Solar PV Land Use - A Review/ru

Данные проекта
Тип
Авторы	Коами Сулейман Хайбо
Расположение	Лондон , Онтарио
Статус
Годы
Манифест ОХ	Скачать

Читатели, пожалуйста!!

Любые комментарии, включая дополнительные ресурсы/статьи/ссылки и т. д., приветствуются на странице обсуждения. Статьи можно добавлять в соответствующие разделы, если они расположены в хронологическом порядке со всей информацией о цитировании и кратким обзором или аннотацией. Спасибо.

фона

литературы

Потенциальные потребности в земле и связанные с этим изменения в землепользовании, а также выбросы солнечной энергии ^{[ 1 ]}

Аннотация

Хотя переход к возобновляемым источникам энергии усилит глобальную конкуренцию за землю, потенциальные последствия использования солнечной энергии остаются неизученными. В данной работе рассчитаны потенциальные потребности в земельных участках под солнечную энергетику и связанные с этим выбросы от изменения землепользования для ЕС, Индии, Японии и Южной Кореи. Разработан новый метод в рамках интегрированной модели оценки, которая связывает социально-экономические, энергетические, земельные и климатические системы. При доле солнечной энергии в 25–80% в энергетическом балансе этих регионов к 2050 году мы обнаружили, что солнечная энергия может занять 0,5–5% от общей площади земель. Результирующие изменения в землепользовании, включая косвенные эффекты, вероятно, приведут к чистому выбросу углерода в диапазоне от 0 до 50 г CO2/кВт·ч в зависимости от региона, масштаба расширения, эффективности солнечных технологий и методов управления земельными ресурсами в солнечных парках. Следовательно, необходимо обеспечить скоординированное планирование и регулирование новых инфраструктур солнечной энергетики, чтобы избежать значительного увеличения выбросов в течение их жизненного цикла за счет потерь углерода в наземных экосистемах.

Основные выводы

Введение
- Плотность энергии возобновляемых источников < ископаемое топливо -> другие предоставленные источники
- Переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии усиливает конкуренцию за землю -> предоставлены другие ссылки
- Эффективность использования земель под солнечные и концентрированные солнечные электростанции ниже, чем предполагалось ранее -> предоставлены другие источники
- Ограничения крупномасштабных проектов в области солнечной энергетики (USSE):
  - ресурс
  - Географические и нормативные аспекты: человеческие сообщества, биоразнообразие, сельское хозяйство, лесное хозяйство, круговорот углерода.
- Цель: количественная оценка потенциального использования земель под солнечные электростанции, установленные до 2050 года в ЕС, Индии, Японии и Южной Корее.
Результаты
- Доля солнечного излучения: от 25 до 80 %.
  - ЕС: от 0,5 до 2,8 % занимаемой территории.
  - Индия: занятость земель составляет от 0,3 до 1,4 %.
  - Япония + Южная Корея: от 1,5 до 5,2 % занимаемой территории
- Изменение растительного покрова:
  - перемещение существующих сельскохозяйственных земель + лесной покров
  - Отсутствие перемещения населения на необрабатываемых землях
  - Первоначальное перемещение населения привело к использованию необработанных земель (как на местном, так и на глобальном уровне) -> перемещение посевов в районы с более низкой урожайностью.
  - Эффект варьируется в зависимости от региона.
Обсуждение
- Высокая доля солнечной энергии -> значительные земельные участки под застройку
- Солнечная энергетика конкурирует с:
  - пахотные земли + управляемый лес -> уровень внутреннего потребления
  - неуправляемые леса -> в глобальном масштабе
- Изменения в растительном покрове => увеличение выбросов парниковых газов + потеря биоразнообразия
- Если засеять солнечную площадку травами и пастбищами, то можно сократить выбросы или даже добиться их полного отсутствия.
- Системы агровольтаики в комплект не входят.
Методы: Комплексное моделирование оценки

Оценка землепользования и потенциальных конфликтов в сфере солнечной и наземной ветроэнергетики в Японии ^{[ 2 ]}

Аннотация

В данном исследовании были определены территории, пригодные для размещения фотоэлектрических (ФЭ) и наземных ветроэнергетических установок, с минимальным или полным отсутствием конкурирующих видов землепользования. Все смежные земли в Японии были классифицированы на 15 независимых типов землепользования в соответствии с уровнем их регулирования. Четыре типа были определены как зоны с мягкими ограничениями, пригодные для развития: опустошенные сельскохозяйственные угодья, пастбища, незастроенные земли и кустарниковые заросли. Запрещенные законом земли в природных заповедниках были исключены из этих зон. Оставшаяся территория была признана пригодной для размещения обеих возобновляемых источников энергии. Анализ с помощью географических информационных систем (ГИС) показал, что общая площадь земель, доступных для развития ФЭ и ветроэнергетики, составляет 3428 км² или 0,9% от всех смежных земель в Японии. На 72% этой площади эти системы могут конкурировать с другими проектами развития, включая друг с другом. С учетом таких факторов, как спрос на электроэнергию и уклон местности, установка наземных ветротурбин в зонах конкурирующего развития оказывается важной. Если бы в районах с конкурирующей застройкой были установлены наземные ветровые электростанции мощностью 25 ГВт, а в районах без конкуренции — солнечные электростанции мощностью 64 ГВт, это привело бы к выработке 130,2 ТВт·ч/год, что составляет 15% от общего годового спроса на электроэнергию в Японии в 2018 году.

Основные выводы

Введение
- Если стоимость солнечных и ветровых электростанций продолжит снижаться, у Японии появится возможность выполнить Парижское соглашение к 2050 году.
- Увеличение мощности фотоэлектрических систем => негативное воздействие на дикую природу
- Устанавливайте фотоэлектрические системы в районах с небольшим количеством или полным отсутствием конкурирующих видов использования.
- В предыдущих исследованиях не рассматривались земельные конфликты в Японии (солнечные электростанции против ветроэнергетических установок; солнечные электростанции против охраняемых территорий и т. д.).
- Цель: использование ГИС для оценки и визуализации общей площади земель, доступных для производства солнечной и наземной ветровой энергии.
Результаты
- Предоставляет данные о площади земель, доступных для размещения солнечных и ветровых электростанций, а также о конфликтных площадях, обращенных к солнечным и ветровым электростанциям.
- Солнечные батареи конкурируют с ветряными турбинами на 72% доступных земельных участков.
Обсуждение
- Наклон местности затрудняет размещение фотоэлектрических систем -> приведен пример.
- Фотоэлектрические системы эффективнее ветротурбин по показателю использования площади (в Японии в 2 раза).
- При оценке фотоэлектрических систем нельзя игнорировать конфликты землепользования.
Методы:
- Подход на основе ГИС для оценки доступной площади с использованием упрощенного метода BMVI.
- В Японии земельные участки классифицируются по-разному => некоторые пригодны для строительства солнечных электростанций, другие — нет
- Применение анализа жизненного цикла к солнечным электростанциям => усложнение установки солнечных батарей на суше

Анализ данных о солнечной энергии: развертывание фотоэлектрических систем и землепользование ^{[ 3 ]}

Аннотация

Цели ЕС в области устойчивого развития требуют существенных изменений в существующих энергетических системах, а также ответственной защиты природных ресурсов. Эта цель противоречит друг другу, если политика не предусматривает совместимых решений обеих проблем. Это касается, например, дополнительных возобновляемых источников энергии, которые необходимо использовать для увеличения доли в энергетическом балансе и в общем объеме конечного потребления энергии. В настоящее время солнечная энергия является самым дешевым решением в странах Южной Европы, таких как Италия. В данной работе, благодаря наличию трех открытых баз данных, предоставленных национальными институтами, авторы сравнили исторические тенденции и сценарии политики в отношении потребления земли, потребления электроэнергии и производства возобновляемой электроэнергии для проверки корреляций. В качестве уровня анализа был выбран провинциальный масштаб. Затем были рассмотрены отклонения от сценариев политики для определения потребности в политических рекомендациях и путях достижения целевого показателя доли возобновляемой электроэнергии, а также тенденции снижения потребления земли к 2030 году. Роль возобновляемых источников энергии, интегрированных в существующие системы, таких как встроенные в здания фотоэлектрические системы, рассматривается как ключевой фактор решения этой проблемы.

Основные выводы

Введение
- Основная цель – сокращение потребления земельных ресурсов для смягчения воздействия на окружающую среду и ландшафт, а также для улучшения качества жизни граждан, например, уровня загрязнения.
- Фотоэлектрические системы оказывают незначительное воздействие на окружающую среду, если интегрированы в существующие здания или являются частью новых, не влекут за собой дальнейшего изменения землепользования -> см. предоставленную ссылку
- Внедрение возобновляемых источников энергии сталкивается с препятствиями со стороны местных сообществ и законодательства при реализации проектов в больших масштабах -> см. ссылку
- Цель: Изучение взаимосвязи между установкой возобновляемых источников энергии и землепользованием для создания более обоснованной методологии и набора рекомендаций.
Результаты и обсуждение
- Предоставьте данные о потреблении земли, потреблении электроэнергии и производстве электроэнергии для различных провинций.
- В 4,7% итальянских провинций требуется дополнительно более 30% площади уже занятой территории -> приведены примеры.
- Если потребность в земле превысит 30% от занятой площади, достичь цели к 2030 году будет сложно, поскольку будут использоваться только наземные солнечные электростанции.
- Меры по ускорению декарбонизации требуют наличия инфраструктуры и систем, которые потенциально могут оказывать дальнейшее негативное воздействие на окружающую среду.
- Подчеркнуть необходимость более эффективного использования почвы.
Методы
- Анализ данных с использованием: административных поверхностей, данных о населении, потреблении земли, потреблении электроэнергии и производстве возобновляемой электроэнергии.
- Потребление почвы определяется как изменение типа почвенного покрова с неискусственного (неиспользуемая почва) на искусственный (потребленная почва) -> см. предоставленную ссылку.
- Цель ЕС — к 2050 году полностью исключить потребление земельных ресурсов.
- Намеки на законы в Италии, направленные на защиту земель от искусственного засыпления.
- Исходный период исследования: 2012–2017 гг. -> увеличение площади обрабатываемых земель с 22 814 до 23 063 км² (7,65 % от общей площади природной территории).

Стратегический анализ землепользования для развития солнечной энергетики в штате Нью-Йорк ^{[ 4 ]}

Аннотация

В данном исследовании изучаются пространственные характеристики существующих крупномасштабных солнечных электростанций (КСУ) в штате Нью-Йорк (NYS) и оценивается пригодность земель для будущего развития КСУ, необходимого для достижения целей штата в области возобновляемой энергетики, с использованием методов ГИС-МЦДА. В качестве критериев для разработки сценариев пригодности земель использовались уклон местности, близость к электрическим подстанциям, охраняемые территории и качество почвы. 40% существующих мощностей КСУ расположены на сельскохозяйственных землях, а 84% земель, пригодных для будущего развития КСУ (потенциал около 140 ГВт), являются сельскохозяйственными. Потенциал КСУ на несельскохозяйственных землях составляет 22,5 ГВт – этого достаточно лишь для размещения 21,6 ГВт, что соответствует расчетной мощности КСУ, необходимой для достижения цели штата Нью-Йорк на 2030 год по 70% возобновляемой электроэнергии. Таким образом, сельскохозяйственные земли станут основной целью для будущего развития КСУ. Изучение специфических для каждого штата возможностей для совместной размещения солнечных электростанций и сельскохозяйственных предприятий, предотвращение пространственно концентрированного развития солнечной энергетики и стимулирование использования неэффективных сельскохозяйственных земель помогут смягчить негативное воздействие развития солнечной энергетики на сельскохозяйственные угодья.

Основные выводы

Введение
- Цели штата Нью-Йорк по декарбонизации: 100% чистая электроэнергия к 2040 году (70% к 2030 году); полная декарбонизация экономики к 2050 году.
- Необходимость увеличения мощностей возобновляемой энергетики для достижения целей 2030 года.
- Рост площади орошаемых земель (более чем в 5 раз за последние 5 лет) => земельные конфликты в штате Нью-Йорк: орошаемые земли против сельскохозяйственных угодий (92% общей площади); орошаемые земли против лесов.
- Цель: исследование пространственных особенностей развития солнечной энергетики в штате Нью-Йорк; информирование политики и принятия решений в области развития солнечной энергетики с точки зрения землепользования для поддержки будущего развития солнечной энергетики в целях перехода к устойчивой энергетике.
Литературный обзор
- Критерии исключения земель для размещения фотоэлектрических систем: юридические ограничения, охраняемые территории, застроенные территории, открытые водные пространства и участки с крутыми склонами -> см. ссылку
- Критерии пригодности земли для фотоэлектрических систем: солнечная радиация, расстояние до электросетей, уклон и тип землепользования -> см. ссылку
Результаты и обсуждение
- Для размещения USSE предпочтение отдается сельскохозяйственным землям, что может повлиять на агроэкономику штата.
- Огромный конфликт между PV и сельскохозяйственными угодьями: сельскохозяйственные земли подходят для фермы PV.
- 41% существующих объектов USSE находятся на сельскохозяйственных землях.
- 85% земель, пригодных для размещения солнечных электростанций, составляют сельскохозяйственные угодья.
- 82% земель, пригодных для размещения фотоэлектрических систем, составляют сельскохозяйственные угодья.
- Возможные решения в области агровольтаики (цитируемые исследования)
- Общих земельных ресурсов штата Нью-Йорк недостаточно для достижения целей 2030 или 2050 годов.
- Для проведения работ на объекте USSE может потребоваться значительное количество земли.
Методы
- ГИС-МКРДА (географические информационные системы и многокритериальный анализ решений)
- Анализ проводился в 7 этапов.
- USSE -> Фотоэлектрические установки > 1 МВт -> предоставлена ссылка (IEA)

Преобразование земель под солнечные электростанции и разрастание городов в пустынях юго-запада приводят к различной степени потери среды обитания для пчел рода Ashmeadiella ^{[ 5 ]}

Аннотация

Преобразование земель под нужды человека представляет собой одну из самых больших угроз для наземных экосистем и приводит к потере среды обитания для множества видов. Развитие крупных солнечных электростанций и разрастание городов приводят к преобразованию диких земель в пустынях юго-запада США под нужды человека, что влечет за собой потерю среды обитания для пустынных видов. Это отчасти связано с тем, что пустыни юго-запада США обладают высоким потенциалом возобновляемой энергии, в то время как городские районы расширяются в зоны с высоким биоразнообразием. Предыдущие исследования количественно оценили развитие в некоторых из этих очагов биоразнообразия, но ни одно из них не изучало прямую потерю среды обитания для различных видов опылителей. Местные пчелы изучены недостаточно, поэтому трудно определить, сколько среды обитания было потеряно. Мы количественно оценили объем преобразования земель, произошедшего в период с 2010 по 2015 год в округе Кларк, штат Невада, округе Мохаве, штат Аризона, и округе Сан-Бернардино, штат Калифорния, чтобы оценить прямую потерю потенциальной среды обитания для видов в пустынях юго-запада. Используя спутниковые снимки, мы количественно оценили прямую потерю среды обитания из-за солнечных электростанций и оценили другие преобразования земель в результате разрастания городов, используя данные Министерства сельского хозяйства США о землепользовании. Мы создали эконишевые модели в MaxENT для десяти видов пчел рода Ashmeadiella, чтобы оценить объем прямой потери потенциальной среды обитания, вызванной развитием солнечной энергетики и расширением городов. Наши данные показывают, что виды не в равной степени страдают от преобразования земель в пустынях Юго-Запада, и прямая потеря потенциальной среды обитания в результате разрастания городов значительно больше, чем потеря из-за солнечных электростанций. Кроме того, наши данные показывают, что каждый вид несет различное количество потерь среды обитания как в результате развития солнечной энергетики, так и в результате расширения городов, а также в разных округах. Эти результаты должны помочь в разработке программ по сохранению опылителей, демонстрируя, что преобразование земель может различаться между местными органами власти и видами опылителей.

