ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАНЕЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
Authors: Местников Н.П. , Васильев П.Ф. , Давыдов Г.И. , Альзаккар А.М. , Реев В.Г. 
Published: December 2024

Работа посвящена исследованию метода повышения электроэнергетической эффективности фотоэлектрических панелей в целях улучшения качества функционирования системы электроснабжения космических станций и спутников. Актуальность – электроснабжение космических станций и спутников производится посредством применения двухсторонних фотоэлектрических панелей, КПД которых составляет 25…30%. Известно, что солнечная электростанция имеет значительные весовые характеристики – 45…50 кг на 1 кВт установленной мощности. Стоимость доставки 1 кг полезного груза в космическую станцию составляет 20…22 тыс. долларов США. В связи с этим уменьшение веса солнечной электростанции, предназначенной для электроснабжения космических станций, имеет значительную востребованность и может быть реализовано путем повышения электроэнергетической эффективности фотоэлектрических панелей. Цель – исследование метода повышения электроэнергетической эффективности фотоэлектрических панелей для электроснабжения космических станций. Методы исследования – применены ключевые электроэнергетические закономерности в области солнечной энергетики и методики обработки статистических данных. Результаты и обсуждение – получены зависимости выработки фотоэлектрических панелей от солнечной радиации, параметры оценки рабочих режимов солнечной электростанции и эффект внедрения предлагаемого метода на технико-экономические параметры работы объекта. Полученные закономерности могут быть применены в актуализации методических рекомендаций по эксплуатации систем электроснабжения космических станций и спутников.

The paper is devoted to the study of a method for increasing the electric power efficiency of PV–panels in order to improve the quality of the functioning of the power supply system of space stations and satellites. Relevance – the power supply of space stations and satellites is carried out through the use of bifacial PV–panels, the efficiency of which is 25 ... 30%. It is known that a solar power plant has significant weight characteristics – 45 ... 50 kg per 1 kW of installed power. The cost of delivering 1 kg of payload to the space station is 20 000...22 000 $. In this regard, reducing the weight of a solar power plant designed to supply space stations has a significant demand and can be implemented by increasing the power efficiency of PV–panels. Purpose – investigate a method for increasing the electrical energy efficiency of PV–panels for power supply to space stations. Methods – key electric power laws in the field of solar energy and statistical data processing techniques are applied. Results and Discussion – the dependences of the production of PV–panels on solar radiation, the parameters for assessing the operating modes of a solar power plant and the effect of introducing the proposed method on the technical and economic parameters of the facility were obtained. The patterns obtained can be applied in updating the methodological recommendations for the operation of power supply systems for space stations and satellites.