ساعت و تاريخ

تور تایلند

تاریخ آخرین به روزرسانی 1396/07/19

انرژی خورشیدی


انرژی خورشیدی در ایران و جهان:

جمهوری اسلامی ایران برای برنامه ی پنجم توسعه 5000مگاوات انرژی تجدیدپذیر را برنامه ریزی نموده است. درحالیکه تاکنون تنها نزدیک به100مگاوات نیروگاه برق تجدیدپذیر اعم از بادی ، خورشیدی ، برق آبی و زیست توده ، با سرمایه گذاری دولتی و خصوصی در کشور نصب و راه اندازی شده است.

طبق اعلام رسمی سایت سانا  (سازمان انرژی های نو ایران)  برق تولیدی نیروگاههای در حال بهره برداری در بخش غیر دولتی ، بالغ بر 500 کیلووات برای انرژی خورشیدی و 53 مگاوات برای انرژی بادی است. ولی میزان مجوزهای صادر شده در بخش احداث نیروگاه تجدید پذیر بالغ بر 6800 مگاوات میباشد. جالب اینجاست که در برنامه چهارم توسعه هم 2000 مگاوات برق تجدید پذیر پیش بینی شده بود که به دلایلی محقق نشد. در همین راستا برآن شدیم تا با مطالعات گسترده و بررسی جوانب اجرایی کار، طرحی جامع جهت احداث نیروگاه خورشیدی تدوین کنیم که در ادامه خدمتتان ارائه می گردد.

انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر و از مهمترین آنها می باشد. میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در کمربند خورشیدی زمین ، بیشترین مقدار را داراست. کشور ایران نیز در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و میتواند بخش قابل توجهی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید.

شکل2) گراف میزان تابش در کمربند زمین

شکل4) تفکیک میزان تابش ایران بر حسب کیلو وات بر متر مربع

سلول فتوولتاییک ، نور خورشید را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. حدود 30 گیگاوات از ظرفیت فتوولتاییک جدید در سراسر جهان در سال 2011 عملیاتی شده است و با افزایش 74 درصدی در کل دنیا به میزان 70 گیگاوات رسیده است. نصب و راه اندازی واقعی در طول سال 2011 نزدیک به 25 گیگاوات بوده است چراکه بعضی از ظرفیتهای متصل شده به شبکه در سال 2010 نصب شده بوده اند.
ظرفیت عملیاتی سیستمهای فتوولتاییک در آخر سال 2011 در حدود 10 برابر میزان کل نصب شده جهانی در 5 سال قبل بوده است و بدین وسیله به طور متوسط نرخ رشد سالانه 58 درصدی را در بازه زمانی 2006 تا 2011 به ارمغان آورده است. سهم بازار تین فیلم از 16% در سال 2010 به 15% در سال 2011 افت داشته است.
کشورهای پیشرو در بیشترین ظرفیت نصب شده تا انتهای سال 2011 آلمان، ایتالیا، ژاپن، اسپانیا و آمریکا بوده اند.
بار دیگر اتحادیه اروپا به خاطر وجود کشورهای آلمان و ایتالیا بازار سیستمهای فتوولتاییک را در دست خود گرفت. این دو کشور با هم 57% از ظرفیت عملیاتی جدید را در سال 2011 به خود اختصاص دادند. اتحادیه اروپا تقریبا 17 گیگاوات ظرفیت نصب شده داشته و نزدیک به 22 گیگاوات ظرفیت را متصل به شبکه نموده است. مجموع ظرفیت نصب شده سیستمهای فتوولتاییک تا انتهای سال 2011 در اتحادیه اروپا 51 گیگاوات بوده که این میزان در حدود سه چهارم از کل ظرفیت نصب شده جهانی می باشد. این میزان تقاضای برق بیش از 15 میلیون خانوار اروپائی را پاسخ گو خواهد بود.
در کشور آلمان کل ظرفیت نصب شده به میزان 24.8 گیگاوات رسیده که میزان 3.1% از برق تولیدی کشور آلمان را به خود اختصاص می دهد(در سال 2010 این میزان 1.9% بوده است).
ایتالیا رکورد جدیدی را ثبت نموده است، 9.3 گیگاوات سیستم فتوولتاییک وارد شبکه نمود که تا آخر سال به میزان 12.8 گیگاوات رسید.

