Математическое моделирование системы выработки энергии на фотоэлектрических батареях для жилого района

Т. Г. Тедорадзе, П. И. Амади

Аннотация


В условиях растущего осознания экологических и энергетических рисков, связанных с эксплуатацией невозобновляемых ресурсов, становится важным развитие и внедрение современных инновационных и устойчивых методов планирования городской инфраструктуры и энергетических систем, направленных на минимизацию этих угроз. Крайне актуальной является разработка математической модели для проектирования жилых районов, полностью функционирующих на основе возобновляемых и экологически чистых источников энергии. В данном исследовании представлены математические модели солнечных энергосистем как основы проектирования системы возобновляемых источников энергии, включающей солнечные фотоэлектрические установки и способной удовлетворить средние энергетические потребности жилого района. Выявлены потенциальные проблемы и преимущества технической и экономической осуществимости такой системы. Это исследование вносит вклад в научный дискурс о развитии фотоэлектрических технологий. Территориальная область исследования – Порт-Харкорт. Представленные решения и подходы обладают универсальностью и могут быть применены в различных регионах мира при условии соответствия базовым требованиям к ресурсной базе и энергетическим потребностям.

Ключевые слова


Математические модели, возобновляемые источники, солнечная энергетика, фотоэлектрические элементы, солнечные панели.

Полный текст:

PDF

Литература


Anoune K., Ghazi M., et al. Optimization and techno‑economic analysis of photovoltaic‑wind‑battery based hybrid system // Journal of Energy Storage. 2020. Vol. 32. P. 101878. 10.1016/j.est.2020.101878. ENRUOO.

Dixit S. Solar technologies and their implementation: an overview // Materials Today: Proceedings. 2020. 10.1016/j.matpr.2020.04.134. QZUAIS.

Hassan Q., Viktor P., et al. The renewable energy role in the global energy transformations // Renewable Energy Focus. 2024. Vol. 48. P. 100545. 10.1016/j.ref.2024.100545. ZETZLE.

Hassan Q., Tabar V. S., et al. A review of green hydrogen production based on solar energy; techniques and methods // Energy Harvesting and Systems. 2023. Vol. 20. P. 101621. 10.1016/j.rineng.2023.101621. BJHAUU.

Henríquez B. L. P. Energy sources for sustainable transportation and urban development // Transportation, Land Use, and Environmental Planning. Elsevier Inc., 2020.P. 281–297. 10.1016/B978-0-12-815167-9.00015-3.

Mossa M. A., Gam O., Bianchi N. Performance enhancement of a hybrid renewable energy system accompanied with energy storage unit using effective control system // International Journal of Robotics Control Systems. 2022. Vol. 2, No. 1. P. 140–171. KYXNIK.

Ma T., Yang H., Lu L. Solar photovoltaic system modeling and performance prediction // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 36. P. 304–315. 10.1016/j.rser.2014.04.057.

Romanov R. V. Renewable energy sources in Russia: Development and perspective // Nauchnye zapiski molodykh issledovatelei - Scientific notes of young researchers. 2022. Т. 10, № 3. С. 5–11. CEUHDD.

Tedoradze T., Amadi P., Camogni A. Analysis of a hybrid photovoltaic power generation system for a residential area // Proc. Int. Conf. “Scientific Research of the SCO Countries: Synergy and Integration”. December 30, 2025. Beijing, PRC. 10.34660/INF.2025.68.84.062. PSZRPH.

Zebra E. I. C., Van Der Windt H. J., et al. A review of hybrid renewable energy systems in mini‑grids for off‑grid electrification in developing countries // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 144. P. 111036. 10.1016/j.rser.2021.111036. EGEQUS.

Бушукина В. И. Особенности развития возобновляемой энергетики в мире и в России // Финансовый журнал. 2021. № 13(5). С. 93–107. UNLPDP. [Bushukina V. I. Specifics of the development of renewable energy globally and in Russia // Financial Journal. 2021. No. 13(5). Pp. 93–107. UNLPDP. (In Russian).]

Ополева Г. Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов. Москва: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2022. 416 с. [Opoleva G. N. Power Supply for Industrial Enterprises and Cities. Moscow: FORUM Publishing House: INFRA-M, 2022. 416 p. (In Russian).]

Тремясов В. А., Кривенко Т. В. Теория надёжности в энергетике. Надёжность систем генерации, использующих ветровую и солнечную энергию. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2018. 164 с. XRATJR. [Tryasyasov V. A., Krivenko T. V. Reliability Theory in the Power Industry: Reliability of Generation Systems Utilizing Wind and Solar Energy. Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2018. 164 p. XRATJR. (In Russian).]




DOI: https://doi.org/10.54708/SIIT-2026-no5-p146

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2026 Т. Г. Тедорадзе, П. И. Амади