Костик Никита Русланович – магистр по направлению "Электроника и наноэлектроника" (2019), аспирант 4-го года обучения по направлению "Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии", ассистент кафедры фотоники
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022
Автор 15 научных публикаций. Сфера научных интересов – электроника; фотоника; агривольтаика; возобновляемая энергетика; фотовольтаика.
Nikita R. Kostik - Master Degree in Electronics and Nanoelectronics (2019), 4-year Postgraduate Student in Photonics, instrumentation, optical and biotechnical systems and technologies (2023), Assistant of the Department of Photonics
5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022
The author of 15 scientific publications. Area of expertise: electronics; photonics, agrivoltaics; renewable energy; photovoltaics.
Тарасов Сергей Анатольевич – доктор технических наук (2016), заведующий кафедрой фотоники
Автор более 160 научных работ. Сфера научных интересов – электроника; фотоника; солнечная энергетика; физика и оптика полупроводников; светоизлучающие и фоточувствительные приборы. ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022
Sergey A. Tarasov - Dr Sci. (Eng.) (2016), Head of the Department of Photonics of Saint Petersburg Electrotechnical University.
5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022
The author of more than 160 scientific papers. Area of expertise: electronics; photonics; solar energy; physics and optics of semiconductors; light-emitting and photosensitive devices.
Айвазян Гагик Ерджаникович – кандидат технических наук (1988), доцент (1995), заведующий лабораторией "Оптоэлектронные приборы"
ул. Теряна, д. 105, 0009, Ереван
Автор более 90 научных публикаций. Сфера научных интересов – микроэлектроника; солнечная энергетика; фоточувствительные приборы; кремниевые наноструктуры.
Gagik Ye. Ayvasyan - Cand. Sci. (Eng.) (1988), Associate Professor (1995), Head of "Optoelectronic Devices laboratory"
105, Teryan St., Yerevan 0009
The author of more than 90 scientific publications. Area of expertise: microelectronics; solar energy; photosensitive devices; silicon nanostructures.
Введение. Фотовольтаика является одной из лидирующих отраслей возобновляемой энергетики. Наибольшее распространение фотовольтаика получила в использовании фотоэлектрических преобразователей для создания гибридных автономных систем электрификации, поскольку фотовольтаика не привязана к конкретным факторам и может быть применена практически повсеместно.
Цель работы. Определение потенциала метеорологических и географических особенностей Республики Армении для внедрения автономных гибридных систем возобновляемых источников энергии (АГСВИЭ) с использованием фотоэлектрических преобразователей солнечного света. Моделирование условий эксплуатации различных конфигураций АГСВИЭ для снабжения электроэнергией базовой станции сотовой связи (БССС). Оптимизация и анализ технико-экономических параметров оптимальных конфигураций.
Материалы и методы. Исследуются климатические, географические, социальные и экономические особенности Республики Армении. Выполняется оценка регионов с высоким потенциалом для внедрения АГСВИЭ и сравнение результатов с исследованиями, проведенными комитетом энергоэффективности Effergy-irsolav. Осуществляется подбор компонентов на основе потребительской нагрузки БССС для моделирования системы автономного гибридного энергоснабжения и непосредственное моделирование условий эксплуатации АГСВИЭ при помощи программного обеспечения HOMER Pro для последующего анализа технической и экономической эффективности внедряемой АГСВИЭ в регионе рядом с населенным пунктом Тцовинар.
Результаты. Были получены 10 основных разновидностей конфигураций АГСВИЭ. Наиболее эффективной является конфигурация В1, со стоимостью энергии 0.322 $/кВт·ч, компонентами которой являются массив солнечных элементов общей мощностью 4.5 кВт, 12 В аккумуляторных батарей емкостью 100 А·ч, дизельная генераторная установка мощностью 3 кВт. Основными критериями эффективности являются низкие экономические затраты на реализацию и процесс эксплуатации данной конфигурации АГСВИЭ. Дополнительные варианты АГСВИЭ были смоделированы с целью оптимизации компонентной базы конфигурации АГСВИЭ.
Заключение. В ходе проведенного исследования и моделирования условий эксплуатации было выявлено, что в зависимости от потребительской нагрузки солнечные фотопреобразователи ограничены и могут выступать как вспомогательный источник электроэнергии. Использование реального профиля потребительской нагрузки в виде БССС позволило охватить максимально широкий диапазон конфигураций компонентной базы, что свидетельствует о высокой точности результатов моделирования и, как следствие, технико-экономических результатов исследования.
Introduction. Solar energy is one of the leading renewable energy industries. Solar photovoltaic modules are most widely used to create hybrid autonomous electrification systems, since photovoltaics are not limited to specific limitations and can be applied almost everywhere.
Aim. To determine the potential of meteorological and geographical features of the Republic of Armenia for the implementation of autonomous hybrid renewable energy sources systems (AHRESS) using solar photovoltaics (PV). To simulate operating conditions for various AHRESS configurations providing electric power to a cellular communication base station.
Materials and methods. Climatic, geographical, social and economic features of the region of the Republic of Armenia are investigated. Regions are evaluated based on the key factors of AHRESS implementation potential and compared with studies performed by the Effergy-Irsolav. The simulations and technical and economic analysis were performed using the HOMER Pro software in Ttsovinar region.
Results. The most efficient configuration is found to be B1, with an energy cost of 0.322 $/kW·h. The parameters of winning system: PV array with capacity of 4.5 kW, 12V battery with 100 A·h capacity, diesel generator with 3 kW capacity. The main efficiency criterion is the low economic costs for the implementation and operation of this AHRESS configuration. Ten additional variants of AHRESS were modeled in order to optimize the component base of the configuration.
Conclusion. It was found that, depending on the consumer load, solar photovoltaic converters are limited and can only perform as supporting source of electricity. The use of the existing consumption load profile in the form of BSSS made it possible to cover the widest possible range of configurations of the component base, which indicates the high accuracy of the simulated results and, as a result, the technical and economic relevance of the study.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.