ПОТЕНЦИАЛ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ И ЕГО ИССЛЕДОВАНИЕ Текст научной статьи по специальности «Гуманитарные науки»

Суяров А.О. ассистент

Джизакский политехнический институт

Исмоилов X. студент

Джизакский политехнический институт

Машрабов Д. студент

Джизакский политехнический институт ПОТЕНЦИАЛ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ И ЕГО ИССЛЕДОВАНИЕ

Аннотация. В данной статье изучены и проанализированы потенциальная эффективность солнечной энергетики и коэффициенты ее полезной работы по регионам.

Ключевые слова: солнечной энергии, потенциала тепловой энергии, потенциала солнечной энергии зоны.

Suyarov A. O. assistant

Jizzakh Polytechnic Institute Ismoilov Kh. student

Jizzakh Polytechnic Institute Mashrabov D. student

Jizzakh Polytechnic Institute SOLAR ENERGY POTENTIAL AND ITS RESEARCH

Abstract. This article studies and analyzes the potential efficiency of solar energy and its efficiency coefficients by region.

Key words: solar energy, thermal energy potential, solar energy potential

zone.

Определения и обозначения. Технический потенциал солнечной энергии региона — это среднемноголетняя суммарная энергия, которая может быть получена в регионе от солнечного излучения в течение одного года при современном уровне развития науки и техники и соблюдении экологических норм.

Технический потенциал солнечной энергии представляет сумму технических потенциалов тепловой энергии и электрической энергии, получаемых соответствующим преобразованием солнечного излучения.

Технический потенциал региона представляет сумму технических потенциалов составляющих его зон/58/. Для каждой зоны используются следующие обозначения:

WT, кВт ч/год, — технический потенциал солнечной энергии;

WTT, кВт ч/год, — технический потенциал тепловой энергии от солнечного излучения;

WTФ, кВт ч/год, —технический потенциал электроэнергии от солнечного излучения:

Шт = Жтт + ЖТф (1.1)

8С, м2, — площадь, которая по хозяйственным и экологическим соображениям представляется целесообразной для использования солнечной энергии; она равна части q общей площади S, остающейся после вычитания площадей лесов, парков, сельскохозяйственных угодий и других территорий, на которых размещение установок затруднено или запрещено:

= qS, (1.2)

кг — доля площади Sc, целесообразная для установки солнечных тепловых коллекторов; кф — доля площади Бе, целесообразная для установки солнечных фотоэлектрических батарей:

кт + кф = 1. (1.3)

Значения кт и кф являются специфическими для каждой зоны. В то же время на основе опыта некоторых промышленно развитых стран можно сделать оценку: q<0,01; на основе существующего соотношения между используемой тепловой энергией и электроэнергией в большинстве регионов Узбекистане можно указать примерное соотношение:, кт & 0,8; кф& 0,2[1].

Той К, - среднемесячная температура окружающей среды в дневное время (время работы установок).

Методика определения технического потенциала тепловой энергии от солнечного излучения. Расчет технического потенциала тепловой энергии производится по формуле:

щг Щп, 1=1,2,...,12, (1.4)

г

где суммирование производится по всем месяцам в году; технический потенциал ьго месяца

= е ■ К ■ я ■ ^ • р ■

{то)-иь ■(т-т01 )■ ос4р-ЗУ

(1.5)

где (ф, 5) — угол наклона коллектора к Земле (максимальная необходимая площадь коллекторов равна kTqScos(ф, 5); tCi,ч/мес., — время работы коллекторов (число солнечных часов в месяце).

