ОБҐРУНТУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОГО АНАЛІЗУ СИСТЕМИ «ФОТОМОДУЛЬ ‒ АКУМУЛЯТОР»
Ключові слова:
фотомодуль, фотоелектрична установка, акумулятор, зарядний струм, зарядна напруга, ефективність, коефіцієнт віддачі, коефіцієнт корисної дії
Анотація
У роботі здійснено аналіз впливу параметрів зарядно-розрядного процесу на енергетичну ефективність акумуляторів. Порівнюючи навантажувальні характеристики типового фотомодуля із зарядними характеристиками акумулятора, визначено основні причини втрат ефективності у фотоелектричних установках. Отримані закономірності необхідно враховувати під час проєктування структури фотоелектричних установок і розроблення алгоритмів їх функціонування для максимально ефективного використання сонячної енергії.
Посилання
1. Ferreira B. Batteries the New Kids on the Block. IEEE Power Electron. Mag. 2019, 6, 32–34. https://doi.org/10.1109/MPEL.2019.2947980
2. Vermeer W. Bauer P. A Comprehensive Review on the Characteristics and Modeling of Lithium-Ion Battery Aging. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2022, 8, 2205–2232. https://doi.org/10.1109/TTE.2021.3138357
3. Krishan O., Suhag S. An updated review of energy storage systems: Classification and applications in distributed generation power systems incorporating renewable energy resources. Int. J. Energy Res. 2019, 43, 6171–6210. https://doi.org/10.1002/er.4285
4. Estimated Capacity of Lithium-Ion Batteries Placed on the Global Market in 2020 with Forecast for 2021 through 2030 (in Gigawatt Hours). Available online: https://www.statista.com/statistics/1246914/capacity-of-lithium-ion-batteries-placed-on-the-global-market
5. IEA. Electric Car Sales, 2016–2023. 2023. Available online: https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/electric-car-sales-2016-2023
6. At Least Two Thirds of Global Car Sales Will Be Electric by 2040-Bloomberg. Available online: https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-08-09/at-least-two-thirds-of-global-car-sales-will-be-electric-by- 2040
7. Jinlei S., Lei P., Ruihang L., Qian, M., Chuanyu T., Tianru W. Economic operation optimization for 2nd use batteries in battery energy storage systems. IEEE Access 2019, 7, 41852–41859.
8. Nováková K., Pražanová, A., Stroe D.I., Knap V. Second-Life of Lithium-Ion Batteries from Electric Vehicles: Concept, Aging, Testing, and Applications. Energies 2023, 16, 2345.
9. Yang Y., Qiu J., Zhang C., Zhao J., Wang G. Flexible Integrated Network Planning Considering Echelon Utilization of Second-Life of Used Electric Vehicle Batteries. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2021, 8, 263–276. https://doi.org/10.1109/TTE.2021.3068121
10. Millions of Electric Car Batteries Will Retire in the Next Decade. What Happens to Them?|Environment|The Guardian. Available online: https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/20/electriccarbatteries-what-happens-to-them
11. Abdelbaky M., Peeters J.R., Dewulf W. On the influence of second use, future battery technologies, and battery lifetime on the maximum recycled content of future electric vehicle batteries in Europe. Waste Manag. 2021, 125, 1–9. https://doi.org/10.1016/J.WASMAN.2021.02.032
12. Etxandi-Santolaya M., Casals L.C., Montes T., Corchero C. Are electric vehicle batteries being underused? A review of current practices and sources of circularity. J. Environ. Manag. 2023, 338, 117814.
13. Li J., He S., Yang Q., Wei Z., Li Y., He H. A Comprehensive Review of Second Life Batteries Towards Sustainable Mechanisms: Potential, Challenges, and Future Prospects. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2022, 9, 4824–4845. https://doi.org/10.1109/TTE.2022.3220411
14. Martinez-Laserna E., Gandiaga I., Sarasketa-Zabala E., Badeda J., Stroe D.I., Swierczynski M., Goikoetxea A. Battery second life: Hype, hope or reality? A critical review of the state of the art. Renew. Sustain. Energy Rev. 2018, 93, 701–718. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2018.04.035
15. Illa Font C.H., Siqueira H.V., Machado Neto J.E., Santos, J.L.F.d., Stevan Jr S.L., Converti A., Corrêa F.C. Second Life of Lithium-Ion Batteries of Electric Vehicles: A Short Review and Perspectives. Energies 2023, 16, 953.
