ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПОТЕНЦИАЛА РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ .. 15
1.1 Обоснование внедрения возобновляемых источников энергии ..................... 15
1.2 Потенциал развития гелиоэнергетики............................................................... 17
1.3 Принцип функционирования объектов гелиоэнергетики ............................... 29
1.4 Приоритетные направления развития гелиоэнергетики.................................. 36
1.5 Перечень внешних факторов, влияющих на функционирование солнечных
электростанций.............................................................................................................. 43
1.6 Загрязнение окружающей среды Республики Саха (Якутия)......................... 44
1.7 Причины образования поверхностного загрязнения в условиях Республики
Саха (Якутия)................................................................................................................. 48
Выводы по первой главе............................................................................................... 51
ГЛАВА 2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОЛНЕЧНЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДЕФИЦИТА АКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ................................................................................................................. 53
2.1 Постановка задачи ............................................................................................... 53
2.2 Идентификация влияния внешних факторов на функционирование солнечной
электростанции.............................................................................................................. 53
2.3 Идентификация влияния внешних факторов на показатели качества
электроэнергии от солнечной электростанции .......................................................... 56
2.4 Идентификация базовых параметров объекта исследования.......................... 60
2.5 Идентификация этапов функционирования объекта исследования............... 63
2.6 Идентификация внешних факторов, влияющих на функционирование
фотоэлектрической панели........................................................................................... 65
2.7 Анализ электротехнических закономерностей функционирования
фотоэлектрической панели........................................................................................... 66
3
2.8 Анализ теплотехнических закономерностей функционирования
фотоэлектрической панели........................................................................................... 68
2.9 Анализ методов краткосрочного прогнозирования функционирования
солнечной электростанции........................................................................................... 72
2.10 Модель расчета рабочих параметров функционирования инвертора......... 74
2.11 Модель расчета рабочих параметров функционирования объектов
трансформации электроэнергии .................................................................................. 76
2.12 Модель расчета показателей солнечного излучения и продолжительности
светового дня в зависимости от местоположения солнечной электростанции...... 78
2.13 Модель расчета рабочих параметров функционирования солнечной
электростанции.............................................................................................................. 81
2.14 Модель расчета параметров технико-экономического обоснования
солнечной электростанции........................................................................................... 84
Выводы по второй главе............................................................................................... 85
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И
СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЛНЕЧНЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА........................................................ 87
3.1 Постановка задачи ............................................................................................... 87
3.2 Характер влияния внешних факторов на функционирование солнечной
электростанции.............................................................................................................. 87
3.3 Условия проведения натурных исследований.................................................. 89
3.4 Исследование характера влияния поверхностного загрязнения на
функционирование солнечной электростанции......................................................... 92
3.4.1 Исследование характера влияния мелкодисперсных фракций пыли на
функционирование солнечной электростанции......................................................... 92
3.4.2 Исследование характера влияния снегового покрова на функционирование
солнечной электростанции......................................................................................... 101
3.5 Исследование характера влияния подфакторов, снижающих интенсивность
солнечного излучения, на функционирование солнечной электростанции ......... 107
4
3.5.1 Исследование характера влияния задымления окружающей среды на
функционирование солнечной электростанции....................................................... 107
3.5.2 Исследование характера влияния облачности на функционирование
солнечной электростанции......................................................................................... 112
3.6 Исследование характера влияния температуры окружающей среды на
функционирование солнечной электростанции....................................................... 118
3.7 Исследование комплексного влияния внешних факторов на
функционирование солнечной электростанции....................................................... 124
3.8 Математическая модель функционирования солнечной электростанции,
учитывающая внешние факторы............................................................................... 125
3.9 Исследование способов повышения энергоэффективности солнечных
электростанций............................................................................................................ 130
3.9.1 Способ защиты ФЭП от поверхностного загрязнения ............................... 130
3.9.2 Способ эффективного размещения фотоэлектрических панелей ............. 136
3.9.3 Способ повышения выработки двухсторонних фотоэлектрических панелей
....................................................................................................................................... 144
Выводы по третьей главе............................................................................................ 149
ГЛАВА 4 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ АВТОНОМНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ С
ПРИМЕНЕНИЕМ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ..152
4.1 Постановка задачи ............................................................................................. 152
4.2 Идентификация базовых параметров объекта оценки надежности автономной
энергосистемы ............................................................................................................. 153
4.3 Алгоритм идентификации показателей надежности автономной
энергосистемы ............................................................................................................. 155
4.4 Результаты расчетов показателей надежности исследуемой автономной
энергосистемы ............................................................................................................. 157
Выводы по четвертой главе........................................................................................ 160
ГЛАВА 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.................................................. 161
5.1 Постановка задачи ............................................................................................. 161
5
5.2 Алгоритм идентификации показателей технико-экономического обоснования
модернизации автономной энергосистемы .............................................................. 162
5.3 Алгоритм идентификации эффекта внедрения предлагаемых способов на
окружающую среду..................................................................................................... 166
5.4 Результаты расчета показателей технико-экономического обоснования
предлагаемых технических решений при модернизации автономной
энергосистемы ............................................................................................................. 167
5.5 Анализ среднесуточных графиков выработки электроэнергии от автономной
энергосистемы ............................................................................................................. 170
Выводы по пятой главе............................................................................................... 173
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 174
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ......................................................................................... 177
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 179
ПРИЛОЖЕНИЕ «А» АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ НАУЧНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ
РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ............................................... 211
ПРИЛОЖЕНИЕ «Б» РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
....................................................................................................................................... 215
ПРИЛОЖЕНИЕ «В» РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ T–КРИТЕРИЯ СТЬЮДЕНТА
....................................................................................................................................... 218
