Vėjo ir fotoelektrinės jėgainės tyrimas


Elektrotechnikos diplominis darbas. Įvadas. Informacijos šaltinių analizė. Vėjo energijos naudojimo plėtra. Vėjo greičiai Lietuvoje. Vėjo jėgainių konstrukcijos ir techniniai rodikliai. Vėjo jėgainių ekonominiai rodikliai. Fotoelektros naudojimo plėtra. Saulės spindulinė energija Lietuvoje. Fotoelektrinių jėgainių konstrukcijos, techniniai ekonominiai rodikliai. Fotoelektrinės jėgainės. Saulės fotoelektrinių diegimo ekonominiai aspektai. Vėjo ir fotoelektrinių jėgainių kompleksinio naudojimo sistemos.Tyrimų tikslas ir uždaviniai. Tyrimų metodika. Eksperimentinių tyrimų metodika. Vėjo jėgainės tyrimu metodika. Saulės jėgainės tyrimų metodika. Kompleksinės jėgainės tyrimų metodika. Eksperimentinis kompleksinės jėgainės parametrų nustatymas pagal daugiamečius. Meteorologinius duomenis. Tyrimų rezultatai ir jų aptarimas. Kompleksinės jėgainės parametrai pagal 2009 m. Meteorologinius duomenis. Fotoelektrinės jėgainės eksperimentiniai tyrimai. Tyrimų metodika. Eksperimentinių tyrimų rezultatai ir jų aptarimas. Išvados. Literatūra. Mokslinio darbo aprobacija.


Šio darbo tikslas - ištirti pastovių elektros energijos poreikių tenkinimo galimybes naudojant kompleksiškai saulės ir vėjo energijos konversijos į elektros energijos sistemas.

tokie: monokristalinio silicio – 16-18 %, polikristalinio silicio – 13-16 %, amorfinio silicio – 8-

Atiduodančios elektros energiją į tinklą jėgainės yra paprastesnės, nes čia nereikalingi akumuliatoriai. Kadangi fotoelektriniai moduliai generuoja nuolatinę srovę, čia reikalingas inverteris, kuris nuolatinę įtampą keičia į standartinę 50 Hz įtampą. Toks inverteris reikalingas ir autonominei jėgainei, jei energijos imtuvai yra pritaikyti kintamajai 220/380 V įtampai. Tačiau autonominei jėgainei būtini elektrocheminiai akumuliatoriai, kuriuose elektros energija būtų sukaupiama vartojimui nakties metu ar esant nepakankamai apšvietai. Akumuliatoriams krauti reikalingi įkrovos reguliatoriai. Jėgaines, veikiančias į elektros tinklą, reikia jungti per komercinį elektros skaitiklį.

Vieno kW maksimaliai galiai gauti modulių laukas užima apie 6-8 m2 plotą. Todėl fotoelektriniai moduliai dažniausiai montuojami ant pastato stogo. Jie orientuojami, kaip ir kolektoriai, pietų kryptimi 25-45° pasvirimo kampu. Tada vienas m2 šiuolaikinių fotoelektrinių modulių jėgainės Lietuvos sąlygomis galėtų per metus duoti 130-160 kWh elektros energijos. Šį kiekį galima būtų padidinti 15-20% pritaikius vienos koordinatės saulės sekimo sistemą. Fotoelektrinės jėgainės metinį našumą galima būtų padidinti 10-15% kas mėnesį koreguojant jų pasvirimo kampą taip, kad vidurdienį saulės spinduliai į modulio paviršių kristų statmenai [12].

3,46-7,43 kWh/m2/dieną. Metinė vėjo greičio sukurto potencialo maksimali elektros energija 543

kWh/m2, o saulės metinė elektros energija yra 2,03 MWh/m2. Pastebėta, kad Dhuhrau regione vasaros metu (1990 m. birželio mėnesį) vėjo greičiai yra aukštesni antros dienos pusėje, o daug mažesni vėjo greičiai yra vėlyvą vakarą. Žiemos metu (1990 m. gruodžio mėnesį) vėjo greičiai yra didesni ryto pradžioje ir žemesni antros dienos pusėje. Saulės spinduliuotėje didelių pakitimų nepastebėta, tik kad vasaros metu didesnis saulės spinduliuotės kiekis vidurdienį. Pagal tokius duomenis vasaros metu kompleksinė jėgainė generuotų pakankamai elektros energijos, žiemos metu gali būti nepakankamas elektros energijos kiekis, nes saulės spindulinė energija pasireiškia daugiausiai birželio mėnesį, taip po gi ir vėjo greitis didesnis birželio mėnesį. Žiemos metu, saulės spinduliuotė sumažėja, taip pat ir vėjo greičio vidurkis per mėnesį yra mažesnis. Saulės ir vėjo energijų koreliacija nepastebėta [19].

Kompleksinė jėgainė pagal metinius duomenis yra optimaliai dirbanti ir ekonomiška. Tačiau per metus yra dienų kuriomis elektros energijos poreikis yra netenkinamas. Ekonomiškai tai yra nuostolinga ir neoptimali kompleksinė jėgainė. Todėl alternatyvus sprendimas siekti atstatyti elektros energijos gamybą. Blogiausią elektros energijos generacijos mėnesį siūloma įvesti trečią energijos šaltinį užuot perdaryti kompleksinę įranga ir jos darbinius plotus. Tai priveda prie techniškai ekonomiškos optimalios sistemos [21].

Pagal saulės spindulinės energijos ir vėjo energijos kitimo dėsningumus nustatyta, kad yra gana stiprus tiesinis koreliacinis ryšys (R² = 0,81) tarp vėjo energijos 25 metrų aukštyje potencialo ir saulės spindulinės energijos potencialo, tenkančio saulės spindulių atžvilgiu statmenam paviršiui. Saulės spindulinės energijos ir vėjo energijos potencialas pasireiškia kartu ir vienas kitą keičia. Todėl saulės spindulinę energiją ir vėjo energiją tikslinga naudoti kompleksiškai. Analizuojant šilumos vartojimą vienbučiame name ir saulės spindulinės energijos bei vėjo energijos potencialo Kauno zonoje kitimo dėsningumus nustatyta, kad šilumos reikmes galima patenkinti kompleksiškai naudojant konvertuotą energiją, kuri lygi 7 % saulės spindulinės energijos ir 8,3 % vėjo energijos metiniam potencialui. Tuo atveju, tiek saulės spindulinė energija, tiek vėjo energija tenkintų po 50 % vienbučio namo šilumos reikmių, tačiau būtina numatyti apie 38 % metinio šiluminės energijos poreikio akumuliavimą [34].

Vėjo ir fotoelektrinės jėgainės tyrimas. (2014 m. Kovo 31 d.). http://www.mokslobaze.lt/vejo-ir-fotoelektrines-jegaines-tyrimas.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 09 d. 17:31