Фотоелектрична станція для зарядки електротранспорту малої потужності
Автор: Огребчук Валерій Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Магістерська робота присвячена розробці фотоелектричної станції для за-рядки електротранспорту малої потужності. У роботі розглядаються сучасні підходи до енергозабезпечення авто зарядних станцій (АЗС) на базі сонячних панелей, що дозволяє зменшити залежність від традиційних джерел енергії та забезпечити стабільний розвиток інфраструктури зарядки. У першому розділі розглянуто основні аспекти використання фотоелект-ричних технологій для енергозабезпечення автозарядних станцій на основі со-нячних панелей. Детально розглянуті різні види фотоелементів, зокрема монок-ристалічний, полікристалічний та аморфний кремній. Кожен тип фотоелементів має свої особливості, переваги та обмеження, що визначають їх ефективність в умовах використання в автозарядних станціях. Переваги сонячних панелей, зокрема їх здатність забезпечувати чисту, від-новлювальну енергію, роблять їх ідеальним рішенням для енергозабезпечення автозарядних станцій. Використання сонячних панелей дозволяє знижувати ви-трати на електроенергію, зменшувати викиди парникових газів і покращувати енергоефективність. Завдяки постійному розвитку технологій сонячних панелей та їх інтеграції в інфраструктуру для заряджання електромеханічних засобів пересування, створюється можливість для забезпечення сталого та екологічно чистого енер-гопостачання. Такий підхід дозволяє значно зменшити залежність від традицій-них джерел енергії, сприяючи розвитку сталої мобільності та енергетичних сис-тем. У другому розділі було проведено детальний розрахунок сонячної елект-ростанції для енергозабезпечення електрозаправної станції (ЕАЗС). У процесі роботи було враховано ряд факторів, що визначають ефективність роботи фо-тоелектричної системи та її здатність забезпечувати стабільне енергопостачан-ня. Аналіз баз даних сонячної інсоляції за 2023 рік дозволив оцінити потенціал сонячної енергії для кожного дня в залежності від географічного розташування ЕАЗС. Профіль електричного навантаження ЕАЗС для заряду електротранспорту був ретельно вивчений, щоб оцінити пікові та середні навантаження на систему в різний час доби та в різні пори року. Аналіз електричного навантаження споживачів допоміг зрозуміти варіати-вність споживання енергії в залежності від типу та кількості електротранспор-ту, що заряджається на станції, а також від інших енергоспоживачів. Розрахунок сонячної енергії, що падає на поверхню ЕАЗС, і вибір оптима-льного кута встановлення сонячних панелей сприяли максимальному викорис-танню доступної сонячної енергії, що покращило ефективність системи. Вибір інвертора для фотоелектричної станції ґрунтувався на вимогах до потужності та ефективності перетворення постійного струму в змінний, що не-обхідно для заряджання електротранспорту. Під час визначення необхідної ємності акумуляторних батарей було розра-ховано оптимальну кількість акумуляторів, що забезпечить автономність ЕАЗС у періоди відсутності сонячного світла, зокрема вночі або в похмуру погоду. Останнім етапом розрахунків став вибір кількості сонячних панелей та оп-тимізація їх характеристик. Вибір полікристалічного фотоелектричного елемен-та (ФЕМ) виявився найбільш економічно доцільним рішенням завдяки поєд-нанню доступної вартості та хороших технічних характеристик. Третій розділ зосереджений на забезпечення гарантованості енергопоста-чання авто зарядної станції. Описуються методи зберігання енергії, інтеграція з іншими джерелами живлення та резервними системами, а також технології мо-ніторингу та управління, що дозволяють мінімізувати ризики перебоїв в елект-ропостачанні. Робота надає комплексне рішення для створення ефективної та надійної фотоелектричної зарядної станції для транспорту, що сприяє сталому розвитку екологічно чистого транспорту та зменшує негативний вплив електроенергії на навколишнє середовище. Об’єкт дослідження: процеси генерації та споживання електричної енергії. Предмет дослідження: фотоелектричні станції. Мета дослідження: метою дослідження є обґрунтування використання різних типів сонячних панелей. Основні задачі дослідження: - забезпечення автономного електропостачання автозаправної станції в місті Вараш Рівненської області; - розрахувати сонячну електростанцію; Економічний ефект - полягає в можливості зменшення витрат на оплату елект-ричної енергії з мережі за рахунок енергії, виробленої СЕС. Соціальний ефект – використання сонячних електростанцій дозволяє покращи-ти екологічний стан та забезпечити автономне енергопостачання. 6 Ключові слова: сонячна панель, автозаправна станція, електроспоживання, со-нячна енергія.