Научная статья на тему 'Инструментальное определение инсоляции в районе г. Одессы'

Инструментальное определение инсоляции в районе г. Одессы Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
154
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНСОЛЯЦИЯ / СОЛНЕЧНЫЕ УСТАНОВКИ / ПРИВЕДЕННЫЕ ЗАТРАТЫ / INSOLATION / SOLAR INSTALLATIONS / ECONOMIC CHARGES

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Кравченко Владимир Петрович, Кравченко Егор Владимирович, Бондарь Инна Владимировна

Использование солнечных установок (СУ) снижает потребление органического топлива и, соответственно, антропогенную нагрузку на окружающую среду. Основным параметром при проектировании СУ является величина инсоляции. В работе по замерам метеостанции уточнена среднемесячная и среднегодовая инсоляция в г. Одессе. Проведен расчет приведенных затрат при использовании солнечной установки или котла на природном газе для горячего водоснабжения. Показано, что с учетом налогов за выбросы вредных веществ приведенные затраты для солнечной установки на 31 % больше.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Кравченко Владимир Петрович, Кравченко Егор Владимирович, Бондарь Инна Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INSTRUMENTAL DETERMINATION OF INSOLATION FOR CITY ODESSA

Use of the solar installations (SI) reduces consumption of organic fuel and, respectively, anthropogenic load on the environment. Key parameter for design of SI is insolation size. The geographical position and climatic conditions of the South Ukraine are favorable for use of solar energy. Clarification of average monthly and annual amount of sunny energy falling on a horizontal surface is carried out in this article. In the analysis, data of measurements of a meteorological station of the Odessa national polytechnic university from March, 2012 till April, 2015 were used. Average daily values of insolation for every month, and also total amounts of the energy falling for every month and for all year are defined. The analysis of comparison of the received results to literary data showed that in summer months measured values of insolation exceed theoretical, in cold months measured values of insolation are slightly lower than the theoretical. The total amount of energy per year, which falls on a horizontal surface is less than 7,4 % in the literature. The value of coefficient that takes into account the decline of insolation from a cloudiness is specified. The economic justification of solar installation use for hot water supply is carried out. The annual economic charges for solar installation and a boiler room on natural gas are defined. The analysis of comparison showed that at the accounting of a payment for harmful substances emissions in environment, economic charges for SI on 31% more than for boiler.

Текст научной работы на тему «Инструментальное определение инсоляции в районе г. Одессы»

УДК 667.

Кравченко Володимир Петрович, д-р техн. наук, проф., завщувач кафедри атомних електричних станцш Тел. +38-048-705-83-41. E-mail: vpkrav@rambler.ru ID ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7557-3327 Кравченко Сгор Володимирович, астрант кафедри атомних електричних станцш E-mail: evksst@gmail.com ID ORCID: http://orcid.org/0000-0000-0000-0000

Бондар 1нна Володимирiвна, бакалавр, студентка, Тел. +38-098-387-28-81. E-mail: inna0983872881@yandex.ru ID ORCID: http://orcid.org/0000-0000-0000-0000

Одеський нацюнальний полггехшчний ушверситету, м. Одеса, Украша. Просп. Шевченка, 1, м. Одеса, Украша, 65044.

1НСТРУМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ШСОЛЯЦП В РАЙОН1 М. ОДЕСИ

Використання сонячних установок (СУ) знижуе споживання оргатчного полива i, в1дпов1дно, антропогенне навантаження на довюлля. Основним параметром при проектуваннi СУ е величина iнсоляцii. В роботi за вимiрами метеостанци уточнено середньо мкячну та середньо рокову iнсоляцiю в м. Одеа. Проведено ствставлення отриманих величин з лiтературними даними. Проведено розрахунок приведених витрат при використаннi сонячно'1' установки чи котла на природному газi для гарячого водопостачання. Показано, що з урахуванням податтв за викиди шюдливих речовин приведет витрати для сонячно'1' установки на 31 % бiльшi.

Ключовi слова: iнсоляцiя, сонячнiустановки, приведен витрати.

Кравченко Владимир Петрович, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедры атомных электрических станций Тел. + 38-048-705-83-41. E-mail: vpkrav@rambler.ru ID ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7557-3327

Кравченко Егор Владимирович, аспирант кафедры атомных электрических станций E-mail: evksst@gmail.com ID ORCID: http://orcid.org/0000-0000-0000-0000

Бондарь Инна Владимировна, бакалавp, студентка, Тел. +38-098-387-28-81. E-mail: inna0983872881@yandex.ru, ID ORCID: http://orcid.org/0000-0000-0000-0000

Одесский национальный политехнический ушверситет, г. Одеса, Украина. Проспект Шевченко, 1, г. Одеса, Украина, 65044