Основные выводы

Введение
- Преобразование земель, включая разрастание городов, удаление верхнего слоя почвы и растительности, а также сельскохозяйственное производство, приводит к утрате среды обитания.
- Развитие возобновляемой энергетики в промышленных масштабах способствует достижению целевого показателя Калифорнии в 50% возобновляемой энергетики к 2030 году -> предоставлена ссылка
- Производство энергии усугубляет деградацию, фрагментацию и утрату среды обитания в пустынях юго-запада США.
- Цель: количественная оценка и сравнение масштабов преобразования земель под солнечную энергетику и разрастания городов в трех соседних округах; сравнение объема потенциальной утраты среды обитания для десяти видов Ashmeadiella и выяснение того, как преобразование земель в этих пустынях может влиять на одни виды сильнее, чем на другие.
Результаты и обсуждение
- В результате внедрения солнечной энергетики потери среды обитания для пчел оказались меньше, чем в результате разрастания городов.
- Даже при еще более низких скоростях расширение использования фотоэлектрической энергии может составить конкуренцию пустынным видам.
- Фотоэлектрические системы следует интегрировать в существующие сооружения, а не расчищать новые территории, что позволит сократить потерю среды обитания.
Методы
- Моделирование ARCMap
- Сравнение потерь среды обитания в результате солнечной энергетики и разрастания городов.

Оценка уязвимостей и ограничений при переходе к возобновляемым источникам энергии: Требования к земле при сценариях 100% солнечной энергии ^{[ 6 ]}

Аннотация

Переход к возобновляемым источникам энергии усилит глобальную конкуренцию за землю. Тем не менее, большинство проведенных до настоящего времени анализов пришли к выводу, что земля не станет существенным препятствием для этого перехода. В данном исследовании мы оцениваем потребности в землепользовании для обеспечения всего потребляемого в настоящее время объема электроэнергии и конечной энергии за счет внутренней солнечной энергии для 40 стран, учитывая два ключевых момента, которые обычно не принимаются во внимание: (1) необходимость учитывать изменчивость солнечного ресурса и (2) реальное использование земель под солнечные технологии. Мы сосредоточиваемся на солнечной энергии, поскольку она обладает самой высокой удельной мощностью и биофизическим потенциалом среди возобновляемых источников энергии. Проведенное исследование показывает, что для многих развитых капиталистических экономик потребности в земле для покрытия текущего потребления электроэнергии будут значительными, причем ситуация особенно сложна для стран, расположенных в северных широтах с высокой плотностью населения и высоким потреблением электроэнергии на душу населения. Оценивая последствия с точки зрения доступности земли (т. е. земли, еще не используемой для человеческой деятельности), список уязвимых стран значительно расширяется (ЕС-27 требуется около 50% доступной земли), в то время как лишь немногие развитые капиталистические экономики нуждаются в небольшой доле предполагаемой доступной земли. Повторное исследование, направленное на изучение требований к землепользованию, связанных с переходом к экономике, полностью основанной на солнечной энергии, показывает, что этот переход может оказаться физически невыполнимым для таких стран, как Япония и большинство государств-членов ЕС-27. Их уязвимость усугубляется при учете потребления электроэнергии и конечного энергетического следа, то есть чистого энергоемкости в международной торговле. Если нынешняя динамика сохранится, развивающиеся страны, такие как Индия, могут в будущем оказаться в аналогичной ситуации. В целом, наши результаты показывают, что переход к возобновляемым источникам энергии при сохранении текущего уровня потребления энергии может создать новые уязвимости и/или усилить существующие с точки зрения энергетической и продовольственной безопасности, а также сохранения биоразнообразия.

Основные выводы

Введение
- Правительство продвигает возобновляемые источники энергии для повышения энергетической безопасности и ограничения выбросов парниковых газов.
- У возобновляемых источников энергии низкая плотность населения => более ресурсоемкая территория -> обеспечивается достаточный радиус действия.
- Фотоэлектрические установки, как правило, монополизируют землю.
- Выделение земли под производство энергии, конкурирующей с потребностями человека: фотоэлектрическая энергетика против производства продуктов питания; фотоэлектрическая энергетика против оптоволоконной связи; фотоэлектрическая энергетика против инфраструктуры.
- RES может усугубить уязвимости
- Цель: оценить консервативную нижнюю границу потребности в землепользовании для обеспечения всего текущего потребления электроэнергии и конечной энергии внутри страны за счет солнечной энергии в 40 странах, уделяя особое внимание таким неопределенностям, как будущие улучшения энергоэффективности.
- В предыдущих исследованиях не учитывались два ключевых момента при оценке потребности в земельных участках под солнечные электростанции: 1) непостоянство и сезонные колебания выработки солнечной энергии; 2) заполнение земель под солнечные электростанции в 5-10 раз выше, чем в идеальных условиях (см. ссылку).
- «В мире, использующем возобновляемые источники энергии, площадь земель, необходимая для поддержания сегодняшнего уровня потребления энергии в Великобритании, должна быть сопоставима с площадью самой Британии. То же самое относится к Германии, Японии, Республике Корея, Бельгии и Нидерландам» -> (см. ссылку Маккея)
Результаты
- Внедрение традиционных фотоэлектрических систем в урбанизированных районах оказалось сложнее, чем ожидалось: нестандартные размеры зданий, затенение -> см. предоставленную информацию.
- Фотоэлектрические системы конкурируют с солнечными батареями и другими технологиями в городских районах: фотоэлектрические системы против солнечных тепловых систем.
- Выявлено более интенсивное использование земель по сравнению с более ранними исследованиями -> приведены примеры.
- Некоторым странам для 100% солнечной энергетики требуется больше земли, чем у них есть (до 2 раз больше общей площади).
Обсуждение
- Представлены процентные значения занимаемой площади под застройку при уровне солнечной энергии менее 100% в разных странах.
Методы
- Обзор литературы
- Многорегиональная модель межотраслевого баланса: объединяет потребление электроэнергии и энергетический след.
- Плотность солнечной энергии на уровне страны с использованием подхода Кастро и Смила -> ссылка прилагается
- Избыточные мощности и потребности в хранении обусловлены краткосрочными и сезонными колебаниями.
- Потенциал фотоэлектрической энергии на зданиях и в городских районах

Анализ доступности земель для электростанций промышленного масштаба и оценка развития солнечной фотоэлектрической энергетики в штате Аризона, США ^{[ 7 ]}

Аннотация

Солнечные фотоэлектрические системы (ФЭС) могут помочь удовлетворить растущий спрос на экологически чистую электроэнергию в Аризоне. В данной статье рассматриваются вопросы о том, где в Аризоне уже ведется разработка солнечных ФЭС-систем, сколько подходящих земель доступно для крупномасштабного строительства ФЭС-систем и как будущие изменения в землепользовании могут повлиять на доступность этих подходящих земель. Для оценки пригодности земель под ФЭС-системы в Аризоне рассчитываются баллы, основанные на топографии, местоположении, солнечном ресурсе и общественном мнении. Для определения сценария, наилучшим образом описывающего развитие ФЭС-электростанций в Аризоне, используется метод наземной проверки, учитывающий несколько сценариев принятия решений. Менее двух процентов земель Аризоны считаются пригодными для развития ФЭС-систем. Большая часть этих земель находится в частной собственности или принадлежит государственному трасту. Если имеющиеся подходящие земли будут полностью освоены под солнечные ФЭС-системы, Аризона может стать региональным энергетическим центром. Однако в ближайшие несколько десятилетий подходящие для солнечной ФЭС-генерации территории могут быстро истощиться из-за конфликта с растущими городскими районами. Если подходящие для солнечной энергетики земли не будут выделены, Аризоне придется полагаться на менее подходящие участки, искать варианты многоцелевого использования земель и развертывать распределенные солнечные электростанции для удовлетворения своих будущих потребностей в энергии.

Основные выводы

Введение
- В Аризоне происходит вывод из эксплуатации угольных электростанций из-за ужесточения стандартов выбросов и конкурентоспособных цен на возобновляемую энергию.
- Площадь земельного участка, пригодная для размещения фотоэлектрических систем, варьируется в зависимости от местоположения -> см. прилагаемую ссылку.
- Влияние общественного мнения на пригодность земель для размещения фотоэлектрических систем -> предоставлена ссылка
- Цель: выявление наименее конфликтных районов развития солнечной фотоэлектрической энергетики в Аризоне, что позволит разработать будущую политику, направленную на устойчивое землепользование для получения чистой энергии.
Результаты и обсуждение
- В некоторых городах Аризоны площадь земель, отведенных под солнечные электростанции, сократится по мере расширения городской застройки.
- По мере стремительной урбанизации Аризоны ожидается конфликт между развитием городской застройки и развитием солнечной фотоэлектрической энергетики.
Методы
- ГИС MCA -> двухэтапный подход с учетом фактора общественного мнения
- Участки с уклоном обычно не подходят для установки фотоэлектрических систем -> значения и ссылки приведены.
- Метод аналитической иерархии (AHP) для взвешивания результатов.

[url Title] ^{[ 8 ]}

Аннотация

Основные выводы

Введение
- Цель:
Результаты
Обсуждение
Методы

Возможные решения проблемы землепользования

На суше:

На воде: плавучие фотоэлектрические системы (плавучие/аквавольтные системы)

Тепловые и электрические характеристики плавучей солнечной фотоэлектрической системы по сравнению с наземной фотоэлектрической системой — экспериментальное исследование ^{[ 9 ]}

Аннотация

Плавучие фотоэлектрические системы (FPV) — относительно новая концепция производства чистой «зеленой» энергии. В данном исследовании представлены результаты экспериментального исследования маломасштабной системы FPV. Цель состоит в оценке и сравнении тепловых и электрических характеристик монокристаллических и поликристаллических фотоэлектрических модулей, используемых в FPV, с характеристиками наземных фотоэлектрических систем (OPV) аналогичной номинальной мощности. Для этого был создан испытательный стенд, состоящий из системы FPV и системы OPV. Результаты показывают, что при частичном покрытии водной поверхности плавучей фотоэлектрической системой испарение воды снижается на 17%. При полном покрытии оно снижается примерно на 28%. Также было установлено, что водная поверхность обеспечивает адекватный охлаждающий эффект. Температура передней поверхности плавучих фотоэлектрических модулей снижается на 2–4%, а задней — на 5–11% по сравнению с аналогичными наземными фотоэлектрическими модулями. Тепловизионная съемка показала, что при 0 градусах наклона температура передней поверхности модулей остается равномерной. Тем не менее, по мере увеличения угла наклона наблюдается температурный градиент между нижней и средней частями модулей. Кроме того, был проведен экспериментальный тест для сравнения выработки электроэнергии плавучими фотоэлектрическими системами при различных углах наклона. Результаты теста показывают, что плавучая фотоэлектрическая система вырабатывает наибольшее количество энергии при установке под оптимальным годовым углом наклона. Следовательно, для плавучих фотоэлектрических систем также рекомендуется регулировать угол наклона фотоэлектрических панелей до оптимального значения. При этом плавучая фотоэлектрическая система вырабатывает на 20–28% больше энергии, чем наземная фотоэлектрическая система при угле наклона 0° по сравнению с оптимальным углом наклона.

