Департамент образования города Москвы

Государственное бюджетное

общеобразовательное

учреждение города Москвы

«Школа № 1272»

Создание наиболее эффективной модели солнечной

батареи для территории РФ с помощью датчика

слежения за солнцем

Проектная работа

Атавин Александр Викторович, 10 «Б» класс

Руководитель: Сютова Елена Геннадьевна, учитель физики и

математики

г . Москва

2019

Содержание

Введение…………………………………………………………….3-7

Глава 1. Строение и Свойства солнечных батарей

1 . В общих чертах о солнечных батареях...............................8-9

2. Как работают солнечные батареи.........................................10-11

3. Виды солнечных батарей и их эффективность ....................12-14

Глава 2. Датчик слежения за солнцем и его влияние на эффективность

работы солнечной батареи.........................................................15

Глава 3. Моделирование солнечной батареи

1. Создание модели обычной солнечной батареи....................16-17

2. Доработка СБ датчиком слежения за солнцем.....................17-19

3. Настройка модели СБ под определенные условия...............19-20

Выводы........................................................................................

Список используемой литературы..........................................

Приложения................................................................................

Введение

Без источников энергии жизнь человека трудно себе представить.

Традиционные источники энергии — нефть, газ, каменный уголь, дрова — со

временем иссякнут. Многие люди уверены, это произойдет в ближайшее

столетие и этого никак не избежать. Проблема перехода от традиционных

углеводородных источников энергии — дерева, угля, нефти, газа —

становится все более актуальной с каждым годом. И дело не в том что

традиционные источники истощаются, хотя и этот аспект проблемы

немаловажен. Существует также грандиозная экологическая проблема. При

Сжигании углеводородного топлива происходят выбросы огромного

количества газов и веществ, ухудшающих Экологию и среду обитания

человека, затем здоровье его и его близких. Именно поэтому в ближайшие пять

лет мы видим изменения на улицах крупных европейских городов, появляются

солнечные батареи, ветряки и другие виды выработки альтернативной

энергии. Данная проблема загрязнения очень актуальна в крупных

мегаполисах. Для удобной жизни жителей, и в частности обеспечения их

электроэнергией и отоплением, необходимо огромное количество энергии.

Так, например, лишь за март 2018 года жители Москвы и Московской области

потратили около 9974,2 млн кВт∙ч. Это количество энергии необходимо

вырабатывать в короткие сроки и желательно недорогим образом. В данной

ситуации отлично подходит ТЭС, тепловая электростанция, работающая на

принципе сжигания угля и других углеводородных топлив, которая является

давним пережитком индустриализации начала 20 века, однако помогает

вырабатывать огромное количество энергии за небольшую цену. Именно по

этой причине даже в наше время основным источником обеспечения энергией

города является ТЭС. Использование атомной энергии, на которую

возлагались большие надежды, тоже не панацея, потому что тоже порождает

проблемы, связанные с экологией — вспомните сообщения о катастрофах на

атомных станциях.

Поэтому так важно найти новые источники энергии, не связанные с

углеводородным или ядерным топливом, более безопасные с экологической

точки зрения. В мире уже наметился существенный прогресс в использовании

альтернативных, возобновляемых источников энергии. Однако далеко не все

еще понимают важность и актуальность этой проблемы. И требуются

значительные усилия по пропаганде альтернативной энергетики, пояснению

ее преимуществ и развеиванию сложившихся предрассудков.

Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов

получения, передачи и использования энергии, которые распространены не

так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за

выгодности их использования и, как правило, низком риске причинения вреда

окружающей среде. Приручив энергию земли, воды, ветра и солнца, мы

перестанем загрязнять окружающую среду и сэкономим ценные ископаемые

ресурсы. Человечество постоянно открывает все новые источники энергии и

изобретает новые способы ее выработки. Люди научились добывать энергию

при помощи океанских волн и течений, теплых подземных источников,

солнечных лучей, порывов ветра. Энергию вырабатывают из рисовой шелухи,

банановой кожуры. Можно не сомневаться, что в будущем наши потомки

полностью перейдут на альтернативные источники энергии и энергетика

станет экологически чистой и абсолютно безопасной для природы и человека.