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНСОЛЯЦИИ В РАЙОНЕ Г. ОДЕССЫ

Использование солнечных установок (СУ) снижает потребление органического топлива и, соответственно, антропогенную нагрузку на окружающую среду. Основным параметром при проектировании СУ является величина инсоляции. В работе по замерам метеостанции уточнена среднемесячная и среднегодовая инсоляция в г. Одессе. Проведен расчет приведенных затрат при использовании солнечной установки или котла на природном газе для горячего водоснабжения. Показано, что с учетом налогов за выбросы вредных веществ приведенные затраты для солнечной установки на 31 % больше. Ключевые слова: инсоляция, солнечные установки, приведенные затраты

Kravchenko Vladimir Petrovich, DrSc., prof., Head of the Department of nuclear power plant Tel. +38-048-705-8341. E-mail: vpkrav@rambler.ru ID ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7557-3327

Kravchenko Iegor Vladimirovich, master, graduate student of Department of nuclear power plant E-mail: evksst@gmail.com, ID ORCID: http://orcid.org/0000-0000-0000-0000

Bondar InnaVladimirovna, bachelor, student, Tel. + 38-098-387-28-81. E-mail: шпо0983872881@yandex.ru ID ORCID: http://orcid.org/0000-0000-0000-0000

Odessa National Polytechnic University. Odessa, Ukraine, Shevchenko avenue, 1, Odessa, Ukraine, 65044

INSTRUMENTAL DETERMINATION OF INSOLATION FOR CITY ODESSA

Use of the solar installations (SI) reduces consumption of organic fuel and, respectively, anthropogenic load on the environment. Key parameter for design of SI is insolation size. The geographical position and climatic conditions of the South Ukraine are favorable for use of solar energy. Clarification of average monthly and annual amount of sunny energy falling on a horizontal surface is carried out in this article. In the analysis, data of measurements of a meteorological station of the Odessa national polytechnic university from March, 2012 till April, 2015 were used. Average daily values of insolation for every month, and also total amounts of the energy falling for every month and for all year are defined. The analysis of comparison of the received results to literary data showed that in summer months measured values of insolation exceed theoretical, in cold months measured values of insolation are slightly lower than the theoretical. The total amount of energy per year, which falls on a horizontal surface is less than 7,4 % in the literature. The value of coefficient that takes into account the decline of insolation from a cloudiness is specified. The

accounting of a payment for harmful substances emissions in environment, economic charges for SI on 31% more than for boiler.

Keywords: insolation, solar installations, the economic charges

Вступ

Одним i3 перспективних напрямiв вщновлювальних джерел енерги, що в останш роки дуже активно впроваджуються в св^ову промисловють i побут - е сонячна енергетика. Розробки i промислова продукщя в цiй областi на сьогодш дуже активно розвиваються в таких крашах як Нiмеччина, США, Великобриташя, Япошя, Корея та Китай i становлять вагомий вiдсоток енергетичного вироб^ку в свiтi [1, 2]. Використання сонячних установок на твдш Украши е одним з перспективних вже сьогодш методiв видобутку електроенерги i тепла, якi на вiдмiнy вщ традицiйних методiв (спалювання вyглеводнiв, застосування атомно'1 енергп та iн.), не сильно поширеш, але становлять штерес через свою екологiчнiсть та вщновлювашсть [3]. Впровадження та еколопчне обгрунтування сонячних установок (СУ) вимагае знання шсоляци в регiонi. За спостереженнями за клiматом, випливае, що кшмат змiнюеться в бiк збiльшення температури [4], отже використання СУ буде бшьш виправдано. Тому була поставлена задача уточнити середньомюячш та середньорiчне значення енергп, отримано1 вiд сонця.

Анал1з л1тературних даних

Iнсоляцiя змшюеться в залежностi вiд координат мюцевосп. При проектуваннi СУ кiлькiсть сонячно1 енерги, яка надходить до не'].', мае велике значення. Точне значення сонячно1 шсоляцп мае використовуватися також у технiко-економiчномy розрахунку, що е обгрунтуванням доцiльностi ii впровадження.

Визначенням та уточненням значення шсоляцп займаються в багатьох крашах. Так робота [5] присвячена дослщжуванню шсоляцп в 1раш. В резyльтатi аналiзy за значенням рiчноi шсоляци 1ран був подшений на п'ять районiв. Але вщсутнш аналiз використання СУ для умов ще1 краши. В [6] приводяться даш щодо прямо1 та розаяно1 складових шсоляцп, але лише для тепло1 половини року, що не дае змогу розрахувати рiчнy кшьюсть шсоляцп через недостатню кшьюсть даних. Достатньо ретельно визначене це питання для Имеччини. У Имеччиш практично в кожному регiонi створеш можливостi для ефективного використання енергетичного потенщалу сонця. Хоча рiчна шсолящя знаходиться в межах вiд 900 до 1200 кВт-год/м2 [7], це менше приблизно на 100 кВт-год/м2-рш нiж в нашому найтеплiшомy регюш. Отже на пiвднi Укра1ни СУ буде вигщшше використовувати нiж в Имеччиш. В [8, 9] наводиться сумарна кшьюсть сонячно1 енерг1"1, що поступае на горизонтальну поверхню, немае даних щодо прямо"1 i розсiяноi складових, а це не дозволяе розрахувати шсолящю в залежностi вщ кута нахилу колектора.

