Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Оптична геоінформаційно-енергетична мережа із розподіленими світловими джерелами енергії Галузь можливого застосування опв

Скачати 69.38 Kb.

Оптична геоінформаційно-енергетична мережа із розподіленими світловими джерелами енергії Галузь можливого застосування опв




Скачати 69.38 Kb.
Дата конвертації03.06.2017
Розмір69.38 Kb.

Оптична геоінформаційно-енергетична мережа із

розподіленими світловими джерелами енергії

Галузь можливого застосування ОПВ: інформаційні комп’ютерні мережі із альтернативними пристроями і джерелами енергії для автономного живлення компонент системи на енергії сонячного випромінювання.
Сонячна енергія - енергія від Сонця в формі радіації та світла. Ця енергія значною мірою керує кліматом та погодою, та є основою життя. Технологія, що контролює сонячну енергію називається сонячною енергетикою.


Опис розробки: Оптична геоінформаційно-енергетична мережа із розподіленими світловими джерелами енергії, яка містить енергостанцію, оптоволоконну магістраль передачі з n-інформаційно-енергетичними каналами, електричні канали на основі металевих провідників, центр керування та оптико-енергетичного забезпечення, сервер обробки відеоінформації, сервер документообігу, сервер тестування, сервер дистанційного навчання, пошуковий сервер, сервер бібліотечних ресурсів, сервер зберігання інформації, WEB-сервер та віддалених користувачів, об'єднані волоконно-оптичні інформаційно-енергетичні канали, магістральні та локальні шлюзи оптико-електричного інформаційно-енергетичного перетворення, маршрутизатор для зв'язку з віддаленими користувачами, перший та другий магістральні комутатори, причому енергетичний вихід енергостанції підключений до енергетичного входу центру керування та оптико-енергетичного забезпечення, одна частина об'єднаних волоконно-оптичних інформаційно-енергетичних каналів якого дуплексно підключена до магістрального шлюзу оптико-електричного інформаційно-енергетичного перетворення, вихід якого через електричні канали на основі металевих провідників дуплексно зв'язаний з зовнішніми мережами, а друга частина об'єднаних волоконно-оптичних інформаційно-енергетичних каналів центру керування та оптико-енергетичного забезпечення дуплекснопідключена до першого магістрального комутатора, вихідні канали якого також дуплекснопідключені за допомогою об'єднаних волоконно-оптичних інформаційно-енергетичних каналів до оптоволоконної магістралі передачі, що має 1…n - інформаційно-енергетичних каналів, яка в свою чергу дуплексно підключена до сервера обробки відеоінформації, сервера документообігу, сервера тестування, сервера дистанційного навчання, пошукового сервера, сервера бібліотечних ресурсів, сервера зберігання інформації та WEB-серверу через локальні шлюзи оптико-електричного інформаційно-енергетичного перетворення, а інші виходи з маршрутизатора для зв'язку з віддаленими користувачами дуплексно підключені до локальних шлюзів оптико-електричного інформаційно-енергетичного перетворення по об'єднаних волоконно-оптичних інформаційно-енергетичних каналах, виходи локальних шлюзів оптико-електричного інформаційно-енергетичного перетворення по електричних каналах на основі металевих провідників дуплексно підключені до віддалених користувачів, крім того, сервер обробки відеоінформації, сервер документообігу, сервер тестування, сервер дистанційного навчання, пошуковий сервер, сервер бібліотечних ресурсів, сервер зберігання інформації, WEB-сервер та віддалені користувачі знаходяться на просторово рознесеному геопросторі. В мережу введено фотоелектричні джерела енергії сонячного випромінювання та спектральні джерела енергії сонячного випромінювання, причому виходи фотоелектричних джерел енергії сонячного випромінювання електрично підключені через електричні канали на основі металевих провідників до енергостанції, до центру керування та оптико-енергетичного забезпечення, а також до локальних шлюзів оптико-електричного інформаційно-енергетичного перетворення, крім того, виходи спектральних джерел енергії сонячного випромінювання оптично підключені через об'єднані волоконно-оптичні інформаційно-енергетичні канали до першого та другого магістральних комутаторів та до маршрутизатора для зв'язку з віддаленими користувачами. При цьому на кожний сервер - свій шлюз і вихідні канали шлюзів підключені до серверів за допомогою електричних каналів на основі металевих провідників, а також, оптоволоконна магістраль передачі дуплексно підключена до другого магістрального комутатора, виходи якого підключені до маршрутизатора для зв'язку з віддаленими користувачами за допомогою об'єднаних волоконно-оптичних інформаційно-енергетичних каналів.

 Техніко-економічний розрахунок наведений в табл. 1. Пояснення і розрахунки подаються далі по тексту.


Таблиця 1. – ТЕО застосування оптичної геоінформаційно-енергетичної мережі із розподіленими світловими джерелами енергії

Характеристики

Розроблена оптична геоінформаційно-енергетична мережа із розподіленими світловими джерелами енергії

Аналогічна мережа обміну і передачі інформаційних даних.