Будущее энергетики – это чистая энергия возобновляемых природных

ресурсов.

Российской федерации, как одному из ведущих государств в сфере новых

технологий, необходимо также прогрессировать в сфере Альтернативной

энергетики и переходить на новый этап энергообеспечения страны, уменьшая

использование традиционной энергетики, загрязняющей природу. Самым

рациональным источником альтернативной энергии для нашей страны, я

считаю Солнечную энергию. Солнечная энергетика – направление

нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании

солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечную

энергию в большинстве случаев получают с помощью солнечных батарей.

Наша страна имеет огромную территорию, также включающую в себя

места, где погода безоблачна больше половины года, что можно выгодно

использовать при выработке солнечной энергии. Таким образом, можно

поставить Солнечные электростанции на территориях Крыма, Кавказа и

Предкавказья. В горной местности это будет также очень актуальной

технологией.

Гипотеза: Датчик слежения за солнцем поможет увеличить эффективность

выработки солнечной энергии для солнечной батареи.

Цель: Создать наиболее эффективную модель солнечной батареи для

территории РФ.

Задачи:

• Изучить строение и принцип работы солнечной батареи

• Создать модель простейшей солнечной батареи

• Усовершенствовать данную солнечную батарею датчиком слежения за

солнцем для определенной территории РФ

• Подстроить работу данной солнечной батареи под погодные условия

определенной территории РФ

Объект исследования: Солнечные батареи. Эффективность солнечных

батарей.

Предмет исследования: Эффективность солнечных батарей.

Методы исследования:

1.Поиск информации в интернете о строении солнечных батарей

2.Анализ и работа с найденным материалом

3. Создание прототипа модели

Команда проекта:

Дорожная карта проекта:

Направление

работы,

ключевые

задачи \ Сроки

сентябрь октябрь ноябрь декабр

ь

Формулировка

целей, задач

Введение в

тематику

проекта.

Теоретические

основы

Изучение

литератур

ы и выбор

темы

проекта

Посещение

форума

Энергетически

й ЭКСПО 2020

Сбор и

структурировани

е информации о

видах СЭС,

строении и

принципах

работы, Анализ

данных

Изучение

информации,

полученной на

форуме,

Анализ

данных

Первичное

структурировани

е информации о

видах СЭС,

строении и

принципах их

работы

Создание схемы

простейшей

СЭС

Доработка

схемы

простейшей

СЭС датчиком

слежения за

солнцем и

подключение к

электросети

ФИО ОУ и класс /

организация и

должность

Функция в

проекте

Задачи в проекте

Сютова Елена

Геннадьевна

Учитель

физики в

ГБОУ № 1272

Научный

руководитель

1. Организация

работы проектной

команды

2. Обеспечение

ресурсами

3. Научное

сопровождение

Атавин

Александр

Викторович

ГБОУ № 1272,

10 «В»

Инженер-

конструктор

Усовершенствование

СЭС, техническая часть

Выбор региона

для

максимальной

эффективности

работы СЭС

Подготовка к

итоговой

конференции

Список оборудования для создания модели датчика слежения за

солнцем:

Комплектующие Количества

Операционный

усилитель

2шт.

Двигатель 1шт.

Аккумуляторы 1шт.

Фото-резисторы 2шт.

Диоды 4шт.

Транзисторы 4шт.

Подстроечные

резисторы

2шт.

Солнечные батареи, их строение и свойства

Солнечные панели — эффективный источник энергии, который уже

длительное время используется во многих странах мира в качестве

альтернативной возможности получать тепло и свет экологически чистым

способом. Особенно привлекательны они для людей, которые ценят чистоту

окружающей среды и являются активными сторонниками ее сохранения.

Эффективное преобразование бесплатных лучей солнца в энергию, которую

можно использовать для электроснабжения жилья и иных объектов, – заветная

мечта многих апологетов зеленой энергетики.

