Порівняльний розрахунок дахової фотоелектричної станції для гуртожитку № 19 НТУУ КПІ імені Ігоря Сікорського

Магістерська дисертація складається з: 98 – аркушів, 25 – таблиць, 47 – рисунків, 21 – перелік посилань. Мета і задачі дослідження дисертації: Мета роботи: підвищення генерації електричної енергії сонячною електростанцією на даху гуртожитка №19 НТУУ "КПІ ім. І. Сікорського" Об’єкт дослідження: продуктивність дахової сонячної електростанції Предмет дослідження: генерація електроенергії даховою електростанцією при різних кутах нахилу фотомодулів і їх дискретній комбінації на протязі року. Наукова новизна одержаних результатів: встановлено, що найбільший виробіток електроенергії і максимальне використання площі даху гуртожитку мають місце при нульовому куті нахилу фотомодулів, а також при зміні кутів нахилу двічі на рік з 20º на інтервалі квітень - вересень на 40º для періоду жовтень - березень. Практичне значення. 1. Встановлено, що використання оптимальних за генерованою потужністю кутів нахилу фотомодуля і моментів їх зміни, а також горизонтального розташування фотомодулів дозволяє збільшити генерацію електричної енергії дахової фотоелектростанції на гуртожитку №19 для продажу в загальну мережу в межах до 1,5 разів. 2. Розроблено трекер з дискретним набором кутів установки фотомодулів для дахових електростанцій. 3. Отримані результати можливо використати при проектуванні дахових сонячних електростанцій на інших об'єктах КПІ. Апробація результатів дисертації. Матеріали магістерської дисертації розглядалися на Міжнародний науково-технічній конференції молодих учених, аспірантів і студентів «Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики» в 2019 та 2020 роках. Задачі: 1. Розглянути перспективи і сучасні тенденції розвитку сонячної енергетики в Україні в області дахових мережевих електростанцій. 2. Виконати оптимізаційний аналіз можливості підвищення генерації електричної енергії шляхом використання трекерів зі зміним кутом нахилу. 3. Вибрати оптимальний за виробітком електроенергії варіант розташування фотомодулів дахової сонячної електростанції з дискретною зміною кутів нахилу. 4. Спроєктувати дахову сонячну електростанцію для гуртожитку №19, вибрати обладнання і схему підключення до мережі. 5. Виконати аналіз вартості СЕС, виробітку електроенергії та терміну окупності. 6. Розробити трекер з можливістю ручного перемикання між кількома дискретними кутами нахилу. The master's thesis consists of: 98 – sheets, 25 - tables, 47 - figures, 21- list of references. Purpose and objectives of the thesis research: Purpose of work: increase of electric energy generation by solar power plant on the roof of dormitory № 19 NTUU "KPI named after I. Sikorsky" Object of study: productivity of rooftop solar power plant Subject of study: power generation by rooftop power plant at different angles of inclination of photomodules and their discrete combination throughout the year. Scientific novelty of the obtained results: it has been established that the greatest power generation and the maximum use of the dormitory roof area take place at zero slope angle of photomodules as well as when changing the slope angle twice a year from 20 for the interval April - September to 40 for the period October - March. Practical significance. 1. It was found that the use of optimal on the generated power photomodule tilt angles and moments of their change, as well as the horizontal location of photomodules allows to increase the power generation of roof photovoltaic plant on the dormitory #19 for sale in the general network in the range of up to 1.5 times. 2. Developed a tracker with a discrete set of photomodule installation angles for roof photovoltaic power plants. 3. The results obtained can be used in the design of rooftop solar power plants at other KPI sites. Approbation of the results of the thesis. Materials of the master's thesis were considered at the International scientific and technical conference of young scientists, graduate students and students "Modern problems of electrical engineering and automation" in 2019 and 2020. tasks: 1. To consider the prospects and current trends in the development of solar energy in Ukraine in the field of roof grid power plants. 2. Perform an optimization analysis of the possibility of increasing the generation of electrical energy through the use of trackers with changes in the angle of inclination. 3. To choose the best option for generating electricity, the location of photomodules of a roof solar power plant with discrete changes in the angle of inclination. 4. Design a rooftop solar power plant for dormitory #19, select equipment and network connection scheme. 5. Perform an analysis of the cost of the solar power plant, power generation and payback period. 6. To develop a tracker with the possibility of manual switching between several discrete slope angles.