пришли к выводу:
- солнечно-радиационный режим юго-восточных Каракумов меняется в зависимости от времени года и природных условий в пределах от 200- 900 вт/м2;
- в летние месяцы солнечное сияние регистрируется в основном от 4 до 20 час. Уже в 9-10 часов радиационный режим излучения близок к максимуму, а 16-17 часов отмечается резкое снижение радиационного режима;
- высота солнца в полдень в декабре месяце не опускается ниже 26—32°, и летом в июне достигает 72—76°;
- годовой приход прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность при ясной погоде (т. е. максимально возможный приход) составляет 146-154 ккал/см2;
- незначительная нижняя облачность в Туркменистане снижается поступлением прямой солнечной радиации всего на 27-35% от возможной и в то же время увеличивает рассеянную радиацию на 25-40%. В результате при реальных условиях облачности годовой приход суммарной радиации уменьшен по сравнению с возможным на 13 -19% и колеблется в пределах 145-163 ккал/см2;
- наибольшая продолжительность солнечного сияния летом наблюдается на востоке Центральных и Юго-Восточных Каракумов (Ак-Молла, Атамырат, Иолотань, Кушка) и достигает 390-400 часов в месяц,
что составляет 95-97% от возможной. Наименьшая продолжительность солнечного сияния в это время года - 310- 320 часов в месяц (около 75% возможной) - имеет место в зоне сухих субтропиков, охватывающих юго-западную часть Туркменистана (Кара- Кала, Гасан-Кули);
- в зимний период в этом районе, наоборот, отмечается наибольшее число часов солнечного сияния 150-165 часов в месяц (около 52% от максимально возможного). Наименьшая
продолжительность солнечного сияния в это время года 100-120 часов в месяц (около 38% от максимально возможной продолжительности) — наблюдается в предгорьях Копет - Дага и на севере рассматриваемой территории.
Исследования вольтамперных характеристик элемента при температурах 25°С и 60°С подтвердили, что температурный коэффициент тока, в отличие от напряжения, положителен и равен 0.7% °С. Среднее значение КПД фотоэлемента находится в интервале 12-14%; при освещенность - 800 Вт/м2; температура наружного воздуха меняется от 31 ^ до 39°С
Нагрев фотоэлементов сопровождается снижением рабочего напряжения каждого фотоэлемента из расчета по 0,002 В на каждый градус свыше 25°С. Если модуль из 36 элементов нагреется под солнечными лучами до 60°С, (что на 35°С больше 25°С), то снижение рабочего напряжения составит 2,52 В.
Результаты экспериментальных исследований и расчетов для определения оптимального угла и наклона солнечных модулей представлены на рис. 5,6 и в таблицах 1, 2. Максимально возможный КПД приходится на 12 часов и составляет 14,14 %. Пиковая мощность элемента соответствует рабочему напряжению, наблюдается в 12 часов дня и приблизительно равна 27,5 Вт.
Список литературы
References
1.БердымухамедовГ.М.Государственное регулирование социально-экономического развития Туркменистана. Том 1. -А.: Туркменская государственная издательская служба 2010.
2.Базаров Б.А., Терешин В.Д., Пенджиев А.М. Использование жидких диэлектриков для охлаждения фотопреобразователей // Изв. АН ТССР, серия Ф-Т, Х и Г науки. 1978. № 3
3.Пенжиев А.М. Изменение климата и возможности уменьшения антропогенных нагрузок / Монография. LAMBERT Academic Publishing, 2012, 166 с.
4.Пенджиев А. М. Перспективы использования возобновляемых источников энергии в Туркменистане. Пробл. осв. пустынь 2005, №2.
5.Пенжиев А.М. Концепция развития возобновляемой энергетики в Центрально-азиатском
1 .BerdymuhamedovG.M. Gosudarstvennoe
regulirovanie socialno-ekonomiceskogo razvitia Turkmenistana. Tom 1. -A.: Turkmenskaa gosudarstvennaa izdatelskaa sluzba 2010.