Первые попытки использования энергии солнца для получения электричества

были предприняты еще в середине двадцатого века. Тогда ведущие страны

мира предпринимали попытки строительства эффективных термальных

электростанций. Концепция термальной электростанции подразумевает

использование концентрированных солнечных лучей для нагревания воды до

состояния пара, который, в свою очередь, вращал турбины электрического

генератора. Поскольку такая электростанция работала по принципу

трансформации энергии, ее КПД был минимален. Современный принцип

работы солнечной батареи был открыт еще в 1839 году физиком по имени

Александр Беккерель. В 1873 году был изобретен первый полупроводник,

который сделал возможным реализовать принцип работы солнечной батареи

на практике.

Областей применения солнечных батарей становится все больше и больше с

каждым днем. Эти устройства с огромным успехом работают в сфере

промышленности, сельского хозяйства, военно-космических отраслях и даже

в быту. К сожалению, линии электропередач, опутавшие большую часть

нашей планеты, всё ещё не могут добраться в самые труднодоступные уголки,

которые подключать к ресурсам электростанций оказывается дороже, чем

установить солнечную батарею, преобразующую в электроэнергию обычный

дневной свет. Именно это так называемые солнечные панели спасают

автономные села от дефицита электричества. Однако данная технология

может накапливать энергию лишь днем, что является большим минусом для

территорий с плохими климатическими условиями. Солнечные батареи

оказались практически единственным источником электроэнергии за

пределами Земли. Ими оснащаются все космические аппараты. Когда Солнце

освещает их, они вырабатывают электроэнергию, которая аккумулируется

бортовыми батареями и используется для питания оборудования в тех местах,

где свет недосягаем. В отличие от атомных электрогенераторов они не

выделяют вредных веществ. Солнечные батареи нашли применение и в

наземном транспорте. Компания Toyota стартовала продажи своей модели

Prius, оборудованной гибридным двигателем. На крыше автомобиля нового

поколения располагаются солнечные батареи, от которых тот при внезапно

закончившемся топливе сможет проехать ещё километров 5.

В современных высотных зданиях солнечные панели помогают выработать

более 50 процентов энергии, которую потребляет здание. В нашей стране

количество солнечных батарей увеличивается из-за автономности фото-

панелей.

Строение и принцип работы солнечной батареи

Вначале следует разобраться в существующих разновидностях оборудования

для гелиоэнергетики. Солнечные батареи и солнечные коллекторы – это два

принципиально разных устройства. Оба они преобразуют энергию лучей

солнца. Однако в первом случае на выходе потребитель получает энергию

электрическую, а во втором тепловую в виде нагретого теплоносителя, т.е.

солнечные панели используют для отопления дома. Далее, необходимо

понять, что же подразумевается под словом «батарея». Солнечные батареи

предназначены исключительно для генерации электрического тока. Он, в свою

очередь, накапливается для снабжения дома электричеством ночью, когда

солнце опускается за горизонт, уже в присутствующих дополнительно в схеме

энергообеспечения объекта аккумуляторах.

Конструкция солнечной батареи очень проста. Корпус исполняет

исключительно практическую функцию – сдерживания конструкции.

Основным элементом солнечной панели являются блоки преобразователей.

Это и есть фотоэлемент, состоящий из материала-полупроводника, которым

является кремний. Можно сказать, что состоят солнечные батареи, устройство

и принцип работы которых всегда одинаковый, из каркаса и двух тонких слоев

кремния, который может быть нанесен на поверхность, как

монокристаллическим, так и поликристаллическим методом. В большинстве

солнечных электростанций используется простой принцип взаимодействия

двух фото-панелей, первая пластина имеет избыток валентных электронов, у

второй же, наоборот, их недостаточно. В итоге, в полупроводнике есть слой

отрицательно заряженный и слой положительно заряженный, т.е. слои «n» и

«p». На самой границе соприкосновения этих пластин находится зона

запирающего слоя. Этот слой препятствует переходу избыточных электронов

из слоя «n» в слой «p», где электронов не хватает (места с отсутствующими

электронами называют дырками). Если подключить к подобному

полупроводнику внешний источник питания («+» к «p» и «-» к «n»), то

внешнее электрическое поле заставит электроны преодолеть замыкающую

зону и через проводник потечет ток. Сила электрического тока, который может

генерировать солнечный элемент, изменяется пропорционально количеству

захваченных поверхностью фотоэлемента фотонов. Этот показатель, в свою

очередь, также зависит от множества дополнительных факторов:

интенсивности светового излучения, площади фотоэлемента, времени

эксплуатации, КПД устройства, зависит от температуры (при ее повышении,

проводимость фотоэлемента значительно падает). Вот почему нужно помнить

о следующем: солнечные элементы (фотоэлементы, батареи) не способны

быть очень мощными, они не могут работать в непрерывном режиме (через

естественную смену дня и ночи), для стабилизации основных параметров -

силы тока и напряжения - появляется необходимость в использовании

дополнительных устройств (стабилизаторы, аккумуляторы и т.д.).

Для того чтобы использовать энергию в требующийся хозяину отрезок

времени, в схему включают аккумуляторы для солнечных батарей. Они очень

важны для солнечных электростанций, так как цикл работы солнечной батареи

ограничивается отрезком дня, когда солнечные лучи попадают на

фотоэлемент. Аккумулятор накапливает ту энергию, которая накопилась за

день в результате работы солнечной фото-панели и не дает расходовать ее

попусту.

Виды солнечных батарей и их эффективность

КПД оборудования зависит во многом от чистоты кремния и ориентации его

кристаллов. Именно эти параметры пытаются улучшить инженеры последние

десятилетия. Основной проблемой при этом является высокая стоимость

процессов, которые лежат в основе очищения кремния и расположения

кристаллов в одном направлении на всей панели. Считается, что большая

половина солнечных батарей имеют КПД близкий к 20 %, хотя многие ученые

и исследователи склоняются к цифре в 10 %. Наиболее эффективными

являются солнечные батареи, изготовленные на основе поликристалла или

монокристалла кремния, причем вторые из-за дешевизны набирают

популярность с каждым днем.

По типу рабочего фотоэлектрического слоя солнечные батареи разделяются на

такие разновидности:

1. Кремниевые: поликристаллические, монокристаллические и аморфные

2. Теллурий – кадмиевые

3. На основе селенида индия - меди – галлия

4. Полимерные

5. Органические

6. На основе арсенида галлия

7. Комбинированные и многослойные

Больший интерес для потребителя представляют первые два типа. Остальные

виды солнечных фото-панелей имеют даже больший КПД, однако из-за цены

не являются привлекательными для клиента.

Монокристаллические кремниевые панели

Современные монокристаллические кремниевые пластины (mono-Si) имеют

равномерный темно-синий цвет по всей поверхности. Для их производства

используется наиболее чистый кремний. Монокристаллические фотоэлементы

среди всех кремниевых пластин имеют самую высокую цену, но обеспечивают

и наилучший КПД.

К преимуществам Монокристаллических панелей относятся:

1. Высокий КПД 17-25%

2. Компактность – меньшая площадь размещения оборудования из расчета

на единицу мощности, по сравнению с поликристаллическими

кремниевыми панелями

3. Долговечность – срок службы 25 лет в среднем

Недостатков у батареи немного:

1. Высокая стоимость и длительная окупаемость

2. Чувствительность к загрязнению

Данные установки более предпочтительно устанавливать поближе к солнцу,

то есть в районе экватора или в горах, где количество солнечных дней больше,

чем в обычных условиях.

Поликристаллические солнечные батареи

Поликристаллические кремниевые панели (multi-Si) имеют неравномерный по

интенсивности синий окрас из-за разносторонней ориентированности

кристаллов. Чистота кремния, используемого при их производстве, несколько

ниже, чем у монокристаллических аналогов. Разнонаправленность кристаллов

обеспечивает высокий КПД при рассеянном свете – 12-18%. Он ниже, чем в

однонаправленных кристаллах, но в условиях пасмурной погоды такие панели

оказываются более эффективны. Поликристаллические панели не требуют

постоянной ориентации в сторону солнца, поэтому для их размещения активно

используются крыши домов и промышленных зданий.