Методика определения технического потенциала электроэнергии от солнечного излучения/58/. Расчет технического потенциала электроэнергии производится по формуле:

КТФ = £^ГФ,, (1.6)

/

где технический потенциал ьго месяца равен:

Кф = Е, • ЬФ - д- 5-VI-[1 ~%{Т1 -71)] (17)

среднемесячная рабочая температура фотопреобразователей К,

равна:

Е

Е-[а-ъ-(1+ Х- 7 )] + (Л>-Т01 7 = ^-г-.(1.8)

«-Е-ъ-х

Расчет технического потенциала солнечной энергии региона. В

отдельную таблицу вносятся месячные значения технического потенциала, Wтi=Wтti+WтФi (1 = 1,2,..., 12), а также итоговое значение технического потенциала солнечной энергии зоны, WТ. После проведения расчета технического потенциала каждой зоны в соответствии с разделом 1 технический потенциал региона рассчитывается как сумма технических потенциалов его зон.

Валовой потенциал солнечной энергии, ежегодно приходящей на территорию Узбекистана (447,4 тыс. км2), значителен и превышает энергетический потенциал всех разведанных запасов углеводородного сырья страны (см. табл. 1)/21/. Климатические, географические условия страны и прогресс, достигнутый в мире в сфере солнечных технологий, позволяют использовать энергию солнца для получения электрической и тепловой энергии в промышленно значимых масштабах. Данные многолетних наблюдений на сети актинометрических станций (АС) Узбекистана показывают, что продолжительность солнечного сияния для различных регионов изменяется от 2410 до 3090 ч в год, с колебаниями в течение суток сезонов года, с продолжительностью летом - 11 ч, зимой - 4 ч в день. Также существует разница поступления сумм солнечной радиации, составляющая 27 МДж/м2 в сутки летом и около 7 МДж/м2 зимой [2].

Валовой потенциал солнечной энергии оценен с учетом данных каждой АС, репрезентативных для территорий с однотипными физико-географическими условиями, и солнечной радиации при реальной облачности.

Прогнозная оценка технического потенциала энергии солнечного излучения в Узбекистане проведена на основе прогнозной оценки валового потенциала и с учетом достигнутого в мире и Узбекистане развития технологий преобразования, созданных технических средств массового изготовления, возможностей их применения в промышленно значимых

масштабах.

Технический потенциал солнечной энергии, рассчитанный из условия создания солнечно-тепловых электростанций с общей установленной мощностью 8000 МВт оценивается в 1,29 млн т. н.э. в год.

Среди факторов, сдерживающих масштабное использования солнечной энергии для выработки электрической и тепловой энергии в Узбекистане, следует отметить следующие:

- режимные, проявляющиеся в существенной изменчивости уровня суммарной солнечной радиации как в течение сезонов года, так и суток по сезонам года, а также пространственную ее изменчивость для различных географических зон территории страны (горы, предгорья, равнины, полупустыни, пустыни); этот фактор оказывает существенное влияние на надежность энергоснабжения с использованием солнечных энергоустановок и требует применения дублирующих источников первичной энергии;

- отсутствие производств по массовому изготовлению солнечных энергоустановок с использованием местного сырья, комплектующих;

- отсутствие технологии и производств по изготовлению солнечных энергоустановок, отвечающих условиям эксплуатации в Узбекистане при резко континентальном или сухом субтропическом климате, соответствующих требованиям нормативных документов и показателям надежности энергоснабжения;

- существующая ценовая политика на энергоносители с субсидированием потребителей.

В последние годы в Узбекистане налажено производство определенных видов солнечных энергоустановок, а именно солнечных коллекторов двух модификаций, соответствующих требованиям нормативных документов, и изготавливаемых из материалов и комплектующих частей, производимых в республике [3].

Использованные источники:

1. Suyarov A. Power Loss Minimization in Distribution System with Integrating Renewable Energy Resources//International Journal of Engineering and Information Systems (IJEAIS). - 2021. - Т. 5. - №. 2. - С. 37-40.

2. Hasanov M. et al. Optimal Integration of Photovoltaic Based DG Units in Distribution Network Considering Uncertainties//International Journal of Academic and Applied Research (IJAAR), ISSN. - 2021. - С. 2643-9603.

3. Suyarov A. O. et al. USE OF SOLAR AND WIND ENERGY SOURCES IN AUTONOMOUS NETWORKS//Web of Scientist: International Scientific Research Journal. - 2022. - Т. 3. - №. 5. - С. 219-225.