Разработка систем энергоснабжения на основе солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами автономных сельскохозяйственных объектов Забайкалья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.08, кандидат технических наук Содномов, Баир Иванович

• Содномов, Баир Иванович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Содномов, Баир Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Формирование основ программы устойчивого энергоснабжения Забайкалья с использованием возобновляемых источников энергии.

1.1. Общие принципы повышения эффективности систем энергоснабжения.

1.2. Возобновляемые источники энергии и концепция устойчивого развития.

1.3. Систематизация направлений обеспечения устойчивого энергоснабжения Забайкалья.

1.4. Основные направления применения возобновляемых источников энергии в Забайкалье.

1.5. Определение районов и категорий потребителей возобновляемых видов энергии.

1.6. Оценка доступного потенциала возобновляемых источников энергии Забайкалья.

1.6.1.Энергия Солнца.

1.6.2. Энергия ветра.

1.6.3.Энергия биомассы.

1.6.4. Энергетические ресурсы малых рек.

1.6.5. Геотермальная энергия.

ГЛАВА 2. Анализ потерь мощности солнечного модуля с концентратором при рассогласовании параметров отдельных солнечных элементов.

2.1. Солнечные элементы.

2.2. Исследование систем отвода теплоты солнечных модулей.

2.3. Вопросы потерь мощности в солнечном модуле с концентратором.

2.3.1. Потери мощности в солнечном модуле.

2.3.1.1. Потери, возникающие при соединении солнечных элементов в модуль.

2.3.1.2. Потери мощности в неравномерно освещенном солнечном модуле.

2.3.1.3. Сравнение потерь мощности в модулях из солнечных элементов с прямоугольными и треугольными вольтамперными характеристиками.

2.3.2. Параллельное и последовательное соединение солнечных элементов.

2.3.2.1. Вольтамперная характеристика солнечного элемента.

2.3.2.2. Мощность, отдаваемая солнечным элементом в нагрузку.

2.3.2.3. Мощность, генерируемая последовательно соединенными солнечными элементами.

2.3.2.4. Параллельное соединение солнечных элементов.

2.3.3.Преобразование вольтамперной характеристики группы солнечных элементов к виду вольтамперной характеристики единичного солнечного элемента.

2.3.3.1. О вольтамперных характеристиках последовательного и параллельного соединения солнечных элементов.

2.3.3.2. Параметры вольтамперных характеристик последовательного соединения солнечных элементов.

2.3.3.3. Параметры вольтамперных характеристик параллельного соединения солнечных элементов.

2.4. Параметры солнечного элемента при имитированном и естественном солнечном излучении.

2.4.1. Параметры солнечного элемента при имитации солнечного излучения.

2.4.2. Параметры солнечного элемента при естественном солнечном излучении.

ГЛАВА 3. Исследование солнечных модулей с концентраторами солнечного излучения.

3.1. Концентраторы солнечного излучения.

3.1.1. Преломляющие концентраторы.

3.1.2. Отражающие концентраторы.

3.2. Стационарные концентраторы.

3.3. Солнечные модули с параболоцилиндрическими концентраторами.

3.4. Солнечные модули с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами.

3.4.1. Расчетная производительность солнечных модулей с концентраторами.

3.5. Исследования солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами.

3.5.1. Параметры солнечного модуля с концентратором.

3.5.2. Параметры солнечного модуля с концентратором при моделировании работы в длительный период.

3.5.3. Распределение концентрации освещенности солнечного модуля в концентраторе.

3.5.4. Параметры солнечного модуля при изменении положения в концентраторе.

3.5.5. Мощность солнечного модуля при работе с концентратором и без концентратора.

3.6. Разработка конструкций солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами.

3.6.1. Солнечный модуль с трансформируемым концентратором.

3.6.2. Варианты конструкций солнечных модулей с концентратором.

3.6.3. Солнечный модуль с концентратором в виде вариантов сдпо-объемных конструкций.

ГЛАВА 4. Методика проектирования и расчет энергопотребления автономного сельского дома для условий Забайкалья.

4.1. Рекомендации по оптимизации тепловой эффективности дома.

4.1.1. Основные принципы проектирования энергоэффективного дома.

4.1.2. Постановка задач на начальном этапе проектирования энергоэффективного дома.

4.1.3. Методика оценки энергетического влияния возобновляемых источников энергии на тепловой баланс дома.

4.1.4. Определение оптимальных границ влияния наружного климата в тепловом балансе дома.

4.2. Энергоэффективный автономный сельский дом для условий Забайкалья.

4.3. Оценка энергопотребления автономного сельского дома в условиях Забайкалья.

4.3.1.Типовые тепловые нагрузки и расчетное теплопотребление.

4.3.1.1. Расчет тепловой нагрузки на отопление.

4.3.1.2. Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение.

4.3.1.3. Расчет коэффициента замещения.

4.3.2.Основные категории систем энергоснабжения автономных потребителей на основе возобновляемых источников энергии.

4.3.3.Типовые электрические нагрузки и расчетное электропотребление.

ГЛАВА 5. Технико-экономическое обоснование комбинированной системы энергоснабжения автономного сельского дома для условий Забайкалья.

5.1. Модульная система тепло - и электроснабжения.

5.1.1. Технико-экономические параметры модульной системы энергоснабжения.

5.2. Схема и работа элементов системы энергоснабжения.

5.3. Состав оборудования системы энергоснабжения.

5.3.1 .Солнечный модуль с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором.

5.3.2. Бензогенератор.

5.3.3. Аккумуляторная батарея.

5.3.4. Инвертор и зарядное устройство.

5.4. Технико-экономический расчет систем энергоснабжения с различными типами комплектации.

5.4.1. Выбор типов комплектации систем энергоснабжения для базы сравнения.

5.4.2. Технико-экономический расчет по первому базовому варианту системы энергоснабжения.

5.4.3.Технико-экономический расчет по второму базовому варианту системы энергоснабжения.

5.4.4. Технико-экономический расчет по третьему базовому варианту системы энергоснабжения.

5.4.4.1. Солнечная батарея.

5.4.4.2. Термоэлектрический генератор.

5.4.5. Технико-экономический расчет основного варианта системы энергоснабжения.

5.4.5.1. Расчет стоимости солнечного модуля с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором.

5.4.5.2. Расчет экономической эффективности системы энергоснабжения.

5.4.5.3. Расчет затрат на приобретение и полный срок эксплуатации системы энергоснабжения при условии банковского кредитования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка систем энергоснабжения на основе солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами автономных сельскохозяйственных объектов Забайкалья»

По оценке экспертов Международной топливмо-энергетической ассоциации, потребление энергии во всем мире возрастет с 13,2 млрд. т у. т. в 1995 году до 21 млрд. т у. т. - к середине века. Россия располагает огромными запасами ископаемых видов топлива. К примеру, Россия занимает третье место по запасам угля - после США и Китая. Угля стране хватит на сотни лет, нефти и природного газа - на десятилетия. Разведка и разработка новых месторождений нефти и газа требует вложения крупных инвестиций, ко всему прочему они находятся в зоне влияния северных морей с суровыми климатическими и природными условиями. Данные основные факторы непрерывно увеличивают себестоимость традиционных видов энергоносителей.