К достоинствам солнечных батарей с разнонаправленными кристаллами

относят:

1. Высокая эффективность в условиях рассеянного света

2. Возможность монтажа на крышах зданий

3. Меньшая стоимость по сравнению с монокристаллическими панелями

4. Длительность эксплуатации – малое падение эффективности с течением

времени

Недостатки: Пониженный КПД (12-18%), Относительная громоздкость

Солнечные панели из аморфного кремния

Механизм производства солнечных панелей из аморфного кремния

принципиально отличается от изготовления кристаллических

фотоэлектрических элементов. Здесь используется не чистый неметалл, а его

гидрид, горячие пары которого осаждаются на подложку. На данный момент

существует уже три поколения солнечных батарей из аморфного кремния, с

самым большим КПД около 14%, но из-за своей цены пока что не являются

привлекательными для среднестатистического потребителя. Физико-

химическая структура аморфного кремния позволяет максимально поглощать

фотоны слабого рассеянного света для генерации электроэнергии. Поэтому

такие панели удобны для применения в северных районах с большими

свободными площадями. Не снижается эффективность батарей на основе

аморфного кремния и при высокой температуре, хотя они и уступают по этому

параметру панелям из арсенида галлия.

Подытоживая можно указать основные плюсы:

1. Универсальность – возможность изготовления гибких и тонких

панелей, монтаж батарей на любые архитектурные формы.

2. Высокий КПД при рассеянном свете

3. Стабильная работа при высоких температурах

4. Простота и надежность конструкции

Устройство слежения за солнцем. Датчик слежения за

солнцем.

Как известно, КПД солнечной панели максимально при попадании на нее

прямых солнечных лучей. Но т.к. солнце постоянно движется по горизонту, то

КПД солнечных батарей сильно падает, когда солнечные лучи падают на

панель под углом. Чтобы повысить КПД солнечных панелей, применяются

системы следящие за солнцем и автоматически поворачивающие солнечную

панель для попадания прямых лучей. Чтобы сильно увеличить эффективность

солнечной батареи, предлагаю доработать ее устройством слежения за

солнцем или по-научному solar tracker. Схема трэкера проста, компактна и ее

можно легко собрать своими руками. Для определения позиции солнца,

используются два фоторезистора. Мотор включен по схеме H-моста (H-

bridge), который позволяет коммутировать ток до 500 мА при напряжении

питания 6-15В. В темноте, устройство также работоспособно и будет

поворачивать моторчик на наиболее яркий источник света.

Ниже представлена очень простая схема данного устройства:

Данная схема состоит из микросхемы операционного усилителя,

транзисторов, фоторезисторов(LDR), диодов, и подстроечных резисторов. Из

схемы видно, что мотор приводится в движение при разных значениях на

выходах IC1a и IC1b. После остановки мотора, он продолжает вращаться из-за

вращательного момента. Вследствие этого мотор еще какое-то время

генерирует мощность, которая может вывезти транзисторы из строя. Для

защиты транзисторов мы используем 4 диода.

Создание информационной модели солнечной батареи

Для того чтобы каждый потребитель мог увеличить эффективность своей

батареи, считаю необходимым взять и доработать самый распространенный

вид солнечных батарей, монокристаллический. Эта разновидность солнечных

панелей имеет также самый высокий КПД среди своих конкурентов. Для

начала необходимо определиться из чего собственно будет состоять ваша

«солнечная электростанция». В основном их используют для двух задач:

накопления энергии на будущее или траты этой энергии прямо сейчас. В

первом случае энергия накапливается на носитель(аккумулятор), во втором

случае ток просто подается на электрический прибор и тратится в эту же

секунду. Самым частым методом использования энергии солнечных батарей

является накопление. Именно из-за этого я и сочту верным создавать рабочую

схему солнечной батареи с максимальной эффективностью именно для

автономных загородных объектов.