Основные выводы

Введение
- Основное ограничение PV -> занятие земельного участка -> предоставленные значения и ссылки
- Густонаселенная страна, землю лучше использовать для других целей -> предоставлена ссылка
- Стоимость фотоэлектрических систем на водной основе сопоставима со стоимостью наземных фотоэлектрических систем.
- Первый FPV-тур: Аити, Япония -> ссылка предоставлена.
- Преимущества FPV -> предоставлены ссылки
- Увеличение PV на 1° приводит к снижению мощности на 0,25–0,45% -> см. ссылку.
- Увеличение FPV-показателей в процентах зависит от технологии, местоположения и микроклимата -> см. предоставленную ссылку.
- Список предыдущих исследований по FPV -> предоставлены ссылки (может быть полезен при обзоре литературы)
- Цель: создать малогабаритный плавучий испытательный стенд для фотоэлектрических систем, позволяющий оценить их электрические и тепловые характеристики.
Результаты и обсуждение
- Снижение испарения на 17% при частичном покрытии и на 28% при полном покрытии по сравнению с открытым прудом.
- Температура воды равна температуре воздуха в открытом пруду.
- Температура воды снизилась на 4-5°C при частичном накрытии и на 10-11°C при полном накрытии.
- Снижение уровня воды из-за скорости ветра
- температура окружающей среды выше фотоэлектрической панели ниже
- На производительность фотоэлектрических систем негативно влияет влажность.
- Разница температур между передней частью OPV и FPV составляет 2-4°C.
- Разница температур между задней частью OPV и FPV составляет 10-11 °C.
- Таблица с измерениями температуры
- Фотоэлектрический элемент получает равномерное охлаждение при угле наклона 0°.
- Модули, установленные при 0°, показали лучшие результаты, чем модули, установленные при 15°.
- На 5% больше энергии при 30°C, чем при 0°C.
- моно работает лучше
- Наклон преобладает при использовании обычного понтона.
- До 35% больше энергии благодаря FPV по сравнению с OPV.
Методы
- Arduino-логгер для сбора данных на симуляторе пруда
- Описание испытательного стенда и целевых показателей.
- моно- и поликристаллические фотоэлектрические элементы используются
- Собранные данные: метрологические параметры (температура окружающей среды, относительная влажность, температура воды), электрические параметры (ток, напряжение и мощность), температура фотоэлектрического модуля, солнечная радиация, скорость ветра, температура окружающей среды и относительная влажность.
- Были протестированы различные углы наклона; была протестирована различная площадь покрытия пруда.
- ПВХ-чаша для воды используется в качестве имитации пруда.
- Предоставлены списки компонентов измерительной станции.
- Тепловизионная диагностика зон перегрева

Характеристики и потенциал эксплуатации на плавучих платформах новой плавучей фотоэлектрической технологии ^{[ 10 ]}

Аннотация

Плавучие фотоэлектрические системы (FPV) — это быстро развивающаяся технология, предлагающая альтернативу наземным фотоэлектрическим системам (GPV), особенно в условиях дефицита или высокой стоимости земли. Несмотря на впечатляющее технологическое развитие и рост установленной мощности в последние годы, исследований производительности и надежности FPV крайне мало. Данная работа дает представление о производительности, надежности и эксплуатационных характеристиках новой технологии FPV с целью выявления инновационных возможностей, снижения рисков, разработки улучшенных решений и повышения инвестиционной привлекательности FPV. Мы проанализировали данные о производстве и погодных условиях за год эксплуатации открытой системы FPV с небольшой площадью водной поверхности, расположенной на водоеме в Килиноччи, Шри-Ланка. Технология разработана компанией Current Solar. Используя существующие процедуры фильтрации и алгоритмы из библиотеки pvlib, рассчитывается и сравнивается коэффициент выработки и производительности с системой GPV, установленной на берегу озера. Мы обнаружили, что технология обеспечивает стабильную общую производительность в течение года, и что период эксплуатации на воде не повлиял на дальнейшую работу системы. Расчеты коэффициента теплопередачи (U-значения) системы, основанные на данных о производстве и погоде, дают медианное значение U-значения 33 Вт/м²К, что немного выше стандартного значения PVsyst 29 Вт/м²К для автономных геофотоэлектрических систем. Рассчитанные значения U-значения используются в анализе выработки энергии в PVsyst для оценки выработки энергии технологией FPV и сравнения ее с измеренными данными.

Основные выводы

Введение
- Внедрение фотоэлектрических систем будет ограничено нехваткой доступных земельных ресурсов.
- Плавучие фотоэлектрические системы как потенциальное решение -> ссылка предоставлена
- Развитие FPV-технологий продолжается, но существуют проблемы, связанные с производительностью и надежностью, долгосрочным производством и сбором данных для мониторинга.
- Неправильная настройка FPV потенциально может привести к потерям из-за несоответствия параметров.
- В данном обзоре литературы подробно описаны рабочие характеристики и надежность FPV-систем.
- Моделирование температуры модуля для наземной модели -> Скоплаки и Паливос (2009)
- Модель Файмана:Тмод=Тамб+Г(α−η)У0+У1в′
- Коэффициент теплопотерь (U-значение), исследованный в литературе -> ссылка предоставлена.
- Коэффициент теплопотерь различается в зависимости от условий местности.
- Исследования по значению U для FPV немногочисленны, или же исследования проводятся с ограниченным мониторингом.
- Дополнительный охлаждающий эффект зависит от FPV -> см. ссылку.
- Влияние параметров зависит от конструкции крепления FPV-панели.
- Цель: надежность работы в течение года; коэффициенты тепловых потерь; характеристики работы до, во время и после засухи.
Результаты и обсуждение
- Средний PR = 0,85
- Увеличение относительной урожайности: 0,6% по сравнению с валовой приведенной стоимостью.
- Медианные значения U-фактора: 35,5–2,6 Вт/м²К
- FPV не подвержен влиянию засухи -> возможен амфибийный FPV
- Значения СЛР -> 0,9-0,95
Методы
- Наклон 15°
- Конструкция крепления: композитные балки, трубы из полиэтилена высокой плотности (HDPE).
- Коэффициент производительности
- Относительная урожайность
- Влияние скорости ветра, температуры воды и относительной влажности не учитывалось.

Первая разработка и применение плавучих фотоэлектрических (FPV) систем генерации энергии в Турции с учетом структурных и электрических характеристик ^{[ 11 ]}

Аннотация

Выбросы парниковых газов (ПГ) в основном обусловлены использованием ископаемого топлива в качестве источника энергии, и одним из способов сокращения выбросов является использование возобновляемых источников энергии; одним из таких источников является преобразование солнечной радиации в полезную чистую энергию. В Стамбуле в 2017 году началась установка плавучих фотоэлектрических систем (FPV) на одном из озер с большой площадью поверхности, Бююкчекмедже, которое снабжает город водой. Для уменьшения потерь на испарение и выработки электроэнергии были установлены два прототипа FPV мощностью 9 и 90 кВт. Из-за расположения и климата озера Бююкчекмедже все компоненты системы, включая стальные конструкции, листовой металл, способы обслуживания, соединительные элементы и понтоны, должны выдерживать экстремальные погодные условия, особенно сильные волны и высокие ветровые нагрузки. В данной статье рассматривается устойчивость системы FPV к реальным погодным условиям без блокировки испарения, а только с его уменьшением. Испытания на напряжение и деформацию также проводились на понтонах, одном из важнейших компонентов плавучих систем. Модуль упругости, предел текучести и предел прочности на растяжение были оценены как 0,42 ГПа, 11,5 мПа и 19 мПа соответственно. Высота волн рассчитывалась с помощью четырех практических соотношений, учитывающих специфические характеристики озера. Выработка электроэнергии фотоэлектрической системой мощностью 90 кВт, измеренная в июне 2017 года, составила 5189 кВт·ч. Результаты испытаний структурных и электрических характеристик этих систем в Стамбуле могут быть в дальнейшем применены в крупномасштабных проектах фотоэлектрических систем на водохранилищах как внутри страны, так и за рубежом.

Основные выводы

Введение
- Одним из недостатков фотоэлектрических систем является то, что наземные системы солнечной энергии занимают большие площади, а такое пространство может быть недоступно во многих частях мира.
- Испарение можно уменьшить с помощью FPV -> см. предоставленную ссылку.
- Его можно использовать даже на плотинах, если там мало места для сельского хозяйства.
- Передовая практика -> FPV + плотины или очистные сооружения
- Цель: объяснить этапы проектирования, изготовления, строительства и установки первых в Турции систем генерации энергии на основе фотоэлектрических систем.
Проектная область
- Озеро Бююкчекмедже -> подвержено сильным ветрам (до 43 м/с)
- Ветровые условия на озере близки к морским.
- выполнены расчеты высоты ветровых волн
Компоненты конструкции и тестирования FPV-панелей
- Металлический каркас, понтоны, причалы, фотоэлектрические панели, фитинги, соединители, кабели, электрические соединения и инверторы.
- Увеличение массы металла для противостояния высоким волнам до 3 м => более высокие затраты
- Системы мощностью 9 кВт и 90 кВт
- Алюминиевый каркас (9 кВт), стальной каркас (90 кВт), полиэтиленовые понтоны (-> ссылки прилагаются)
- Проведены испытания на растяжение понтона.
- Система 2-4 расположена выше, чем наземная (за исключением электрических соединений), из-за наличия понтона.
Производство электроэнергии
- Расстояние между FPV и GPV составляет 250 м.
- Отслеживание отсутствует
- Высокие волны => изменение наклона и ориентации FPV
- Значительных изменений для FPV и GPV не наблюдается: годовой объем производства в 2017 году -> 5189 кВт·ч против 5211 кВт·ч.
- Снижение FPV объясняется изменением наклона и азимута.
Выводы
- Конструкция FPV -> зависит от местоположения
- Сила волн определяет требования к FPV-камерам.
- На данный момент стандартов для FPV нет.
- Высота волн может быть не важна в спокойной воде, но имеет значение в бурной воде.
- Воздействия на окружающую среду не наблюдалось -> снижение производства водорослей
- Больше внимания уделяется гибким плавучим системам.

Оценка энергоэффективности плавучей фотоэлектрической системы, расположенной на водохранилище гидроэлектростанции в условиях средиземноморского климата в солнечный и облачный день ^{[ 12 ]}

Аннотация

Размещение фотоэлектрических систем на водоемах открывает огромные возможности для освоения больших площадей в густонаселенных регионах. Кроме того, их использование позволит увеличить долю фотоэлектрических систем, связанных с энергетическим переходом. Информация о плавучих фотоэлектрических системах (FPVS) крайне ограничена. Следует также учитывать положительное влияние воды на охлаждение фотоэлектрических модулей. Данное исследование проведено с использованием экспериментальных данных полевых испытаний, проведенных в регионе со средиземноморским климатом. Речь идет о недавно установленной плавучей фотоэлектрической системе мощностью 0,5 МВт постоянного тока. Это крупнейшая в мире установка такой конфигурации по установленной мощности и диаметру. Результаты включают в себя показатели выработки энергии, конечной выработки, коэффициента производительности, коэффициента использования мощности и эффективности системы. Данные относятся к суточному периоду в солнечные и облачные дни и дают четкое представление о работе системы. Для рассматриваемых солнечных и облачных дней было замечено, что суточная конечная выработка составляет 7,289 кВт·ч/(кВт·сут) и 3,572 кВт·ч/(кВт·сут) соответственно. Суточный коэффициент производительности составляет 86,9% (солнечный день) и 89,8% (облачный день). Кроме того, суточная эффективность системы в выбранные дни составляет 17,4% и 17,9% соответственно.

Основные выводы

Введение
- Использование FPV может предотвратить рост стоимости земли.
- Обзор предыдущих исследований FPV
- Цель: экспериментальный анализ плавучей фотоэлектрической системы, используемой на водохранилище гидроэлектростанции.
Результаты и выводы
- Данные об энергопотреблении анализировались только за 2 дня -> один солнечный, один облачный.
- Анализируемые параметры: энергия, вырабатываемая фотоэлектрическим блоком, конечная производительность, коэффициент полезного действия, эффективность системы и коэффициент использования мощности.
- Суточная выработка энергии: 3644 кВт·ч/день (солнечный день); 1786 кВт·ч/день (пасмурный день).
- Плотность мощности -> 134 Вт/м²
- Максимальная почасовая выработка электроэнергии: 0,847 кВт·ч/кВт·пик (солнечный день); 0,583 кВт·ч/кВт·пик (пасмурный день).
- Суточная выработка -> 7,289 кВт·ч/(кВт·ч⋅сут) и 3,572 кВт·ч/(кВт·ч⋅сут)
- Процент положительных результатов -> 86,9% (солнечный день); 89,8% (пасмурный день)
- CF -> 30,4% (солнечный день); 14,9% (облачный день)
- Эффективность -> 17,4% (солнечный день); 17,9% (пасмурный день)
Методы
- Плавучая технология -> круглая плавучая платформа диаметром 68,8 м
- Мощность фотоэлектрической системы = 500 кВт
- Климатические условия -> средиземноморские
- FPV в сочетании с гидро
- Общая площадь водохранилища -> 14 км²
- Общая площадь для FPV мощностью 2 МВт: 0,0163 км²; удельная площадь: 0,4984 км²/МВт.
- Плоская плоскость PV (наклон = 0) -> предотвращает изменение азимута
- Мощность гидроэлектростанций -> 72 МВт; годовая выработка гидроэнергии -> 256 МВт·ч
- Плотина: длина -> 900 м; ширина -> 370 м; высота -> 80 м
- Уровень воды -> 160 - 175 м
- Риск затенения -> горы; плотина
- Мембрана между фотоэлектрическим элементом и водой
- Стальной монтажный трос для крепления
- Пешеходная дорожка между установленными солнечными батареями (d = 1,088 м)
- Фотоэлектрический элемент -> 60 ячеек на основе кремния; Технические характеристики инвертора предоставлены.
- Технические характеристики подключения к сети описаны.

Опыт эксплуатации и анализ производительности плавучих фотоэлектрических технологий в тропиках ^{[ 13 ]}

Аннотация

Интерес к плавучим фотоэлектрическим (FPV) электростанциям в последние годы стремительно растёт. На многих развитых и развивающихся рынках, таких как Япония, Южная Корея, Великобритания, Китай и Индия, FPV уже рассматриваются как привлекательный и жизнеспособный вариант для развертывания фотоэлектрических систем. В 2016 году Сингапур запустил крупнейший в мире испытательный полигон для FPV-систем с общей установленной мощностью около 1 МВт. Цель этого полигона — изучение экономической и технической целесообразности, а также воздействия на окружающую среду развертывания крупномасштабных FPV-систем на внутренних пресноводных водоёмах. В настоящее время полигон состоит из 8 систем с различными конфигурациями фотоэлектрических модулей, инверторов и плавучих конструкций. Опыт эксплуатации, обслуживания и монтажа этих систем, а также сравнение их производительности и надёжности предоставляют ценные данные для сообщества FPV-энергетиков. В данной работе мы представляем обширные высококачественные данные полевых измерений; сравниваем условия эксплуатации на воде и на крыше; анализируем производительность различных FPV-систем; и делимся некоторыми возникшими проблемами. Мы обнаружили, что использование фотоэлектрических систем действительно обеспечивает некоторые преимущества в производительности, но также необходимо разработать передовые методы, чтобы избежать новых проблем и ловушек, связанных с развертыванием фотоэлектрических систем на воде.