Сжигание ископаемых видов топлива уже в настоящее время негативно отражается на состоянии окружающей среды. С ростом потребления энергии проблемы экологии будут увеличиваться. Энергетика на ископаемых видах топлива приводит к дополнительному нагреву среды обитания и может привести к изменению климата планеты. В настоящее время большая часть производимой электрической и тепловой энергии вырабатывается на ТЭЦ, работающих на органическом топливе. Топливно-энергетический комплекс является крупнейшим загрязнителем окружающей среды, выбрасывающим до 50 % всех вредных веществ в атмосферу, до 30 % загрязненных сточных вод, свыше 30 % твердых отходов производства и до 70 % общего объема парниковых газов.

Считается, что для того чтобы избежать необратимых изменений климата, суммарная выработка энергии на Земле не должна превышать 1 % от всей энергии, приходящей на Землю от Солнца (около 1,5* 1024 Дж/год) [1,2,3].

Развитие общества и уровень жизни населения любой страны связаны с обеспечением энергией, от энергетической отрасли экономики во многом зависят объемы промышленного и сельскохозяйственного производства.

Энергопотребление в сельском хозяйстве в 2002 году составило 78 млн. т у. т. в том числе: моторного топлива 15,8; твердого топлива 25,0; газа 27,0; электроэнергии 8,5; печное бытовое 1,5; возобновляемая энергия, отходы и местное топливо 0,1. Потребление энергоресурсов в сельском хозяйстве снизилось за 10 лет в два раза. В производстве снижение электроэнергии произошло более чем в два раза (с 70 до 30 ТВт*ч), в то же время в быту, приусадебном хозяйстве и социальной сфере оно возросло с 30 до 37,8 ТВт*ч. Это связано со смещением реальных объектов производства сельхозпродукции с общественного в частный сектор (фермерские хозяйства, садоводческие товарищества, личные подсобные хозяйства крестьян и т.д.) [4].

Электровооруженность труда в ссльхозпроизводствс составляет 6000 кВт*ч/работник, в использование электроэнергии в бытовых процессах около 600 кВт*ч в год, что в 2 - 3 раза ниже, чем в европейских странах. Однако северное географическое расположение России с суровыми географическими условиями требует в 1,5 - 2,5 раза выше затрат энергии на единицу сельскохозяйственной продукции и обогрев производственных и жилых помещений. Эти факторы должны учитываться при энергообеспечении сельского хозяйства с целью обеспечения конкурентоспособности отрасли.

В настоящее время, при опережающем росте тарифов и цен на электроэнергию и топливо по сравнению с ценами на сельхозпродукцию, доля энергозатрат в ее себестоимости резко возросла с 3 - 8 % до 10 - 20 %, а по некоторым видам продукции до 50 % (теплицы, птицефабрики). В среднем в валовой продукции сельского хозяйства прямые энергозатраты в стоимостном отношении составляют около 13 %.

Снижение надежности (продолжительности перерывов в электроснабжении сельских объектов возросла до 75 часов в год) привело к годовому ущербу в более 1,5 млрд. руб. С 2001 года Правительство России отменило льготные тарифы на электрическую и тепловую энергии для сельского хозяйства [5].

В проекте новой «Энергетической стратегии России», планируемой до 2020 года, отмечена необходимость наращивания энергетического потенциала страны и повышения энергопотребления каждого жителя, а также внедрение энергетических установок, безопасных для экологии и жизнедеятельности человека, надежных с конструктивной точки зрения, экономически и технически целесообразных для применения в условиях отдельно взятого региона. Реализация планов повой «Энергетической стратегии России» в условиях рыночной экономики позволит повысить роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в улучшении уровня жизни примерно 10 млн. человек. Многие отдаленные районы России не присоединены к электрическим и тепловым сетям. В отдельных регионах страны доля энергии, получаемой от ВИЭ, может доходить до 30 % от завозимых энергетических ресурсов. В сравнении с высокой стоимостью строительства линий электропередач и подстанций, сооружение установок по использованию ВИЭ не требует значительных капиталовложений и сроков [6, 157].

Возобновляемые источники энергии следует рассматривать на достаточно длительный срок, примерно, на первую четверть XXI века, не в качестве альтернативы развития традиционной энергетики, а как дополняющий источник энергии, с помощью которого можно решить очень важные экологические, экономические и социальные проблемы.

За последнее десятилетие в мире в области использования ВИЭ достигнут значительный прогресс [7, 8, 167]. Стоимость производимой энергии и характеристики большинства технологий были улучшены на порядок. Во многих странах усилия прилагаются, прежде всего, на решении вопросов развития рынка ВИЭ, поиска заказчиков, которые могли бы способствовать проведению научно-исследовательских и проектных работ и связанному с этим развитию технологий. [9, 10].

Вот уже более десяти лет программы развития энергетики как Европейского Союза (ЕС) в целом, так и отдельных стран - членов ЕС, предусматривают использование ВИЭ в качестве серьезной альтернативы традиционным источникам энергии, их развитие стало приоритетом энергетической политики ЕС. В конце декабря 1997 г. в свет вышла Белая Книга Европейского Союза (ЕС) по Стратегии и Плану Действий в области развития возобновляемой энергетики («СОМ/97/599/final»), содержащая детальный план конкретных мероприятий, направленных на двукратное увеличение относительно уровня 1995 г. вклада ВИЭ в общий энергетический баланс ЕС к 2010 году. Большая роль в достижении этой цели отводится увеличению использования энергии Солнца и ветра [11].

Ориентиром, которого Европейская Комиссия намерена достичь к 2010 году, является 12 % показатель вклада ВИЭ в общий баланс энергопотребления стран -членов ЕС (в настоящее время 6 %). Несомненными лидерами по этому показателю сейчас являются Австрия и Швеция (по 24 %), а также Финляндия и Португалия (19 и 17,5 % соответственно) [12].

В Германии в 1999 году была принята государственная программа «100000 крыш», согласно которой солнечные электрические станции (СЭС), соединенные с сетью, кредитуются по ставке на 4,5 % ниже рыночной. Дополнительно, согласно закону о возобновляемой энергии, владельцы систем соединенных с сетью, продают энергию по цене 0,8 US$/kBt*4 (с 1 апреля по 31 декабря 2001 года, затем цена будет снижаться на 5 % в год) [13]. Среди ограничений в тексте закона - государство или дистрибьютор электроэнергии не должны иметь доли более 25 % в компании -производителе электроэнергии, а мощность СЭС не должна превышать 100 кВт для установок, не интегрированных в конструкцию здания, и 5 МВт для прочих солнечных установок. Комбинация этих инициатив привела к стремительному росту отрасли, - с января по март 2000 года было введено в строй более 9000 систем общей мощностью 25 МВт и поданы заявки еще на 15000 систем. За последние годы в Германии создано 80000 новых рабочих мест в индустрии ВИЭ [8].

В Австралии с начала 2000 года работает программа, по которой правительство предоставляет гранты на строительство солнечных электростанций в размере 5,5 $ на 1 Вт установленной мощности. Размер финансирования программ - 31 млн. австралийских долларов [14].

В 1994 г. правительство Японии выплатило компенсации хозяевам более 700 частных домов, в размере 50 % стоимости фотоэлектрических модулей, установленных на их крышах и с начала 1997 г. осуществляет новую программу «10000 фотоэлектрических крыш», которая финансируется на одну треть из государственных источников.