Вiдносно Украши слщ вiдмiтити наступне. В [10] наводиться, що шсолящя в Украш коливаеться в дiапазонi вiд 900 до 1300 кВт-год/м2-за рiк. В [11] карта Украши в залежносп вщ значення iнсоляцii за рш подiлена на чотири зони (I зона 1350 кВт-год/м2, II зона 1250 кВт-год/м2, III зона 1150 кВт-год/м2, IV зона 1000 кВт-год/м2). Тобто, значення шсоляцп пщвищилися на 100 кВт-год/м2. Територiальнi зони достатньо велию i представляеться, що наведеш значення потребують уточнення.

Мета та задач1 досл1дження

Метою роботи е уточнення шсоляци для м. Одеси та економiчне обгрунтування використання сонячно"1 установки для гарячого водопостачання.

Для досягнення цiеi мети потрiбно виршити настyпнi задачi:

1. Зiбрати даш замiрiв метеостанцii. Визначити середньо мюячну та середньо рокову iнсоляцiю.

2. Порiвняти отриманi в резyльтатi обробки даш з наведеними в л^ературь

3. Розрахувати рiчнi приведенi витрати для сонячно"1 установки i котельно1 на природному газi для гарячого водопостачання (ГВП).

Визначення середньомкячноТ та середньор1чноТ шсоляцп

Iнсоляцiя вимiрювалася за допомогою метеостанцп Davis 6162EU. яка встановлена на даху головного навчального корпусу Одеського нащонального полггехшчного ушверситету. Були проаналiзованi наявнi данi з березня 2012 по серпень 2015 року (з 12.03.12 по 31.08.15),. Метеостанщя наводить результати вимiрювання шсоляцп у двох одиницях:

- Е = Solaren (Langley) - кшькють сонячно! енергп за годину, 1 Langley = 41,84 кДж/м2;

- R = Solarrad - середньо годинна потужнють сонячного випромiнювання, Вт/м2.

Наведенi значення двох параметрiв корелюють друг з другом.

Подальшi розрахунки виконувалися за допомогою вимiрiв потужносп сонячного випромiнювання R, оскiльки кшькють сонячно'1 енергп за годину численно дорiвнюe сонячному випромiнюванню у Вт-год.

Розрахунки середньомiсячних та середньорiчного значення шсоляцп проводилися звичайними методами. Особливютю е наявнiсть не повних таблиць. Тобто на початку та кшщ розглянутого перiоду часу були не повш мiсяцi та доби. Тому усереднення спочатку проводилося за вщповщними годинами та добами рiзних роюв.

Результати розрахункiв наведенi у табл. 1.