Основные выводы

Введение
- Перечисленные преимущества FPV: сокращение занимаемой площади, снижение потерь температуры (улучшение до 10%), меньшее затенение, меньшее пылеобразование, совместимость с гидроэнергетикой, снижение роста водорослей, снижение потерь на испарение, интеграция с аквакультурой и рыбоводством, огромный потенциал.
- Недостаточно исследований, охватывающих технические аспекты, экономические и экологические аспекты.
- Цель: описать испытательный стенд FPV и его систему мониторинга; проанализировать условия эксплуатации на воде в сравнении с условиями на суше; поделиться опытом эксплуатации и технического обслуживания, сообщив о нескольких наиболее распространенных проблемах.
Результаты и обсуждение
- Все системы PFV демонстрируют более низкую температуру, чем системы, устанавливаемые на крыше -> степень влияния зависит от плавающей системы и погодных условий.
- U-значение -> значение с различными типами плавающих точек
- Выработка энергии: 1160–1430 кВт·ч/кВт·пик (год) => 3,2–3,9 кВт·ч/кВт·пик (сутки)
- Кабели постоянного тока длиннее, чем в обычных системах, если инвертор находится на суше.
- Процент положительных результатов FPV на 5-10% выше, чем у GPV.
- Качество модулей, конфигурация системы, а также качество изготовления играют важную роль в производительности системы.
- Проблемы: загрязнение птичьим пометом; механический износ из-за движения платформы; дефекты изоляции;
Методы
- Ветровая нагрузка играет важную роль при проектировании конструкции поплавка.
- Ветер оказывает охлаждающий эффект.
- Низкое альбедо воды (5-7%) по сравнению с альбедо крыши (13%).
- Снижение альбедо воды -> влияет на двустороннюю поверхность FPC

Бурный рост плавучих фотоэлектрических систем ^{[ 14 ]}

Аннотация

В статье анализируется глобальная тенденция производства электроэнергии с прогнозом до 2030 года. Рассматривается текущее состояние плавучих фотоэлектрических систем с учетом данных до 2019 года. Анализируются темпы роста основных секторов возобновляемой энергетики, и на этой основе дается упрощенный экспоненциальный прогноз до 2030 года. Обсуждаются корректировки этого прогноза и предлагается значение установленной мощности плавучих фотоэлектрических установок в 2030 году.

Основные выводы

Введение
- Мировое производство FPV-оборудования в 2019 году: 1,656 ГВт·ч -> предоставлена ссылка
- Прогноз составлен исходя из предположения о 100% темпе роста.
- Цель: анализ темпов роста FPV.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ): электроэнергетика и тенденции развития электроэнергетики.
- Темпы роста возобновляемых источников энергии за последние 10 лет: 8,5%.
- Темпы роста солнечной энергетики за последние 10 лет: 23%.
Преимущества фотоэлектрических и гибридных фотоэлектрических систем в производстве энергии.
- Преимущества фотоэлектрических и гибридных фотоэлектрических систем: простота и надежность; масштабируемость; низкая стоимость.
- Основной лимит для фотоэлектрических систем: использование земельных участков ~ 10000 м²/МВт => сокращение рынка в Европе и Северной Америке.
- FPV, похоже, является правильным решением для дальнейшего расширения.
- Преимущества FPV: Значительное сокращение занимаемой площади; Ограничение парникового эффекта и альбедо-эффекта; Гибридная система и связь с гидроэлектростанциями (ГЭС); Снижение удельных затрат энергии; Монтаж и демонтаж; Экономия воды; Охлаждение и слежение; Контроль окружающей среды; Связь с рыбоводством
Тенденции роста в ближайшем будущем и прогноз на 2030 год.
- Факторы темпов роста:
- 1. Наличие водных поверхностей вблизи густонаселенных районов.
- 2. Сочетание фотоэлектрических систем с гидробассейнами.
- 3. Политические стимулы
- Доминирование солнечной фотоэлектрической энергии над другими возобновляемыми источниками энергии после 2027 года.
- Вклад FPV в 2030 году составит 1,9%.
Предел роста возобновляемых источников энергии
- Прерывистость
- Низкий коэффициент емкости
- Возможные решения
- 1. интеллектуальные сети
- 2. Интеграция фотоэлектрических систем с гидроэнергетикой
- 3. системы хранения
- 4. синтетическое топливо

Анализ производительности морских плавучих фотоэлектрических систем в изолированном районе ^{[ 15 ]}

Аннотация

Солнечные фотоэлектрические системы являются одной из самых популярных систем возобновляемой энергии. Помимо простоты установки, их инфраструктура, как правило, более гибкая, чем у других типов электростанций, а ресурсы можно найти практически где угодно. Наряду с всё более частым использованием фотоэлектрических электростанций в изолированных районах, существуют препятствия для землепользования, особенно на островах, где земля используется под жилые дома и общественные зоны, поэтому места для размещения фотоэлектрических электростанций практически не остаётся. Поэтому фотоэлектрические электростанции устанавливаются над поверхностью воды, что известно как морские плавучие фотоэлектрические системы. Морские плавучие фотоэлектрические системы и традиционные наземные фотоэлектрические системы имеют разные экосистемы, поэтому будут наблюдаться различия в их производительности. Производительность системы является одним из аспектов выбора оптимальной системы. В данном исследовании показателями производительности системы являются напряжение, ток и выходная мощность. Они будут сравниваться между морскими плавучими фотоэлектрическими системами и традиционными наземными фотоэлектрическими системами. Место проведения исследования – остров Кудингаренгломпо, расположенный у побережья Макассара, Южный Сулавеси, Индонезия. В качестве системной мощности предусмотрено 400 кВт, что соответствует существующей энергосистеме острова. Результаты исследований показывают, что ток и напряжение на плавучих морских солнечных электростанциях выше, чем на обычных наземных, поэтому выходная мощность плавучих морских солнечных электростанций выше, чем наземных. Средняя выходная мощность наземных солнечных электростанций на 1,29% ниже, чем на плавучих морских солнечных электростанциях.

Основные выводы

Введение
- Преимущества FPV: эффективное использование земельных участков; более высокая выходная мощность; более низкие температуры.
- Цель: будет предложена новая конструкция плавучей фотоэлектрической системы в качестве замены наземным фотоэлектрическим системам, особенно для изолированных островов. Будет проведено исследование, сравнивающее характеристики морских плавучих фотоэлектрических систем с традиционными наземными фотоэлектрическими системами на острове Кодингаренгломпо.
Результаты
- FPV на 2,54% мощнее, чем GPV.
- Увеличение обусловлено температурой воды и скоростью ветра.
Методы
- Температурная модель (модель не найдена после трассировки) -> температура воздуха, скорость ветра, облучение
- Моделирование в Matlab
- 400 кВт FPV
- Сравнение с GPV
- Моделирование -> Фотоэлектрическая система, постоянная нагрузка, без батареи

Модель прогнозирования температуры фотоэлектрического модуля для определения энергетической эффективности плавающих фотоэлектрических систем ^{[ 16 ]}

Аннотация

Быстрое снижение цен на фотоэлектрические (солнечные фотоэлектрические) элементы и модули привело к стремительному росту объемов развертывания солнечных энергосистем, ожидаемая годовая мощность которых к 2020 году составит 200 ГВт. Для многих производителей солнечных батарей достижение высокой эффективности фотоэлектрических элементов и модулей необходимо для выхода на безубыточность. Кроме того, появляются новые инновационные методы установки, дополняющие стремление к снижению стоимости фотоэлектрических систем в долларах за ватт. Рынок плавучих фотоэлектрических систем (FPV) возник как метод использования прохладной окружающей среды вблизи поверхности воды, основанный на успешных исследованиях надежности FPV-модулей (FPVM), показавших скорость деградации ниже 0,5% в год при использовании новых материалов для инкапсуляции. Анализ температуры фотоэлектрических модулей является еще одной важной областью, определяющей эффективность солнечных элементов и модулей. В данной работе анализируются данные, собранные с пятиминутными интервалами в течение года с фотоэлектрической системы. Мы используем MATLAB для вывода коэффициентов уравнений прогнозируемых переменных окружающей среды с целью получения первых моделей работы модуля FPVM при различных температурах. При сравнении теоретического прогноза с реальной рабочей температурой фотоэлектрического модуля в полевых условиях соответствующие ошибки модели составляют от 2% до 4% в зависимости от количества коэффициентов, включенных в уравнение. Данное исследование полезно для проверки результатов других исследований, которые показывают, что системы FPV производят на 10% больше энергии, чем другие наземные системы.

Основные выводы

Введение
- Приведены исследования температурных моделей для обычных фотоэлектрических систем -> ссылка предоставлена
- Повышение температуры => меньшая ширина запрещенной зоны; больший ток короткого замыкания; и очень низкое напряжение холостого хода => низкий коэффициент заполнения и выходная мощность
- Цель: предложить модель, которая связывает температуру модуля FPV с температурой окружающей среды, солнечной радиацией и скоростью ветра. Вторая модель учитывает влияние температуры воды в установке FPV.
Результаты и обсуждение
- Солнечные батареи на крышах превосходят мобильные солнечные батареи по количеству, но мобильные солнечные батареи превосходят солнечные батареи на крышах по качеству.
- Предоставляется 2-температурная модель.
- На графике показана смоделированная температура, но неясно, как были агрегированы данные.
- Погрешность моделирования 2-4%
- предоставлен список эмпирических моделей температуры фотоэлектрических элементов
- Различные модели по-разному объясняют рассеивание тепла.
- более низкая рабочая температура => лучшее рассеивание тепла
- Повышение температуры модуля на 1° => потеря эффективности на 0,058%.
- 2/3 годовой урожайности генерируется при температуре модуля ниже 40°C.
Методы
- Описание датчиков: пиранометр - анемометр - акселерометр - датчик влажности (воздуха) - датчик температуры (воздуха, фотоэлектрических элементов, воды)
- Технические характеристики систем: испытательный стенд с FPV-панелями (100 кВт); основная FPV-панель (500 кВт); солнечная электростанция на крыше (1 МВт).
- Множественная линейная регрессия - стандартная минимизация методом наименьших квадратов

Распределенное производство гибких плавающих фотоэлектрических модулей для вторичного рынка ^{[ 17 ]}

Аннотация

Технология плавучих фотоэлектрических систем (FPV) приобретает все большее значение как средство смягчения конфликтов землепользования при одновременном обеспечении крупномасштабного развертывания солнечных фотоэлектрических систем и снижении потерь воды из-за испарения. В данном исследовании предлагается метод распределенного производства с открытым исходным кодом для применения к крупным гибким фотоэлектрическим модулям с целью создания гибких FPV-систем. В частности, в этом исследовании рассматривается поверхностное плавание гибких тонкопленочных солнечных фотоэлектрических систем с использованием трех типов пенополиуретана с закрытыми ячейками: i) неопрен, ii) минцелл и iii) полиэтилен. Изготовленные FPV-системы прошли испытания в помещении и на открытом воздухе на плавучесть, сопротивление волнам, температуру и устойчивость к накоплению водорослей. Средняя рабочая температура FPV-системы снизилась на 10–20 °C по сравнению с наземным размещением, что указывает на существенное увеличение выработки электроэнергии по сравнению с наземным размещением любого типа фотоэлектрических систем (2–4% для используемого здесь аморфного кремния и 5–10% для фотоэлектрических систем на основе кристаллического кремния). Кроме того, было установлено, что использование пенополиуретановых стеллажей для фотоэлектрических систем позволяет снизить затраты на их установку до 0,37–0,61 долл./Вт, что значительно ниже, чем при использовании стеллажей на основе плотов, а также традиционных наземных стеллажей. Результаты этого предварительного исследования показывают, что использование пенополиуретановых стеллажей для фотоэлектрических систем является исключительно перспективным и требует дальнейшего изучения с применением различных видов пенополиуретана, более крупных систем и более разнообразных вариантов развертывания на более длительные периоды для расширения масштабов использования фотоэлектрических систем.

Основные выводы

Введение
- Для фотоэлектрических систем требуются большие площади поверхности -> см. ссылку
- Система FPV снижает потери воды на 70-85% -> см. ссылку
- FPV + аквакультура -> аквавольтаика
- FPV для сушки и снижения тепловыделения
- Четыре стратегии использования фотоэлектрических элементов: наклонный (понтон) - подводный (с понтоном и без него) - понтон с микрокапсулированным фазоизменяющимся материалом (MEPCM) - тонкопленочный фотоэлектрический элемент
- Цель: в данном исследовании будут рассмотрены вопросы плавучести тонкопленочных солнечных фотоэлектрических панелей на поверхности воды, механические и электрические соединения на воде, плавающие материалы и системы швартовки. Были протестированы три типа таких тонкопленочных фотоэлектрических панелей с тремя различными плавающими материалами: i) неопрен, ii) минцелл и iii) полиэтилен, в зависимости от их плавучести.
Результаты и обсуждение
- Снижение температуры FPV -> 10-20°C
- положительно влияет на производительность фотоэлектрических элементов на основе CIS и C-Si.
- Гибкий FPV-модуль имеет систему непрерывного водяного охлаждения.
- Пенопласт снижает затраты
- Использование полиэтилена снижает затраты на 40%.
- Рост водорослей не повлиял на производительность фотоэлектрических элементов.
- Стоимость стеллажей: 0,37 USD/Вт
Методы
- рассчитанное количество пены, необходимое для обеспечения плавучести фотоэлектрического элемента
- Проведение испытаний в помещении и количественная оценка высоты поплавка
- Фотоэлектрический эффект снижал рост водорослей, ограничивая попадание солнечных лучей в воду.
- Описана система швартовки и стыковки.
- Измерение температуры с помощью системы сбора данных (DAQ).