В Кении за последние 5 лет с помощью фотоэлектрических установок (ФЭУ) было электрифицировано 20000 сельских домов [15].

Большая программа по внедрению ФЭУ реализуется в Индии, где в 1986 - 1992 гг. на их установку в сельской местности было затрачено 690 млн. рупий [16].

В Израиле в соответствии с законом, требующим, чтобы каждый дом был снабжен солнечной водонагревательной установкой, установлено около 800000 солнечных коллекторов (СК), которые обеспечивают 70 % населения страны горячей водой [15].

Летом 1997 г. президент США заявил о начале проведения беспрецедентной государственной программы использования фотоэлектричества, подразумевающей установку и использование около миллиона солнечных фотоэлектрических установок в городах США [17].

В России, в рамках направления «Нетрадиционная энергетика» государственной научно-технической подпрограммы «Экологически чистая энергетика» и по программам поддерживаемым Минтопэнерго России, РАО «ЕЭС России» и РАН, на высоком научно-техническом уровне разработан весь спектр оборудования для использования различных видов ВИЭ. В планах развития энергетики, использующей возобновляемые источники энергии, РАО «ЕЭС России» предусматривает в течение ближайшего десятилетия создание необходимой научной и производственной базы, введение в эксплуатацию в различных регионах России электростанций и энергоустановок на основе ВИЭ общей мощностью 300 - 500 МВт.

Существует Федеральный закон «Об энергосбережении», значительная часть субъектов Российской Федерации имеют свои законы об энергосбережении и соответствующие программы, предусматривающие реализацию энергосберегающих мероприятий, а также использование местных нетрадиционных энергоресурсов.

Постановлением правительства Российской Федерации (от 28 августа 1997 года № 1093) была одобрена программа на 1997 - 2000 гг.: «Энергообеспечение районов Крайнего Севера и приравненных к ним территорий, а также мест проживания коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока за счет использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии и местных видов топлива». Программой предусматривалось сооружение на данной территории малых ГЭС и микроГЭС, биогазовых установок, комплексов горячего водоснабжения на базе солнечных коллекторов, фотоэлектрических станций, ветроэнергетических установок, геотермальной электростанции и малых ТЭЦ на торфе.

Выбор основных направлений развития различных отраслей экономики Забайкалья подвергается в настоящий момент существенному изменению после возникновения концепции «устойчивого развития». Реализация основных принципов концепции, применимых к различным отраслям экономики региона, включая и энергетику, является единственным из всех возможных путей дальнейшего развития. Для решения все чаще возникающих энергетических, экологических и социальных проблем Забайкатья перспективно применение возобновляемых источников энергии. Все источники возобновляемой энергии обладают таким преимуществом перед традиционными видами топлива, они практически неисчерпаемы, не загрязняют окружающую среду и не требуют вложений материальных средств на добычу и транспортировку энергоресурсов.

Данная работа, содержащая исследование энергетических ресурсов и оценку возможностей ВИЭ Забайкалья с разработкой рекомендаций комплексного использования ВИЭ и традиционных видов топлива при проектировании систем энергоснабжения автономных сельскохозяйственных объектов, является основой формирования региональной концепции устойчивого энергоснабжения. В разрабатываемой комбинированной системе энергоснабжения автономного сельскохозяйственного объекта, на основе использования ВИЭ и традиционных видов энергии, в качестве возобновляемого источника энергии предусматривается солнечная энергия, вследствие наличия в регионе достаточных ресурсов энергии Солнца.

Использование солнечных элементов (СЭ) является одним из наиболее перспективных методов преобразования солнечного излучения в электрическую энергию. Данный метод подразделяется на два направления - прямое фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии с помощью плоских фотоэлектрических модулей и с применением концентрирующих устройств. Данные направления считаются одинаково приемлемыми для создания солнечных фотоэлектрических систем - как наиболее экологически чистых, обеспеченных ресурсами и в дальнейшей перспективе экономичных источников электрической и тепловой энергии [3,18].

В развитие отечественной и мировой гелиотехники, а именно фотоэлектрического способа преобразования солнечной энергии внесли большой вклад российские ученые: Алферов Ж.И., Андреев В.М., Баум В.А., Вавилов B.C., Васильев A.M., Евдокимов В.М., Каган М.Б., Колтун М.М., Кондратьев К.Я., Ландсман А.П., Лидоренко Н.С., Пивоварова З.И., Потапов В.Н., Рябиков С.В., Селиванов Н.П., Стребков Д.С., Тарнижевский Б.В., а также зарубежные Бекман У., Даффи Дж., Клейн С., Колларес - Перейра М., Лю Б., Джордан Р., Холландс К. и ряд других выдающихся ученых.

Актуальность исследования обусловлена следующим:

1) наиболее перспективным возобновляемым источником энергии (ВИЭ) для применения в системах энергоснабжения автономных сельскохозяйственных объектов в условиях Забайкалья является солнечная энергия;

2) необходимостью предварительной укрупненной оценки доступного потенциала ВИЭ края и разработки рекомендаций по приоритетам в применении ВИЭ для последующей детальной разработки региональной программы устойчивого развития энергоснабжения Забайкалья;

3) необходимостью определения и исследования основных направлений развития систем устойчивого энергоснабжения в сельскохозяйственном производстве Забайкалья на основе комплексного применения традиционных и возобновляемых источников энергии;

4) необходимостью определения направлений устойчивого развития энергетического сектора сельскохозяйственного производства и экономики всего региона.

Основной целью исследования является разработка системы устойчивого энергоснабжения автономного объекта на основе комплексного использования возобновляемых источников энергии и традиционных видов топлива для условий Забайкалья, для достижения которой необходимо:

1) определение основных мероприятий, направленных на решение вопросов, связанных с внедрением и развитием систем энергоснабжения, использующих ВИЭ;

2) разработка и формирование основных направлений, связанных с развитием систем устойчивого энергоснабжения;

3) определение роли и величины вклада ВИЭ в программу энергосбережения для обеспечения устойчивого энергоснабжения региона;

4) подготовка методических рекомендаций по применению ВИЭ в регионе, основанных на данных исследований;

5) определение потенциала возобновляемых источников энергии Забайкалья,

6) определение районов и категорий потребителей региона, где использование систем энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии и традиционных видов топлива целесообразно и оправданно;

Основной задачей исследования является обеспечение энергетической и экологической безопасности Забайкалья и последующего устойчивого развития региона. Для достижения представленной задачи необходимо:

1) исследование распределения ВИЭ региона, выбор и обоснование целесообразных для применения, как возобновляемых источников энергии, так и традиционных видов топлива;

2) исследование районов и категорий потребителей Забайкалья, где использование систем энергоснабжения использующих ВИЭ по техническим и экономическим параметрам оправдано и необходимо;

3) исследование типов солнечных модулей с концентраторами;

4) исследование солнечного модуля с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором;

5) исследование фотопреобразователей и конструкций солнечных модулей;

6) исследование потерь мощности солнечного модуля при влиянии на его работу различных факторов;

7) исследование энергопотребления типового для Забайкалья автономного сельского дома;

8) исследование энергосберегающих бытовых приборов и оборудования системы энергоснабжения с целью применения и определение влияния их на конструктивные и экономические характеристики системы;

Научная новизна представленных разработок заключается в следующем:

1) обоснованы основные принципы устойчивого энергоснабжения Забайкалья, определяющие направления и действия, обеспечивающие стимулирование и развитие использования ВИЭ;

2) разработаны конструкции солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторми;

3) разработан метод исследования солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

4) разработан метод преобразования вольтамперной характеристики последовательного соединения фотопреобразователей к виду вольтамперной характеристики единичного фотопреобразователя;

5) разработана модульная система энергоснабжения на основе солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

6) разработана комбинированная система энергоснабжения автономного сельскохозяйственного объекта в условиях Забайкалья на основе комплексного применения возобновляемых источников энергии и традиционных видов топлива

Объектом исследования являются системы энергоснабжения автономных потребителей Забайкалья и его рекреационных зон;

Предметом исследования является процесс разработки системы устойчивого энергоснабжения автономного сельскохозяйственного объекта на основе комплексного использования традиционных и возобновляемых источников энергии и конструктивные решения по повышению энергоэффективности данной системы в условиях Забайкалья.

