CC BY
39
Научная статья УДК 621.311.24 DOI: 10.14529/power220302
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИБРИДНОЙ ВЕТРО-СОЛНЕЧНОЙ СТАНЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
С.В. Митрофанов, mitser2002@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6640-8434
К.А. Перепелкин, forsaz.kirill@icloud.com
Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия
Аннотация. В статье представлено математическое моделирование гибридной энергетической установки (ГЭУ), работающей на возобновляемых источниках энергии. В состав ГЭУ входит ветровой модуль, солнечный модуль, система накопления электроэнергии. Предполагается использование ГЭУ для электроснабжения собственных нужд ботанического сада, описан принцип работы станции. Проведен анализ ежемесячных данных средней инсоляции и средних значений скорости ветра в Оренбургской области. Для расчетов использован реальный график нагрузок ботанического сада. Анализ выполнен на основе данных по солнечной инсоляции и скорости ветра за последние 20 лет. Выявлено, что наибольшая генерация солнечной электроэнергии в течение года происходит в период с июня по июль, а наибольшая генерация ветровой электроэнергии в течение года происходит в период с января по март. Суммарная генерация позволяет обеспечивать собственные нужды ботанического сада электроэнергией в любой месяц, кроме октября и ноября. Излишняя же электроэнергия, вырабатываемая летом, может использоваться для производства водорода, использующийся в качестве топлива для водородного топливного элемента или хранения его в накопителях.
Ключевые слова: фотоэлектрический модуль, солнечные панели, ветрогенератор, гибридная энергетическая установка
Для цитирования: Митрофанов С.В., Перепелкин К.А. Математическое моделирование гибридной ветро-солнечной станции для электроснабжения собственных нужд // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2022. Т. 22, № 3. С. 18-26. DOI: 10.14529/power220302
Original article
DOI: 10.14529/power220302
MATHEMATICAL MODELING OF A HYBRID WIND-SOLAR STATION FOR POWER SUPPLY OF OWN NEEDS
S.V. Mitrofanov, mitser2002@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6640-8434 K.A. Perepelkin, forsaz.kirill@icloud.com Orenburg State University, Orenburg, Russia
Abstract. The article presents mathematical modeling of a hybrid power plant (GEU) operating on renewable energy sources. The GEU includes a wind module, a solar module, and an electric power storage system. It is supposed to use the GEU for power supply of the botanical garden's own needs, the principle of operation of the station is described. The analysis of monthly data of average insolation and average values of wind speed in the Orenburg region is carried out. The real schedule of loads of the botanical garden is used for calculations. The analysis is based on data on solar insolation and wind speed over the past 20 years. It is revealed that the greatest generation of solar electricity during the year occurs in the period from June to July, and the greatest generation of wind electricity during the year occurs in the period from January to March. The total generation makes it possible to provide the botanical garden's own needs with electricity in any month except October and November. The excess electricity generated in the summer can be used for the production of hydrogen, which is used as fuel for a hydrogen fuel cell or its storage in storage devices.
Keywords: photovoltaic module, solar panels, wind generator, hybrid power plant
For citation: Mitrofanov S.V., Perepelkin K.A. Mathematical modeling of a hybrid wind-solar station for power supply of own needs. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2022;22(3):18-26. (In Russ.) DOI: 10.14529/power220302
© Митрофанов С.В., Перепелкин К.А., 2022
Введение
В современном мире потребление электроэнергии возрастает, что приводит к значительному загрязнению окружающей среды. Для удовлетворения спроса на электроэнергию растет потребление невозобновляемых ресурсов. Замена ископаемого топлива для производства энергии возобновляемыми источниками имеет решающее значение для снижения выбросов в атмосферу. Применение установок, работающих на одном возобновляемом источнике энергии, является нецелесообразным из-за стохастического характера его проявления. Исходя из анализа публикаций [1-11], можно сделать вывод о том, что для надежного электроснабжения потребителей целесообразнее применять гибридные энергетические установки (ГЭУ), работающие на нескольких возобновляемых источниках энергии. В работе рассмотрено прогнозирование выработки электроэнергии ГЭУ, состоящей из солнечного и ветрового модулей, в условиях Оренбургской области. Предполагаемая станция будет расположена на территории ботанического сада Оренбургского государственного университета (ОГУ) и предназначена для питания его собственных нужд. Стохастический характер возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, усложняет использование ГЭУ. К примеру, бывают периоды, когда ветровой ресурс отсутствует, таких дней может быть несколько подряд (как в нашем случае), а это значит, что ветряные станции не будут вырабатывать электроэнергию. В таком случае солнечный модуль будет замещать недостаток ветрового ресурса. Основной проблемой разрабатываемой ГЭУ является одновременное отсутствие ветрового и солнечного ресурса.