2. Bazarov B.A., Teresin V.D., Pendziev A.M. Ispolzovanie zidkih dielektrikov dla ohlazdenia fotopreobrazovatelej // Izv. AN TSSR, seria F-T, H i G nauki. 1978. # 3
3.Penziev A.M. Izmenenie klimata i vozmoznosti umensenia antropogennyh nagruzok / Monografia. LAMBERT Academic Publishing, 2012, 166 s.
4.Pendziev A. M. Perspektivy ispolzovania vozobnovlaemyh istocnikov energii v Turkmenistane. Probl. osv. pustyn 2005, #2.
5.Penziev A.M. Koncepcia razvitia vozobnovlaemoj
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
регионе // Альтернативная энергетика и экология» № 08 (112) 2012 с. 118-130.
6.Пенджиев А.М. Механизм чистого развития: приоритеты энергоэффективность в Туркменистане. Ашхабад: Экономика золотого века Туркменистана, №7, 2007, с. 22-29.
7.Пенджиев А.М. Прогноз развития фотоэнергетики в Туркменистане.// Альтернативная энергетика и экология, 2008, №7, стр. 78-84.
8.Пенджиев А.М. Ожидаемая эколого -экономическая эффективность использования фотоэлектрической станции в пустынной зоне Туркменистане. //Альтернативная энергетика и экология № 5, 2007, с 81-92.
9.Пенджиев А.М. Планирование развития фотоэнергетики в Туркменистане. Экологическое планирование и управление. 2007, №3, 64-70 с.
10.Пенджиев А.М. Расчет потенциала солнечной энергии в областях Туркменистана. //Механизация и
.и, электрификация сельского хозяйства. 2008, № 12, 47 ; е • с.
у G. ч
П.Пенжиев A.M. Экоэнергетические ресурсы солнечной энергии в странах Содружества Независимых Государств//Альтернативная
энергетика и экология № 05 (125) 2013. С. 13- 30
12.Пенджиев A.M., Астанов Н.Г., Пенжиев М.А. Использование солнечно-энергетических установок в заповедных зонах Туркменистана для улучшения аридной экосистемы //Альтернативная энергетика и экология № 5, 2011, с 26-32.
13.Пенджиев A.M., Мамедсахатов Б.Д. О развитии фотоэнергетики в Туркменистане. Международный научно-практический журнал «Проблемы освоения пустынь», 2006, № 2, с 39-41.
14.Пенджиев A.M., Мамедсахатов Б. Д. Энергосбережение пустынных пастбищ Туркменистана. Международный научно-практический журнал «Проблемы освоения пустынь», 2006, № 3, с. 56-59 .
15.Пенджиев A.M., Мамедсахатов Б. Д. Водоснабжение в пустыне Каракумы использованием фотоэлектрической станции. //«Мелиорация и водное хозяйство» № 2 , 2007 с 50-51.
16.Пенджиев А.М., Маметсахатов Б.Д. Расчетная себестоимость возобновляемых источников энергии. Международный научно-практический журнал «Проблемы освоения пустынь». Ашхабад :, 2006, №1, с.46-48.
17.Пенджиев А.М., Мамедсахатов Б.Д. Основные условия и факторы развития фотоэнергетики в Туркменистане // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2007. № 2 (46). С. 71-20.
18.Стребков Д.С., Пенджиев А.М., Мамедсахатов Б.Д., Развитие солнечной энергетики в Туркменистане. Монография. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2012, 496 с.
19.СтребковД.С., Мамедсахатов Б.Д., Пенджиев А.М. Перспективы развития солнечной фотоэнергетики в Среднеазиатском регионе. В кн. Сб. научных трудов и инженерных разработок. 20.Перспективные результаты фундаментальных
energetiki v Centralno-aziatskom regione // Alternativnaa energetika i ekologia» # 08 (112) 2012 s. 118-130.
6.Pendziev A.M. Mehanizm cistogo razvitia: prioritety energoeffektivnost v Turkmenistane. Ashabad: Ekonomika zolotogo veka Turkmenistana, #7, 2007, s. 22-29.
7.Pendziev A.M. Prognoz razvitia fotoenergetiki v Turkmenistane.// Alternativnaa energetika i ekologia, 2008, #7, str. 78-84.
8.Pendziev A.M. Ozidaemaa ekologo - ekonomiceskaa effektivnost ispolzovania fotoelektriceskoj stancii v pustynnoj zone Turkmenistane. //Alternativnaa energetika i ekologia # 5, 2007, s 81-92.
9.Pendziev A.M. Planirovanie razvitia fotoenergetiki v Turkmenistane. Ekologiceskoe planirovanie i upravlenie. 2007, #3, 64-70 s.
10.Pendziev A.M. Rascet potenciala solnecnoj energii v oblastah Turkmenistana. //Mehanizacia i elektrifikacia selskogo hozajstva. 2008, # 12, 47 s.
11.Penziev A.M. Ekoenergeticeskie resursy solnecnoj energii v stranah Sodruzestva Nezavisimyh Gosudarstv//Alternativnaa energetika i ekologia # 05 (125) 2013. S. 13- 30
12.Pendziev A.M., Astanov N.G., Penziev M.A. Ispolzovanie solnecno-energeticeskih ustanovok v zapovednyh zonah Turkmenistana dla ulucsenia aridnoj ekosistemy //Alternativnaa energetika i ekologia # 5, 2011, s 26-32.
13.Pendziev A.M., Mamedsahatov B.D. O razvitii fotoenergetiki v Turkmenistane. Mezdunarodnyj naucno-prakticeskij zurnal «Problemy osvoenia pustyn», 2006, # 2, s 39-41.
14.Pendziev A.M., Mamedsahatov B.D. Energosberezenie pustynnyh pastbis Turkmenistana. Mezdunarodnyj naucno-prakticeskij zurnal «Problemy osvoenia pustyn», 2006, # 3, s. 56-59 .
15.Pendziev A.M., Mamedsahatov B.D. Vodosnabzenie v pustyne Karakumy ispolzovaniem fotoelektriceskoj stancii. //«Melioracia i vodnoe hozajstvo» # 2 , 2007 s 50-51.
16.Pendziev A.M., Mametsahatov B.D. Rascetnaa sebestoimost vozobnovlaemyh istocnikov energii. Mezdunarodnyj naucno-prakticeskij zurnal «Problemy osvoenia pustyn». Ashabad :, 2006, #1, s.46-48.
17.Pendziev A.M., Mamedsahatov B.D. Osnovnye uslovia i faktory razvitia fotoenergetiki v Turkmenistane // Alternativnaa energetika i ekologia - ISJAEE. 2007. # 2 (46). S. 71-20.
18.Strebkov D.S., Pendziev A.M., Mamedsahatov B.D., Razvitie solnecnoj energetiki v Turkmenistane. Monografia. M.: GNU VIESH, 2012, 496 s.
19.Strebkov D.S., Mamedsahatov B.D., Pendziev A.M. Perspektivy razvitia solnecnoj fotoenergetiki v Sredneaziatskom regione. V kn. Sb. naucnyh trudov i inzenernyh razrabotok. 20.Perspektivnye rezultaty fundamentalnyh issledovanij. Materialy 7- specialnaa vystavka konferencii izdelia dvojnogo naznacenia 2006, 16-19 oktabr. Moskva, s. 112-118.
20.Rybakova L.E., Penziev A.M. Energia barada
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
исследований. Материалы 7- специальная выставка конференции изделия двойного назначения 2006, 1619 октябрь. Москва, с. 112-118.
21.Рыбакова Л.Е., Пенжиев А.М. Энергия барада сохбет. Магарыф, 1994 г. 90 с.
22.Использование солнечной энергии. Под редакцией профессора Рыбаковой Л.Е. Ашхабад: Ылым, 1985.
Новые и возобновляемые источники энергии. Импакт №4. М., 1988.
23.Научно - прикладной справочник по климату СССР. Серия 3, ч.1-16, вып. 1-30, Л.: 1989, 502 с.
24.Ресурсы и эффективность использование возобновляемых источников энергии в России / Коллектив авторов. - СПб.: Наука, 2002. 314 с.