Для достижения поставленных задач использованы следующие методы и технологии современной науки:

1) принципы построения моделей концепции устойчивого развития (устойчивого энергоснабжения), применительно к условиям Забайкалья и рекреационных зон региона;

2) численные методы расчета;

3) математическое моделирование динамических процессов;

4) математические методы системного анализа;

5) численный эксперимент;

6) теория подобия (в приложении к процессам теплопередачи);

7) методы прикладной экономики (определение экономической эффективности, текущей и будущей стоимости, прогнозирование и планирование, определение стоимости по укрупненным показателям и т.д.).

В работе изложены: теоретические основы проблематики устойчивого энергоснабжения Забайкалья и проведен анализ положения на данный момент в области обеспечения устойчивого энергоснабжения с применением ВИЭ; разработка основ региональной программы устойчивого энергоснабжения на базе комплексного и эффективного использования традиционных и возобновляемых источников энергии.

Научная новизна представленных разработок заключается в следующем:

1) обоснованы основные принципы устойчивого энергоснабжения Забайкалья, определяющие направления и действия, обеспечивающие стимулирование и развитие использования ВИЭ;

2) разработаны конструкции солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторми;

3) разработан метод исследования солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

4) разработан метод преобразования вольтамперной характеристики последовательного соединения фотопреобразователей к виду вольтамперной характеристики единичного фотопреобразователя;

5) разработана модульная система энергоснабжения на основе солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

6) разработана комбинированная система энергоснабжения автономного сельскохозяйственного объекта в условиях Забайкалья на основе комплексного применения возобновляемых источников энергии и традиционных видов топлива

Результаты исследования направлены: на подготовку рекомендаций по разработке систем устойчивого энергоснабжения автономных сельскохозяйственных объектов в условиях Забайкалья на основе использования традиционных и возобновляемых источников энергии; результаты исследований применимы в образовательных целях.

Проведенные исследования позволили определить основные направления последующих работ: обобщение методов прогнозирования цен на энергоносители и коэффициентов инфляции; разработка детальной концепции устойчивого развития Забайкалья; разработка методов расчета количественных параметров устойчивого развития энергоснабжения, общественного и экологического эффекта от использования ВИЭ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) основные принципы устойчивого энергоснабжения Забайкалья;

2) конструкции солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

3) метод исследования солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

4) метод преобразования вольтамперной характеристики последовательного соединения фотопреобразователей к виду вольтамперной характеристики единичного фотопреобразователя;

5) модульная система энергоснабжения на основе солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

6) комбинированная система энергоснабжения автономного сельского дома на основе комплексного применения возобновляемых источников энергии и традиционных видов топлива для условий Забайкалья.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 167 источников и приложений. Работа изложена на 180 страницах текста, содержит 77 иллюстраций и 46 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии», Содномов, Баир Иванович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Работа представляет собой научно-техническое и методологическое обоснование и решение проблемы комплексного использования ресурсов традиционных и возобновляемых источников энергии Забайкалья для энергоснабжения автономных сельских объектов, в рамках формирования основ программы устойчивого энергоснабжения региона и содержит следующие разработки:

1() Сформулированы основные принципы устойчивого энергоснабжения Забайкалья, определяющие направления и действия, обеспечивающие стимулирование развития и устранение препятствий на пути использования ВИЭ в регионе;

2) Определены категории потребителей и районы края, где использование ВИЭ в настоящее время наиболее оправданно и необходимо, т.е. районы сельскохозяйственного производства, фермерские и дачные хозяйства курортные и рекреационные зоны, районы с неблагоприятной экологической и социальной обстановкой и т.д.

3) Произведена оценка доступных и целесообразных для применения с экономической, экологической и социальной точек зрения ресурсов ВИЭ региона. Из рассмотренных видов ВИЭ наибольшими ресурсами и возможностями в использовании обладает солнечная энергия и энергия биомассы.

4) Разработаны конструкции солнечных модулей с концентраторами, защищенные двумя решениями о выдаче патентов РФ на изобретение. Данные конструкции позволяют производить и использовать мобильные, компактные, технологичные системы энергоснабжения автономных объектов, необходимых также для небольших объемов потребления энергии в условиях сельскохозяйственного производства Забайкалья;

5) Предложен метод исследования солнечных модулей с концентраторами, позволяющий в ограниченный погодными и климатическими условиями период времени, моделировать длительный период работы модулей, использованный при исследовании солнечного модуля с асимметричным параболоцилипдрическим концентратором. В ходе представленных экспериментов были получены данные по ходу солнечных лучей, измерены вольтамперные характеристики модуля, зависимости тока короткого замыкания относительно изменения угла а и угла Д распределение концентрации освещенности в поперечной и продольной плоскости солнечного модуля. Из полученных в ходе экспериментов результатов следует, что при моделировании работы в течение года солнечные модули работают в пределах расчетного значения апертурного угла концентраторов. Важным достоинством исследованных солнечных модулей, является возможность работы в стационарном или квазистационарном режиме с возможностью установки, как на крышах, так и на южных фасадах зданий.

6) Разработана методика исследования солнечных модулей с асимметричными параболоцилиндрическими концентраторами;

7) Предложен метод преобразования вольтамперной характеристики последовательного соединения фотопреобразователей к виду вольтамперной характеристики единичного фотопреобразователя, позволяющий производить точный анализ потерь мощности солнечного модуля с последовательным соединением фотопреобразователей и оценить влияние рассогласования параметров отдельных фотопреобразователей и неоднородной засветки солнечного модуля на генерируемую мощность, а также сократить сроки исследований, расходы дорогостоящего материала в периоды разработки новых конструкций солнечных модулей с концентраторами.

8) Разработана методика расчета потерь мощности солнечного модуля с концентратором;

9) Разработаны рекомендации по проектированию и оптимизации теплового баланса автономных объектов Забайкалья для повышения эффективности применения систем энергоснабжения на основе комплексного использования солнечной энергии и традиционных видов топлива;

10) Произведена оценка годового энергопотребления типового для Забайкалья автономного сельского дома размером 7x8 м2 и отапливаемым объемом Ул = 168 м3 с улучшенной теплоизоляцией наружных ограждающих конструкций и стеклопакетами в оконных блоках, рассчитанного на проживание 4 человек. Исследование и расчет показали, что теплопотребление отопления составило 19,5 МВт*ч/год, горячего водоснабжения 6,07 МВт*ч/год. Годовое теплопотребление дома равно 25,6 МВт*ч/год. Потребление электроэнергии в теплое время года в пределах 2,7 кВт*ч/сут., в холодное время, при отключенном холодильнике - 1,0 кВт*ч/сут. Годовое потребление электроэнергии достигает 610 кВт*ч/год. Из результатов проведенного расчета следует, что при использовании энергосберегающих бытовых приборов и электрооборудования сельский труженик может получить достаточно высокий уровень жизни, что также позволяют рассмотреть возможность разработки системы энергоснабжения на основе использования солнечной энергии.