Таблиця 1

Середньо годинш значення шсоляцп за кожний мюяць, кВттод/м2

Години/Мюяць Очень Лютий Березень Кв^ень Травень Червень

5:00:00 0 0 0 0 0 0,03393

6:00:00 0 0 0,17857 0,55 10,0363 20,4619

7:00:00 0 0 7,72235 24,2333 77,9345 101,192

8:00:00 0,08602 0,5119 47,8045 112,35 188,796 217,73

9:00:00 3,49966 20,631 135,801 231,05 316,323 347,361

10:00:00 33,5444 75,8929 239,04 356,708 435,166 480,272

11:00:00 82,5565 137,238 330,313 466,433 555,907 591,148

0:00:00 120,644 192,25 403,324 533,825 646,43 677,643

13:00:00 138,669 227,357 418,691 570,775 679,38 711,501

14:00:00 137,845 236,095 397,442 581,208 671,525 714,39

15:00:00 117,683 214,81 361,108 564,875 639,591 627,344

16:00:00 82,4553 171,738 288,155 471,775 565,131 535,288

17:00:00 35,7715 105,286 199,525 346,533 445,272 433,67

18:00:00 3,70867 30,6905 86,7254 213,083 307,739 317,533

19:00:00 0 1,55952 14,7081 92,6417 164,541 193,828

20:00:00 0 0 0,20968 14,1333 50,2684 81,7917

21:00:00 0 0 0 0 2,64819 12,4714

22:00:00 0 0 0 0 0 0,10833

23:00:00 0 0 0 0 0 0

Всього за день 756,464 1414,06 2930,75 4580,18 5756,69 6063,77

За мюяць 23,4504 39,5937 90,8532 137,405 178,457 181,913

Години/Мюяць Липень Серпень Вересень Жовтень Листопад Грудень

5:00:00 0 0 0 0 0 0

6:00:00 8,1754 1,03226 0,17778 0 0 0

7:00:00 58,5212 33,6237 7,43333 0,08602 0 0

8:00:00 147,307 137,097 71,5444 16,5914 0,68889 0

9:00:00 246,448 265,376 186,833 83,9785 19,1444 2,70084

10:00:00 347,324 385,312 312,3 163,892 62,0778 30,9935

Продовження таблиц 1

11:00:00 453,031 495,656 425 247,774 113,389 73,9935

0:00:00 548,054 597 500,656 306,011 149,256 108,868

13:00:00 605,865 636,495 557,233 339,097 166,7 130,869

14:00:00 644,804 619,634 545,322 335,57 169,211 126,055

15:00:00 640,739 580,29 508,944 294,183 141,411 101,98

16:00:00 592,062 504,118 412,544 216,215 98,2222 64,124

17:00:00 523,154 390,387 292,944 119,086 36,6333 18,828

18:00:00 432,24 259,151 146,011 24,8925 2,45556 0,3533

19:00:00 315,419 133,118 37,4778 1,47312 0 0

20:00:00 195,626 30,9677 1,54444 0 0 0

21:00:00 113,643 0,67742 0 0 0 0

22:00:00 79,879 0 0 0 0 0

23:00:00 47,4435 0 0 0 0 0

Всього за день 6058,73 5469,94 4005,97 2148,85 959,189 658,765

За мюяць 187,672 167,168 120,179 66,6143 28,7757 20,4217

За цими усередненими даними було отримано середньорiчне значения шсоляцп, яке дорiвнюe 1242,48 кВт-год/м2.

Зктавлення зам1ряних даних з лгтературними значеннями шсоляцп

Для порiвняння замiряних даних з наявними в лiтературi визначимо iнсоляцiю, Вттод/м2, на горизонтальну поверхню в безхмарний день для широти м. Одеси за л^ературними даними. В [8] приведенi даш по сумарному прямому i розаяному випромiнюванню, на горизонтальну поверхню залежно вщ широти мiсцевостi. Звiдси шляхом лшшно'1 штерполяцп було визначено вщповщш данi для широти м. Одеса (табл. 2).

Таблиця 2

Сумарна шсолящя, на горизонтальну поверхню в безхмарний день для широти м. Одеси (ф=46,47°), кВт-год/м2 [8]

Мюяць 1нсолящя за мюяць, кВттод/м2 Середньо денна шсолящя, кВттод/м2

Очень 63,249 2,040

Лютий 94,365 3,3708

Березень 160,990 5,193

Кв^ень 197,342 6,578

Травень 240,509 7,758

Червень 245,574 8,185

Липень 244,569 7,889

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Серпень 207,509 6,693

Вересень 166,805 5,560

Жовтень 119,060 3,8406

Листопад 76,305 2,543

Грудень 56,435 1,820

1того за рш 1872,717 61,474

Визначимо шсолящю, в реальних умовах хмарносп для широти м. Одеса. Зпдно з даними НАСА [9] рiчна реальна шсолящя у м. Одесi дорiвнюe 1298,2 кВт-год/м2. Визначимо коефiцieнт хмарностi, який враховуе реальнi погоднi умови (табл. 3) вщношенням шсоляцп в реальних умовах хмарносп до шсоляцп при безхмарному небi (табл. 2).

Отриманий за допомогою даних табл. 3 коефщент хмарностi не вiдповiдаe даним, наведеним в [6]. Помилка становить 3,8 %.

Порiвняeмо значення шсоляцп, замiрянi метеостанцieю, з теоретичними (табл. 4). З представлених даних, видно що теоретична шсолящя за рш бшьша за замiрянi данi з метеостанцп. Замiрянi данi меншi на 55,77 кВт-год/м2 за теоретичнi (4,3 %).

З табл. 4 видно, що замiрянi та теоретичш даш шсоляцп, в лiтнi мiсяцi майже сходяться, а весною замiрянi даш вищi за теоретичнi (в кв^ш вiдмiннiсть на 6,01 кВт-год/м2 (4,37 %), в травнi - на 3,3 кВт-год/м2 (1,85 %), в червш - на 6,4 кВт-год/м2 (3,51 %), в липнi -на 0,43 кВт-год/м2 (0,22 %), в серпш - 1,93 кВт-год/м2 (1,1 %), в вереснi 2,28 кВт-год/м2 (1,83 %). В зимш мюящ та березень мiсяць замiрянi данi сонячно'1 шсоляцп нижчi за теоретичш. Максимальна вщмшшсть замiряних результапв вiд теоретичних в лютому [на 19,5 кВт-год/м2 (49 %)] та в листопадi [на 13,3 кВт-год/м2 (46 %)]. Отже, кшмат все ж таки змшюеться в сторону збшьшення шсоляцп, хоч лише в л^ш мiсяцi, але все одно буде бшьш вигiдно використовувати СУ, так як теплова потужшсть для гарячого водопостачання повнiстю покриваеться в л^ш мiсцi, в зимнiй же час потужшсть сонячно'1' енергл не покривае всю кiлькiсть теплоти, яка потрiбна. Недостатня кiлькiсть теплоти взимку забезпечуеться вторинним паливом, наприклад, природним газом.