Основные технические, експлуатационные и стоимостные характеристики заменяемых ламповых и устанавливаемых светодиодных светильников

Тип источника світла

Сонячне випромінювання

Мережа підживлення

Питома встановлена потужність, кВт

10

10

Ефективність перетворення енегії % (ККД)

17

-

Можливість багатофункціонального роботи в сервісах SmartGrid

Так, включаючни інтелектуальне керування енергією

ні

Економія електроенергії шляхом заміщення генерація енергії за рік, кВт×год

3230

0

Економія коштів промисловий тариф /зелений тариф, грн

5976

0

Економічний ефект від застосування мультисервісності інформаційної обробки у поєднанні із сервісами енергетичного керування компонентами. Системи «розумний дім» запропонованої мережі із 1-м (одним) у поєднанні із пристроєм роботи під зелений тариф у порівнянні із традиційною сонячною енергоустановкою, пром. тариф/зелений тариф. У розрахунку на 10кВт енергетичний потенціал мережі, грн

виробітка електроенергії порівніно із традиційним кристалічинм фото-елементом вища в 2.5-2.7 разів, що за умов використання під зелений тариф дає приблизний економічний виграш 11.25-12.2грн/1Вт, або 11 250 – 12 200грн на 10кВт встановленої потужності систем перетворення енергії за умов однакових інформаційних складових мережі на оптичному волокні (технології FTTB FTTH).
Оптоволокно́ або оптичне волокно - це технічний виріб, що складається з оптичного світловоду і захисних покриттів та маркуючої кольорової оболонки.
Економічний ефект від мультисервісності опцій «Smart Grid» складає до 2500грн/10кВт мережі.

Отже всього: 14 225грн


Сумарний економічний ефекти від енергетичної ланки мережі 10кВт: 20201 грн/10кВт

або 2020грн/1кВт енергетичної потужності мережі

Кількість елементів на 1кВт

400

4

Ціна апаратури на 1Вт, $

8.5

2.598

Строки окупності, років

-

-

Вихідна напруга, В на 1кВт системи

-

-

В якості прикладу і для опорної оцінки проводиться порівняння техніко-економічних показників пристрою перетворення енергії сонячного випромінювання та аналогічного по параметру потужності пристрої фотоелектричного перетворення енергії сонячного випромінювання на базі кристалічних сонячних батарей.

Те́хніко-економі́чні пока́зники - величини, які характеризують матеріально-виробничу базу підприємств, використання знарядь і предметів праці, організацію виробництва, затрати на виробництво продукції.



Адекватність порівняння має місце при однакових значеннях встановленої потужності – 1кВт.
У запропонованому варіанті реалізації новітньої технології використовується активний спектральний перетворювач у поєднанні із CPV-елементами – як кінцеві вузли перетворення енергії, що мають менші габарити, вищий ККД, але й вищу вартість порівняно із кристалічними фотоелементами стандартного набору станції перетворення електричної енергії на базі поширених технологічних сонячних батарей.
Фотоелектрична комірка, також сонячна комірка, со́нячний елеме́нт, фотогальванічний елемент, фотоелемент, фотоелектричний перетворювач (ФЕП) - електричний пристрій, який діє як перетворювач, і служить для перетворення частини світлової енергії (як правило, видимих і інфрачервоних електромагнітних хвиль) у електричну за допомогою фотоелектричного ефекту.
Електрична ене́ргія, або електроенергія - вид енергії, що існує у вигляді потенціальної енергії електричного й магнітного полів та енергії електричного струму. Завдяки зручній технології виробництва, розподілу й споживання, електрична енергія займає чільне місце серед інших видів енергії, що їх споживає людство.


Основні пункти витрат по розробці прототипу пристрою спектральної трансформації наведено у таблиці 2. Більшу частину вартості становлять активний спектральний перетворювач АСП із газовими камерами, фотоелементи CPV та оптика узгодження – фокусуючи дзеркала. Також у вартість входить електроніка стабілізації вихідної потужності із CPV. Світловий потік однієї комірки CPV-перетворювача складає не менше 150-1500Вт/м2, пр.
Світловий потік Світлови́й поті́к - кількісна характеристика випромінювання, яке випромінюється джерелом світла. Одиниця вимірювання СІ: люмен.
цьому інтенсивність концентрованого світла на вході CPV-перетворювача сформована лінзою Френеля складає в 200-500разів вище – до 500Вт/см2, що еквівалентно 1000-1100Вт/м2 потужності на поверхні стандартних пристроїв перетворення сонячної енергії на кристалічних батареях. Для стабільності розрахунку та за умови складу конструкції із імпортних компонент розрахунок проведений у доларах США ($).


Скачати 69.38 Kb.

  • Характеристики
  • Аналогічна мережа обміну і передачі інформаційних даних.
  • 11.25-12.2грн/1Вт, або 11 250 – 12 200грн
  • 2500грн/10кВт