В этом случае для обеспечения бесперебойности и надежности электроснабжения потребителя необходимо иметь либо надежную систему накопления электроэнергии, либо резервное питание от общей энергосистемы. Ранее в работе [12] были выполнены экспериментальные исследования ветро-солнечной станции малой мощности, которые подтверждают ранее указанные недостатки. Рассмотрим принципиальную структурную схему получения электроэнергии с помощью ГЭУ на основании анализа литературных источников [1-11, 13].
В разработанной ГЭУ основным источником электроэнергии являются ветряные турбины и солнечные панели. В светлое время суток они способны совместной работой обеспечивать электроэнергией потребителей, а в ночное время суток электрическую энергию способны вырабатывать только ветряные турбины. Для надежной работы самой ГЭУ в качестве источника питания собственных нужд, системы оперативного постоянного тока (СОПТ) и телеуправления коммутационными аппаратами может быть использована общая энергосистема. Если ГЭУ невозможно подключить к общей энергосистеме, то необходима надежная система накопления электроэнергии, в том числе гибридная. В такую систему входят аккумуляторные батареи, суперконденсаторы и топливные элементы. Стоить отметить, что и при нормальном режиме работы, как в ночное, так и в светлое время суток, эти источники питания также способны отдавать электроэнергию в сеть, что, несомненно, повышает надежность электроснабжения потребителей при резких изменениях нагрузки со стороны потребителей.
Принцип работы данной ГЭУ (рис. 1) следующий: вырабатываемая солнечными панелями и
Рис. 1. Структурная схема ГЭУ Fig. 1. Structural diagram of the GEU
Рис. 2. Предполагаемое место для расположения проектируемой ГЭУ Fig. 2. The proposed location for the location of the projected GEU
ветрогенераторами электрическая энергия поступает напрямую (или через конвертор) к шинам переменного и постоянного тока. От шин переменного и постоянного тока получают питание как потребители, так и собственные нужды станции, СОПТ и т. д.
Для повышения надежности системы накопления электроэнергии можно использовать систему накопления водорода. При низком потреблении электроэнергии основными и вспомогательными потребителями можно к шинам постоянного тока подключить электролизер. Вырабатываемый водород будет накапливаться в системе хранения. При недостаточной выработке электроэнергии ГЭУ и разряженных аккумуляторных батареях и конденсаторах с помощью водородного топливного элемента можно будет поддерживать уровень напряжения в сети до самоустранения проблемы нехватки возобновляемых ресурсов [13].
Ботанический сад Оренбургского государственного университета расположен в центре г. Оренбурга в Северном районе города (рис. 2). Для анализа ресурсов для солнечного и ветрового модуля ГЭУ были использованы источники [14-16].
Электрической нагрузкой ботанического сада являются 2 погружных насоса по 5,5 кВт, работающие для подпитки водоемов и создания напора для поливных систем, светодиодное освещение
аллей и бытовых помещений для обслуживающего персонала общей установленной мощностью 1 кВт, электроинструмент для ухода за растениями установленной мощностью 2 кВт.
Для примера расчета был взят график нагрузки ботанического сада за 2021 год, исходя из показаний приборов учета, установленных на подстанции. График нагрузки потребителей ботанического сада показан в табл. 1.
Солнечный модуль ГЭУ подключен к шинам постоянного тока и работает на принципах фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Модуль может быть сетевым (подключение только к энергосистеме) или гибридным (подключение к энергосистеме и к системе накопления электроэнергии одновременно). При математическом описании ГЭУ мощность, вырабатываемая фотоэлектрическим модулем (ФЭМ), можно представить в следующем виде [5]:
Рфэм = /фэм • ¿ном • [1 — а • (Тр — (1)
где Рфэм - выходная мощность ФЭМ, кВт;
/фэм - коэффициент, описывающий снижение выходной мощности фотоэлектрического модуля из-за старения, запыленности, %;
Рном - номинальная мощность ФЭМ, кВт;
С - фактическая солнечная инсоляция, кВтч/м2;
Значения нагрузки потребителя Consumer load values
Таблица 1 Table 1
Месяц Значение нагрузки, кВтч/мес. Месяц Значение нагрузки, кВтч/мес.
