Определим роль концентраторов в стоимости фотоэлектриче­ских солнечных электростанций [14.4, 14.5]. Стоимость СФЭС мо­жет включать стоимости следующих основных узлов:

Ссфэс = Ссэ + Сев + Ск + Ссо + Смк + Ссс> (14.1)

где Ссэ— стоимость солнечных элементов; ССб — сборка модулей с кон­центратором и приёмником излучения; Ск — стоимость концентрато­ров; Ссо — стоимость системы охлаждения СЭ, включая трубопроводы, насосы, теплообменники и т. п., Смк — стоимость металлоконструкции, включающая каркас концентратора, опорно-поворотные устройства при следящих системах; Ссс — стоимость системы слежения, вклю­чающая датчики слежения, блоки автоматики.

Стоимость принято относить к единице мощности, которая описывается формулой:

^ = ^oVоптЛсэ^в > (14.2)

где Е0 — плотность солнечной радиации (кВт/м2); Т]опт — оптический КПД системы концентрирования; rjC3 — КПД солнечных элементов;

Sb — площадь концентраторов (м2).

Учитывая следующие зависимости: Sb = KSC3> где К — концен­трация излучения, SC3 — площадь солнечных элементов (м2);

Ссэ = Усэ Scs = Усэ Sb/K = Усэ~————— —, (14.3)

*^6Поптг1сэ l’-

где Усэ — стоимость единицы площади СЭ, ССб можно выразить как определённый процент от Ссэ, Для планарных модулей он составляет 40 — 50 %, примем 50% ССэ.

Ск = Ук SB = Ук————— ,

Е’оПоптЦсэ

где Ук — стоимость единицы поверхности концентраторов; можно записать для стоимости единицы установленной пиковой мощности:

30 —

Из формулы (14.4) следует, что | концентрация влияет на удельную стой — 1 ю. мость только солнечных элементов И!

і j 11 приёмника излучения (0,5Ссэ), в то время |

‘ г-л-4—г——і—г — как КПД системы влияет на все состав-

о 20 40 К

ляющие, кроме системы слежения. і

Отсюда следует вывод, что повышать КПД системы выгоднее, ] чем повышать концентрацию. І

С другой стороны, в модулях с концентраторами существуют j две противоборствующие тенденции: увеличение концентрации приводит к удорожанию системы за счёт систем слежения, услож­нения металлоконструкции модулей, появлению систем охлаждения и т. п. Но в то же время уменьшается количество дорогостоящих СЭ и увеличивается их КПД [14.6], что должно приводить к существо­ванию оптимума величины концентрации.

Нарис. 14.1 приведен характер относительного изменения стоимости установленной мощности модуля с концентрическими линзами Френеля.