Таблиця 3

Мюяць 1нсолящя при безхмарному небi за мюяць, кВт-год/м2 1нсолящя в реальних умовах хмарносп, кВт- год/м2 Коефщент хмаршсть

1 63,25 38,75 0,6126

2 94,37 59,08 0,6261

3 160,99 95,48 0,5931

4 197,34 131,4 0,6658

5 240,51 175,15 0,7282

6 245,57 175,5 0,7146

7 244,57 187,24 0,7656

8 207,51 165,23 0,7963

9 166,81 117,9 0,7068

10 119,06 78,12 0,6561

11 76,31 42,16 0,5525

12 56,44 32,24 0,5713

Всього за рк 1872,73 1298,25

2

Таблиця 4

Середньомюячна та середньорiчна iнсоляцiя на горизонтальну поверхню,

кВт- год/м2

Мюяць Теоретична шсолящя Замiряна шсолящя

мюячна рiчна мюяць рiчна

Очень 38,75 1298,25 23,45 1242,48

Лютий 59,08 39,59

Березень 95,48 90,85

Кв^ень 131,4 137,41

продовження таблиц 4

Травень 175,15 178,46

Червень 175,5 181,91

Липень 187,24 187,67

Серпень 165,23 167,16

Вересень 117,9 120,18

Жовтень 78,12 66,61

Листопад 42,16 28,77

Грудень 32,24 20,42

Техн1ко-економ1чне обгрунтування використання сонячнот установки для гарячого водопостачання (ГВП)

Для ствставлення даних щодо зменшення техногенного навантаження за рахунок зниження використання природних ресурав та викидiв продукпв згорання визначимо витрати сонячних установок та котельних на ГВП та плату за викиди та порiвняeмо '1х.

Визначення приведених витрат для котельноТ установки на природному газ1

Визначимо розрахунковi приведенi витрати котельно'1 на природному газi:

3к = ен • К + И , (1)

де ен - нормативний коефщент окупностi, ен = 0,15 [12].

К - каттальш витрати.

Пщ номiнальною потужнiстю СУ будемо приймати найвищу середньодобову теплову потужшсть, що приймаеться сонячною установкою в л^нш день липня мюяця (табл. 4): 187/(3Ы6) = 0,4 кВт. Для порiвняння рiзних енергетичних установок вони повинш мати однаковi потужностi, тому потужнiсть котла мае бути теж 0,4 кВт. Вартють котла визначаеться пропорцшно його потужносп [13] i буде дорiвнювати 380 грн;

И - експлуатацiйнi рiчнi витрати в розглянутiй установцi. Експлуатацшш витрати враховують вартiсть палива, амортизацшш витати, зарплатню та екологiчну складову. Зарплатню в даному випадку можна не враховувати. Еколопчна складова визначаеться через плату за викиди, яю вмщують платежi за викиди СО2 вiдповiдно Кiотському протоколу та Податковому кодексу Укра'ни. Таким чином:

И = р • К + gпг • Спг + 3еик, (2)

де р - коефщент амортизацп, р=0,06;

К - катталовкладення;

gпг - кiлькiсть природного газу, м3;

Спг - вартють природного газа. Прийнято Спг = 7,18 грн/м3 [14];

Звик - плата за викиди забруднюючих речовин, грн.

Отримана енергiя за рш вiд сонця розраховуеться за формулою:

Qpik = gMIC , (3)

де gшC - енерпя сонця, яка була отримана кожного мюяця, Дж.

Qpгk =1242 кВтгод/м2 (табл.4).

Ця енергiя i економиться та може бути отримана вщ котельно'1.

Необхiдна кiлькiсть енергл вщ котла розраховуеться за формулою:

Q 1242*3600 йкот = — = 1242 3600 = 4979МДЖ , (4)

г/кот 0,898

де 7КООТ - КПД котла. Прийнято /КОТ =89,8 % [15].

Вщповщна кшьюсть природного газу:

а

а 35

8пт = % = 4979 = 142 м3 (5)

де аН - теплота згоряння природного газу. Прийнято використання природного газу

Шебелинського родовища аН =35 ммДж [16].

