태양 에너지. 잠재력, 자원 평가, 장벽. 구성표, 설명

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태양 잠재력

태양 에너지의 연간 투입량은 발트해 북부 지역에서 900-1000kWh/m2, 예를 들어 중부 유럽(보헤미아)에서는 1077kWh/m2, 지중해 및 흑해 지역에서는 최대 1600kWh/m2까지 다양합니다. 남쪽의 경사면에서는 연간 태양 에너지 입력이 20% 더 높습니다.

리소스 등급

사용 가능한 태양 에너지는 태양의 상대적인 움직임과 구름의 양에 따라 하루 종일 달라집니다. 맑은 날씨의 정오에 태양에 의해 생성된 방사 조도는 1000W/m2에 도달할 수 있는 반면, 구름이 짙은 조건에서는 정오에도 100W/m2 이하로 떨어질 수 있습니다. 태양 에너지의 양은 설치 각도와 표면 방향에 따라 달라지며 남쪽 방향에서 멀어질수록 감소합니다.

상업적으로 제조된 광전지는 피크 전력(Wp)의 와트로 표현되는 특정 전력 등급을 갖습니다. 이것은 태양 복사가 최대값인 1000W/m2에 가깝고 광전지의 표면 온도가 25일 때 표준 테스트 조건에서 최대 전력을 나타내는 지표입니다.°C. 실제로 광전지는 그러한 조건에서 거의 작동하지 않습니다. 광전지 시스템의 근사 전력(P)은 다음 공식으로 추정됩니다.

P(kWh/일) = Pp(kW) * I(kWh/m2/일) * P 여기에서:

Pp는 공칭 전력(kW)으로 효율성에 m2 면적을 곱한 것과 같습니다. I는 표면의 태양 노출(kWh/m2/일) PR은 시스템 성능 계수입니다.

유럽에서 일사량(I)의 일일 평균 값(단위: kWh/m2/day)은 표에 나와 있습니다(남쪽으로 기울어짐, 수평선에 대한 기울기 각도 30도).

	남부 유럽	중부 유럽	북유럽
1월	2,6	1,7	0,8
2월	3,9	3,2	1,5
행진	4,6	3,6	2,6
4월	5,9	4,7	3,4
할 수있다	6,3	5,3	4,2
6월	6,9	5,9	5,0
7월	7,5	6,0	4,4
위엄있는	6,6	5,3	4,0
9월	5,5	4,4	3,3
10월	4,5	3,3	2,1
11월	3,0	2,1	1,2
12월	2,7	1,7	0,8
올해	5,0	3,9	2,8

일반적인 성능 요소:

네트워크에 연결된 시스템의 경우 0,8;
하이브리드 시스템의 경우 0,5 - 0,7;
연중 내내 사용되는 자율 시스템의 경우 0,2 - 0,3.

유럽에서는 대부분의 경우 들어오는 태양 에너지가 건물의 에너지 소비량을 초과합니다. 예를 들어, 체코 공화국의 일반적인 다가구 주거용 건물은 1077kWh/m2를 받는 반면 각 층은 난방에 약 150kWh/m2를 소비하고 조명 및 요리에 25-50kWh/m2를 소비합니다. 총 875층 건물의 경우 1000-2kWh/m2에 해당합니다(바닥은 수평 표면의 mXNUMX로 측정됨). 연중 공급되는 태양 에너지는 일반적으로 충분하지만 유용한 자원은 태양 에너지 변동 및 저장 용량에 의해 제한됩니다. 다양한 열부하를 고려하여 유용한 태양열의 비율을 정확하게 평가할 수 있습니다.

임베디드 시스템의 한계는 일반적으로 태양열 난방이 온수 수요의 60-80%와 난방의 25-50%만 커버할 수 있다는 것입니다. 집의 위치와 시스템 유형에 따라 다릅니다. 북유럽에서는 한도가 온수 및 공간 난방에 대해 각각 70% 및 30%입니다.

태양열 중앙 난방 시스템에 대한 분석 및 경험에 따르면 저장 없이 소비량의 5%, 10시간 저장 시 12%, 계절 저장 시 약 80%를 커버할 수 있습니다. 이 데이터는 평균 열 손실이 20%인 주거 부문의 지역 난방 시스템을 기반으로 합니다. 열 저장 장치가 없는 태양열 난방 시스템은 가장 저렴한 솔루션입니다.

태양열 난방은 열 소비가 안정적이라면 30 ° C 미만의 열을 사용하는 산업 기업의 요구 사항의 약 100%를 제공할 수 있습니다. 연중 시간과 온도에 따라 태양 에너지는 제품 건조에 필요한 100%를 제공할 수 있습니다.

수영장의 태양열 난방은 실내 수영장의 열 부하를 거의 완전히 커버할 수 있으며 여름에는 야외 수영장의 열 부하를 100% 커버할 수 있습니다.

따라서 태양열 잠재력을 계산하는 것은 주로 저온 열 수요를 평가하는 문제입니다.

장벽

대부분의 경우 태양열 난방 설비는 잘 발달되어 있으며, 개발 과정에서 어려움을 겪는 경우에는 기술 자체의 부재보다는 특정 장소에 특정 재료 또는 기술이 부족하여 발생합니다. 따라서 경제적인 것 외에도 주요 장벽은 다음과 같습니다.

기존 기술, 최적의 솔루션 및 난방 시스템과의 통합에 대한 정보 부족
생산 및 설치를 위한 자격을 갖춘 인력 부족.

때때로 장애물은 태양 에너지의 부족입니다. 능동형 태양열 난방 시스템과 관련하여 햇빛 에너지를 가져올 수 있는 집열기를 설치할 장소를 찾는 것이 거의 항상 가능합니다. 일반적으로 일반 창문을 통해 들어오는 패시브 태양열 에너지의 경우 집이나 나무에 근접하면 들어오는 에너지가 크게 감소할 수 있습니다.

극적인 가격 인하 이후에도 광전지는 현재 US$5/Wp입니다. 오늘날 태양광 전지의 전기 비용은 1 - 0,5달러/kWh입니다. 즉, 다른 재생 가능 에너지원보다 더 비쌉니다. 앞으로는 태양전지가 더 널리 사용됨에 따라 태양 전지의 비용이 감소해야 합니다. 높은 비용에도 불구하고 태양광 에너지는 전력망에서 차단된 외딴 지역이나 환경적 이유로(예: 산악 지역) 다른 수단(예: 디젤 발전기)에 의한 전기 생성이 어렵거나 수용할 수 없는 외딴 지역의 다른 에너지원보다 저렴할 수 있습니다.

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