Январь 5248 Июль 4606
Февраль 5022 Август 2850
Март 5757 Сентябрь 6601
Апрель 3561 Октябрь 8264
Май 5018 Ноябрь 7497
Июнь 3925 Декабрь 5394
6СИС, - номинальная солнечная инсоляция, принимаемая за 1 кВтч/м2;
а - температурный коэффициент, %/°С; Тр - рабочая температура поверхности ячейки ФЭМ, °С;
Т25о - стандартная температура ФЭМ, обычно принимаемая за 25 °С [5].
Рабочая температура поверхности ячейки
ФЭМ определяется по формуле [5]
+ (2)
где Гокр - температура окружающей среды, °С;
Тнраб - номинальная рабочая температура ФЭП (по данным завода-изготовителя), °С;
Пс - коэффициент полезного действия ФЭП; та - коэффициент пропускания солнечного света любым покрытием над ФЭП, принимается равным 0,9 по [5].
Для солнечного модуля гибридной установки были выбраны три варианта односторонних солнечных панелей: типа HVL-315HJT, HVL-325HJT и HVL-330HJT. Для проекта ГЭУ солнечный модуль состоит из 50 панелей типа HVL-315HJT, 60 панелей типа HVL-325HJT и 50 панелей типа 330HJT. Общая установленная мощность спроектированного солнечного модуля составляет 51,75 кВт. Технические характеристики ФЭМ типа HVT представлены в табл. 2.
На рис. 3 представлены ежемесячные средние значения инсоляции в месте установки ГЭУ по данным за 20 лет [14].
Результаты расчета энергии, выдаваемой тремя ФЭП различного типа HVL в течение суток по формулам (1) и (2) для каждого месяца в среднем с учетом температуры окружающей среды и рабочей температуры поверхности ячейки ФЭП, сведены в табл. 3.
Таблица 2 Table 2
Технические характеристики ФЭМ типа Technical characteristics of the FEM type
Наименование показателя HVL-315HJT HVL-325HJT HVL-330HJT
Номинальная мощность, Вт 315 325 330
Допустимое отклонение номинальной мощности, % 5 5 5
Эффективность, % 19,04 19,4 19,7
Постоянный ток в рабочей точке ^тах(7тМмХ А 8,81 8,9 8,97
Ток короткого замыкания (Isc), А 9,33 9,29 9,48
Напряжение холостого хода (t^), В 44,22 44,08 44,18
Напряжение при максимальной мощности (в рабочей точке) Pmax (UTMM), В 36,35 36,74 36,84
Номинальная рабочая температура, °С 38,8 38,8 38,8
Температурный коэффициент с, %/°С -0,249 -0,244 -0,244
Количество ФЭП для проектируемого солнечного модуля ГЭУ 50 60 50
Average hourly profiles
Direct normal irradiation [Wh/m2|
Apr
May
Aug
Sep
0-1 1 2 Î-3
3 4
4-5 п
5 6 136 220 160 3
6-7 144 303 349 32? 216 46
7 8 79 2В1 405 441 434 352 230 72
1 ¿1 177 360 471 505 519 427 375 242 43
g -10 62 140 234 42В 512 537 554 430 434 292 156 96
10-11 140 sa? ?89 459 526 m 555 50(3 461 310 184 137
11 12 175 316 з-м 466 530 535 545 513 «Е 391 200 145
12-13 18Î 372 435 450 503 533 522 504 456 эзе 104 132
13 14 156 2SB 357 414 4В2 52С 507 478 421 29В 172 120
14 -15 126 337 313 364 451 407 430 451 334 264 143 97
15 16 S3 206 297 343 423 459 451 423 350 225 75 41
16-17 3 124 253 317 390 423 ¿14 371 290 121
17- 18 130 245 337 379 354 311 157
1S-19 m 253 313 233 173 9
7Ï ■П6 153 э
30-21 4 1
21 - 22
22-23
23-24
Sum 1031 ам 4395 5314 6467 $257 5217 4135 2564 1166 767
Рис. 3. Ежемесячные средние значения инсоляции в месте установки ГЭУ Fig. 3. Monthly average values of insolation at the GEU installation site
Суммарная энергия, генерируемая всем солнечным модулем ГЭУ, обеспечивающим покрытие графика нагрузок, приведена в табл. 4.