м

При спалюванш природного газу утворюсться СО2, КОх, згiдно з Податковим кодексом Украши (ст. 243) здшснюеться плата за викиди цих речовин. В подальших розрахунах ССО2 =

0,26 грн/т СО2 та Сш 1553,79 грн/т КОх [17]. При спалюванш 1 м3 природного газа (СН4)

згiдно рiвнянню:

СЫ4+2О2^СО2+2И2О

виходить

1 м3 1м3 = 12 + 32 = = 1,964кг = 0,001964 т СО2. 22,4 22,4

3

При спалюваннi 1 м природного газу утворюсться 0,00078 т КОх [18]. Таким чином, плата за викиди при спалюванш 1 м3 природного газу:

ЗВИК = §СО2 ' (ССО2 + СкМ) + ^ОХ ' СЫО х (6)

Звик = 0,001964 * (0,26+15-23) + 0,000078 * 1553,79 = 0,80 грн, де СШо1 - плата за викиди СО2 вщповщно Кiотському протоколу. Значення змшюеться

в вiд 15 до 50 $/т СО2. Прийнято Сш = 15 $/т= 345 грн./т СО2.

При спалюваннi 142 м плата за викиди:

Звик = 0,8 * 142 = 113,67 грн/м3. Експлуатацшш рiчнi витрати:

И = 0,06 • 380 +142 • 7,18 +113,67 = 1156,03 грн /рж Розрахунковi приведет витрати в котельнш установщ:

ЗК = 0,15 • 380 +1156 = 1213 грн/рж Визначення приведених витрат для сонячноТ установки

Каттальш витрати в цьому випадку - це вартють 1 м сонячно! установки. Для аналiзу прийнято використання плоских сонячних колекторiв «Акватех» (м. Сiмферополь). Вартiсть колектора становить 7514 грн [20]. При кориснш площi колектора 1,8 м питома вартють колектора складе КСУ = 7514/1,8 = 4174 грн/м2. Оскшьки сонячна установка включае ще багато iнших експлуатацiйних елемешив, прийнято КСУ = КСУ * 2 = 4174 * 2 = 8348 грн

Експлуатацшш рiчнi витрати для сонячно! установки враховують тшьки амортизацiйну складову. Таким чином приведет витрати:

ЗСУ = (0,15 + 0,06) • 8348 = 1753 грн/ рж .

Отже, витрати у разi застосування сонячних установок вищi за витрати для котельно! на природному газi на 31 %. Не вважаючи на це альтернативш джерела енергл мають розвиватися через екологiчну чистоту та перспектившсть за рахунок сершного виробництва та пiдвищення ККД.

Висновки

1. Визначено середньомюячну та рiчну кшьюсть сонячно! шсоляцп за промiжок часу з березня 2012 по серпень 2015 року. Кшьюсть шсоляцп усереднена за чотири не повних роки - 1242,48 кВт-год/м2.

2. Зютавлено отриманi значення шсоляцп за вимiрами метеостанцп з наявними в лiтературi даними. Отримано, що вимiряний тепловий потш (1248,9 кВт-год/м2), який падае на горизонтальну поверхню, менший за теоретичш данi (1298,25 кВт-год/м2) на 50,77 кВт-год/м2 (4,3 %). Уточнено значення коефщента, що враховуе зниження шсоляцп через хмари.

3. Розраховано pi4Hi приведет витрати для котельно! на природному ra3i та сонячно! установки однаковою продуктивнiстю, яка вiдповiдаe кшькосп теплоти, що виробляе 1 м2 сонячного колектора за рiк. Була врахована еколопчна складова приведених витрат, яка складаеться з плати за викиди вщповщно Податковому кодексу Укра!ни та Кiотському протоколу. Частка еколопчно! складово! в експлуатацiйних витратах дорiвнюе 10 %. Приведенi витрати у разi застосування сонячних установок вищi за затрати для котельно! на природному ^i лише на 31 %.

Список використаноТ лiтератури:

1. Michael Forst. Germany's module industry poised for growth // SUN & Wind Energy. -Vol.5. - 2011. - . P. 256-263.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Бекиров Э. А. Компьютерное моделирование сложных энергосистем с концентраторами солнечной энергии / Э. А.Бекиров, А. П.Химич // Ввдновлювана енергетика - №1(24). -2011. - С. 74-80.

3. Украина и Россия: обзоры рынка фотовольтаики, август 2011: [Електронний ресурс] / О.Е. Гадалова, С. Г. Симоненко, Б. Л. Эйдельман, В. М. Звероловлев, Д. Лукомский, М. Черевко, и др. //Открытый отчет информационно-аналитического агенства Cleandex PV - Режим доступу World Wide Web: http://www.cleandex.ru/cleanwatch/2011/08/29/Russia and Ukraine photovoltaic market report 2011

4. Глобальное изменение климата [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://temperatures.ru/articles/global climate change - 01.01.2010.

5. M. Saligheh, F. Sasanpour, Z. Sonboli & M. Fatahi Department of Geography, Tehran Tarbiat Moallem University, Iran The Spatial Analysis of Insolation in Iran Received: June 13, 2011 Accepted: July 12, 2011 Published: December 31, 2011 doi:10.5539/eer.v1n1p157 URL: http://dx.doi.org/10.5539/eer.v1n1 . - P. 157-162

6. Гершкович В. Ф. Энергосберегающие системы жилых зданий. Пособие по проектированию. Часть.6: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.journal.esco.co.ua/cities/2013 3/art118.html.

