Оценка валового технического энергетического ресурса солнечной энергии

Источники информации для оценки величины валового технического энергетического ресурса солнечной энергии. Для разработки программ развития возобновляемой энергетики полезно иметь информацию о величине валового технического ресурса солнечной энергии на территории Российской Федерации.

Валовый технический ресурс солнечной энергии – это часть валового электроэнергетического или теплоэнергетического ресурса этого вида ВИЭ, определяемая исходя из существующих технических возможностей преобразования энергии солнца в электрическую или тепловую энергию с учетом размеров пригодной для этих целей территории.

Технические возможности преобразователя энергии характеризуются их коэффициентами полезного действия.

При оценке валового технического потенциала солнечной электроэнергетики (электроэнергетического потенциала) используются показатели наиболее распространенных в настоящее время (уровень 2015 г.) фотоэлектрических элементов на кремниевой основе, обеспечивающих КПД_ф-эл преобразования энергии первичного источника около 14 % в стандартных условиях тестирования (STC): Облученность 1000 Вт/м² , спектр АМ 1.5, температура 25 ⁰С.

AM1.5 - измеренный на поверхности Земли спектр излучения Солнца при зенитном угле в 48,2 градуса (рис. ).

Рис. . Измеренный на поверхности Земли спектр излучения Солнца АМ1.5

Спектр АМ1.5 был закреплен в международных стандартах для сравнения мощности различных солнечных батарей.

Оценка валового технического ресурса солнечной теплоэнергетики базируется на среднемировых значениях КПД_тепл преобразователей энергии солнца в тепловую энергию, т.е. на средних значениях КПД солнечных коллекторов. Значение этого коэффициента было определено с использование информации доклада программы Solar Heating and Cooling Международного энергетического агентства [72] о площади солнечных коллекторов, установленных в различных странах, годовом количестве солнечной радиации, попадающей на 1 м² поверхности этих коллекторов, и годовой выработке ими тепловой энергии. С учетом технического уровня современных солнечных коллекторов среднее значение коэффициента полезного действия преобразователей солнечной энергии в тепловую энергию КПД_тепл составил 40,6 %.

В этом случае валовый технический электроэнергетический ресурс солнечного излучения может быть оценен как

,

валовый теплоэнергетический ресурс как

.

Валовый топливный технический энергетический ресурс оценивается раздельно для получения электрической и тепловой энергии аналогично соответствующему валовому природному ресурсу:

а) валовый технический топливный электроэнергетический ресурс

б) валовый технический топливный теплоэнергетический ресурс

.

Таблица . Валовые технические энергетические ресурсы солнечной

энергии с дифференциацией по федеральным округам РФ

В таблице 4.1 приведены результаты оценки этих трех видов энергетических ресурсов с дифференциацией по федеральным округам РФ.

Таблица 4.1. Валовые природные и технические энергетические ресурсы солнечной энергии с дифференциацией по федеральным округам РФ