Для увеличения выработки солнечной энергии можно использовать двухосевой солнечный трекер. Как показывают экспериментальные исследования, прирост энергии может составить до 30 % [17]. Также для проектирования солнечного модуля ГЭУ можно воспользоваться программным обеспечением PVsyst [18].
Ветровой модуль подключен к шинам переменного тока и состоит из ветровой турбины, электрического генератора и преобразователя напряжения. Ветровая турбина преобразует кинетическую энергию вращения лопастей в электрическую энергию. Ветровой модуль ГЭУ состоит из трех ветрогенераторов типа DAMPES по 5 кВт каждый. Технические характеристики ветрогенератора типа DAMPES представлены в табл. 5.
Таблица 3 Table 3
Среднее значение энергии, вырабатываемое ФЭП типа HVL в сутки по месяцам The average value of energy produced by HVL-type FEP per day by month
Месяц Средняя инсоляция G, Втч/м2, за сутки Тип ФЭП
HVL-315HJT, Втч/сут. HVL-325HJT, Втч/сут. HVL-330HJT, Втч/сут.
Январь 969 332 342 347
Февраль 1931 660 679 690
Март 2962 996 1026 1042
Апрель 4395 1434 1479 1502
Май 5814 1855 1913 1943
Июнь 6467 2040 2105 2137
Июль 6257 1968 2031 2062
Август 5217 1645 1698 1724
Сентябрь 4135 1334 1376 1397
Октябрь 2564 841 867 880
Ноябрь 1166 393 405 411
Декабрь 767 262 270 274
Таблица 4
Суммарные значения энергии, получаемые солнечным модулем ГЭУ в среднем за сутки по месяцам
Table 4
The total energy values received by the solar module of the GEU on average per day by month
Месяц Энергия, кВтч/сут Месяц Энергия, кВтч/сут
Январь 54,5 Июль 323,3
Февраль 108,2 Август 270,3
Март 163,4 Сентябрь 219,1
Апрель 235,5 Октябрь 138,0
Май 304,7 Ноябрь 64,4
Июнь 335,2 Декабрь 42,9
Таблица 5
Технические характеристики ветрогенераторов типа DAMPES
Table 5
Technical characteristics of wind turbines of the DAMPES type
Наименование показателя Величина
Номинальная мощность, кВт 5
Максимальная механическая мощность, кВт 7
Количество лопастей 3
Диаметр ветродвигателя, м 6
Рабочий диапазон скоростей ветра, м/с 3-30
Рабочий диапазон температур, °С -60...+50
Аккумуляторное напряжение, В 96
Минимальная рабочая скорость ветра, м/с 3
Максимальная рабочая скорость ветра, м/с 30
Номинальная скорость ветра, при которой вырабатывается максимальная мощность, м/с 10
Ветровая турбина является источником электроэнергии только в тех случаях, когда скорость турбины V находится в пределах от минимальной скорости ветра (скорость включения турбины увкл) до максимальной скорости ветра (скорость отключения турбины Уоткл). Номинальная мощность турбины также ограничена номинальной скоростью ветра Увном. Итого получаем, что выходная механическая мощность ветряной турбины зависит от скорости ветра следующим образом [5-6]:
¿ВТмех =
/ 0, при Увт < ^вкл или Увт > ^откл
1 уЗ
= Л ¿вт,макс/ при ^вкл — ^ < ^в,ном , (3)
I ^в.ном ^вкл
V ¿вт,макс, при ^в,ном — ^ — ^откл
где Рвтмакс - максимальная механическая мощность турбины (по данным завода-изготовителя), кВт;
увт - скорость ветра, м/с.
Выходная электрическая мощность может быть определена путем умножения механической мощности на коэффициенты полезного действия редуктора (при наличии) и электрического генератора. С другой стороны электрическая мощность
ВЭУ может быть определена по формуле [6], с учетом КПД редуктора и электрического генератора [7] запишем
Рвэу 2 ^втЛмехЛген, (4)
где Ср - коэффициент эффективности использования мощности ветрового потока, принимаемый для трехлопастного ветрогенератора равным 0,38 по [7];
ps - плотность воздушного потока, принимаемая в нормальных условиях равной 1,226 кг/м3;
R - радиус ветроколеса, м;
Пмех, Пген - коэффициенты полезного действия редуктора ветротурбины и электрического генератора соответственно, о. е.
