В статье рассмотрено электроснабжение тепличного комплекса с использованием солнечной электростанции. Проанализирован потенциал использования солнечной электростанции. Произведен расчет параметров и выбор оборудования СЭС.
Ключевые слова: солнечная электростанция, возобновляемые источники энергии, электроснабжение.
- Анализ природно-климатических условий
Плотность потока солнечного излучения на орбите планеты составляет 2100 Вт/м2, на поверхности Земли от 150 до 900 Вт/м2 и является величиной переменной, зависящей от времени суток, географической широты, состава атмосферы и ряда других факторов [1].
На рисунке 1 представлен график плотности теплового потока в г. Улан-Удэ. Построен по данным полученных опытным путем. На нем мы видим, что максимальное значение достигает 
на середину июля. В нашем же случае проект работает, когда тепловой поток изменяется в пределах от 
в апреле и до 
в сентябре, что позволяет вырабатывать достаточно солнечной энергии для тепличного комплекса.
Рис. 1 График нагрузки
Уровень инсоляции рисунок 2 на территории Республики Бурятия в течение дня распределяется следующим образом: в западной и центральной части — от 4,0 до 4,5 кВт·ч/м², а в восточной части республики — от 4,5 до 5,0 кВт·ч/м² [1].
Рис. 2. Уровень инсоляции по зонам на территории РФ
Продолжительность солнечного сияния по территории Республики Бурятия представлена на рисунке 3 более 2000 часов в год, если быть точнее, то 2797 часов в год [1].
Рис. 3. Продолжительность солнечного сияния на территории РФ
Климат резко континентальный с сухим жарким летом и холодной зимой. Максимальная температура летом 38 C, зимой -45 C.
Оптимальный угол наклона солнечных панелей относительно поверхности земли приняли 20 градусов — летом, 50 градусов — весной и 80 градусов — зимой. Менять угол необходимо будет обязательно 2 раза в год, в 3 раз в зависимости от того, будет ли СЭС работать зимой.
Вывод, наш регион благоприятен для строительства солнечной электростанции.
- Местоположение объекта электроснабжения
Объектом электроснабжения является тепличный комплекс, который расположен в Республике Бурятия Курумканского района в селе Аргада. Комплекс расположен в 80 км от районного центра. В состав тепличного комплекса входит шесть теплиц, административное здание, склад, овощехранилище, отдельное помещение для оборудования и отдельное для дизель-генератора.
- Расчет параметров солнечной электростанции
Из [1] определяем параметры солнечной электростанции.
Мощность агропромышленного комплекса Р=16090 Вт., а потребление W=43120 Вт*ч сутки.
На основе данных потребления о суточных нагрузках, построим график для тепличного комплекса. На рисунке 2 мы видим максимальная мощность в сутки составляет P = 14000 Вт.
Рис. 4. График нагрузки
Емкость всех аккумуляторных батарей с учетом коэффициента разряда, определяется по формуле (1):
, (1)
где W — суммарную потребляемую мощность приборов, кВт*ч сутки;
– коэффициент разряда гелиевых батарей
U — номинальное напряжение инвертора, В.
А*ч
Принимаем емкость АКБ C = 4000 А*ч.
Количество АКБ определяем по формуле (2):
(2)
где
— емкость всех аккумуляторных батарей, А*ч;
— емкость одной АКБ, А*ч.
Принимаем количество АКБ 
шт.
Подводим к напряжению 48 В, тогда надо умножить на 4.
Соединять будем 4 АКБ последовательно и далее по 4 параллельно соединенных АКБ параллельно, пока не получим напряжение 48 В и емкость 4000 А*ч.
Определяем мощность солнечных панелей, необходимую для зарядки аккумулятора в течение светового дня по формуле (3):
, (3)
где 
— среднее значение продолжительности светового дня в период с апреля по октябрь.
.
Определяем мощность солнечных мощность панелей, необходимых для обеспечения работы приборов в течение дня по формуле (4):
, (4)
где 
коэффициент, учитывающий внешние факторы, погодные условия и то, как используются приборы в течение дня.
Количество панелей определяем по формуле (6):
, (6)
где 
— мощность одной солнечной панели.
В результате расчета выбрали два современных и высокоэффективных, фотоэлектрических сетевых инверторов МАП Pro 20 кВт, гелиевые аккумуляторные батареи SunStone MLG 200, т. к. глубина разряда 90 % и хорошо себя проявили при отрицательной температуре, выбрали монокристаллические солнечные панели One-Sun 250M, превосходят поликристаллические в большем КПД и качестве материала [2].
Литература:
1. Виссарионов В. И., Дерюгина Г. В., Кузнецова В. А., Малинин Н. К. Солнечная энергетика. Методы расчетов. —: МЭИ, 2008. — 317 с.
2. Решение для автономного и резервного электроснабжения // Технолайн.. URL: https://e-solarpower.ru/ (дата обращения: 18.06.2019).
