Годовое тестирование показало, что наземные фотоэлектрические системы демонстрируют «превосходный» коэффициент полезного действия в Сахаре
Аккумулятор Challenger A12-200
12-месячное тестирование пилотной фотоэлектрической установки мощностью 1,1 МВт, построенной в 2016 году в пустыне Алжира, показало, что наземные фотоэлектрические установки с функцией отслеживания могут достигать высоких показателей эффективности в условиях Сахары. Установка была построена с использованием различных технологий фотоэлектрических модулей.
Исследователи из Университета Евле в Швеции провели серию испытаний на фотоэлектрической установке мощностью 1,12 МВт с системами слежения, установленной в Уэд-Нешу, Гардая, Алжир, и обнаружили сильную корреляцию между коэффициентом полезного действия установки и температурой воздуха, выходной мощностью и интенсивностью излучения.
Ученые использовали экспериментальные данные и программный симулятор PVGIS для оценки производительности объекта, который был построен в рамках пилотного проекта в 2016 году. Он состоит из шести подстанций с фиксированными конструкциями общей мощностью 918 кВт и двух подстанций с моторизованными солнечными трекерами общей мощностью 203 кВт.
Установка была оснащена панелями из аморфного кремния (a-Si) мощностью 100 кВт, модулями из теллурида кадмия (CdTe) мощностью 100 кВт, монокристаллическими панелями мощностью 315 кВт и поликристаллическими панелями мощностью 606 кВт. Они были расположены последовательно или параллельно, в зависимости от размера подполя.
Испытания проводились в период с января по декабрь 2016 года. Данные записывались каждые 30 минут с помощью системы мониторинга SCADA в соответствии со стандартом IEC 61724, в котором описаны терминология, оборудование и методы мониторинга и анализа производительности фотоэлектрических (PV) систем. В ходе анализа фактические измеренные значения сравнивались с результатами моделирования, ранее проведённого исследовательской группой.
Измерения показали, что средняя температура колеблется от 42 °C в июле до 16 °C в декабре, а уровень радиации — от 7,1 кВт·ч/м2/день до 5,4 кВт·ч/м2/день. Смоделированные показатели производительности оказались немного выше измеренных почти в течение всего года. На производительность растений существенно влияют температура, облучение, атмосферное давление, влажность и песчаные бури.
Исследователи также обнаружили, что максимальная коэффициент использования установленной мощности и максимальная выработка электроэнергии наблюдались в январе, феврале и декабре, когда температура была ниже, а более высокие показатели коэффициента полезного действия были зафиксированы в декабре, феврале и марте.
Было установлено, что общий коэффициент полезного действия установки составляет 82%, что сопоставимо примерно с 84,5% для фотоэлектрической установки в пустыне в Кувейте, 79% в Марокко и 66% в Мавритании.
«Это исследование показывает, что экспериментальная фотоэлектрическая установка демонстрирует более высокие показатели эффективности по сравнению с установками в других местах, даже в тех, где условия окружающей среды схожи», — подчеркнула команда. «Вероятно, на эти различия в эффективности влияют несколько факторов, в том числе технология фотоэлектрических модулей, используемые инверторные системы и конкретная конфигурация каждой установки».
Исследователи представили результаты 12-летнего анализа в статье «Оценка эффективности подключённой к сети фотоэлектрической пилотной установки в условиях климата Сахары с помощью экспериментального и численного анализа», опубликованной в научном журнале.