7. Гелиотехника Logasol для горячего водоснабжения и поддержки отопления. Издание: 02/2005 A6.01.1 стр. 118 http://esco.co.ua/journal/cities/2013 7/art203.pdf

8. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. - М. 2003. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://gostrf.com/norma_data/7/7001/

9. Эффективность солнечных батарей в теплоснабжении / http://www.teploenergo.od.ua/index.php?page=solnechnye-batarei (Дата обращения 09.08.2015)

10. Специальная серия. Солнечные системы. Viessman, 05/2008. - 28 с. http://www.viessmann.ua/content/dam/internetua/pdf dokumente/projektanleitung/vitosol/book.pdf

11. Книга о сонце. Руководство по проектированию систем солнечного теплоснабжения. Viessmann. -К.: «Злато-Граф», 2010. - 194 с.

12. Кругликов П. А. Технико-экономические основы проектирования ТЭС и АЭС/ П. А Кругликов. - СП.: Северо-западный государственный заочный технический университет, 2003. - 118 с.

13. Газовый котел Гелиос: [Електронний ресурс]. - Режим доступа: http://teplovod.dp.ua/kotli-gelios.html

14. Постановление НКРЭ от 03.03.2015 № 583 «Об утверждении Розничных цен на природный газ, который используется для потребностей населения»: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /http://www.nerc.gov.ua/?id=14329 на 03.03.2015

15. Теплотехнический справочник. Т.1 /Под ред. В. Н. Юренева, П. Д. Лебедева. - М.: Энергия, 1975. -

744 с.

16. Газовый котел GAZ5000-zwe-24-5-MFK. Каталог оборудования: [Электронный ресурс] - Режим доступа: /http://klimat-s.com.ua/kotli/bosch/gaz-5000—zwe-24-5-mfk

17. Податковий кодекс Укра!ни: [Електронний ресурс]. - Режим доступа: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2755-17/page29 на 11.06.2015

18. Науково-технолопчний центр «Реактивелектрон» Нацюнально! академп наук Укра!ни. ГДК 34.02.305-2002. Викиди забруднюючих речовин у атмосферу ввд енергетичних установок. Методика визначення: [Електронний ресурс]. □ Режим доступа: http://www.eco.com.ua/content/vikidi-zabrudnyuvalnih-rechovin-u-atmosferu-vid-energetichnih-ustanovok-metodika. Чинний ввд 01.07.2002 - 40 с.

19. Плоский солнечный коллектор AFL-AL. Каталог товаров [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://simferopol.prom.ua/p19227458-ploskij-solnechnyj-kollektor.html 20.12.2015

References:

1. Michael Forst. Germany's module industry poised for growth // SUN & Wind Energy. -Vol.5. - 2011. - P. 256-263.

2.Bekirov E. A. Computer design of difficult grids with the concentrators of sun energy / E. A.Bekirov, And. P.Khimich // Vidnovlyuvana energetika [Kompiutornoe modelirovanieslozhnykh energosistem s kontsentratorami solnechnoy energii / E. А. Bekirov, A. P. Khimich // Bidnovliuvana energetika]- № 1 (24). -2011. - P. 74-80.

3.Ukraine and Russia: reviews of market of fotovol'taiki, August 2011: [Elektronniy resource] / O.E. Gadalova, P. Simonenko, a. L. Eydel'man, V. of M. of Zverolovlev, D. Lukomskiy, M. of Cherevko, and other is a //Otkrytyy report of informacionno-analiticheskogo agenstva. [Ukraina I Rossiya: obzory rynka fotovoltaiki, avgust 201:

[Elektronny resurs]/ O. E. Gadalova, S. G. Simonenko, B. L. Eydelman, V. M. Zverolovlev, D. Lukomsriy, M. Cherevko I dr./ Otrryty otchet informatsionno-analiticheskogo agenstva Cleandex PV - Rezhim dostupu World Wide Web: http://www.cleandex.ru/cleanwatch/2011/08/29/Russia and Ukraine photovoltaic market report 2011

4. Global change of climate [Electronic resource] - Access mode: [Globalnoe izmenenie klimata [Elektronny resurs] / Rezhim dostupa: http://temperatures.ru/articles/global climate change - 01.01.2010.

5.M. Saligheh, F. Sasanpour, Z. Sonboli & M. Fatahi Department of Geography, Tehran Tarbiat Moallem University, Iran The Spatial Analysis of Insolation in Iran Received: June 13, 2011 Accepted: July 12, 2011 Published: December 31, 2011 doi:10.5539/eer.v1n1p157 URL: http://dx.doi.org/10.5539/eer.v1n1 p157-162

6. Gershkovich B. F. Energysaving systems of dwellings buildings. Manual on planning. Chast'.6: [Electronic resource]. - Access mode: [Energosberegayushchie sistemy zhilykh zdaniy. Posobie po proektirovaniyu. Chast 6: [Elektronny resurs]. - Rezhim dostupa:] http://www.iournal.esco.co.ua/cities/2013 3/art118.html.