Создание модели обычной солнечной электростанции

Основные части из которых состоит СЭС:

1. Батареи(панели), преобразующие солнечное излучение в ток

постоянного напряжения

2. Котроллер, регулирующий заряд АКБ(аккумулятор)

3. Блок аккумуляторных батарей

4. Инвертор, преобразующий напряжение АКБ в 220 В

Данная конструкция СЭС рассчитана на работу в погодных условиях от -35 до +80 градусов. Так что данная система будет одинаково работоспособна вне

зависимости от сезона. Самым главным фактором, влияющим на

эффективность данной схемы является рассеянность солнечных лучей, и

мощность солнечного излучения.

С задачей солнечной панели мы уже разобрались ранее, а ее эффективность

мы повысим в следующей главе, используя доработку датчиком слежения за

солнцем. Контроллер выполняет насколько функций. Кроме основной –

автоматической регулировки заряда АКБ, контроллер регулирует подачу

энергии от солнечных батарей, предохраняя тем самым аккумулятор от

полной разрядки. При полном заряде контроллер автоматически отключает

АКБ от системы. Современные устройства оборудованы панелью управления

с дисплеем, показывающим напряжение батарей. Для самодельных

гелиосистем лучшим выбором являются гелиевые аккумуляторы,

отличающиеся сроком бесперебойного функционирования 10-12 лет. После

10-летней работы их емкость уменьшается примерно на 15-25 %. Это

необслуживаемые и абсолютно безопасные устройства, не выделяющие

вредных веществ. Задача инверторов – преобразовывать постоянное

напряжение от АКБ в переменное напряжение 220 В.

Подключение

Аккумуляторы занимают в сети четко определенное место. Они подключены

к солнечным панелям не напрямую, а через контроллер, который регулирует

их загрузку/разгрузку. С другой стороны, аккумуляторный блок

подсоединяют к инвертору, преобразующему ток. То есть, сначала

производим подключение аккумулятор – контроллер (Это производится

намеренно, чтобы проверить, как прибор выявит номинальное напряжение

сети (стандартные значения – 12 В, 24 В). При соединении с АКБ используют

первую пару клемм), затем контроллер – солнечные батареи. И уже после

этого всего соединяем аккумулятор и инвертор.

Доработка СЭС датчиком слежения за солнцем

Гелиостат, или по-другому, трекер - это такое устройство для слежения за

солнцем, в нашем случае для поворота солнечных панелей, что бы они всегда

были перпендикулярно солнцу. Ведь не секрет, что именно в таком

случае солнечная панель отдаёт максимальную мощность. На схеме вверху

устройство слежения за солнцем использует импульсивное регулирование и

без всякой помощи человека способна регулировать свое положение в

пространстве, по наилучшей освещенности. Схема гелиостата состоит из

тактового генератора (DD1.1, DD1.2), двух интегрирующих цепей (VD1R2C2,

VD2R3C3), такого же числа формирователей (DD1.3, DD1.4), цифрового

компаратора (DD2), двух инверторов (DD1.5, DD1.6) и транзисторного

коммутатора (VT1—VT6) направления вращения электродвигателя М1,

управляющего поворотом платформы, на которой установлена солнечная

батарея.

