Технико-экономическое обоснование применения систем слежения за Солнцем для различных регионов России

В статье выполнен обзор литературных источников, посвященных использованию солнечных трекеров в опытной эксплуатации. Показано, что эффективность использования одноосных и двухосных солнечных трекеров зависит от месторасположения экспериментальных солнечных станций. В статье представлена методика расчета объема солнечной инсоляции, принимаемой фотоэлектрической панелью с учетом индекса ясности неба. Методика позволяет учитывать угол положения поверхности солнечных фотоэлектрических панелей относительно горизонтальной поверхности Земли в любой момент времени (с точностью до секунд) в течение всего года. Предложена математическая модель определения индекса и срока окупаемости солнечных электростанций, оснащенных системами слежения за Солнцем с точностью до года. Разработана математическая модель расчета расхода электроэнергии на поворот платформ с солнечными фотоэлектрическими панелями с помощью трекеров по углу склонения и азимута Солнца. Выполнена оценка эффективности применения систем слежения за Солнцем для различных регионов Юга, Поволжья, Урала, Сибири и Дальнего Востока России. Расчеты выполнялись с учетом реальных ежечасных метеорологических данных в течение последних пяти лет (2019-2023 гг.). Результаты расчета показали, что эффективность работы солнечного трекера на всей территории России весьма существенна. Прирост выработанной солнечной станцией, оснащенной двухосевым солнечным трекером, электроэнергии колеблется от 24 до 40 %. По разработанной методике на примере г. Оренбурга были выполнены технико-экономические расчеты, которые показали, что в данном регионе наиболее экономически целесообразно использовать одноосные трекеры. Расчеты показывают, что применение однокоординатных азимутальных, а также двухкоординатных систем слежения за Солнцем позволяет уменьшить срок окупаемости солнечной электростанции