• 5

Глава 5 ОПТИМИЗАЦИЯ СОЛНЕЧНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КОНЦЕНТРАТОРАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ

Применение концентраторов в составе СФЭУ, как уже отмеча­лось, приводит к уменьшению количества дорогих, достаточно тяжелых и в ряде случаев дефицитных СЭ, необходимого для обеспе­чения требуемой выходной электрической мощности установки [1—3]. Кроме того, при использовании концентраторов повышается стойкость СФЭУ к действию внешних факторов, в первую очередь частиц высоких энергий, за счет экранирования фотопреобразова­телей концентраторами [4], а также уменьшения скорости радиа­ционной деградации СЭ при повышении их освещенности и темпера­туры СЭ (см. главу 3). Следствием указанных обстоятельств явля­ется снижение стоимости и массы СФЭУ, увеличение их ресурса, что создает благоприятные предпосылки для удовлетворения воз­растающих потребностей в таких установках при одновременно наблюдающейся тенденции роста их установленной мощности.

Однако применение концентраторов имеет и определенные не­гативные последствия: повышаются требования к точности ориен­тации установок на Солнце, усложняются их конструкция и эксплу­атация, возникает необходимость в специальных мероприятиях для интенсификации отвода тепла от СЭ, чтобы не допустить повышения их рабочей температуры до уровня, приводящего к существенному снижению КПД. Все это в свою очередь приводит к увеличению массы и стоимости СФЭУ, затрудняет достижение требуемого уровня надежности установок и т. п.

Соотношение между положительными и отрицательными эффек­тами применения концентраторов в составе СФЭУ зависит от наз­начения и условий применения установок, их структуры и пара­метров. Разнообразие типов СЭ, предназначенных для преобразова­ния концентрированного солнечного излучения (см. главу 3), и концентрирующих систем (см. главу 4), а также связей между ними предопределяет возможность достаточно широкого выбора различ­ных схем СФЭУ и параметров их основных подсистем и элементов. В связи с этим возникает задача поиска лучшего варианта СФЭУ

для конкретных условий применения с учетом всех достоинств и недостатков, связанных с использованием концентраторов в составе установок данного класса.

Решение этой задачи требует разработки методики математиче­ского моделирования и оптимизации СФЭУ с концентраторами излу­чения, которая до настоящего времени еще не получила развития, соответствующего современному уровню исследований и проекти­рования сложных технических систем. Изложению общего подхода к оптимизации рассматриваемых СФЭУ и его иллюстрации на при­мере установок со слабо- и сильноконцентрирующими системами и посвящена данная глава.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я