С поступлением питания генератор вырабатывает тактовые импульсы,

следующие с частотой 300 Гц. При работе устройства сравниваются

длительности импульсов, сформированных инверторами DD1.3, DD1.4 и

интегрирующими цепями VD1R2C2, VD2R3C3. Их крутизна меняется в

зависимости от постоянной времени интегрирования, которая, в свою очередь,

зависит от освещенности фотодиодов VD1 и VD2 (ток зарядки конденсаторов

пропорционален освещенности фотодиодов). Сигналы с выходов

интегрирующих цепей поступают на формирователи уровня DD1.3, DD1.4 и

далее — на цифровой компаратор, выполненный на элементах микросхемы

DD2. В зависимости от соотношения длительностей импульсов, поступающих

на входы компаратора, сигнал низкого уровня появляется на выходе элемента

DD2.3 или DD2.4. При равной освещенности фотодиодов на обоих выходах

компаратора присутствуют сигналы высокого уровня. Инверторы DD1.5 и

DD1.6 необходимы для управления транзисторами VT1 и VT2. Высокий

уровень сигнала на выходе первого инвертора открывает транзистор VT1, на

выходе второго — VT2. Нагрузками этих транзисторов являются ключи на

мощных транзисторах VT3, VT6 и VT4, VT5, которые коммутируют

напряжение питания электродвигателя М1. Цепи R4C4R6 и R5C5R7

сглаживают пульсации на базах управляющих транзисторов VT1

HVT2. Направление поворота солнечной батареи зависит от полярности

подключения к питанию. Цифровой компаратор оберегает систему и

обеспечивает ее надежность, не позволяя открыться единовременно всем

ключевым транзисторам.

С появлением солнца на горизонте освещенность фотодиодов окажется

различной, и солнечная фото-панель начнет поворачиваться с запада на

восток. По мере уменьшения разницы в длительностях импульсов

формирователей, будет уменьшаться длительность результирующего

импульса, и скорость поворота солнечной батареи плавно будет замедляться,

что обеспечит ее точное позиционирование на солнце. Таким образом, при

импульсном вращении вала электродвигателя можно передавать солнечной

батарее наклон с перпендикуляром солнечных лучей без применения

редуктора. Когда наступят сумерки батарея перейдет в «дежурный режим» с

потреблением тока 1,2 мА в час.

Настройка СЭС под территорию Крыма

Я решил выбрать именно этот регион для СЭС, так как в этом месте одно из

самых больших количество солнечных дней в году, а если точно около 245.

Также этот регион обладает всеми предпосылками в развитии энергетики,

большое количество горных хребтов и возвышенностей с плоскогорьями,

также обширные степи, огромное количество бесхозных земель, которые

могли бы использоваться для выработки чистой энергии. Ранее во времена

СССР уже была построена огромная СЭС, но в середине 90-х разграблена в

результате исторических происшествий. Так что было бы логично развивать

этот регион, к тому же сказать, совсем новый в составе РФ, и хорошо

инвестируемый. Проблема автономной добычи энергии стала для Крыма

основной в периоды «блэк-аута» 2014-2016 годов, и в короткие сроки были

построена 2 ТЭС, обеспечивающие полуостров по сей день. С таким

потенциалом в сфере выработки чистой энергии просто необходимо начать

развивать этот регион с точки зрения альтернативной энергетики. Уже в наши

дни в Крыму построили самую мощную в мире солнечную электростанцию с

общей мощностью в 105мегаватт. Она называется «Перово» и находится в

степном районе Бахчисарая.

Если говорить о самых освещаемых местах в Крыму, то сразу можно

упомянуть район дороги Симферополь – Джанкой, где находится широчайшая

степь, которая по сути своей ничему не служит в наши дни. В данной

местности можно построить такое множество СЭС, что они будут способны

экспортировать энергию во все регионы России, после чего Крым станет

мастодонтом в сфере энергетики. Следующим местом, которое может

послужить для выработки солнечной энергии, может стать горный массив

Бабуган-яйла, расположенный на ЮБК (Южный Берег Крыма). Этот массив с

широким плоскогорьем на вершине, простирается на 400 км. Не менее

весомым аргументом будет наличие множества населенных пунктов вблизи,

которые смогут организовывать работу СЭС. Высота данного горного массива

равна 1 км над уровнем моря, что резко повышает КПД СЭС на 1-3%.

Выводы

Итак, в результате моего исследования я смог создать солнечную

батарею(СЭС), с максимально высокой эффективностью при помощи датчика

слежения. Моя разработка поможет перейти нашему миру, в частности РФ на

более чистый вид выработки энергии. Данная информационная модель может

быть легко и недорого воплощена в жизнь. Также я постарался вовлечь

читателя в мини-курс гелио-энергетики, постарался вкратце объяснить

принцип и строение солнечных батарей. Одной из моих главных целей я

считаю привлечение внимания к ресурсам страны, развитие регионов, а также

развитие экологии на нашей родине. Хотелось бы чтобы Россия была

современной страной и шла в ногу с современным миром.