11) Технико-экономический расчет разработанной модульной системы энергоснабжения, состоящей из 10-ти солнечных модулей на основе асимметричных параболоцилиндрических концентраторов с общей площадью миделя 7,4 м2 показал, что в условиях Забайкалья производство электроэнергии составляет 994 кВт*ч/год, горячей воды 68360 кг/год с температурой 60-г90°С или теплоты 17,88 ГДж/год.

12) Результаты расчетов стоимости солнечного модуля с концентратором показывают, что стоимость концентратора влияет на стоимость фотопреобразователей только в составе солнечной установки, в то время как КПД модуля влияет на стоимость всех составляющих. Стоимость сборки солнечных модулей без концентрации солнечного излучения составляет примерно 50 % от стоимости фотопреобразователей. Таким образом, при расчетном коэффициент геометрической концентрации 7,785 и с учетом реальных условий работы солнечных установок можно получить стоимость установленной мощности на уровне 60 руб./Вт.

13) Предложена комбинированная система энергоснабжения на основе солнечных модулей с асимметричными параболоцилиидричсскими концентраторами, имеющая в составе дублирующий водяной котел на твердом топливе и резервный бензогенератор, обеспечивающая устойчивое энергоснабжение автономного сельского дома в условиях Забайкалья. При отсутствии прихода солнечной радиации заряд аккумуляторной батареи системы способен удовлетворить потребность в электроэнергии в холодное время года в течение 8 суток и в теплое время года на срок 3 суток, и, сократить расход жидкого топлива. При коэффициенте замещения системы, равном К3 = 0,17, расход твердого топлива за отопительный период года сокращается на 1,53 т у. т. Стоимость комбинированной системы энергоснабжения равна 110,5 тыс. руб. Годовой экономический эффект и срок окупаемости системы, в сравнении с основным базовым вариантом на основе солнечных батарей и термоэлектрического генератора, составляет соответственно 6,771 тыс. руб./год и 2,859 года.

14) Произведен расчет стоимости комбинированной системы энергоснабжения при условии получения банковского кредита с учетом выплат 10 % по кредиту и приведенных затрат на весь срок эксплуатации, равный 20 годам. Стоимость системы достигнет 202 тыс. руб.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Содномов, Баир Иванович, 2004 год

1. Стребков Д.С. Сельскохозяйственные энергетические системы и экология. Альтернативные источники энергии: Эффективность и управление. - 1990. - №1. -С. 39-40.

2. Лидоренко Н.С., Стребков Д.С. Нетрадиционная энергетика. Москва: Знание, 1986.-64 с.

3. Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Ленинград: Наука. 1989. - 310 с.

4. Новая энергетическая политика России (под общей редакцией Ю.К. Шафраника). -Москва: «Энергоиздат», 1995. 510 с.

5. Кормановский Л.П., Краснощекова Н.В., Бородина И.Ф., Стребков Д.С. Концепция развития электрификации сельского хозяйства России. Москва: Россельхозакадемия, 2001. - 35 с.

6. Доброхотов В.И. Роль возобновляемых источников энергии в энергетической стратегии России// Теплоэнергетика. 2001. -№ 2. С. 2 - 3.

7. Hollander J.M., Schnaider T.R. Energy Efficiency: Issues for the Decades// Energy. -1996. Vol. 24. - # 4. - P. 273 - 287.

8. Mills D. Boom time for renewable energy in Europe// Solar progress. - 2000. - Vol.21. # 2. - P. 14.

9. Асланян Г.С., Молодцов С.Д. Основные проблемы на пути расширения использования возобновляемых источников энергии и возможности их решения// Теплоэнергетика. 1997. - № 4. - С. 58 - 86.

10. Kapur J.C. Role of Renewable Energy for the 21st century// Renewable Energy. 1999. -# 16.- 1245- 1250.

11. Chabot Bernard. Economic Analysis of Renewable Energy-Based Electrification: Except from Rural Electrification Guidebook For Asia and the Pacific. UN ESCAP, Bangkok, 1992.

12. Томас M. Развитие возобновляемой энергетики в Европейском Союзе// Возобновляемая энергия. 1998. - № 3. - С. 3 - 8.

13. One law for all renewables energies// Renewable Energy Journal. 2000. - # 10, June. -P. 10.

14. Calas P., Calas M. Incentives for photovoltaic schemes in Australia and Germany// Solar Progress. 2000. -Vol. 21, #3.- P. 10-12.

15. Пинов А.Б. Программа США «Миллион солнечных крыш»// Возобновляемая энергия. 1998. - № 4. - С. 7 - 10.

16. Murugov V.P., Martirosov S.N. Energetyka odnawialna dla odbiorcov w Rosji// Wykorzystanie energii odnawiaalnej w rolnictwie. Materialy konferencyjne, Warszawa, 1999., c. 20-27.

17. Пилюгина B.B., Гурьянова В.А. Применение солнечной и ветровой энергии в сельском хозяйстве. Москва: АО ВИЭН, 1997. - 25 с.

18. Васильев A.M., Ландсман А.П. Полупроводниковые преобразователи. -Москва: Советское радио, 1971. 246 с.

19. Доброхотов В.И., Шпильрайн Э.Э. Возобновляемые источники энергии. Проблемы и перспективы// Возобновляемая энергия. 1997. - № 1. - С. 10 - 14.

20. Леонтьев А.И., Доброхотов В.И., Новожилов И.А., Мильман О.О., Федоров В.А. Энергосберегающие и нетрадиционные технологии производства электроэнергии// Теплоэнергетика. 1999. - № 4. - С. 2 - 6.

21. Лихтер Ю.М. Применение энергосберегающих технологий в системах инженерного обеспечения городов// Энергосбережение и водоподготовка. — 1999. -№4.-С. 3-6.

22. Макаров А.А., Чимятов В.Н. Возможности энергосбережения и пути их реализации// Теплоэнергетика. 1995. - № 6. - С. 2 - 6.

23. Пермяков А.Б. Проблемы и перспективы внедрения энергосберегающих технологий// Энергосбережение и водоподготовка. 1999. - № 2. - С. 9 - 19.

24. Сибикин Ю., Сибикин М. О важнейших направлениях энергосберегающей политики// Промышленная энергетика. 1999. - № 11. - С. 2 - 7.

25. Безруких П.П. Нетрадиционная энергетика. Мифы, реальность, возможности// Энергия. 1994.-№2.-С. 18 - 21., - № 3. - С. 7 - 13., - № 4. - С. 18-21.

26. Безруких П.П. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии// Использование возобновляемых источников энергии в Черноморском регионе. Стратегии и проблемы образования. Материалы международной школы-семинара ЮНЕСКО. Москва: МГУИЭ, - 2002. - С. 7 - 22.

27. Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение: состояние дел и перспективы развития// Энергосбережение. 2000. - № 4. - С. 28 - 30.

28. Денисова А.Е., Мазуренко А.С., Тодорцев Ю.К. Модель комплексной альтернативной системы теплоснабжения// Экотехнологии и ресурсосбережение. — 2000.-№5.-С. 8-12.

29. Карагезов Р.И. Исследование комплексных систем солнечного теплоснабжения: Дисс. канд. техн. наук. Тбилиси. 1989.- 150 с.

30. Klein S.A. and others. TRNSYS 13.1 User's Manual// Solar energy Laboratory, University of Wisconsin-Madison. 1990. Report 38- 13.

31. Mijovic S. Solar water heating analysis for Ygoslavia// Renewable Energy. 1999. -Vol. 17, #1. P. 49-59.

32. Афган H.X., Карвальо М.Г., Кумо M. Концепция устойчивого развития энергообеспечения// Теплоэнергетика. 2000. - № 3. - С. 70 - 77.

33. Mazzurracchio P., Raggi A., Barbiri В. New Method for Assessment the Global Quality of Energy Sistem//Applied Energy. 1996. - Vol. 53. - P. 315-324.

34. Кондратьев K.A., Романюк А.П. Устойчивое развитие: концептуальные аспекты// Известия РГО 1996. т. 128. Выпуск 6. - С. 3 - 12.

35. Котляков В.М. Селиверстов Ю.П., Кашбразиев Р.В. Комплексные эколого-экономические системы: проблемы изучения// Известия РАН. Серия географическая. 1999. - № 1. - С. 7 - 12.

36. Наше будущее: Доклад международной комиссии по окружающей среде и развитию (МКОРС)/ Перевод с англ.; под ред. С.А. Евтеева, Р.А. Перелета предисл. Г. Харлем Брунтланд. Москва: Прогресс, 1989. - 371 с.

37. Gore A. Earth in the Balance. NY. Plume, 1992. - P. 12.

38. Turner R.K., Adger W.N., Lorenzoni I. Towards integrated modeling and analysis in coastal zones: principles and practices. Nedherlands, LOICZ reports & Studies No. 11, 1998. 124 p.

39. Коптюг В.А. Повестка дня на XXI век: Мировое сообщество и проблемы цивилизации накануне XXI века// Экое информ. - 1994. - № 3 - 4. - С. 58 - 106.

40. Котляков В.М., Глазовский Н.Ф., Руденко Л.Г. Географические подходы к проблеме устойчивого развития// Известия РАН. Серия географическая. 1997. - № 6.-С. 8-15.

41. Трофимов A.M., Котляков В.М., Селиверстов Ю.П., Пудовик Е.М. Проблема устойчивости в комплексных эколого-экономических исследованиях// Известия РАН. Серия географическая. 1998. - № 3. - С. 7 - 13.

42. Тетиор А.Н. Устойчивое проектирование и строительство// Промышленное и гражданское строительство. 1999. - № 1. - С. 35 - 37.

43. Рожановская Н.В., Щитинский В.А., Сторчевус В.К. Устойчивое развитие городов- от теории к практике// Промышленное и гражданское строительство. 1999. - № 1.-С.21 -23.

44. Стребков Д.С. Проблемы развития возобновляемой энергетики// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1997. - № 6. - С.4 - 8.

45. Dones R., Frischkneht R.; Life sysle assesstment of photovoltaic systems: Results of Swiss studies on energy chains.; Environmental aspects of PV power systems, Report # 97072, Vakgrocp natuurwetenschap en samenleving universiteit Utrecht, 1997.

46. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения/ Перевод с англ. Москва: Энергоиздат, 1982. - 42 с.

47. Даффи Дж. А., Бекман У.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. Москва: Мир, 1977. - 472 с.

48. Заколей С. Солнечная энергия и строительство/ Перевод с англ.; Под ред. Ю.Н. Малевского. Москва: Стройиздат, 1979. - 208 с.

49. Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии/ Перевод с англ.; Под ред. Б.В. Тарнижевского. Москва: Энергоиздат, 1981. - 216 с.

50. Селиванов Н.П., Мелуа А.И., Заколей С.В. и др. Энергоактивные здания/ Пер. с англ.; Под ред. Э.В. Сарнацкого и Н.П. Селиванова. Москва: Стройиздат, 1988. -376 с.

51. Kreider J.F., Hoogendoorn C.J., Kreith F. Solar design: components, systems, economics.- Hemisphere publishing corporation. 1989. 362 p.

52. Grubb M.J., Meyer N.I. Wind energy: resources, systems and regional strategies// Edited by Johanson T.B., Kelly H., Williams R.H. Renewable energy: sources for fuels end electricity. Washington: Earthscan Publication Ltd., 1993. P. 157-212.

53. Apostolakis M., Kiritsis S., Souter X. The energy potencial jf biomass from agricultural and forest residues (a survey for Greese). Institute of Technological Applications, Athens, 1987. 168 p.

54. Тюменцев А.Г. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Улан - Удэ: ВСГТУ, 2000.- 176 с.

55. Стребков Д.С., Кошкин H.JI. О развитии фотоэлектрической энергетики в России// Теплоэнергетика. 1996. - № 5. - С. 23 - 26.

56. Кампет Т., Тайсаева В.Т. База данных по потенциалу возобновляемых источников энергии (мероприятие 32). Проект ТАСИС «Повышение эффективности энергопотребления в Бурятии». Брюссель, 1997. - 12 с.

57. Использование солнечной энергии для горячего водоснабжения в сельском хозяйстве Новосибирской области: Методические рекомендации/ ВАСХНИЛ. Сибирское отделение. Сибирский ИМЭ. Новосибирск, 1990. - 84 с.

58. Региональные энергетические программы: методические основы и опыт разработки/ Под редакцией Б.Г. Санеева. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. - 246 с.

59. Кошелев А.А., Шведов А.П. Потенциальные возможности вовлечения возобновляемых природных ресурсов в топливно энергетический баланс Иркутской области. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 1998. - 64 с.

60. Безруких П.П., Безруких П.П. Ветроэнергетика и окружающая среда// Энергия: экономика, техника, экология. 1997. - № 8. - С. 12 -17.

61. Дьяков А.Ф., Перминов Э.М., Шакарьян Ю.Г. Ветроэнергетика России. Состояние и перспективы развития. М.: Издательство МЭИ, 1996. - 220 с.

62. Заддэ В.В., Никитин Б.А. Стребков Д.С. Отопительно-варочная печь. Российский патент № 2172448, приоритет 24.03.2000.

63. Бляшко Я. И. Опыт МНТО ИНСЭТ по созданию и эксплуатации оборудования для микро и малых ГЭС// Теплоэнергетика, - 1999. - № 2. - С. 26 - 29.

64. Малик Л. К. Малая гидроэнергетика России вчера и сегодня// Энергия: экономика, техника, экология. 1993. - № 4. - С. 16 - 19.

65. Проблемы развития и использования малой и возобновляемой энергетики в России. Тезисы докладов семинара. Санкт-Петербург: ЦНИИ Электроприбор, 1997. - 42 с.

66. Каталог гидросилового оборудования для малых ГЭС и микроГЭС. Москва: Ассоциация «Гидропроект», 1993. - 122 с.

