Порівняльний аналіз комплектації обладнання сонячних електростанцій різних типів

Abstract

Об’єкт дослідження – сонячні електростанції різного типу. Предмет дослідження – енергетичний та економічний вплив обладнання на сонячні електростанції. Метою роботи є порівняння технічних характеристик обладнання, що використовується для сонячних електростанцій різного типу. Визначити оптимальні конфігурації, вивчити принципи роботи і взаємодії різних компонентів, оцінити ефективність, надійність та масштаби. У дипломній роботі досліджено технічні та економічні аспекти впровадження сонячної електростанції (СЕС) для побутового використання. Основною метою є вивчення існуючих типів СЕС, аналіз принципу їх роботи, а також проєктування ефективної конфігурації системи з урахуванням сучасних умов експлуатації в Україні. У першому розділі наведено класифікацію сонячних електростанцій за місцем встановлення та призначенням виробленої електричної потужності, а також розглянуто базові принципи роботи фотоелектричних систем. У другому розділі проаналізовано основні елементи обладнання: сонячні панелі, інвертори, акумуляторні батареї, монтажні системи та засоби захисту. Також висвітлено технічні характеристики й функціональні особливості їх застосування. Додатково представлено порівняльний аналіз мережевої, автономної та гібридної конфігурацій з оцінкою їх економічної ефективності, рівня автономності та строку окупності. Окрема увага приділена перспективам розвитку сонячної енергетики в Україні з урахуванням кліматичних умов, зокрема для Львівської області. Результати роботи можуть бути використані для проєктування приватних та малих комерційних СЕС, а також у навчальному процесі для підготовки фахівців у сфері відновлюваної енергетики.

Object of research – solar power plants of various types. Subject of research – energy and economic impact of equipment on solar power plants. Purpose of the work – is to compare the technical characteristics of equipment used for solar power plants of various types. To determine the optimal configurations, to study the principles of operation and interaction of various components, to assess efficiency, reliability and scale. The thesis investigates the technical and economic aspects of implementing a solar power plant (SPP) for domestic use. The main goal is to study existing types of SPPs, analyze the principle of their operation, and design an effective system configuration taking into account modern operating conditions in Ukraine. The first section provides a classification of solar power plants by installation location and purpose of the generated electrical power, and also discusses the basic principles of operation of photovoltaic systems. The second section analyzes the main elements of the equipment: solar panels, inverters, batteries, mounting systems and protection devices. The technical characteristics and functional features of their application are also highlighted. Additionally, a comparative analysis of network, autonomous and hybrid configurations is presented with an assessment of their economic efficiency, level of autonomy and payback period. Special attention is paid to the prospects for the development of solar energy in Ukraine, taking into account climatic conditions, in particular for the Lviv region. The results of the work can be used for the design of private and small commercial solar power plants, as well as in the educational process for training specialists in the field of renewable energy.