16. Korobka, S., Syrotyuk, S., Zhuravel, D., Boltianskyi, B., Boltianska, L. Solar dryer with integrated energy Unit. Problems of the Regional Energetics, 2021, (2). 60−75.
17. Syrotyuk S., Boyarchuk V., Syrotyuk V., Korobka S., Syrotyuk H., Boltianskyi B. Peculiarities of modeling heat pumps in the labview environment. Інформаційні технології в енергетиці та агропромисловому комплексі : матеріали ХІ Міжнар. наук. конференції, м. Львів, 04−06 жовтня 2022 р. / за заг. ред. В.В. Снітинського. Львів : ЛНУП, 2022. С. 16−18.
18. Болтянська Л.О., Болтянський Б.В. Альтернативні напрями енергозбереження в домогосподарствах населення. XІІ Міжнародна науково-практична Інтернет-конференція «Ефективність функціонування сільськогосподарських підприємств». Проблематика 2023: «Функціонування сільськогосподарських підприємств на засадах циркулярної економіки» : матеріали Міжнар. наук.-практ. Інтернет-конференції, м. Дубляни, 6‒7 червня 2023 р. / за ред. проф. Г.В. Черевка. Львів : Галицька видавнича спілка, 2023. С. 26‒30.
19. Енерго- та ресурсозбереження в тваринництві : підручник / Б. В. Болтянський та ін. Київ : Кондор, 2020. 410 с.
20. Упровадження геліосушарок для виробництва висушених сільськогосподарських продуктів / С.В. Коробка та ін. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. 2024. Вип. 14. Т. 2. DOI: 10.32782/2220-8674-2024-24-2-7.
21. Serhiy Syrotyuk, Volodymyr Halchak, Vasyl Lopushniak, Serhii Korobka, Hanna Syrotyuk, Taras Stanytskyy, Kateryna Yankovska, Tomasz Jakubowski, Jan Giełżecki, Boris Boltyanskyi. The application of fuzzy logic algorithms in controllers for controlling the use of renewable energy sources. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 101 NR 2/2025. Р. 125‒132. DOI:10.15199/48.2025.02.30.
2. Vermeer W. Bauer P. A Comprehensive Review on the Characteristics and Modeling of Lithium-Ion Battery Aging. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2022, 8, 2205–2232. https://doi.org/10.1109/TTE.2021.3138357
3. Krishan O., Suhag S. An updated review of energy storage systems: Classification and applications in distributed generation power systems incorporating renewable energy resources. Int. J. Energy Res. 2019, 43, 6171–6210. https://doi.org/10.1002/er.4285
4. Estimated Capacity of Lithium-Ion Batteries Placed on the Global Market in 2020 with Forecast for 2021 through 2030 (in Gigawatt Hours). Available online: https://www.statista.com/statistics/1246914/capacity-of-lithium-ion-batteries-placed-on-the-global-market
5. IEA. Electric Car Sales, 2016–2023. 2023. Available online: https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/electric-car-sales-2016-2023
6. At Least Two Thirds of Global Car Sales Will Be Electric by 2040-Bloomberg. Available online: https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-08-09/at-least-two-thirds-of-global-car-sales-will-be-electric-by- 2040
7. Jinlei S., Lei P., Ruihang L., Qian, M., Chuanyu T., Tianru W. Economic operation optimization for 2nd use batteries in battery energy storage systems. IEEE Access 2019, 7, 41852–41859.
8. Nováková K., Pražanová, A., Stroe D.I., Knap V. Second-Life of Lithium-Ion Batteries from Electric Vehicles: Concept, Aging, Testing, and Applications. Energies 2023, 16, 2345.