67. Малая и нетрадиционная энергетика: состояние и перспективы (каталог тематической выставки). Москва: Энергоатомиздат, 1998. - 29 с.

68. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии: Перевод с английского. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 392 с.

69. Инструкция по комплексному использованию геотермальных вод для теплохладоснабжения зданий и сооружений ВСН 36 77 / Гоегражданстрой. -Москва: Стройиздат, 1978.-49 с.

70. А., Фоихт Д. Гетеропереходы и переходы металлопроводников. Мир. - М.: - 1975. С. 142- 165.

71. Колтун М.М. Солнечные элементы. Москва: Наука. 1987.

72. Лидоренко Н.С., Евдокимов В.М., Стребков Д.С. Развитие фотоэлектрической энергетики// Энерготехн. Пром. Серия 22. Источники тока: Обзор информации. 1988. Вып. 11.-С. 1 -52.

73. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Задиранов Ю.М. и др. Пути использования солнечной энергии// Тезисы докладов конференции ИХФ АН СССР, -Черноголовка: -1981. С. 10 - 11.

74. Колтун М.М. Оптика и метрология солнечных элементов. Москва: Наука, 1985. -280 с.

75. Арбузов Ю.Д., Евдокимов В.М. Принципы и перспективы фотоэлектрического преобразования энергии концентрированного солнечного излучения// Гелиотехника. 1993. -№ 1. - С. 3 - 12.

76. Prince M.R. Silicon solar energv converters// J. Appl. Phys, 1955, v. 26, # 4, p. 534 -540.

77. Колтун M.M., Полисан A.A., Шуров K.A. и др. Солнечные элементы и батареи/ Итоги науки и техники. Т. 9. Москва: ВИНИТИ. 1989.

78. Савченко И.Г., Смирнова А.Н., Тарнижевский Б.В. О температурном режиме фотоэлектрических генераторов с концентраторами солнечного излучения при воздушном охлаждении// Гелиотехника. 1968. - № 4. - С. 19 - 25.

79. Романкевич А.В., Стребков Д.С., Тверьянович Э.В., Козлов А.И. Использование параболоторических фоконов в качестве концентраторов для солнечных батарей// Гелиотехника. 1989. - № 6. - С. 16 - 21.

80. Савченко И.Г., Тарнижевский Б.В. Определение оптимального уровня концентрации солнечного излучения для фотобатарей при различных способах их охлаждения// Гелиотехника. 1972. - № 4. - С. 20 - 23.

81. Васильев Л.Л., Гракович Л.П., Хрусталев Д.К. Тепловые трубы в системах с возобновляемыми источниками энергии. Минск: Наука и техника, 1988. - 34 с.

82. Воронин Г.И. Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования. -Москва: Машиностроение, 1978. 51 с.

83. Lique A. Connection losses in photovoltaic arrays. «Sun II: Proc. Int. Solar Energy Soc. 1979, Vol.3.» New Jork, 1979, p.p. 1851 - 1855.

84. Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей. М.: Энергоатомиздат, 1983, 358 с.

85. Appelbaum J. Array parameters of nonidentical solar cells. — « 16th IEEE Photovoltaic Spec. Conf., San Diego, Calif., 27 30 Sept., 1982», New York, # 4, 1982, p.p. 1025 -1029.

86. Архипов X.K., Румянцев В.Д. Расчет вольт амперных характеристик солнечных элементов с распределенными параметрами. Физика и техн и техн. полупр. 1981, т. 15, в.4, С.667-675.

87. Галкин Г.Н. и др. Оценка потерь мощности на сопротивлении растекания солнечного элемента при концентрации излучения. Гелиотехника, 1986, №4, С.20 -24.

88. Архипов Х.К. и др. Учет влияния распределенных сопротивлений фронтального слоя и контактной сетки на форму нагрузочных характеристик солнечных элементов. Гелиотехника, 1986, №5, С.З 6.

89. Turfler Robert М. Technique for aggregating cells in series and parallel. « 14th IEEE Photovoltaic Spec. Conf., San Diego, Calif., 1980», New York, 1980, p.p. 581 - 522.

90. Singer S. Caracterization of PV array output using a small number of measured parameters. Solar Energy, 1984, Vol. 32, # 5, p.p. 603 - 607.

91. Чопра К, Дас С. Тонкопленочные солнечные элементы. М.: Мир, 1986,440 с.

92. Deb S., Maitra К. An occurate and simply technique of determination of the maximum power. Solid State Electron Devices, Vol. 132, Part 1, # 3, 1985.

93. Sheccter M., Appelbaum Y. Quality factors of solar cells arrays.- Solar cells, 1984, Vol. 9, #4, p.p 295 309.

94. Арбузов Ю.Д., Евдокимов В.М., Левинскас А.Л., Майоров В.А., Сизова Н.Д., Ясайтис Д.Ю. Разработка фотоэлектрических модулей с параболоторическими концентраторами и кремниевыми фотопреобразователями// Гелиотехника. 1996. -№4. -С. 15-19.

95. R. Cable, G. Cooen, D. Rearney, Н. Price. SEGS Plant Performance 1989 1997. ASME International Solar Energy conference, Albuquerque, NM, June, 1997.

96. Баранов В.К. Методы расчета профилей фоконов и фоклинов// Гелиотехника. -1996.-№6.-С. 10-14.

97. Баранов В.К. Сочетание фоконов и фоклинов с приемниками излучения// Гелиотехника. 1977. -№ 1. - С. 7 -11.

98. Winston R.J. Opt. Soc. Am. 60,245. 1970.

99. Грихлес B.A., Орлов П.П., Попов Л.Б. Солнечная энергия и космические полеты. -Москва: Наука, 1984. - 216 с.

100. Баранов В.К. Концентрация рассеянного излучения// Гелиотехника. 1977. - № 2. -С. 30-36.

101. Баранов В.К. Концентрация фоконами и фоклинами радиации, рассеянной околосолнечными участками неба// Гелиотехника. 1977. - № 4. - С. 21 - 27.

102. Тверьянович Э.В. Экспериментальное исследование оптико-энергетических характеристик фоконов. Концентраторы солнечного излучения для фотоэлектрических энергоустановок. Москва: Энергоатомиздат, 1985. С. 11 - 14.

103. ПОБаум. И.В., Браславская М.В., Баранов В.К. Энергетические характеристики фоконов и фоклинов/ Тезисы и доклады всесоюзной конференции «Использование солнечной энергии». Часть 2. Ашхабад: - 1997. С. 169 -171.

104. Захидов Р.А., Огнева Т.А., Клычев Ш.И. и др. Исследование энергетических характеристик параболоторических фоконов// Гелиотехника. 1984. - № 4. - С. 30 -33.

105. Antonio Luque. Solar Cells and Optics for Photovoltaic Concentration. Adam Milger, Bristol and Philadelphia, 1988, p. 7 9.

106. ПЗЛидоренко H.C., Жуков K.B., Набиуллин Ф.Х., Тверьянович Э.В. Перспективы использования линз Френеля для концентрирующих систем гелиотехнических установок// Гелиотехника. 1977. - № 4. - С. 22 - 25.

