В настоящее время в мировой энергетике все больше внимания уделяется развитию нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Одним из таких направлений – является получение электрической энергии путем преобразования солнечного света с помощью фотоэлектрических установок. Однако количество полученной электрической энергии напрямую зависит от интенсивности солнечного излучения, которая значительно изменяется при переходе от одной точки земного шара к другой. В РТ в силу своих регионально-климатических особенностей невозможен полный переход на использование возобновляемых источников электрической энергии, однако локальное использование солнечной энергетики представляет собой существенный интерес.
Известно, что величина полученной электрической энергии с помощью солнечных панелей напрямую зависит от их правильной ориентации и оптимального угла наклона. В соответствии с рекомендациями большинства производителей солнечные панели должны быть направлены перпендикулярно солнцу и расположены под углом 40° относительно горизонта. Для увеличения производительности предлагается оснащать солнечные панели автоматическими системами слежения за солнцем, которые определяя его местоположение ориентируют фотоэлектрическую поверхность перпендикулярно направлению солнечных лучей. Главным преимуществом таких систем является максимальное значение выработанной энергии, для региона, а главным недостатком – высокая стоимость, вследствие чего стационарные системы находят более широкое применение.
Оценку необходимых значений оптимального ориентирования, учитывающих вращение Земли вокруг Солнца, изменение расстояния, а также географическую широту региона можно проводить путем математического расчета по известным экспериментальным данным. Эти данные – учитывающие положение солнца в разное время года, позволяют создавать системы изменяющие положение и угол наклона солнечных панелей в соответствии с определенным алгоритмом, по сути являясь прообразом системы автоматического слежения за Солнцем, только существенно меньшей стоимости.
При отсутствии данных о местоположении Солнца для региона или невозможности установки автоматических систем нужно располагать солнечные панели под углом равным географической широте места установки. Проведенные исследования для г. Казани (РТ) показали, что расположение солнечных панелей под углом равным географической широте (55° относительно горизонта) по сравнению с рекомендациями изготовителя (40° относительно горизонта) показывают увеличение производительности солнечных модулей до 25 %.
Таким образом, симбиоз, а в некоторых случаях и разумная альтернатива существующим системам электроснабжения показывают перспективность развития солнечной энергетики.