9. Yang Y., Qiu J., Zhang C., Zhao J., Wang G. Flexible Integrated Network Planning Considering Echelon Utilization of Second-Life of Used Electric Vehicle Batteries. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2021, 8, 263–276. https://doi.org/10.1109/TTE.2021.3068121
10. Millions of Electric Car Batteries Will Retire in the Next Decade. What Happens to Them?|Environment|The Guardian. Available online: https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/20/electriccarbatteries-what-happens-to-them
11. Abdelbaky M., Peeters J.R., Dewulf W. On the influence of second use, future battery technologies, and battery lifetime on the maximum recycled content of future electric vehicle batteries in Europe. Waste Manag. 2021, 125, 1–9. https://doi.org/10.1016/J.WASMAN.2021.02.032
12. Etxandi-Santolaya M., Casals L.C., Montes T., Corchero C. Are electric vehicle batteries being underused? A review of current practices and sources of circularity. J. Environ. Manag. 2023, 338, 117814.
13. Li J., He S., Yang Q., Wei Z., Li Y., He H. A Comprehensive Review of Second Life Batteries Towards Sustainable Mechanisms: Potential, Challenges, and Future Prospects. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2022, 9, 4824–4845. https://doi.org/10.1109/TTE.2022.3220411
14. Martinez-Laserna E., Gandiaga I., Sarasketa-Zabala E., Badeda J., Stroe D.I., Swierczynski M., Goikoetxea A. Battery second life: Hype, hope or reality? A critical review of the state of the art. Renew. Sustain. Energy Rev. 2018, 93, 701–718. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2018.04.035
15. Illa Font C.H., Siqueira H.V., Machado Neto J.E., Santos, J.L.F.d., Stevan Jr S.L., Converti A., Corrêa F.C. Second Life of Lithium-Ion Batteries of Electric Vehicles: A Short Review and Perspectives. Energies 2023, 16, 953.
16. Korobka, S., Syrotyuk, S., Zhuravel, D., Boltianskyi, B., Boltianska, L. Solar dryer with integrated energy Unit. Problems of the Regional Energetics, 2021, (2). 60−75.
17. Syrotyuk S., Boyarchuk V., Syrotyuk V., Korobka S., Syrotyuk H., Boltianskyi B. Peculiarities of modeling heat pumps in the labview environment. Інформаційні технології в енергетиці та агропромисловому комплексі : матеріали ХІ Міжнар. наук. конференції, м. Львів, 04−06 жовтня 2022 р. / за заг. ред. В.В. Снітинського. Львів : ЛНУП, 2022. С. 16−18.
18. Болтянська Л.О., Болтянський Б.В. Альтернативні напрями енергозбереження в домогосподарствах населення. XІІ Міжнародна науково-практична Інтернет-конференція «Ефективність функціонування сільськогосподарських підприємств». Проблематика 2023: «Функціонування сільськогосподарських підприємств на засадах циркулярної економіки» : матеріали Міжнар. наук.-практ. Інтернет-конференції, м. Дубляни, 6‒7 червня 2023 р. / за ред. проф. Г.В. Черевка. Львів : Галицька видавнича спілка, 2023. С. 26‒30.
19. Енерго- та ресурсозбереження в тваринництві : підручник / Б. В. Болтянський та ін. Київ : Кондор, 2020. 410 с.
20. Упровадження геліосушарок для виробництва висушених сільськогосподарських продуктів / С.В. Коробка та ін. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. 2024. Вип. 14. Т. 2. DOI: 10.32782/2220-8674-2024-24-2-7.
21. Serhiy Syrotyuk, Volodymyr Halchak, Vasyl Lopushniak, Serhii Korobka, Hanna Syrotyuk, Taras Stanytskyy, Kateryna Yankovska, Tomasz Jakubowski, Jan Giełżecki, Boris Boltyanskyi. The application of fuzzy logic algorithms in controllers for controlling the use of renewable energy sources. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 101 NR 2/2025. Р. 125‒132. DOI:10.15199/48.2025.02.30.
Опубліковано
2025-05-30
Як цитувати
Коробка, С. В., Болтянський, Б. В., Скляр, Р. В., Стукалець, І. Г., & Шеремета, Р. Б. (2025). ОБҐРУНТУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОГО АНАЛІЗУ СИСТЕМИ «ФОТОМОДУЛЬ ‒ АКУМУЛЯТОР». Праці Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного, 25(2), 170-184. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2025-25-2-21
Розділ
МАШИНОБУДУВАННЯ (ЗА СПЕЦІАЛІЗАЦІЯМИ)