107. Hastings L.J. Proc. 1st South Eastern Conf. Applications of solar energy. 1975, p. 333.

108. Тверьянович Э.В., Жуков К.В., Красина Е.А., Фаберов A.M. Оптико-энергетические характеристики линз Френеля.// Концентраторы солнечного излучения для фотоэлектрических установок. Ленинград: Энергоатомиздат. -1986.-С.9-11.

109. Афян В.В. Концентрирующая способность голографической линзы// Гелиотехника. 1990. -№ 1.-С. 19.

110. Браелавская М.В., Баранов В.К. Графический метод расчета конических фоконов// Гелиотехника. 1968. - № 4. - С. 26.

111. Захидов Р.А. Зеркальные системы концентрации лучистой энергии. Ташкент: ФАН, 1986.- 176 с.

112. Захидов Р.А., Умаров Г.Я., Вайнер А.А. Теория и расчет гелиотехнических концентрирующих систем. Ташкент: ФАН, 1977. 144 с.

113. Апариси P.P. Концентрация солнечной энергии в гелиотехнических сооружениях. Автореферат канд. дисс. Москва: 1955.

114. Захидов Р.А., Вайнер А.А. Параболоид-гиперболоидные концентрирующие системы и их точность// Гелиотехника. 1977. - № 1. - С. 42 - 49.

115. Апариси P.P., Тепляков Д.И. Солнечные печи// Труды научно-технической конференции по гелиотехнике. Ереван. 1959.

116. Ягудаев М.Д. и др.// Гелиотехника. 1965. - № 1. - С. 10 - 15.

117. Умаров Г.Я. Вопросы концентрации солнечной энергии// Гелиотехника. 1987. № 5.-С. 32-51.

118. Coble М.Н. Solar energy, v. 2. 1963. #2. P. 75 78.

119. Новиков B.B., Баранов В.К. Гелиотехника//

120. Бузин Е.И. О коническом концентраторе с вторичным отражателем, дающим концентрацию в точке// Гелиотехника. 1968. -№ 2. - С. 25.

121. Умаров Г.Я., Алавутдинов Дж. II. Параболоцилиндрический концентратор с вторичным отражателем поверхности четвертого порядка// Гелиотехника. 1970. -№ 3. - С. 23 - 27.

122. Tabor Н. Broniki L. Rome paper, p. 54.

123. Умаров Г.Я., Кородуб Н.В. и др. Гелиотехника. 1965. - № 4. - С. 12 - 19. - № 5. -С. 14-21.

124. Баранов В.К., Браславская М.В. Укороченные фоконы и фоклины// Гелиотехника.1977.-№3.-С. 25.

125. Mills D.R., & Giutranich I.E. Ideal prism solar concentrators. Solar Energy. Vol. 21.1978.-P. 423-430.

126. Тверьянович Э.В. Выбор конструктивных параметров призменных концентраторов солнечной энергии// Гелиотехника. № 6. - 1981. - С. 16 - 19.

127. Жуков К.В., Тверьянович Э.В. Светопотери в призменных концентраторах// Гелиотехника. № 6. - 1982. - С. 17-21.

128. Harting Е„ Mills D.R., Giutranich I.E. Non tracing photovoltaic concentrators.// Solar world forum. Proc. Int. Solar Energy Soc. Congr. Brighton, 23 28 aug. 1981, Vol. 4; Oxford e.a. 1982,2866-2870.

129. Uematsu T. Warabisako T. el all. Static mirco concentrator photovoltaic module with an acorn shape reflector// 2 nd world conference and exhibition on photovoltaic solar energy conversion. Vienna. July, 1998, p. 1570 - 1573.

130. Стребков Д.С., Задде B.B., Зайцева А.К. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор. Российский патент № 434872, приоритет 16.11.1970., опубликовано в Бюллетене изобретений № 20,1976.

131. V.V. Zadde, D.S. Strebkov, V.A. Unishkov et al. Semiconductor photoelectric generator, US Patent # 3948682 cl. 136/89, 6.04.1976.

132. Стребков Д.С., Тверьянович Э.В., Барсенев М.А. Солнечные электричееские станции. Российский патент № 2154243, приоритет 11.01.1999., опубликовано в Бюллетене изобретений № 22,2000.

133. Стребков Д.С., Тверьянович Э.В., Солнечный модуль с концентратором. Российский патент № 2172903, приоритет 07.04.2000, опубликовано в Бюллетене изобретений № 24,2000.

134. Стребков Д.С., Кидяшов Ю.К., Задде В.В., Безруких П.П. Метод изготовления фотоэлектрического модуля. Российский патент № 2130670, приоритет 24.03.1998, опубликовано в Бюллетене изобретений № 14,20.05.2000.

135. Иродионов А.Е. Реверсивно-балансовый метод проектирования автономных солнечных фотоэлектрических установок. Дисс. . канд. техн. наук. Москва: 2000. 131 с.

136. Табунщиков Ю.А., Бородач М.М. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. Москва: «АВОК - ПРЕСС», 2002. - 194 с.

137. Амерханов Р.А., Драганов Б.Х. Проектирование систем теплоснабжения в сельском хозяйстве. Краснодарский край: - 2001.-268 с.

138. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. Москва: Минстрой России, 2000. - 44 с.

139. Авезов P.P. Методика расчета и сопоставления эффективности различных систем солнечного отопления// Гелиотехника. 1987. - № 4. - С. 45 - 49.

140. Рекомендации по проектированию систем энергообеспечения автономных объектов с использованием ветрогелиоэпергетических установок, ВНИПТИМЭСХ, Зерноград, 1995.

141. Отчет по проект)' «Электрификация сельских объектов на европейском севере России», «Интерсоларцеитр», Москва, 1996.

142. Отчет по ПИР «Разработать и обосновать методы расчета алгоритмы и программное обеспечение по расчету и проектированию систем и технических средств электроснабжения сельского хозяйства», Москва: ГНУ ВИЭСХ, 1999.

143. Стребков Д.С. Проблемы развития возобновляемой энергетики// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1997. - № 6. - С. 4 - 8.

144. Рыдаев А.И. Технико-экономическое обоснование применения автономных источников электроэнергии/ Механизация и электрификация сельского хозяйства. — Москва: 1998.-№ 12.-С. 14-17.

145. Стребков Д.С., Содномов Б.И. Солнечные системы энергоснабжения сельских домов// Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 3-й международной научно-технической конференции. Часть 4. Москва: ГНУ ВИЭСХ. - 2003. - С. 101 -106.

146. Стребков Д.С., Тюхов И.И., Тверьянович Э.В., Содномов Б.И. Солнечные энергетические установки с концентраторами для электро- и теплоснабжения/ Механизация и электрификация сельского хозяйства. Москва: - 2003. - № 8. - С. 14 - 17.

147. Стребков Д.С., Содномов Б.И. Солнечный модуль с концентратором. Решение о выдаче патента РФ на изобретение от 5 декабря 2003 г по заявке № 2003108883.

148. Содномов Б.И., Стребков Д.С. Солнечный модуль с концентратором. Решение о выдаче патента РФ на изобретение от 5 декабря 2003 г по заявке № 2003111226.

149. Алексеев В.В., Рустамов Н.А., Чекарев К.В., Кавсшпиков Л.А., Перспективы развития альтернативной энергетики и ее воздействие на окружающую среду. -Москва-Кацивели: МГУ им. Ломоносова, НАН Украины, Морской гидрофизический институт. 1999. - 152 с.