Потенциал экономии воды при использовании самофинансируемых гибких плавучих солнечных батарей на основе пенопласта, устанавливаемых на поверхности ^{[ 18 ]}

Аннотация

Потенциальным решением взаимосвязанных проблем водопотребления, энергообеспечения и продовольствия в землепользовании является концепция плавучих фотоэлектрических систем, или флоатовольтаических систем (FPV). В данном исследовании рассматривается новый подход к FPV с использованием гибкого фотоэлектрического модуля на основе кристаллического кремния с пенопластовой подложкой, который дешевле, чем традиционные FPV на основе понтонов. Эта новая форма FPV экспериментально тестируется на рабочую температуру и производительность, а также анализируется с точки зрения экономии воды с использованием расчета испарения, адаптированного из модели Пенмана-Монтейта. Результаты показывают, что FPV с пенопластовой подложкой имеет более низкую рабочую температуру, чем традиционные FPV на основе понтонов, и, следовательно, на 3,5% более высокую выходную мощность на единицу мощности. Таким образом, FPV на основе пенопласта представляет собой потенциально выгодный способ снижения испарения воды в подверженных риску пресноводных водоемах мира. Исследование озера Мид показало, что если 10% его поверхности будет покрыто фотоэлектрическими панелями с пенопластовой подложкой, то будет сэкономлено достаточно воды и выработано электроэнергии для обеспечения водой Лас-Вегаса и Рено вместе взятых. При 50% покрытии фотоэлектрические панели с пенопластовой подложкой обеспечат более 127 ТВт·ч чистой солнечной электроэнергии и экономию воды в объеме 633,22 млн м³, что позволит вывести из эксплуатации 11% загрязняющих окружающую среду угольных электростанций в США и обеспечить водой более пяти миллионов американцев ежегодно.

Основные выводы

Введение
- Фотоэлектрические системы легко масштабируются для удовлетворения потребностей человека, но требуют значительных земельных участков.
- Площадь, занимаемая крупномасштабными солнечными электростанциями, составляет -> 20–40 км²/ГВт·ч
- Сокращение сельскохозяйственных угодий неприемлемо в условиях продовольственного кризиса.
- FPV проще устанавливать и демонтировать, чем GPV.
- Рабочая температура снизилась из-за близости воды.
- Технология FPV может снизить испарение на целых 90%.
- Выделены следующие стратегии проектирования систем: наклонная (понтонная) - подводная (с понтоном и без него) - понтонная система с микрокапсулированным фазоизменяющимся материалом (MEPCM) - тонкопленочные фотоэлектрические элементы
- Цель: Сочетание гибких фотоэлектрических элементов на основе кристаллического кремния с плавучими устройствами на основе пенопласта.
Результаты
- Модель температурного режима предоставлена, но только для одного дня измеренных данных летом.
- Предложенная температурная модель является более совершенной, чем первоначальный метод Камую (адаптирована для понтонов).
- Диапазон рабочих температур для FPV-полетов: от -8,5°C до 48,7°C
- Диапазон температур при наклоне FPV-камеры: от -3,4°C до 58,2°C
- Увеличение выработки энергии на 3,5% при использовании плоских модулей.
- 10% охват озера Мид -> 25,59 ТВт·ч энергии в год; экономия воды 126,64 млн м³.
- 50% покрытие озера Мид -> 128,93 ТВт·ч энергии в год; экономия воды 633,22 млн м³
- Экономия воды обойдется в сумму от 44 до 861 миллиона долларов в зависимости от диапазона затрат на водопотребление и площади озер.
- Стоимость производства энергии -> 0,5 - 2,6 млрд долларов США
Обсуждение
- Экономия воды в Лос-Анджелесе или Неваде при покрытии 50% водопотребления.
- При покрытии 10% территории воды будет достаточно для снабжения Лас-Вегаса и Рено.
- 10% охвата -> достаточно электроэнергии для более чем 2 миллионов американцев (Лас-Вегас, Рено, Хендерсон вместе взятые)
- 50% охват -> достаточно энергии для вывода из эксплуатации 11% угольных электростанций
- Необходимы дополнительные исследования для уточнения температурной модели на протяжении нескольких сезонов.
Методы
- Модифицированный метод Пенмана-Монтейта для моделирования испарения -> температура воздуха заменена температурой воды при испарении с поверхности озера.
- Приведены подробные уравнения модели.
- Модифицированная модель Камую для температуры клетки
- Описаны потери, влияющие на систему.
- Приведены подробные расчеты экономии воды.

Встроенные в здание фотоэлектрические системы

Пилотное исследование интегрированных в здания фотоэлектрических систем: техническая оценка и экономический анализ ^{[ 19 ]}

Аннотация

Встроенные в здание фотоэлектрические системы (BIPV) — это инновационное экологичное решение, позволяющее интегрировать выработку энергии в фасад здания за счет модификации строительных материалов или архитектурной конструкции. Это чистое и надежное решение, сохраняющее эстетическую ценность архитектуры и способное повысить энергоэффективность здания. Тропический климат Малайзии обладает высоким потенциалом солнечной энергии, и BIPV представляет собой очень инновационный технологический подход к использованию доступной энергии. Университет Хериот-Уотт в Малайзии (HWUM) имеет уникальную конструкцию крыши, которую можно использовать для применения системы BIPV для выработки электроэнергии, что позволит снизить углеродный след объекта. Для здания было предложено восемь систем BIPV с различными фотоэлектрическими технологиями и типами модулей мощностью от 411,8 до 1085,6 кВт. Программное обеспечение для моделирования окружающей среды было интегрировано с инструментом моделирования геометрии здания для визуализации и оценки энергетического потенциала поверхности крыши в 3D-моделировании. Кроме того, были проведены подробные системные симуляции с использованием программного обеспечения PVSyst, где анализировались результаты и параметры производительности. Показано, что поверхность крыши обладает большим энергетическим потенциалом, а изученные сценарии генерировали от 548 до 1451 МВт·ч в год с коэффициентом энергоэффективности от 78% до 85%. Сценарии с использованием C-Si обеспечивают наилучшую экономическую рентабельность со сроком окупаемости от 4,4 до 6,3 лет. Рекомендуемый сценарий имеет мощность 1085,5 кВт и использует тонкопленочные фотоэлектрические модули CdTe. Система генерирует 1415 МВт·ч в год с коэффициентом энергоэффективности 84,9%, что позволяет сэкономить 62,8% на счетах за электроэнергию, а ее ориентировочная стоимость составляет 901 000 долларов США. Установка предлагаемой системы должна сохранять эстетическую ценность крыши здания, соответствовать правилам BIPV и, что наиболее важно, экономить энергию, делая здание более экологичным.

Основные выводы

Введение
- Встроенные фотоэлектрические системы -> сокращение выбросов углекислого газа -> цели по достижению нулевого энергопотребления в зданиях
- Рост использования интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV) на 40% с 2009 года.
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы хорошо интегрируются в архитектурные проекты.
- Цена интегрированных в здания фотоэлектрических систем не конкурирует с ценой обычных фотоэлектрических систем.
- Фотоэлектрические системы на основе аморфного кремния (a-Si BIPV) еще не полностью разработаны.
- Необходимо более тесное сотрудничество между проектировщиками фотоэлектрических систем и архитекторами зданий.
- Цель: оценить потенциал использования солнечной радиации на территории Университета Хериот-Уотт в Малайзии, разработать подключенную к сети интегрированную в здание фотоэлектрическую систему (BIPV), которая будет установлена на изогнутой крыше этого здания и поможет экономить энергию за счет снижения счетов за коммунальные услуги, а также оценить эффективность предлагаемых вариантов системы путем сравнения различных параметров производительности и экономической эффективности.
Описание и обзоры систем BIPV
- Три типа интегрированных в здание фотоэлектрических систем: интегрированные в крышу; интегрированные в шторы; интегрированные в окна.
- Перечислены параметры конструкции BIPV.
- Преимущества интегрированных в здание фотоэлектрических систем: не требуется земельный участок; возможное снижение стоимости материалов; отсутствие системы крепления.
- За период с 2014 по 2015 год наблюдался 50-процентный рост числа интегрированных в здания фотоэлектрических систем.
- Недостаточно знаний о влиянии пыли на интегрированные в здания фотоэлектрические системы.
- График уборки может привести к увеличению экономических затрат.
- Указаны и другие факторы деградации.
- Неправильная установка может нанести вред зданию.
Результаты и обсуждение
- Потери из-за температурного воздействия в конструкции 1 составляют 12,3%.
- аморфный кремний -> низкая эффективность
- Сценарий 3: Процентное соотношение между 78% и 84,9%
- Сценарий 3 для CdTe -> наивысшая эффективность; наименьшие температурные потери -> наивысшая стоимость
- Фасадные фотоэлектрические панели имеют более низкий коэффициент отражения по сравнению с кровельными фотоэлектрическими панелями.
- Результаты позволят снизить углеродный след здания.
- Создание тонких пленок экономически нецелесообразно.
- Лучший вариант с экономической точки зрения -> сценарий 5
- Проект 3 -> сокращение выбросов CO2 на 992 тонны; срок окупаемости до налогообложения составляет 7,3 года.
Методы
- Исследование различных фотоэлектрических технологий: CIGS Flex; a-Si Flex; mono c-Si Flex; CdTe Standard безрамный; mono c-Si стандартный; poly c-Si стандартный
- Энергетическое моделирование
- Таблица сценариев работы фотоэлектрических систем

Сценарий	Технологии	РасширятьМощность постоянного тока (кВт)
Design 1	CIGS	546
Design 2	a-Si	411.8
Design 3	CdTe	1085.6
Design 4	c-Si Mono	1078.8
Design 5	c-Si Poly	1047
Mixed (1+3)	CIGS-CdTe	758.8
Mixed (1+5)	CIGS-Poly c-Si	750.6
Mixed (3+4)	CdTe-Mono c-Si	1082.2

- Архитектурное 3D-моделирование
- Экономический анализ -> Подробное объяснение чистой приведенной стоимости (NPV)
- Неоптимальный коэффициент наклона и ориентации (TOF) в интегрированных в здание фотоэлектрических системах (BIPV) ограничивает эффективность BIPV.

Оптимальная конструкция встроенного в здание фотоэлектрического модуля в качестве подвижного затеняющего устройства ^{[ 20 ]}

Аннотация

Встроенные в здание фотоэлектрические системы (BIPV) могут использоваться как внешнее затеняющее устройство, так и генератор электроэнергии. В данном исследовании изучалась энергоэффективность подвижной системы затенения BIPV, установленной над окнами. На первом этапе были рассчитаны ежемесячные показатели выработки электроэнергии фотоэлектрическими панелями при различных углах наклона и ежемесячная тепловая нагрузка здания при различной глубине оконного навеса. На основе полученных данных были определены оптимальные условия для фотоэлектрической панели и навеса для каждого месяца. На следующем этапе была разработана геометрия фотоэлектрической панели BIPV таким образом, чтобы в каждом месяце панель BIPV обеспечивала заданные условия. Подвижная система затенения BIPV сравнивалась с фиксированными режимами, включающими установку BIPV над окном с определенным расстоянием, установку BIPV над окном без определенного расстояния, наличие навеса и отсутствие затенения с фиксированной фотоэлектрической панелью на крыше. Годовая тепловая нагрузка здания, интегрированная с передвижной системой, по сравнению с четырьмя упомянутыми стационарными режимами, на 12, 16, 15 и 20 % ниже, а выработка электроэнергии, превышающая потребность здания в тепле, на 70, 142, 113 и 290 % выше соответственно. Годовая выработка электроэнергии передвижной фотоэлектрической системой всего на 2 % выше, чем при использовании стационарного режима.

Основные выводы

Введение
- Исключение распространенных строительных материалов благодаря использованию интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV)
- Высокий уровень социальной приемлемости фотоэлектрических систем, интегрированных в здания (BIPV) -> предоставлена ссылка
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы используются, например, на стенах, крышах, окнах и в качестве солнцезащитных устройств.
- Список проведенных ранее анализов затенения интегрированных в здания фотоэлектрических систем.
- Конфликт между оптимальным углом наклона для выработки электроэнергии и оптимальным углом для снижения тепловых/холодильных нагрузок -> ссылка предоставлена.
- Возможное решение -> использовать передвижные интегрированные в здание фотоэлектрические системы.
- Передвижные интегрированные в здания фотоэлектрические системы (BIPV) помогают снизить нагрузку на системы отопления и охлаждения (снижение на 20-80%) -> ссылка прилагается
- Передвижные интегрированные фотоэлектрические системы полезны для обеспечения визуального комфорта.
- Цель: повышение энергоэффективности затеняющего устройства BIPV, снижение тепловой нагрузки на здание и увеличение выработки электроэнергии за счет возможности перемещения панелей BIPV и оптимизации их геометрии.
Результаты и обсуждение
- Передвижные системы сложны и дорогостоящи.
- Предлагаемая передвижная система обеспечивает несколько более высокую выработку электроэнергии по сравнению со стационарными системами — на 2%.
- Предлагаемая система обеспечивает более значительное снижение тепловой и холодовой нагрузки -> указанные значения
- Производительность системы зависит от эффективности систем охлаждения и отопления.
Методы
- Параметры: тепловые нагрузки, холодовые нагрузки, угол наклона BIPS.
- Местоположение: Тегеран
- Цель оптимизации: минимизировать потребление электроэнергии из сети.
- Программное обеспечение: EnergyPlus , MATLAB
- Предположение 1: отсутствие затенения от соседних зданий.
- Предположение 2: Фотоэлектрические модули 2,5 м x 1 м
- Предположение 3: Вся электроэнергия продается в сеть.

Исследование электрических характеристик цветных фотоэлектрических модулей на основе кристаллического кремния, интегрированных в здания ^{[ 21 ]}

Аннотация

Цифровая керамическая печать на стекле рассматривается как решение для «маскировки» солнечных элементов на основе кристаллического кремния с целью улучшения внешнего вида фотоэлектрических модулей из кристаллического кремния для интегрированных в здания фотоэлектрических систем; однако печать на переднем стекле снижает светопропускание и, следовательно, влияет на производительность модуля. Путем сочетания экспериментов и регрессионного моделирования мы количественно оценили влияние шести различных цветов с разной степенью непрозрачности печати на электрические параметры модуля в стандартных условиях испытаний. Наши экспериментальные результаты показывают, что непрозрачность и цвет печати оказывают значительное негативное влияние на ток короткого замыкания модуля (Isc) и максимальную мощность модуля (Pmpp), но минимально влияют на напряжение холостого хода (Voc) и коэффициент заполнения (FF). На примере черной печати со 100% непрозрачностью, монохромный модуль демонстрирует 75% потерь Isc, 74% потерь Pmpp, 6% потерь Voc и 5% увеличения FF по сравнению с непечатанным стеклом. Кроме того, было замечено, что при любой заданной непрозрачности печати наибольшая потеря качества наблюдается при печати черным цветом, тогда как на печати синим цветом потери наименьшие. Наш регрессионный анализ показывает, что влияние непрозрачности печати на модуль Isc зависит от цвета. Построенные регрессионные модели для шести исследуемых цветов позволяют предсказать потерю Isc для любого заданного уровня непрозрачности со среднеквадратичной ошибкой менее 1%.

Основные выводы

Введение
- Места применения фотоэлектрических систем: луга, спутники, космические аппараты, здания, водоемы.
- Ограничения по площади препятствуют установке крупномасштабных наземных фотоэлектрических систем -> см. ссылку
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы -> модернизация фотоэлектрических систем; изготовление фотоэлектрических систем из материалов.
- В интегрированных в здания фотоэлектрических системах (BIPV) эстетика имеет большое значение.
- Первые модули, использованные в интегрированных в здания фотоэлектрических системах: тонкопленочные; с сенсибилизацией красителями -> низкая эффективность -> приведены данные и ссылки.
- Кремнийкристаллический не всегда выглядит привлекательно.
- Цифровая керамическая печать на стекле — одно из предлагаемых решений для улучшения внешнего вида фотоэлектрических элементов на основе кристаллического кремния.
- Печать влияет на светопропускание и электрические характеристики (вольт-амперную характеристику).
- Указаны исследования, характеризующие характеристики фотоэлектрических систем -> предоставлена ссылка
- Цель: провести эксперименты для изучения влияния цифровой керамической печати на вольт-амперные характеристики фотоэлектрических модулей, интегрированных в здания, с использованием шести основных цветов от NCS и различной непрозрачностью печати.
Результаты
- Потери в Isc различаются в зависимости от цвета -> см. предоставленную ссылку.
- У синего цвета наименьшие потери, у черного — наибольшие.
- Содержание летучих органических соединений (Voc) имеет отрицательную корреляцию с непрозрачностью печати -> предоставленные значения
- Снижение пикового давления (Pmp) для всех цветов по сравнению с эталонной ячейкой.
Обсуждение
- Потери Isc увеличиваются с увеличением непрозрачности.
- Знание изменения тока короткого замыкания (и тока в точке максимальной мощности) является, по сути, более информативным показателем, поскольку это критически важный параметр для оценки потерь из-за несоответствия параметров и проблем с надежностью в зонах перегрева.
Методы
- Подробно описано проведение подготовки образцов.
- Исследуемые параметры: Isc; Voc; FF; Pmpp
- Регрессионное моделирование для выявления взаимосвязи между параметрами и прозрачностью печати.

Проектирование и оценка интегрированной в здание фотоэлектрической системы (BIPV) для зданий с нулевым потреблением энергии в тропическом климате ^{[ 22 ]}

Аннотация

Недавний рост спроса на возобновляемую энергию произвел революцию в том, как современная цивилизация использует энергию из возобновляемых источников, особенно солнечную энергию. По данным IRENA, с 2017 по 2021 год установленная мощность солнечных электростанций увеличилась примерно на 53%. Ожидается, что эта тенденция удвоится, поскольку пересмотренная Директива ЕС об энергоэффективности предусматривает увеличение доли возобновляемых источников энергии с 17% в 2015 году до 34% к 2030 году. В числе усилий по достижению цели, обозначенной Международным энергетическим агентством (МЭА) в их Дорожной карте по достижению углеродной нейтральности к 2050 году, — разработка или улучшение системы управления энергопотреблением в существующих и новых зданиях для достижения углеродной нейтральности. Одним из перспективных и быстрорастущих решений является внедрение интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV), поскольку они обеспечивают не только экологически чистую выработку электроэнергии, но и бесшовную интеграцию в ограждающие конструкции здания. Однако из-за таких ограничивающих факторов, как недостаточная инфраструктура BIPV, которая преимущественно сосредоточена в европейских странах, этот сценарий ограничивает прогресс технологий, особенно в странах Азии. Несмотря на привлекательные преимущества, демонстрируемые системами BIPV, они все еще имеют существенные ограничения в отношении визуального и эстетического вида, который воспринимается зрителями как «непривлекательный» для здания. Таким образом, внедрение BIPV в зданиях с чувствительной архитектурой, таких как исторические и знаковые здания, представляет собой серьезную проблему. Для решения этой проблемы было проведено пилотное исследование производительности цветных систем BIPV на знаковом здании в тропическом климате — здании Daya Bumi в Куала-Лумпуре, Малайзия. Принятый метод основан на кроссплатформенном взаимодействии между 3D-моделированием в программном обеспечении информационного моделирования зданий (BIM) и детальным солнечным анализом (PVsyst) для получения точных результатов анализа. Были оценены и сравнены различные цветные фотоэлектрические модули для получения оптимальной конфигурации системы BIPV. Предложенная система BIPV способна производить 679,72 МВт энергии в год, что обеспечивает экономию выбросов CO2 в размере 10367,66 т CO2 в год. Предполагается, что цветные BIPV-панели замаскируют внешний вид солнечных панелей на здании, что позволит сохранить первоначальную архитектурную эстетику. Данное исследование способствует осознанию BIPV как важного инновационного решения для установки солнечных панелей на зданиях без ущерба для архитектурной эстетики. Кроме того, проектирование BIPV-систем с использованием программного обеспечения BIM может быть воспроизведено для обеспечения бесперебойного перехода между архитектурой здания, проектированием конструкций, проектированием возобновляемых источников энергии и эксплуатацией здания. Это соответствует усилиям малазийской программы 10-10MySTIE по трансформации в наукоемкую и инновационную экономику, включающую производство, управление и распределение энергии из возобновляемых источников.

Основные выводы

Введение
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы улучшают эстетику зданий и способствуют созданию экологически чистой инфраструктуры с нулевым уровнем выбросов.
- Ограничения использования интегрированных в здания фотоэлектрических систем -> вертикальное строительство в густонаселенных городах
- Решение: интегрировать встраиваемые в здания фотоэлектрические системы в фасады, окна и стены.
- Выработка электроэнергии с помощью интегрированных в здание фотоэлектрических систем ниже, чем с помощью обычных фотоэлектрических систем (см. ссылку).
- Внедрение интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV) представляет собой более сложную задачу в высотных зданиях из-за различий в их форме: ограниченная площадь кровли, сложные формы фасадов (уменьшенная площадь установки).
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы требуют высоких капитальных затрат.
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы ограничены эстетической ценностью, зависящей от используемого фотоэлектрического материала.
- Встроенные в здание фотоэлектрические системы могут снизить нагрузку на системы охлаждения и отопления -> см. ссылку
- Использование цветных фотоэлементов повышает общественное признание -> предоставлена ссылка
- Цель: исследование и оценка производительности и эффективности цветных фотоэлектрических систем и систем BIPV на высотном здании в тропическом климате для соответствия критериям зданий с нулевым потреблением энергии.
Результаты и обсуждение
- Максимальная энергоэффективность интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV) составляет 75% от энергоэффективности традиционных фотоэлектрических систем.
- Наименьшая энергия (цветная аморфная форма) составляет 24% от энергии обычных материалов.
- Различия в показателях PR для здания: крыша (82,9%); восточный фасад (63%); западный фасад (58,6%) -> увеличение потерь из-за несоответствия.
- Экономия выбросов CO2: крыша: 5,3 кт CO2; западный фасад (2,9 кт CO2); восточный фасад (2,2 кт CO2)
- Стоимость интегрированных в здания фотоэлектрических систем высока по сравнению с традиционными -> приведены цифры
- Срок службы: крыша (5,5 лет); восточный фасад (13,3 года); восточный фасад (19,8 лет)
- Рентабельность инвестиций: крыша (322,4%); восточный фасад (42,5%); западный фасад (-6,5%)
Методы
- BIM-программное обеспечение + Autodesk Revit + PVSyst
- Шаги:
- Выбор здания
- Создание 3D-моделей зданий
- Проектирование системы BIPV
- Детальная оценка интегрированных в здание фотоэлектрических систем (производство электроэнергии + выбросы углерода + финансовые показатели)
- Оценка проводилась с использованием следующих параметров: базовая энергетическая эффективность, эффективность массива, конечная эффективность, коэффициент производительности, сэкономленные выбросы CO2, рентабельность инвестиций.

Характеристики стен и крыш, интегрированных с фотоэлектрическими панелями, как строительного материала ^{[ 23 ]}

Аннотация

Анализ эффективности фотоэлектрических (ФЭ) модулей в качестве строительного материала проводится путем прогнозирования почасовых колебаний температуры в помещении по сравнению с базовым вариантом (традиционный материал). Для анализа используется компьютерная имитационная модель метода Фурье-пропускной способности. Средние колебания температуры на крыше и стене здания с ФЭ-модулями по сравнению с базовым вариантом составляют 6,58 °C, а на стене с ФЭ-модулями — 2,91 °C соответственно. Общая суточная выработка энергии стеной с ФЭ-модулями находится в диапазоне от 6,7 кВт·ч до 11,86 кВт·ч, а крышей с ФЭ-модулями — от 17,24 кВт·ч до 22 кВт·ч. Из-за колебаний температуры максимальная дополнительная суточная нагрузка на охлаждение, полученная в случае крыши с ФЭ-модулями, составляет 94,7 кВт·ч, а на стене с ФЭ-модулями — 41,97 кВт·ч.

Основные выводы

Введение
- Первое исследование, на которое ссылаются в работе PV wall -> предоставлена ссылка
- Встроенные в здания фотоэлектрические системы могут изменять/отклоняться от нормы теплового комфорта здания, особенно в летние месяцы.
- Цель: анализ влияния только фотоэлектрических модулей, расположенных на южной стене и крыше, на изменение величины комнатной температуры (Tr) в течение 24-часового цикла.
Результаты и обсуждение
- В помещениях, покрытых солнечными батареями, наблюдается повышение температуры.
- Солнечная крыша повышала температуру сильнее, чем солнечные стены.
- Более высокая выработка энергии от солнечных батарей на крыше.
Методы
- Метод Фурье-пропускания и энергетический баланс
- Простая модель фотоэлектрической системы:Ег=0.12АПВяТ[1−0.04(Та+ω0.328.91+2.0ВфяТ−25)]

Последние достижения в технологиях BIPV-продуктов: обзор ^{[ 24 ]}

Аннотация

Применение интегрированных в здания фотоэлектрических (BIPV) технологий в ограждающих конструкциях зданий придает им эстетичный и современный вид. BIPV — это практичная, инновационная и перспективная технология для зданий с нулевым уровнем выбросов. В данной статье представлены лучшие в своем классе BIPV-продукты и их характеристики, а также международные рекомендации и стандарты тестирования. Особое внимание уделено BIPV-продуктам для крыш, фасадов и окон. Характеристики BIPV-продуктов включают в себя эффективность солнечных фотоэлектрических систем, Voc, Isc, Pmax и коэффициент заполнения (FF). Проведен анализ устойчивого жизненного цикла BIPV-модулей с учетом времени окупаемости энергии и выбросов парниковых газов.

Основные выводы

Введение
- Интегрированные в здания фотоэлектрические системы важны для экономии энергии.
- Интегрированные в здания фотоэлектрические системы (BIPV) превращают здания из потребителей энергии в производителей энергии.
- Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы на крышах занимают 80% рынка; встраиваемые в здания фотоэлектрические системы на фасадах занимают 20% рынка.
- Встроенные в здания фотоэлектрические системы обеспечивают защиту от непогоды, теплоизоляцию и шумоизоляцию.
- Установка солнечных батарей на крышах популярна из-за нехватки места на земле и наличия неиспользуемой площади на крышах.
- 5 категорий интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV): • Пленка для BIPV; • Плитка для BIPV; • Модуль для BIPV; • Остекление с солнечными батареями для BIPV; • BAPV
- Цель: Обзор технологий интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV).
Содержание
- В статье представлена таблица, сравнивающая различные типы интегрированных в здания фотоэлектрических систем (таблица 6).
- Технические характеристики различных типов интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV) от производителей приведены в таблицах с 7 по 12.
- Анализ жизненного цикла различных интегрированных в здание фотоэлектрических систем представлен в таблицах 13 и 14.
- Предпочтительное место для установки интегрированных в здание фотоэлектрических систем — крыша.
- Доступно большое пространство на фасаде.

для солнечных фотоэлектрических систем

Исследовательское исследование дорожного тоннеля с полупрозрачным фотоэлектрическим навесом — с точки зрения энергосбережения и пожарной безопасности ^{[ 25 ]}

Аннотация

Дорожные тоннели потребляют большое количество энергии, особенно в холодном климате Канады, где зимой дороги обогреваются электричеством или противообледенительной обработкой. Для создания более устойчивой и надежной энергетической системы дорожных тоннелей мы провели исследование по установке полупрозрачных фотоэлектрических (STPV) навесов на въездах и выездах из тоннеля под рекой. Предложенная система генерирует электроэнергию за счет солнечной энергии, улучшает тепловые и визуальные условия, а также снижает энергопотребление. В этом исследовании были проведены полевые измерения температуры дорожного покрытия и температуры воздуха, а также выполнены численные моделирования с использованием и без использования STPV для изучения температуры воздуха и дорожного покрытия при различных скоростях движения. Полевые измерения показывают, что температура дорожного покрытия в среднем выше температуры воздуха. Температура воздуха и дорожного покрытия внутри тоннеля была измерена выше 0 °C, даже несмотря на то, что температура наружного воздуха значительно ниже 0 °C, что значительно снижает необходимость использования противообледенительной обработки солью зимой. Результаты моделирования показывают, что температура воздуха и поверхности повышается за счет пропускания солнечного тепла через навес STPV, что значительно снижает потребление энергии на противообледенительную обработку. Анализ пожарной безопасности также показал, что верхнее отверстие предлагаемой системы следует располагать ближе к входу в туннель, а не к входу через навес, для лучшего отвода дыма во время пожара.

Основные выводы

Введение
- Поддержание дорожных тоннелей требует значительных затрат энергии -> ситуация ухудшается из-за изменения климата.
- Использование фотоэлектрических панелей возможно для электроснабжения дорожных тоннелей -> ссылки прилагаются
- В предыдущих исследованиях не уделялось внимания тепловым характеристикам полупрозрачных фотоэлектрических элементов для дорожных тоннелей.
- Отсутствуют четкие исследования, посвященные влиянию навесов солнечных батарей на выхлопные газы при пожарах в дорожных тоннелях.
- Цель: изучение передовых технологий для подземных дорожных тоннелей; влияние STPV на пожарную безопасность, тепловые/энергетические характеристики;
Результаты и обсуждение
- В часы пик система STPV обеспечивает повышение температуры дорожного покрытия и воздуха примерно на 2,1°C.
- В непиковые часы заметного повышения температуры при использовании STPV не наблюдается: примерно на 0,9°C для воздуха и на 0,2°C для дороги.
- Отсутствие часа пик => меньше автомобилей => более высокая скорость движения => увеличенный поток воздуха => больше теплопотерь
- STPV действует как парниковый эффект
- Снижение тепловой нагрузки с помощью STPV -> еще более эффективно в часы пик
- Исследование пожарной безопасности показало местоположение выхлопных газов.
- Отсутствуют экспериментальные данные для результатов моделирования пожара.
Методы
- Полевые измерения / CFD / Симулятор динамики пожара (FDS)
- Автомобильный тоннель в Монреале под рекой -> описание прилагается
- На въезде и выезде из туннеля установлены навесы STPV длиной 140 м.
- Измерение температуры дорожного покрытия и воздуха с помощью транспортного средства, движущегося через туннель.
- Тепловая модель навесов для фотоэлектрических панелей
- Анализ стационарного состояния CFD

Оценка навеса для автомобиля с солнечными фотоэлектрическими панелями и возможностью зарядки электромобилей ^{[ 26 ]}

Аннотация

Хотя устойчивая мобильность и декарбонизация транспортного сектора являются одними из наиболее комплексных решений проблемы изменения климата, электромобили (ЭМ) становятся все более популярными в качестве будущего вида транспорта. В данном исследовании анализируется интеграция солнечного навеса для автомобилей с потенциальной зарядной станцией для электромобилей при различных условиях эксплуатации. Проведен подробный анализ навеса, расположенного в городе Гаосюн на юге Тайваня, где обсуждаются вопросы выработки электроэнергии, воздействия на выбросы и финансовый анализ солнечной зарядной станции для электромобилей. Результаты исследования показали потенциальную выработку солнечной энергии в 140 МВт·ч/год, что может обеспечить солнечной электроэнергией более 3000 автомобилей в месяц при времени парковки в 1 час, при этом общий объем выбросов углекислого газа будет на 94% ниже, чем при использовании традиционных методов электроснабжения из сети. С учетом влияния введения углеродного налога на экономику водителей, результаты продемонстрировали жизнеспособность таких фотоэлектрических (ФЭ) зарядных станций, особенно в случае возможного повышения углеродного налога в будущем. Представленные результаты могут быть внедрены в более широком масштабе, предоставляя рекомендации и инструменты для создания инфраструктуры зарядных станций для электромобилей, работающих на солнечной энергии.

Основные выводы

Введение
- 2050 год -> 2/3 населения будут жить в городах => угроза устойчивому развитию
- Электрификация транспорта имеет решающее значение для декарбонизации и энергетического перехода.
- Для фотоэлектрических систем требуется значительная площадь земли -> ссылка предоставлена.
- Внедрение интегрированных в здание фотоэлектрических систем представляет собой сложную задачу из-за сложной геометрии.
- Внедрение фотоэлектрических систем в городских районах сопряжено с трудностями из-за плотности застройки, особенностей конструкции и истории зданий.
- Возможное решение -> превратить парковки в навесы для солнечных батарей.
- Солнечные батареи обеспечивают тень для пешеходов и транспортных средств, что хорошо в экстремальных погодных условиях.
- Парковка обеспечивает предварительное охлаждение автомобилей => снижение нагрузки на кондиционер.
- Плотность населения и рельеф местности могут ограничивать развертывание фотоэлектрических систем в местах с высоким потенциалом их использования.
- Цель: представить концепцию технических подходов и экономической оценки развертывания солнечных панелей для затенения навесов для автомобилей, а также оценку целесообразности создания станции зарядки электромобилей в городе Гаосюн, Тайвань.
Результаты и обсуждение
- Расчетная мощность фотоэлектрической системы позволяет заряжать в среднем от 2458 до 3592 автомобилей -> время зарядки/стоянки: от 2 часов до 30 минут
- Годовой объем выработки энергии -> 140 МВт·ч
- Выбросы CO2 -> 4 тонны CO2 в год -> на 94% ниже, чем в настоящее время в сети электроснабжения Тайваня.
- Владельцы электромобилей могут сэкономить до 60 долларов, перейдя на зарядку от солнечных батарей, если углеродный налог составляет 50 долларов, а ежемесячная плата за парковку — 85 долларов.
- Возможные недостатки: неопределенность во времени прибытия и отправления; интенсивность потребления энергии; отсутствие прогнозов относительно количества, типов, расстояний, времени зарядки транспортных средств и т. д.
- Риск недопроизводства зимой и недоиспользования летом.
Методы
- Моделирование с помощью гелиоскопа и PVWatts
- Приведена формула для расчета количества зарядных станций и пройденного расстояния на одной зарядке.
- Станция EC, подключенная к сети

Проектирование и оптимизация фотоэлектрического навеса для станции зарядки электромобилей в городских условиях ^{[ 27 ]}

Аннотация

В настоящее время использование возобновляемых источников энергии и электромобилей приобрело особую актуальность для снижения высокого уровня загрязнения окружающей среды в наших городах. Разработка фотоэлектрического навеса для зарядки электромобилей представляет собой весьма перспективное сочетание, которое может быть реализовано в городских условиях. Для облегчения установки таких навесов в различных местах, в данной статье подробно описаны технико-функциональные аспекты, которые были учтены при проектировании и монтаже, а также другие эстетические и ориентированные на пользователя аспекты, которые способствуют стимулированию использования подобных инфраструктур в нашем обществе.

Основные выводы

Введение
- Навесы -> полезны для защиты водителей и автомобилей от солнца и жары -> позволяют избежать высоких температур в автомобиле
- Навесы для солнечных батарей -> привлекательная и удобная зона отдыха для пользователей
- Цель: презентация оптимизированной конструкции навеса для фотоэлектрических панелей, предназначенного для зарядки электромобилей.
Результаты
Обсуждение
Методы
- При проектировании навеса для фотоэлектрической системы необходимо учитывать нормативные требования к местоположению и характеристики площади, на которую он может быть накрыт.
- Навес для солнечных батарей размером 5,9 м x 12,2 м
- Наклон определяется механическими ограничениями, а не энергетическими — также и эстетическими соображениями.
- Навес из солнечных батарей предлагает зоны отдыха для комфортного времяпровождения.
- Конструкция: фотоэлектрические модули + опорная конструкция + инвертор + счётчик выработанной энергии + распределительные сети и защита + проводка и корпус.
- Для смешивания энергии использовались встраиваемые в здания фотоэлектрические панели -> Общая мощность 11,7 кВт (325 Вт x 36 модулей)
- 2 трехфазных инвертора
- Зарядное устройство RAPTION-22 для электромобилей мощностью до 22 кВт -> поддерживает зарядку как постоянным, так и переменным током.
- Общая стоимость системы -> 185 052 евро

Долгосрочное испытание электромобиля, заряжаемого от фотоэлектрического навеса для автомобиля ^{[ 28 ]}

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментальных исследований потребления электроэнергии небольшим городским электромобилем на расстоянии 30 000 км. В течение этого периода автомобиль в большинстве случаев заряжался от фотоэлектрической батареи с пиковой мощностью 3 кВт. Анализ включает в себя пробег автомобиля и количество зарядок батареи за 5 лет эксплуатации. Кроме того, было измерено количество энергии, вырабатываемой фотоэлектрической батареей. За весь период исследования небольшой электромобиль был заряжен до уровня заряда 50% почти 900 раз. Затем был проведен анализ для определения адекватности выбора пиковой мощности батареи для удовлетворения энергетических потребностей электромобиля.

Основные выводы

Введение
- Электромобили не такие экологичные при зарядке от обычной электросети.
- Преимущества использования электромобилей для привлечения клиентов перечислены ниже.
- Количество пунктов зарядки электромобилей увеличивается.
- В некоторых странах традиционная инфраструктура производства и распределения электроэнергии не справляется с ростом числа электромобилей.
- Возможное решение -> зарядка от солнечных батарей
- Цель: экспериментальное исследование потребления электроэнергии на расстоянии 30 000 км небольшим городским электромобилем.
Результаты и обсуждение
- Средняя выработка энергии солнечными батареями в 2 раза превышает потребности электромобилей.
Методы / Технические характеристики автомобиля
- Модель автомобиля -> Renault Twizy
- Полные технические характеристики автомобиля предоставлены.
- Период тестирования: 4,5 года в городских условиях.
- Период использования: с апреля по сентябрь
- Общее расстояние -> 30 000 км
- Предоставляется подробный анализ пробега и энергопотребления.
- Общее потребление энергии -> 2721 кВт·ч
- Запас хода 65 км на полной зарядке -> 9,4 кВт⋅ч/100 км
Методы / Навес для фотоэлектрической батареи
- 12 с-Ки PV
- Сетевое зарядное устройство
- 3 МВт·ч годового производства
- На производство автомобиля приходится примерно 19% от общего объема производства.

Звуковой барьер

[url Title] ^{[ 29 ]}

Аннотация

Основные выводы

Введение
- Цель:
Результаты
Обсуждение
Методы

ссылки

↑ Д.-Й. ван де Вен и др. , «Потенциальные потребности в земле и связанные с этим изменения в землепользовании влияют на выбросы от солнечной энергии», Sci Rep , том 11, № 1, статья № 1, февраль 2021 г., doi: 10.1038/s41598-021-82042-5.
↑ Х. Обане, Ю. Нагаи и К. Асано, «Оценка землепользования и потенциальных конфликтов в сфере солнечной и наземной ветроэнергетики в Японии», Возобновляемая энергия, том 160, стр. 842–851, ноябрь 2020 г., doi: 10.1016/j.renene.2020.06.018.
↑ Ф. Манчини и Б. Настаси, «Анализ данных о солнечной энергии: развертывание фотоэлектрических систем и землепользование», Energies, том 13, № 2, статья № 2, январь 2020 г., doi: 10.3390/en13020417.
↑ В.В. Каткар, Дж.А. Свард, А. Уорсли и К.М. Чжан, «Стратегический анализ землепользования для развития солнечной энергетики в штате Нью-Йорк», Возобновляемая энергия, том 173, стр. 861–875, авг. 2021 г., doi: 10.1016/j.renene.2021.03.128.
↑ SM McCoshum и MA Geber, «Преобразование земель под солнечные электростанции и разрастание городов в пустынях юго-запада приводят к различной степени потери среды обитания для пчел рода Ashmeadiella», Kent, том 92, № 2, стр. 468–478, январь 2020 г., doi: 10.2317/0022-8567-92.2.468.
↑ И. Капеллан-Перес, К. де Кастро и И. Арто, «Оценка уязвимостей и ограничений при переходе к возобновляемым источникам энергии: требования к земельным участкам в сценариях 100% солнечной энергии», Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, том 77, стр. 760–782, сентябрь 2017 г., doi: 10.1016/j.rser.2017.03.137.
↑ Д. Маджумдар и М. Дж. Паскуалетти, «Анализ доступности земель для крупномасштабных электростанций и оценка развития солнечной фотоэлектрической энергетики в штате Аризона, США», Возобновляемая энергия, том 134, стр. 1213–1231, апрель 2019 г., doi: 10.1016/j.renene.2018.08.064.
↑ Добавить ссылку
↑ Х. Нисар, А. Кашиф Джанджуа, Х. Хафиз, С. Шакир, Н. Шахзад и А. Вакас, «Тепловые и электрические характеристики плавучей солнечной фотоэлектрической системы по сравнению с наземной фотоэлектрической системой — экспериментальное исследование», Solar Energy, том 241, стр. 231–247, июль 2022 г., doi: 10.1016/j.solener.2022.05.062.
↑ Т. Кьельдстад и др., «Производительность и потенциал эксплуатации в условиях амфибии новой плавучей фотоэлектрической технологии», Solar Energy, том 239, стр. 242–251, июнь 2022 г., doi: 10.1016/j.solener.2022.04.065.
↑ МК Каймак и А.Д. Шахин, «Первая разработка и применение плавучих фотоэлектрических (FPV) систем генерации энергии в Турции с учетом структурных и электрических характеристик», Международный журнал точной инженерии и производства – экологически чистые технологии, том 9, № 3, стр. 827–839, май 2022 г., doi: 10.1007/s40684-021-00369-w.
↑ А. Марадж, Х. Кертуша и А. Лушнджари, «Оценка энергетической эффективности плавучей фотоэлектрической системы, расположенной на водохранилище гидроэлектростанции в условиях средиземноморского климата в солнечный и облачный дни», Energy Conversion and Management: X, том 16, стр. 100275, дек. 2022 г., doi: 10.1016/j.ecmx.2022.100275.
↑ H. Liu, V. Krishna, J. Lun Leung, T. Reindl и L. Zhao, «Полевой опыт и анализ производительности плавучих фотоэлектрических технологий в тропиках», Progress in Photovoltaics: Research and Applications, том 26, № 12, стр. 957–967, 2018, doi: 10.1002/pip.3039.
↑ Р. Каззанига и М. Роза-Клот, «Бум плавучих фотоэлектрических систем», Solar Energy, том 219, стр. 3–10, май 2021 г., doi: 10.1016/j.solener.2020.09.057.
↑ Радхиансях, Т.Д. Рахмильда и Д. Хамдани, «Анализ производительности морских плавучих фотоэлектрических систем в изолированном районе», в сборнике трудов 3-й Международной конференции по высоковольтной технике и энергетическим системам (ICHVEPS), октябрь 2021 г., стр. 651–655. doi: 10.1109/ICHVEPS53178.2021.9600926.
↑ WCL Kamuyu, JR Lim, CS Won и HK Ahn, «Модель прогнозирования температуры фотоэлектрического модуля для оценки энергетической эффективности плавучих фотоэлектрических систем», Energies, том 11, № 2, статья № 2, февраль 2018 г., doi: 10.3390/en11020447.
↑ П. Мейвилл, Н. В. Патил и Дж. М. Пирс, «Распределенное производство гибких плавающих фотоэлектрических модулей для вторичного рынка», Sustainable Energy Technologies and Assessments, том 42, стр. 100830, дек. 2020 г., doi: 10.1016/j.seta.2020.100830.
↑ КС Хайбо, П. Мейвилл, Р. Кейли и Дж. М. Пирс, «Потенциал водосбережения самофинансируемых гибких плавучих солнечных батарей на основе пенопласта, устанавливаемых на поверхности», Energies, том 13, № 23, статья № 23, январь 2020 г., doi: 10.3390/en13236285.
↑ MA Arnaout, YI Go и A. Saqaff, «Пилотное исследование интегрированных в здания фотоэлектрических систем: техническая оценка и экономический анализ», Международный журнал энергетических исследований, том 44, № 12, стр. 9538–9559, 2020, doi: 10.1002/er.5204.
↑ М. Акбари Пайдар, «Оптимальная конструкция интегрированного в здание фотоэлектрического модуля в качестве подвижного затеняющего устройства», Устойчивые города и общество, том 62, стр. 102368, ноябрь 2020 г., doi: 10.1016/j.scs.2020.102368.
↑ MH Saw, JP Singh, Y. Wang, KE Birgersson и YS Khoo, «Исследование электрических характеристик цветных фотоэлектрических модулей на основе кристаллического кремния, интегрированных в здания», IEEE Journal of Photovoltaics, том 10, № 4, стр. 1027–1034, июль 2020 г., doi: 10.1109/JPHOTOV.2020.2981820.
↑ AH Hamzah и YI Go, «Проектирование и оценка интегрированной в здание фотоэлектрической системы (BIPV) для достижения нулевого энергопотребления в зданиях тропического климата», e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, том 3, стр. 100105, март 2023 г., doi: 10.1016/j.prime.2022.100105.
↑ Д. Сингх, М. Рават, С. П. Сингх и Р. Чаудхари, «Характеристики стен и крыш с интегрированными фотоэлектрическими панелями в качестве строительного материала», IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., том 1033, № 1, стр. 012005, январь 2021 г., doi: 10.1088/1757-899X/1033/1/012005.
↑ AK Shukla, K. Sudhakar и P. Baredar, «Последние достижения в технологиях BIPV-продуктов: обзор», Energy and Buildings, том 140, стр. 188–195, апрель 2017 г., doi: 10.1016/j.enbuild.2017.02.015.
↑ Д. Ци, С. Ян, Ч. Шу, С. Чжан, Л.Л. Ван и А. Атиенитис, «Исследовательское исследование дорожного тоннеля с полупрозрачным фотоэлектрическим навесом — с точки зрения энергосбережения и пожарной безопасности», Build. Simul., том 15, № 4, стр. 537–548, апрель 2022 г., doi: 10.1007/s12273-021-0831-6.
↑ Х. Факур и др., «Оценка потенциала зарядки электромобилей с помощью солнечного фотоэлектрического навеса для автомобиля», Sci Rep, том 13, № 1, статья № 1, февраль 2023 г., doi: 10.1038/s41598-023-29223-6.
↑ Д. Паррас-Бургос, Дж. Мельгарехо-Теруэль, А. Матео-Арока, Д.Г. Фернандес-Пачеко, Ф.Дж.Ф. Каньявате и Ф.Л. Саэс-Гутьеррес, «Проектирование и оптимизация фотоэлектрического навеса для зарядной станции электромобилей в городских условиях», в сборнике «Достижения в механике, проектировании и производстве III», Чам, 2021, стр. 289–294. doi: 10.1007/978-3-030-70566-4_46.
↑ А. Малек и Р. Таккани, «Долгосрочные испытания электромобиля, заряжаемого от фотоэлектрического навеса», Архив автомобильной техники – Archiwum Motoryzacji, том 86, № 4, стр. 55–63, дек. 2019 г., doi: 10.14669/AM.VOL86.ART4.
↑ Добавить ссылку

Данные страницы
Часть	БЫСТРЫЙ
Ключевые слова	Краткие обзоры литературы , фотовольтаика , энергетика , землепользование , фотоэлектрические системы
ЦУР	ЦУР 07 Доступная и экологически чистая энергия
Авторы	Коами Сулейман Хайбо
Лицензия	CC-BY-SA-4.0
Язык	Английский (en)
Переводы	испанский
Связанный	1 подстраница , 5 страниц (ссылка здесь)
Мнения	149 просмотров страниц ( аналитика )
Созданный	8 февраля 2023 г. , Коами Сулеман Хайибо
Последнее изменение	11 декабря 2025 г. , Фелипе Шеноне
Цитировать как	Коами Сулейман Хайибо (2023–2025). «Использование земель под солнечные фотоэлектрические системы — обзор» . Appropedia . Дата обращения: 12 февраля 2026 г.
API-запросы	базовый , семантический , HTML , файлы , больше

[1] Д.-Й. ван де Вен и др. , «Потенциальные потребности в земле и связанные с этим изменения в землепользовании влияют на выбросы от солнечной энергии», Sci Rep , том 11, № 1, статья № 1, февраль 2021 г., doi: 10.1038/s41598-021-82042-5.

[2] Х. Обане, Ю. Нагаи и К. Асано, «Оценка землепользования и потенциальных конфликтов в сфере солнечной и наземной ветроэнергетики в Японии», Возобновляемая энергия, том 160, стр. 842–851, ноябрь 2020 г., doi: 10.1016/j.renene.2020.06.018.

[3] Ф. Манчини и Б. Настаси, «Анализ данных о солнечной энергии: развертывание фотоэлектрических систем и землепользование», Energies, том 13, № 2, статья № 2, январь 2020 г., doi: 10.3390/en13020417.

[4] В.В. Каткар, Дж.А. Свард, А. Уорсли и К.М. Чжан, «Стратегический анализ землепользования для развития солнечной энергетики в штате Нью-Йорк», Возобновляемая энергия, том 173, стр. 861–875, авг. 2021 г., doi: 10.1016/j.renene.2021.03.128.

[5] SM McCoshum и MA Geber, «Преобразование земель под солнечные электростанции и разрастание городов в пустынях юго-запада приводят к различной степени потери среды обитания для пчел рода Ashmeadiella», Kent, том 92, № 2, стр. 468–478, январь 2020 г., doi: 10.2317/0022-8567-92.2.468.

[6] И. Капеллан-Перес, К. де Кастро и И. Арто, «Оценка уязвимостей и ограничений при переходе к возобновляемым источникам энергии: требования к земельным участкам в сценариях 100% солнечной энергии», Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, том 77, стр. 760–782, сентябрь 2017 г., doi: 10.1016/j.rser.2017.03.137.

[7] Д. Маджумдар и М. Дж. Паскуалетти, «Анализ доступности земель для крупномасштабных электростанций и оценка развития солнечной фотоэлектрической энергетики в штате Аризона, США», Возобновляемая энергия, том 134, стр. 1213–1231, апрель 2019 г., doi: 10.1016/j.renene.2018.08.064.

[8] Добавить ссылку

[9] Х. Нисар, А. Кашиф Джанджуа, Х. Хафиз, С. Шакир, Н. Шахзад и А. Вакас, «Тепловые и электрические характеристики плавучей солнечной фотоэлектрической системы по сравнению с наземной фотоэлектрической системой — экспериментальное исследование», Solar Energy, том 241, стр. 231–247, июль 2022 г., doi: 10.1016/j.solener.2022.05.062.

[10] Т. Кьельдстад и др., «Производительность и потенциал эксплуатации в условиях амфибии новой плавучей фотоэлектрической технологии», Solar Energy, том 239, стр. 242–251, июнь 2022 г., doi: 10.1016/j.solener.2022.04.065.

[11] МК Каймак и А.Д. Шахин, «Первая разработка и применение плавучих фотоэлектрических (FPV) систем генерации энергии в Турции с учетом структурных и электрических характеристик», Международный журнал точной инженерии и производства – экологически чистые технологии, том 9, № 3, стр. 827–839, май 2022 г., doi: 10.1007/s40684-021-00369-w.

[12] А. Марадж, Х. Кертуша и А. Лушнджари, «Оценка энергетической эффективности плавучей фотоэлектрической системы, расположенной на водохранилище гидроэлектростанции в условиях средиземноморского климата в солнечный и облачный дни», Energy Conversion and Management: X, том 16, стр. 100275, дек. 2022 г., doi: 10.1016/j.ecmx.2022.100275.

[13] H. Liu, V. Krishna, J. Lun Leung, T. Reindl и L. Zhao, «Полевой опыт и анализ производительности плавучих фотоэлектрических технологий в тропиках», Progress in Photovoltaics: Research and Applications, том 26, № 12, стр. 957–967, 2018, doi: 10.1002/pip.3039.

[14] Р. Каззанига и М. Роза-Клот, «Бум плавучих фотоэлектрических систем», Solar Energy, том 219, стр. 3–10, май 2021 г., doi: 10.1016/j.solener.2020.09.057.

[15] Радхиансях, Т.Д. Рахмильда и Д. Хамдани, «Анализ производительности морских плавучих фотоэлектрических систем в изолированном районе», в сборнике трудов 3-й Международной конференции по высоковольтной технике и энергетическим системам (ICHVEPS), октябрь 2021 г., стр. 651–655. doi: 10.1109/ICHVEPS53178.2021.9600926.

[16] WCL Kamuyu, JR Lim, CS Won и HK Ahn, «Модель прогнозирования температуры фотоэлектрического модуля для оценки энергетической эффективности плавучих фотоэлектрических систем», Energies, том 11, № 2, статья № 2, февраль 2018 г., doi: 10.3390/en11020447.

[17] П. Мейвилл, Н. В. Патил и Дж. М. Пирс, «Распределенное производство гибких плавающих фотоэлектрических модулей для вторичного рынка», Sustainable Energy Technologies and Assessments, том 42, стр. 100830, дек. 2020 г., doi: 10.1016/j.seta.2020.100830.

[18] КС Хайбо, П. Мейвилл, Р. Кейли и Дж. М. Пирс, «Потенциал водосбережения самофинансируемых гибких плавучих солнечных батарей на основе пенопласта, устанавливаемых на поверхности», Energies, том 13, № 23, статья № 23, январь 2020 г., doi: 10.3390/en13236285.

[19] MA Arnaout, YI Go и A. Saqaff, «Пилотное исследование интегрированных в здания фотоэлектрических систем: техническая оценка и экономический анализ», Международный журнал энергетических исследований, том 44, № 12, стр. 9538–9559, 2020, doi: 10.1002/er.5204.

[20] М. Акбари Пайдар, «Оптимальная конструкция интегрированного в здание фотоэлектрического модуля в качестве подвижного затеняющего устройства», Устойчивые города и общество, том 62, стр. 102368, ноябрь 2020 г., doi: 10.1016/j.scs.2020.102368.

[21] MH Saw, JP Singh, Y. Wang, KE Birgersson и YS Khoo, «Исследование электрических характеристик цветных фотоэлектрических модулей на основе кристаллического кремния, интегрированных в здания», IEEE Journal of Photovoltaics, том 10, № 4, стр. 1027–1034, июль 2020 г., doi: 10.1109/JPHOTOV.2020.2981820.

[22] AH Hamzah и YI Go, «Проектирование и оценка интегрированной в здание фотоэлектрической системы (BIPV) для достижения нулевого энергопотребления в зданиях тропического климата», e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, том 3, стр. 100105, март 2023 г., doi: 10.1016/j.prime.2022.100105.

[23] Д. Сингх, М. Рават, С. П. Сингх и Р. Чаудхари, «Характеристики стен и крыш с интегрированными фотоэлектрическими панелями в качестве строительного материала», IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., том 1033, № 1, стр. 012005, январь 2021 г., doi: 10.1088/1757-899X/1033/1/012005.

[24] AK Shukla, K. Sudhakar и P. Baredar, «Последние достижения в технологиях BIPV-продуктов: обзор», Energy and Buildings, том 140, стр. 188–195, апрель 2017 г., doi: 10.1016/j.enbuild.2017.02.015.

[25] Д. Ци, С. Ян, Ч. Шу, С. Чжан, Л.Л. Ван и А. Атиенитис, «Исследовательское исследование дорожного тоннеля с полупрозрачным фотоэлектрическим навесом — с точки зрения энергосбережения и пожарной безопасности», Build. Simul., том 15, № 4, стр. 537–548, апрель 2022 г., doi: 10.1007/s12273-021-0831-6.

[26] Х. Факур и др., «Оценка потенциала зарядки электромобилей с помощью солнечного фотоэлектрического навеса для автомобиля», Sci Rep, том 13, № 1, статья № 1, февраль 2023 г., doi: 10.1038/s41598-023-29223-6.

[27] Д. Паррас-Бургос, Дж. Мельгарехо-Теруэль, А. Матео-Арока, Д.Г. Фернандес-Пачеко, Ф.Дж.Ф. Каньявате и Ф.Л. Саэс-Гутьеррес, «Проектирование и оптимизация фотоэлектрического навеса для зарядной станции электромобилей в городских условиях», в сборнике «Достижения в механике, проектировании и производстве III», Чам, 2021, стр. 289–294. doi: 10.1007/978-3-030-70566-4_46.

[28] А. Малек и Р. Таккани, «Долгосрочные испытания электромобиля, заряжаемого от фотоэлектрического навеса», Архив автомобильной техники – Archiwum Motoryzacji, том 86, № 4, стр. 55–63, дек. 2019 г., doi: 10.14669/AM.VOL86.ART4.

[:0-29] Добавить ссылку

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

Читатели, пожалуйста!!

фона

литературы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

[url Title] [ 8 ]

Аннотация

Основные выводы

Возможные решения проблемы землепользования

На суше:

На воде: плавучие фотоэлектрические системы (плавучие/аквавольтные системы)

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Встроенные в здание фотоэлектрические системы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

для солнечных фотоэлектрических систем

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Аннотация

Основные выводы

Звуковой барьер

[url Title] [ 29 ]

Аннотация

Основные выводы

ссылки

[url Title] ^{[ 8 ]}

[url Title] ^{[ 29 ]}