25.Penjiyev А. Renewable Energy Application for Independent Development of Small Settlements of Turkmenistan, //Desert Technology VII International Conference November, India 2003
26.Penjiyev А. Ecoenergy resources of greenhouse facilities in the arid zone. //Problems of desert development, 1998, №5.
sohbet. Magaryf, 1994 g. 90 s.
21. Ispolzovanie solnecnoj energii. Pod redakciej professora Rybakovoj L.E. Ashabad: Ylym, 1985.
22. Novye i vozobnovlaemye istocniki energii. Impakt #4. M., 1988.
23. Naucno - prikladnoj spravocnik po klimatu SSSR. Seria 3, c.1-16, vyp. 1-30, L.: 1989, 502 s.
24.Resursy i effektivnost ispolzovanie vozobnovlaemyh istocnikov energii v Rossii / Kollektiv avtorov. - SPb.: Nauka, 2002. 314 s.
25.Penjiyev A. Renewable Energy Application for Independent Development of Small Settlements of Turkmenistan, //Desert Technology VII International Conference November, India 2003
26.Penjiyev A. Ecoenergy resources of greenhouse facilities in the arid zone. //Problems of desert development, 1998, #5.
Транслитерация по ISO 9:1995
-TATA —
Водород 2014
25 марта 2014
Зал «Кандинский» Отель «Никольская Кемпински Москва»
Компания «КРЕОН ЭНЕРДЖИ» приглашает вас принять участие во Второй Международной конференции «Водород 2014», которая состоится 25 марта 2014 г. в отеле «Никольская Кемпински Москва».
Конференция «Водород», проведенная компанией «КРЕОН ЭНЕРДЖИ» в 2013 г., доказала свою значимость среди участников рынка и стала первой российской площадкой для обсуждения актуальных вопросов отрасли и перспектив ее развития, объединив специалистов разных сегментов рынка водорода для обмена опытом, новых деловых знакомств и развития перспективных партнерских отношений.
Развитие мировой нефтегазохимической промышленности неразрывно связано с водородом, как неотъемлемым элементом в нефтепереработке, производстве аммиака, метанола, капролактама, бутиловых спиртов, при гидрировании жиров, восстановлении железа и многих других промышленных процессах.
Программы модернизации НПЗ по увеличению глубины переработки углеводородов, а также перехода на выпуск топлив более высоких экологических классов привели к росту мощностей действующих водородных установок и строительству новых. Потребность в повышении эффективности и безопасности гидрогенизационных установок, необходимость в росте качества продукции - все это ведет к активному развитию технологий. Также наметились положительные тенденции в области повышения эффективности водородного баланса на НПЗ, для чего все активнее используется внедрение технологий извлечения водорода из отходящего газа.
Отдельное внимание следует уделить производству и потреблению водорода в химической промышленности. Новые договоренности между российскими производителями и крупнейшими мировыми инжиниринговыми компаниями свидетельствуют о развитии данного направления.
Основным методом получения водорода остается конверсия природного газа через стадию получения синтез-газа. Между тем, конверсионные установки имеют ограниченное применение, т.к. они эффективны только для крупнотоннажного производства (аммиак, метанол). Расширить область применения синтез-газа могло бы создание эффективных установок небольшой производительности, которые с успехом заменили бы выходящие из эксплуатации устаревшие электролизные установки.
Наряду с вышеперечисленными тенденциями открытым остается вопрос о водородной энергетике в России. В мировой практике работы в области альтернативных видов топлива проходят при активной поддержке государства. Будет ли она оказана со стороны Правительства РФ или необходимо уже сейчас создавать новые схемы финансирования? Как в водородной промышленности будет решаться проблема компенсации высоких инвестиционных издержек, которые вызваны острой нехваткой профессиональных проектных организаций и отсутствием современной нормативно-технической базы? Этот и другие ключевые вопросы дальнейшего развития водородного рынка будут подняты к обсуждению в рамках предстоящего мероприятия.
Дополнительную информацию о предстоящем мероприятии вы можете получить в Оргкомитете конференции. Для регистрации необходимо заполнить заявку на участие и прислать по факсу: + 7 (495) 797-49-07 или на е-mail: [email protected]
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