7. Solar radiation engineering Logasol for a hot water-supply and support of heating. Edition [Geliotekhnika Logasol dla oryachego vodosnabzheniya I podderzhki otopleniya. Izdanie: 02/2005 A6.01.1 P. 118 [Elektronny resurs]. - Rezhim dostupa:] http://esco.co.ua/iournal/cities/2013 7/art203.pdf

8. SNiP 23-01-99* the Build climatology. it is M. 2003. [Electronic resource] / Access mode: SNIP 23-01-99* Stroitelnaya klimatologiya. - М. - 2003. [Elektronny resurs]. - Rezhim dostupa:] http://gostrf.com/norma_data/7/7001/

9.Efficiency of sun batteries is in teplosnabzhenii [Effektivnost solnechnykh batarey v teplosnabzhenii ] / http://www.teploenergo.od.ua/index.php?page=solnechnye-batarei (Data obrashcheniya ).08 2015)

10. Special series. Planetary systems. [Spetsialnaya seriya. Solnechye sistemy]. Viessman, 05/2008. - 28 с. http://www.viessmann.ua/content/dam/internetua/pdf dokumente/proiektanleitung/vitosol/book.pdf

11. Book on sonce. Guidance on planning of the systems of sun teplosnabzheniya [Kniga o solntse. Rukovodstbo po proektirovaniyu sistem solnechnogo teplosnabzheniya.] Viessmann.- K.:«Zlato- Graf», 2010. - 194 с.

12. Kruglikov P. A. Tekhniko-ekonomicheskie bases of planning of TES and AES [ Tekhniko ekonomicheskie osnovy proektirovaniya TES I AES] / P. A. Kruglikov. - S-P.: Severo-zapadny gosudarstvenny zaochny technicheskiy universitet] , 2003. - 118 p.

13. Gas caldron Gelios: [Electronic resource]. - Access mode. [Gazovy kotel Gelios: [Elektronny resurs]. -Rezhim dostupa:] http://teplovod.dp.ua/kotli-gelios.html

14. Decision of NKRE from 03.03.2015 1 583 «O claim of the Suggested retail prices on natural gas which is used for the necessities of population»: [Electronic resource]. - Access mode: [Postanovlenie NKRE ot 03.03.2015 N 583 " Ob utverzhdenii Roznichnykh zen na prirodny gaz, kotory ispolzuetsya dla potrebnoatey naseleniya/. : [Elektronny resurs]. - Rezhim dostupa:] /http://www.nerc.gov.ua/?id=14329 на 03.03.2015

15. Heating engineering reference book. T.1 /Pod red. V. of N. Yureneva, , P. D. Lebedeva [Teplotekhicheskiy spravochnik. Т.1 /Pod. red. V. N. Jureneva, P. D. Lebedeva. - М.: Enerdgy, 1975. - 744 p.

16. Gas caldron of Gaz5000-zwe-24-5-mfk. Catalogue of equipment: [Electronic resource] -Access mode: [Gazovy kotel GAZ5000-zwe-24-5-MFK. Katalog oborudovaniya: [Elektronny resurs]. - Rezhim dostupa:] /http://klimat-s.com.ua/kotli/bosch/gaz-5000—zwe-24-5-mfk

17. Internal revenue code of Ukraine: [Electronic resource]. - Access mode: [Podatkovy kodeks Ukrainy [Elektronnyi resurs] - Rezhim dostupa]: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2755-17/page29 на 11.06.2015

18. Scientifically technological center of «Reaktivelektron» of the National academy of sciences of Ukraine. GDK 34.02.305-2002. Extrass of contaminents are in an atmosphere from the power settings. Method of determination: [Electronic resource]. - Access mode: Naukovo-tekhmologichny zentr "Reaktivelektron" Natsionalnjy akademii nauk Ukrainy GDK 34.02.305-2002. Vykydy zabrudniyuyuchykh rechovyn u atmosferu vid energetychnykh ustanovok. Metodyka vyznachennya.: [Electronic resource]. - Access mode: http://www.eco.com.ua/content/vikidi-zabrudnyuvalnih-rechovin-u-atmosferu-vid-energetichnih-ustanovok-metodika. Чинний ввд 01.07.2002 - 40 с.

19. Flat sun collector of AFL-AL.Electronic resource]. - Access mode: [Catalogue of commoditiesPloskiy solnechnyi kollektor AFL-AL. Katalog tovarov [Elektronnyi resurs] - Rezhim dostupa]: http://simferopol.prom.ua/p19227458-ploskii-solnechnyj-kollektor.html 20.12.2015

Поступила в редакцию 05.09 2015 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.