В табл. 6 представлены ежемесячные средние значения скорости ветра в месте установки ГЭУ по данным за последние 20 лет [18] на высоте 10 м.
Расчет механической и электрической энергии, выдаваемой ветровым модулем, выполнен по формулам (3) и (4) в течение 12 месяцев и приведен в табл. 7.
По результатам расчета по формулам [1-4] была получена среднемесячная выработка электрической энергии ГЭУ. Результаты расчетов приведены на рис. 4.
Таблица 6 Table 6
Средние значения скорости ветра в месте установки ГЭУ Average values of wind speed at the location of the GEU installation
Месяц Скорость ветра, м/с Месяц Мощность, м/с
Январь 6,91 Июль 5,47
Февраль 7,11 Август 5,59
Март 6,90 Сентябрь 6,33
Апрель 6,82 Октябрь 6,60
Май 6,30 Ноябрь 6,60
Июнь 5,73 Декабрь 6,59
Таблица 7
Расчетная электрическая энергия ветрового модуля ГЭУ
Table 7
Estimated electrical energy of the wind module of the GEU
Месяц Скорость ветра увт, м/с Механическая энергия, кВтч/сут Электрическая энергия, кВтч/сут
Январь 6,91 153,14 118,99
Февраль 7,11 168,05 129,62
Март 6,9 152,42 118,47
Апрель 6,82 146,71 114,4
Май 6,3 112,75 90,18
Июнь 5,73 81,46 67,85
Июль 5,47 69,09 59,02
Август 5,59 74,65 63
Сентябрь 6,33 114,57 91,47
Октябрь 6,6 131,69 103,68
Ноябрь 6,6 131,69 103,68
Декабрь 6,59 131,03 103,21
Рис. 4. Объем вырабатываемой электроэнергии спроектированной ГЭУ Fig. 4. The volume of electricity generated by the designed GEU
Заключение
Анализ полученных расчетных данных показал, что суммарная генерация позволяет обеспечивать собственные нужды ботанического сада ОГУ электроэнергией в любой месяц, кроме октября и ноября. В октябре и ноябре необходим еще один источник электроэнергии. Это может быть централизованное электроснабжение или мощный источник-накопитель электроэнергии. Таким источником может быть водородный топливный элемент, питающийся от системы хранения водорода. В момент, когда производство электроэнергии превы-
шает необходимое значение, электроэнергия, вырабатываемая ГЭУ, может использоваться для производства водорода путем электролиза с последующим его хранением в водородных баках. Стоит также отметить, что совместное применение основных источников электроэнергии - ветряных турбин, солнечных панелей и систем хранения электроэнергии - существенно повышает надежность работы ГЭУ. В сочетании с гибридными системами хранения электроэнергии ГЭУ позволит осуществлять бесперебойное электроснабжение потребителей.
Список литературы
1. Frimpong S.O., Millham R.C., Agbehadji I.E. A comprehensive review of nature-inspired search techniques used in estimating optimal configuration size, cost, and reliability of a mini-grid HRES: a systemic review // Lecture notes in computer science. 2021. No. 12957 LNCS. P. 492-507.
2. Economic evaluation of a hybrid renewable energy system (HRES) using hybrid optimization model for electric renewable (homer) software-a case study of rural India / K.K. Sharma, A. Gupta, R. Kumar et al. // International journal of low carbon technologies. 2021. Vol. 16, no. 3. P. 814-821. DOI: 10.1093/ijlct/ctab012
3. Sizing and economic analysis of stand-alone hybrid photovoltaic-wind system for rural electrification: A case study Lundu, Sarawak / H.N. Afrouzi, A. Hassan, Y.P. Wimalaratna et al. // Cleaner engineering and technology. 2021. Vol. 4. P. 100191. DOI: 10.1016/J.CLET.2021.100191
4. Babatunde O.M., Munda J.L., Hamam Y. Selection of a hybrid renewable energy systems for a low-income household // Sustainability. 2019. Vol. 11, no. 16. P. 4282. DOI: 10.3390/SU11164282
5. Optimal design and techno-economic analysis of renewable-based multi-carrier energy systems for industries: A case study of a food factory in China / Ximei Li, Jianmin Gao, Shi You, Yi Cheng // Journal Pre-proof. 2022.