 (PV)شکل 6) توزیع استفاده از سیستم فتوولتاییکدر جهان

امروزه اکثریت قریب به اتفاق ظرفیت نصب شده سیستمهای فتوولتاییک ، از نوع متصل به شبکه می باشند به طوری که بخش مستقل از شبکه در حدود 2% از ظرفیت جهانی را به خود اختصاص داده است. با این وجود جذابیتها در سیستمها

مستقل از شبکه و سیستمهای مقیاس کوچک در کشورهای در حال توسعه به چشم می خورد (در بخش برق رسانی روستائی).

شکل12) پیش بینی انرژيتوليديتوسطسيستمهايفتوولتایيکي در جهان

نیروگاه فتوولتائیک متصل به شبکه:

به منظور تقویت شبکه ي سراسري برق و جلوگیري از فشار الکتریکی وارده بر نیروگاه ها در طی روز ، استفاده از سیستم هاي فتوولتائیک متصل به شبکه سراسري برق به صورت متمرکز و یا غیرمتمرکز از جمله راه حل هاي این مشکل می باشد . امروزه سیستم هاي فتوولتائیک متصل به شبکه در بسیاري از کشورهاي جهان در واحدهاي کوچک از 1کیلووات الی 10 کیلووات در بام منازل مسکونی و در واحدهاي بزرگ تر به صورت نیروگاه هاي فتوولتائیک زمینی نصب و راه اندازي شده است.

نیروگاه فتوولتائیک مستقل ازشبکه:

طراحی سیستم هاي فتوولتائیک مستقل از شبکه به گونه اي است که باید مستقل از شبکه ي برق سراسري عمل نموده و قابلیت تغذیه بارهاي مستقیم (DC) و متناوب را دارا باشد.
این واحدها مستقیماً به بار متصل می شوند و تمام بار را بر خلاف سیستم هاي متصل به شبکه تامین می نمایند. بنابراین براي طراحی اینگونه واحدها ، بایستی مدل بار و کل توان مورد نیاز بار در یک دوره شبانه روزي محاسبه شود و ظرفیت واحد و تعداد آرایه هاي فتوولتائیک بر این اساس محاسبه شود . همچنین به دلیل عدم وجود شبکه برق سراسري ، تمامی توان می بایستی از طریق سیستم فتوولتائیک تامین شود.
از آنجایی که سیستم فتوولتائیک قابلیت تولید پیوسته توان را ندارد (شب هنگام) و میزان تولید توان آن کاملاً به شرایط جوي وابسته می باشد (کاهش تولید در روزهاي ابري و بارانی) ، براي تغذیه مناسب و مطمئن بار باید واحد فتوولتائیک به سیستم ذخیره ساز انرژي (باتری) مجهز شود . ظرفیت ذخیره ساز انرژي به میزان مصرف بار در ساعت هایی که تولید وجود ندارد ، بستگی دارد. همچنین براي افزایش حاشیه امنیت ، باید سیستم ذخیره ساز انرژي قابلیت تغذیه کل بار سیستم را بدون استفاده از انرژي سیستم فتوولتائیک براي چند روز داشته باشد. زیرا در صورتیکه چند روز متوالی شرایط جوي مناسب طرح کلی یک سیستم فتوولتائیک نباشد (چند روز ابري متوالی) ، می بایست بارهاي محلی را تغذیه نماید.

نیروگاه فتوولتائیک هایبرید:

در این نوع نیروگاه علاوه براینکه انرژی خورشید توسط اینورتر متصل به شبکه به شبکه برق سراسری تزریق میگردد ، توسط واحد کنارل مخصوص هایبرید در باتری هم ذخیره شده و همزمان مصرف کننده میتواند به ایم سیستم متصل گردد . واحد کنترل انرزی وظیقه مدیریت بین مصرف کننده ، شارژ باتری و مقدار تزریق در شبکه را نسبت به میزان تابش خورشید و اولویت مصرف کننده ها دارد.