Список литературы

1. https://mbhn.ru/solnechnye-batarei

2. https://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/princip-raboty-solnechnoj-batarei.html

3. https://naked-science.ru/article/nakedscience/how-solar-cells-work

. 4. (https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-alternativnie-istochniki-energii-

2822405.html)

https://altenergiya.ru/apologiya

https://alternativaenergy.fosite.ru/blog/167172/328314_%D0%97%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%

D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%

82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0 HYPERLINK

"https://alternativaenergy.fosite.ru/blog/167172/328314_%D0%97%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5

%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1

%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5

%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8"%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8

https://klona.ua/portfolio/3d-vizualizaciya/3d-modelirovanie-solnechnih-batarei

https://radiofishka.in.ua/ru/content/prostaya-shema-solnechnogo-zaryadnogo-ustroystva

http://ate-m.by/infocentr/news/noveyshiy-programmiruemyy-simulyator-solnechnoy-batarei-serii-

62000h-s/

https://avenston.com/ru/articles/performance-modeling-tools-overview/

https://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/vidy-solnechnyx-batarej.html

http://yandex.ru/clck/jsredir?bu=haaa3z&from=yandex.ru%3Bsearch%2F%3Bweb%3B%3B&text=&etext

=2202.329GXa-SYZ3n2IP76r-

fhpr02Fz3XNPw5Bz4NXyliR2LLuiDzWUEFGBd334gms9ednFoaW5nanBtbnB4anNpbw.e808da8517c095af

d17ccaf1cdf41a8142090961&uuid=&state=jLT9ScZ_wbo,&&cst=AiuY0DBWFJ5fN_r-AEszk55Va-

a4HaQKpOtyTn9Ibiqwy6Cd3PP0AfxPdIWFB7VI-5ZEFxcuYlE4zDT7poH2TJPdtO-

R39crmJg2zcwacbxk0UzzqCed3pRzhZoCzAQ7O8fIr0Aaf9tITRjFaKh8EfMbZpzbCuaITWBa36g4H_5Bqq2T_

3dRHgjuzIob9IHkopXgOYFIQoQj7yf_8Ae5zogf6sbLBZmsYpHaMUz3fv1LnT6cvA0vFGVgqncHlkSGp6iykCH

5wk2DtcMH2G4lDKsuOF_nYNHw3qYZv7HQglapstxnKZaEsasdTodb0pTZipLG4DrE_KSJpCFRq-

JwYK8blwY0_pPWypB5MhCQHKoFi06blhYgie1GTLTexmpllutrD7eJ2LeNL9jx5WdqFLEEKogjiGUv&data=Ul

NrNmk5WktYejY4cHFySjRXSWhXQzdLY3hSTVNzV2ZCVXgzZzFIWmJXenZzcWVyWFlYWkdwbmg5WlpYQU

5fYWpfOThGUHlkRmdaOEQ3S1dKNjZfZ0dJcnRMdXVyc2d1eEJFRFFFVGlibkUs&sign=41dbe3f53be6079b7

440e0c15c9f921c&keyno=0&b64e=2&ref=orjY4mGPRjk5boDnW0uvlrrd71vZw9kpVBUyA8nmgRH5pjAsQ

9jushKg2JHiyPJKxPv-924qz0PE69J57o6hOtzB-9LgN6hvwFkeRZ-

4rPo2xtu7f5ZKT9BMqwz42iwNVjsoboKYu2XhMczm_hp4NMhciGB1mL3_nUxulPpJaMWwkI7mwOW8cVx

Aa8qLH1Qj7Rj9ZfdIZVo4ktDEEYYzCg,,&l10n=ru&rp=1&cts=1580189520052%40%40events%3D%5B%7B

%22event%22%3A%22click%22%2C%22id%22%3A%22haaa3z%22%2C%22cts%22%3A1580189520052%