Системи вуличного освітлення з використанням сонячної енергії: порівняння варіантів
Автор: Дзюрко Юлія Зіновіївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Енергетична безпека
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: У вступі показано, що внаслідок збільшення вартості викопного палива таелектроенергії, фотоелектричні світлодіодні освітлювальні установки є сьогодні ефективним та перспективним варіантом покриття потреб вуличного освітлення всередині міст. Застосування їх доцільне не тільки для місць без доступу до електроенергії, а й для оновлення міського освітлення, де світильники з живленням від змінного струму досі не мали конкуренції. Особливо це актуально в районах із застарілими або зношеними електроустановками. У першому розділі описано структури мережевої і автономної систем вуличного освітлення, їх особливості, переваги і недоліки та стан зовнішнього освітлення населених пунктів України. Об’єкт дослідження – процеси перетворення, накопичення та використання сонячної енергії у системах вуличного освітлення. Предмет дослідження – типи та конфігурації вуличних систем освітлення за використання сонячної енергії; розрахунок їх параметрів і техніко-економічне порівняння варіантів. Мета дослідження –аналіз енергозберігаючих систем вуличного освітлення за використання сонячної енергії. Другий розділ присвячено опису основних компонентів вуличних систем освітлення за використання сонячної енергії, електричних джерелсвітла - світильників, сонячних фотоелектричних панелей, акумуляторних батарей та електронних систем керування. У третьому розділі запропоновано перспективні алгоритми енергетичного менеджменту в сонячних системах вуличного освітлення. У четвертому розділі проведено порівняльний аналіз енергетичної ефективності двох варіантів автономних установок освітлення із застосуванням розподіленого та концентрованого генерування та нагромадження електричної енергії. В останньому випадку, для зменшення встановленої потужності сонячних фотоелектричних панелей та ємності акумуляторних батарей, застосовано додаткове генерування електроенергії за допомогою бензоелектричної генераторної установки, причому розглянуто з варіанти із різними розмірами фотоелектричної частини системи. Оцінка економічної ефективності варіантів систем вуличного освітлення з використанням сонячної енергії, проведена на основі аналізу енергетичного потенціалу сонячного випромінювання з врахуванням кліматичних умов території, зокрема, населених пунктів Західного регіону України. Проведені дослідження показали, що через значну вартість бензину, бензоелектрична частина системи повинна застосовуватис якомога рідше, тобто проектування такої автономної системи освітлення повинно проводитися в розрахунку, в першу чергу, на застосування фотоелектричної частини системи. Ключові слова: енергозберігаюча система, система вуличного освітлення, енергетичний менеджмент, світлодіод, сонячна батарея, давач. Перелік основних використаних літературних джерел 1. Liu G. Sustainable feasibility of solar powered street lighting systems // Electrical Power and Energy Systems. – 2014. – Vol. 56. – P. 168–174. 2. Khelif A, Talha A, Belhamel M, Arab AH. Feasibility study of hybrid diesel/pv power plants in the southern of algeria: case study on {AFRA} power plant // International Journal on Electric Power Energy Systems. – 2012. – Vol. 43(1). – P. 546–553. 3. Литвиненко А.С. Автономна система освітлення гібридного типу / А.С. Литвиненко, О.М. Діденко, Ю.О. Васильєва, Л.Д. Гуракова, К.І. Іоффе // Светотехника и электроэнергетика. – 2016. ? №1. – С. 12-18. 4. Гуревич В. Свинцово-кислотныеаккумуляторы: устройство, принцип действия, применение // Силоваяэлектроника. ? 2012. ? № 5. 5. Ozadowicz A., Grela J. Energy saving in the street lighting control system – a new approach based on the EN-15232 standard // Energy Efficiency. – 2017. –Vol. 10. –P. 563–576. 6. Корчемний М., Федорейко В., Щербань В. Енергозбереження в агропромисловому комплексі. – Тернопіль: Підручники і посібники, 2001. – 984 с. 7. Bilal B.,Sambou V., Kebe C., Ndiaye P., Ndongo M. Methodology to size an optimal stand-alone pv/wind/diesel/battery system minimizing the levelized cost of energy and the CO2 emissions // Energy Procedia. – 2012. – Vol. 14. – P. 1636-1647. 8. Orejon-Sanchez R. D., Andres Diaz J. R., Gago-Calderon A.Autonomous photovoltaic LED urban street lighting: technical, economic, and social viability analysis based on a case study // Sustainability. – 2021.– Vol. 13(21). – 11746.