6. Techno-economic and environmental evaluation of grid-connected and off-grid hybrid intermittent power generation systems: A case study of a mild humid subtropical climate zone in China / C. Li, Y. Zheng, Z. Li et al. // Energy. 2021. Vol. 230. P. 120728.
7. Безруких П.П., Безруких П.П. (мл.), Грибков С.В. Ветроэнергетика: справ.-метод. изд. / под общ. ред. П.П. Безруких. М.: Интехэнерго-Издат: Теплоэнергетик, 2014. 304 с.
8. Saryyev Kakageldi A., Nazarov Serdar B., Matyakubov Amirhan A. Scientific and technical basis for the implementation of combined technologies using renewable energy sources // Syktyvkar university bulletin. Series 2: Biology. Geology. Chemistry. Ecology. 2022. No. 1 (21). С. 78-86. DOI: 10.34130/2233-1277-2021-4-78
9. Усков А.Е. Определение оптимальной группы потребителей для электроснабжения с использованием ветро-солнечных электростанций // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18, № 1. С. 118-123. DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-1-118-123
10. Сабурова Е.А., Цыцельская В.А. Ветроэнергетика, принцип работы ветрогенераторов и перспективы развития // Сборник докладов XXI Международной научно-практической конференции. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2019. С. 460-465.
11. Optimal sizing of a Hybrid Renewable Energy System: Importance of data selection with highly variable renewable energy sources / J.C. Alberizzi, J.M. Frigola, M. Rossi, M. Renzi // Energy Conversion and Management. 2020. Vol. 223. P. 113303.
12. Митрофанов С.В., Немальцев А.Ю., Байкасенов Д.К. Принципы построения системы управления и контроля ветро-солнечной электростанции // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехноло-гии (XXI Бенардосовские чтения): материалы междунар. науч.-технической конф., Иваново, 02-04 июня 2021 года. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2021. С. 229-232.
13. Abo-Elyousr F.K., Guerrero J.M., Ramadan H.S. Prospective hydrogen-based microgrid systems for optimal leverage via metaheuristic approaches // Applied Energy. 2021. Vol. 300. P. 117384.
14. Global Solar Atlas [Электронный ресурс]. URL: https://globalsolaratlas.info (дата обращения: 06.06.2022).
15. Global Wind Atlas [Электронный ресурс]. URL: https://globalwindatlas.info (дата обращения: 06.06.2022).
16. NASA Prediction of Worldwide Energy Resource [Электронный ресурс]. URL: https://power.larc.nasa.gov (дата обращения: 27.05.2022).
17. Митрофанов С.В., Немальцев А.Ю., Байкасенов Д.К. Первичная апробация автоматизированного двухкоординатного солнечного трекера в климатических условиях Оренбургской области как перспектива создания программно-аппаратного комплекса // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2018. № 7-9. С. 43-54. DOI: 10.15518/isjaee.2018.07-09.043-054
18. Митрофанов С.В., Байкасенов Д.К. Исследование способов повышения энергетической эффективности сетевой фотоэлектрической станции в программном обеспечении PVsyst // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2021. Т. 21, № 2. С. 85-93. DOI: 10.14529/power210209
References
1. Frimpong S.O., Millham R.C., Agbehadji I.E. A comprehensive review of nature-inspired search techniques used in estimating optimal configuration size, cost, and reliability of a mini-grid HRES: a systemic review. Lecture notes in computer science. 2021;12957:492-507.
2. Sharma K.K., Gupta A., Kumar R. et al. Economic evaluation of a hybrid renewable energy system (HRES) using hybrid optimization model for electric renewable (homer) software-a case study of rural India. International journal of low carbon technologies. 2021;16(3):814-821. DOI: 10.1093/ijlct/ctab012
3. Afrouzi H.N., Hassan A., Wimalaratna Y.P., Ahmed J., Liew S.C., Mehranzamir K., Malek Z.A. Sizing and economic analysis of stand-alone hybrid photovoltaic-wind system for rural electrification: A case study Lundu, Sarawak. Cleaner engineering and technology. 2021;4:100191. DOI: 10.1016/J.CLET.2021.100191
4. Babatunde O.M., Munda J.L., Hamam Y. Selection of a hybrid renewable energy systems for a low-income household. Sustainability. 2019;11(16):4282. DOI: 10.3390/SU11164282
5. Ximei Li, Jianmin Gao, Shi You, Yi Cheng. Optimal design and techno-economic analysis of renewable-based multi-carrier energy systems for industries: A case study of a food factory in China. Journal Pre-proof. 2022.
6. Li C., Zheng Y., Li Z., Zhang L., Zhang L., Shan Y., Tang Q. Techno-economic and environmental evaluation of grid-connected and off-grid hybrid intermittent power generation systems: A case study of a mild humid subtropical climate zone in China. Energy, 2021;230:120728.
7. Bezrukikh P.P., Bezrukikh P.P. (Jr), Gribkov S.V. Vetroenergetika: spravochno-metodicheskoe izdanie [Wind Energy: Reference and methodological edition]. Moscow: Intehenergo-Izdat, Teploenergetik; 2014. 304 p. (In Russ)
8. Saiyyev Kakageldi A., Nazarov Serdar B., Matyakubov Amirhan A. Scientific and technical basis for the implementation of combined technologies using renewable energy sources. Syktyvkar university bulletin. Series 2: Biology. Geology. Chemistry. Ecology. 2022;1(21):78-86. DOI: 10.34130/2233-1277-2021-4-78
9. Uskov A.E. Determination of the optimal consumer group for power supply using wind-solar power plants. Vestnik of Don state technical university. 2018;18(1):118-123. (In Russ.) DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-1-118-123
10. Saburova E.A., Tsytselskaya V.A. [Wind power, the principle of operation of wind generators and development prospects]. In: Sbornik dokladov XXIMezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Collection of reports of the XXI International Scientific and Practical Conference]. Tyumen: Tyumen Industrial University; 2019. P. 460-465. (In Russ.)
11. Alberizzi J.C., Frigola J.M., Rossi M., Renzi M. Optimal sizing of a Hybrid Renewable Energy System: Importance of data selection with highly variable renewable energy sources. Energy Conversion and Management. 2020;223:113303.
12. Mitrofanov S.V., Nemaltsev A.Yu., Baikasenov D.K. [Principles of building a control and control system of a wind-solar power plant]. In: State and prospects of development of electrical and thermal technology (XXI Benardos readings): materials of the international scientific and technical conference, Ivanovo, 02-04 June 2021. Ivanovo: Ivanovo State Power Engineering University named after V.I. Lenin; 2022. P. 229-232. (In Russ.)
13. Abo-Elyousr F.K., Guerrero J.M., Ramadan H.S. Prospective hydrogen-based microgrid systems for optimal leverage via metaheuristic approaches. Applied Energy. 2021;300:117384.
14. Global Solar Atlas [Electronic resource]. Available at: https://globalsolaratlas.info (accessed 06.06.2022).
15. Global Wind Atlas [Electronic resource]. Available at: https://globalwindatlas.info (accessed 06.06.2022).
16. NASA Forecast On World Energy Resources [Electronic Resource]. Available at: https://power.larc.nasa.gov (accessed 27.05.2022).
17. Mitrofanov S.V., Nemaltsev A.Yu., Baikasenov D.K. Primary approbation of an automated two-coordinate solar tracker in the climatic conditions of the Orenburg region as a prospect for creating a software and hardware complex. Alternative energy and ecology (ISJAEE). 2018;7-9:43-54. (In Russ.) DOI: 10.15518/isjaee.2018.07-09.043-054
18. Mitrofanov S.V., Baykasenov D.K. PVsyst Software for Better Energy Efficiency of a Grid-Connected Photovoltaic Power Station. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2021;21(2):85-93. (In Russ.) DOI: 10.14529/power210209
Информация об авторах
Митрофанов Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доц., директор Института энергетики, электроники и связи, Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия; mitser2002@mail.ru.
Перепелкин Кирилл Александрович, студент первого курса магистратуры, Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия; perepelkin.kirill@mail.ru.
Information about the authors
Sergey V. Mitrofanov, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Director of the Institute of Energy, Electronics and Communications, Orenburg State University, Orenburg, Russia; mitser2002@mail.ru.
Kirill A. Perepelkin, first-year Master's student, Orenburg State University, Orenburg, Russia; perepelkin.kirill@mail.ru.
Статья поступила в редакцию 17.06.2022; одобрена после рецензирования 30.06.2022; принята к публикации 30.06.2022.
The article was submitted 17.06.2022; approved after reviewing 30.06.2022; accepted for publication 30.06.2022.
