ОПТИМІЗАЦІЯ РОБОТИ ГІБРИДНОЇ СОНЯЧНОЇ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ ДЛЯ ПРИВАТНОГО БУДИНКУ У ПРОГРАМНОМУ СЕРЕДОВИЩІ PVSYST

Маргарита Могилат; Вадим Ткаченко; Дмитро Яценко

doi:10.20535/1813-5420.1.2026.352204

Автор(и)

Маргарита Могилат Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0000-2279-9552
Вадим Ткаченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4528-7661
Дмитро Яценко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-6702-569X

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2026.352204

Ключові слова:

гібридна сонячна електростанція, програмне середовище PVsyst, оптимізація роботи, кут нахилу, рівень забруднення поверхні

Анотація

Гібридні сонячні електростанції (СЕС) відіграють важливу роль у підвищенні енергетичної автономності приватних домогосподарств України, особливо за умов нестабільного електропостачання. Важливим завданням є визначення оптимальних параметрів системи, що забезпечують максимальний виробіток електроенергії та мінімальні експлуатаційні втрати. Попри наявність досліджень у сфері PV-систем, комплексна оптимізація гібридних СЕС з урахуванням типу модулів, кута нахилу та забруднення поверхні (soiling) для умов помірного клімату України висвітлена недостатньо.

Метою дослідження є визначення оптимальної конфігурації гібридної СЕС для приватного будинку в м. Чернівці шляхом порівняння технологій фотоелектричних модулів, аналізу впливу кута нахилу панелей та оцінки експлуатаційних втрат.

Моделювання виконано в PVsyst 8.0.18 із використанням даних Meteonorm. Розглянуто три групи сценаріїв: порівняння монокристалічних і полікристалічних модулів; робота системи при кутах нахилу 30°, 35° і 40°; вплив рівня забруднення 1–3 %. Використано ключові показники ефективності PV-систем — питому генерацію, коефіцієнт продуктивності (PR) та собівартість електроенергії (LCOE).

За результатами дослідження встановлено, що найкращі показники забезпечують монокристалічні модулі Longi LR7-72HTH-610M під кутом 40°, що дає річний виробіток 13 317 кВт·год, питому генерацію 1213 кВт·год/кВтₚ·рік та PR ≈ 85 %. Підвищення рівня забруднення до 3 % знижує генерацію на ≈1.5 % та збільшує LCOE, що підтверджує важливість регулярного очищення поверхні модулів.

Отримані результати можуть бути використані для підвищення ефективності приватних СЕС та оптимізації конфігурацій гібридних систем. Перспективи подальших досліджень включають врахування деградації модулів і сезонної зміни навантаження.

Посилання

S. Denysiuk, H. Bielokha, I. Cherneshchuk, and V. Lysyi, “Global trends in implementation of renewable energy sources and features of their implementation during the recovery of Ukraine's economy,” Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, no. 4, pp. 7–28, 2022. https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2022.273360

V. Tsykh, A. Kulchak, and A. Yavorskyi, “Analysis of research on the influence of temperature on the degradation and efficiency of solar panels,” Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, no. 2 (76), pp. 37–45, 2024. https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303071

A. Khomiak and V. Rozen, “Analysis of the operation mode of the solar power plant,” Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, no. 3 (77), pp. 132–137, 2024. https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314622

S. Denysiuk, R. Strzelecki, I. Bohoiko, and N. Strzelecki, “Analysis of the features of effective implementation of solar power plants in local energy supply systems,” Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, no. 2, pp. 7–28, 2023. https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2023.279536

L. A. Iturralde Carrera, G. Alfonso-Francia, C. D. Constantino-Robles, J. Terven, E. A. Chávez-Urbiola, and J. Rodríguez-Reséndiz, “Advances and optimization trends in photovoltaic systems: A systematic review,” AI, vol. 6, no. 9, Art. 225, 2025. https://doi.org/10.3390/ai6090225

E. Abdelhafez and F. Abd-Alhamid, “Design and performance optimization of a solar photovoltaic system for Al-Zaytoonah University’s computer center using PVsyst software,” Journal of Renewable Energy and Environment, vol. 12, no. 3, pp. 77–84, 2025. https://doi.org/10.30501/jree.2025.513397.2314

PVsyst SA, “PVsyst 8,” [Online]. Available: https://www.pvsyst.com/en/products/pvsyst-8/

Y. Veremiychuk, I. Prytyskach, and O. Yarmolyuk, “Optimization of energy communities’ operation considering unpredictable changes in demand or restrictions in the power system,” System Research in Energy, no. 3 (83), pp. 31–46, 2025. https://doi.org/10.15407/srenergy2025.03.031

Aïssa B., Tabet N. (eds.) Photovoltaic Technology for Hot and Arid Environments. – London: The Institution of Engineering and Technology, 2023. DOI: https://doi.org/10.1049/PBPO144E

Messenger R. A., Ventre J. Photovoltaic Systems Engineering. – Boca Raton: CRC Press, 2024. DOI: https://doi.org/10.1201/9781003470892

Stuart R. Wenham, Martin A. Green, Muriel E. Watt, Richard Corkish, Alistair Sproul Applied Photovoltaics (3rd edition), 2012. DOI: https://doi.org/10.4324/9781849776981

Weiß K.-A. Photovoltaic Modules: Reliability and Sustainability. Berlin; Boston: De Gruyter, 2021. DOI: https://doi.org/10.1515/9783110685558

Mandal S., Dutta P. Photovoltaic Systems: Advances in Research and Applications, 2023. DOI: https://doi.org/10.52305/FDQH0067

Mani M., Pillai R. Impact of dust on solar photovoltaic (PV) performance: Research status, challenges and recommendations. – 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.07.065

Klemens K. Ilse, Benjamin W. Figgis, Volker Naumann, Christian Hagendorf, Jörg Bagdahn, Fundamentals of soiling processes on photovoltaic modules, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.09.015