Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Использование солнечных панелей для электроснабжения вагона-лаборатории

А. В. Яковкина, А. С. Нефедов

Аннотация


В статье показана актуальность применения возобновляемых источников энергии на объектах железнодорожного транспорта как в России, так и за рубежом. Представлены результаты оценки эффективности использования солнечных панелей совместно с дизельной генерацией электроэнергии для электроснабжения подвижного состава. В качестве объекта исследования выступает вагон-лаборатория, предназначенный для проведения различных исследований и испытаний объектов системы железнодорожного транспорта в полевых условиях, курсирующий по маршруту в пределах Иркутской области. Оценка эффективности солнечных панелей выполняется с помощью программного комплекса, разработанного на основе современных моделей расчёта солнечной радиации, поступающей на единицу площади фотоэлектрических преобразователей. В рамках исследования определены среднемесячные почасовые значения выработки электроэнергии солнечными панелями заданной площади. Анализ экономической эффективности покрытия электрических нагрузок, выраженной в виде чистого дисконтированного дохода, показал, что предложенное решение рентабельно только в случае 100 %-й активности вагона-лаборатории в течение года.


Ключевые слова


гибридные системы электроснабжения, солнечные панели, вагон-лаборатория, топливно-энергетические ресурсы, солнечная радиация

Полный текст:

PDF

Литература


Распоряжение ОАО РЖД от 31.03.2011 г. № 685р «Об утверждении документов по энергетическому обследованию объектов ОАО РЖД».

Энергетическая стратегия ОАО РЖД на период до 2030 г. и на перспективу до 2035 г. — М., 2022.

Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 № 261-ФЗ.

Перспективные технологии развития отрасли железнодорожного транспорта. [Электронный ресурс] URL: https:// clck.ru/39LRDo.

Vasisht S., Vashista M., Srinivasan G. A. J. Rail coaches with rooftop solar photovoltaic systems: A feasibility study // Energy. 2017. No. 118. P. 684 – 691.

Tian L., Huang Y., Liu S. Application of photovoltaic power generation in rail transit power supply system under the background of energy low carbon transformation // Alexandria Engineering Journal. 2021. No. 60(6). P. 5167 – 5174. DOI: 10.1016/j.aej.2021. 04.008.

Fayad A., Ibrahim H., Ilinca A. Energy Efficiency Improvement of Diesel–Electric Trains Using Solar Energy: A Feasibility Study // Appl. Sci. 2022, 12(12), 5869. [Электронный ресурс] DOI: 10.3390/app12125869.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. (NREL Transforming Energy). [Электронный ресурс] URL: https://www.nrel.gov/pv/ cell-efficiency.html.

Группа компаний Хевел. [Электронный ресурс] URL: https: // www.hevelsolar.com

Ежегодные и ежеквартальные отчеты Ассоциации развития возобновляемой энергетики в России [Электронный ресурс] URL: https://rreda.ru.

Дебрин А. С., Бастрон А. В., Урсегов В. Н. Обзор солнечных панелей и фотоэлектрических станций отечественных производителей // Вестник КрасГАУ. Технические науки. 2018. № 6. С. 136 – 141.

Берникова К. А., Волчек Т. В. Энергосберегающий вагон на базе солнечных модулей с поворотным устройством // Электронный научный журнал «Молодая наука Сибири». 2021. № 3 (13).

Расчёт и выбор энергетического оборудования пассажирского вагона и вагоноремонтного предприятия: учеб.-методич. пособие. — Екатеринбург: УрГУПС, 2009. — 66 с.

Производитель элементов солнечных электростанций SilaSolar. [Электронный ресурс] URL: https://sila-solarpanel.ru.

Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Ч. 1 – 6. Вып. 27. Камчатская область. — 2001. СПб.: Гидрометеоиздат. — 597 с.

Расписание погоды. [Электронный ресурс] URL: http://rp5.ru.

Стадник В. В., Еорбаренко Е. В., Шиловцева О. А. Сравнение вычисленных и измеренных значений суммарной и рассеянной радиации, поступающей на наклонные поверхности, по данным наблюдений в метеорологической обсерватории МГУ // Тр. Гл. геофизич. обсерватории им. А. И. Воейкова. 2016. № 581. С. 138 – 154.

Сивков С. И. Методы расчёта характеристик солнечной радиации. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968. — 234 с.

Нефедов А. С., Шакиров В. А. Многокритериальный выбор технологий производства электрической энергии при развитии локальной системы электроснабжения // Системы. Методы. Технологии. 2019. № 1 (41). С. 60 – 67.

Шакиров В. А., Артемьев А. Ю. Учёт данных метеостанций при анализе эффективности применения солнечных энергетических установок // Вестник Иркутского гос. техн. ун-та. 2015. № 3 (98). С. 227 – 232.

Кругобайкальская железная дорога. [Электронный ресурс] URL: https:// clck.ru/39LRP3.

Яковкина А. В. Использование метода «золотого сечения» для повышения эффективности отслеживания точки максимальной мощности фотоэлектических преобразователей / А. В. Яковкина, В. К. Мазур, Т. Н. Яковкина, А. В. Струмеляк // Труды Братского гос. ун-та: Сер. «Естественные и инженерные науки». — Братск: Изд-во БрГУ, 2022. С. 92 – 94.

Яковкина А. В., Волков М. С., Мазур В. К. Разработка аппаратно-программного комплекса для апробации алгоритмов поиска точки максимальной мощности фотоэлектрических преобразователей «ЕРА» // Молодая мысль — развитию энергетики: материалы VII (XXII) Всеросс. науч.-техн. конф. студентов и магистрантов. — Братск.: БрГУ, 2022. С. 28 – 33.

Малинин Г. В., Серебрянников А. В. Слежение за точкой максимальной мощности солнечной батареи // Вестник Чувашского ун-та. 2016. № 3. С. 76 – 93.

Рамадан А. М., Елистратов В. В. Моделирование режимов работы солнечной фотоэлектрической станции со слежением за точкой максимальной мощности // Энергетик. 2019. № 11. С. 34 – 39.

Ручко С. Диагностика повреждений в солнечных панелях методом анализа вольтамперной характеристики. GreenPowerTalk Blog. [Электронный ресурс] URL: https://greenpowertalk.tech.

Spataru S. Diagnostic method for photovoltaic systems based on light I – V measurements / S. Spataru, D. Sera, T. Kerekes, R. Teodorescu // SolarEnergy. 2015. No. 119. P. 29 – 44. DOI: 10.1016/j.solener.2015. 06.020.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.87.96.005

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: