نوشته‌ها

آمریکا در حال تجربه انقلاب انرژی‌های پاک با اقتصادی بدون کربن !

آمریکا در حال تجربه یک انقلاب انرژی پاک است و این گزارش و نمودارها آن را تائید می‌کند. وزارت انرژی آمریکا اعلام کرده در قلب یک انقلاب به سمت اقتصادی بدون کربن در حال پیشروی است. همین چند سال قبل بود که انرژی‌های بادی، خورشیدی، لامپ‌های LED و وسایل نقلیه الکتریکی در حال گسترش بود اما اکنون راه برگشتی وجود ندارد. درحالی‌که اجرای توافق‌نامه پاریس و طرح Clean Power Plan باراک اوباما باعث تقویت و احیای انرژی پاک‌شده، قیمت‌ها افت بسیار کمی دارد.

1-1-1

درحالی‌که انرژی‌های بادی، خورشیدی و لامپ‌های LED نیروی محرکی برای اقتصاد انرژی‌های پاک هستند، فناوری‌های بیشتری علی‌الخصوص درزمینهٔ حمل‌ونقل در حال بروز هستند. بر اساس گزارش وزارت انرژی آمریکا تولید برق بادی در حال سبقت از تولید برق حاصل از آب است و این مسئله قیمت برق را حدود ۰.۰۲ دلار به ازای هر کیلووات ساعت در بعضی مناطق آمریکا کاهش داده است. درحالی‌که استفاده از انرژی باد در نزدیکی دریا با ایجاد توربین‌های بزرگ در حال رشد و توسعه است، آمریکا بالاخره با ایجاد اولین مزرعه توربین‌های بادی به‌دوراز دریا پیشرفت جدیدی در صنعت برق بادی خود ایجاد کرده است.
2-1
استفاده از ظرفیت صفحات خورشیدی خانگی و صنعتی در ۵ سال گذشته به لطف کاهش هزینه‌های نصب و راه‌اندازی، طور پیوسته در حال پیشرفت است و انتظار می‌رود که سال ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ سالی عالی برای نصب صفحات خورشیدی صنعتی باشد. هزینه‌های انرژی خورشیدی خانگی نیز تا سال ۲۰۲۰ در حال سقوط است.
3-1
4-1

شاید هیچ تکنولوژی انرژی پاکی مثل فناوری لامپ‌های LED (light-emitting diodes) ترقی نداشته است. هزینه‌های آن از سال  ۲۰۰۸ تا ۹۴% کاهش داشته و در زمان کوتاهی بازار را به تسخیر خود درآورده است. وزارت انرژی آمریکا انتظار دارد تا سال ۲۰۳۵ تا ۸۵% از وسایل روشنایی توسط لامپ‌های LED تأمین شود. این سازمان دریافته است که می‌توان بازده این لامپ‌ها را با تحقیق و توسعه زیاد تا دو برابر بیشتر کرد.
5-1
فروش خودروهای الکتریکی (EV یا Electric vehicle) در سال‌های اخیر بیشتر شده اما نسبت به تکنولوژی‌های پاک دیگر نیازمند زمان بیشتری می‌باشد. کاخ سفید در سال ۲۰۰۸ هدف‌گذاری کرد که یک‌میلیون خودروی برقی تا سال ۲۰۱۵ در آمریکا مورداستفاده قرار گیرد که این هدف باوجود چهارصد هزار خودروی برقی در سال ۲۰۱۵ به نتیجه نرسید. باوجود قیمت هر گالن بنزین (۳.۷۸ لیتر) به قیمت ۲ دلار خودروهای برقی به فروش می‌رسند اما نیاز است که قیمت باتری‌های این خودروها کاهش‌یافته و وزارت انرژی آمریکا انتظار دارد که قیمت باتری به ازای هر کیلووات ساعت برق برای این خودروها تا سال ۲۰۲۲ تا ۱۲۵ دلار و کمتر کاهش یابد. البته کمپانی‌های خودروسازی مانند تسلا و جنرال موتورز دارای اهداف بسیار خوبی هستند و تا سال ۲۰۲۲ می‌خواهند قیمت باتری را به ازای هر کیلووات ساعت برق تا ۱۰۰ دلار کاهش دهند.
6-1

درحالی‌که وزارت انرژی انتظار دارد که این انقلاب انرژی باقدرت ادامه داشته و بازده آن بالا برود، انتظار بیشتری درزمینهٔ تکنولوژی حمل‌ونقل دارد. این سازمان مطمئن است که با پیشرفت تکنولوژی ساخت خودرو با مواد سبک (lightweighting)، پیل‌های سوختی و پیشرفت غیرمنتظره تکنولوژی صنعت حمل نقل در سال‌های آینده طلایه‌دار این انقلاب باشد.

صدور مجوز ساخت نیروگاه خورشیدی در میبد توسط یک شرکت آلمانی

نماینده وزیر و مدیرکل امور اقتصادی و دارایی استان یزد گفت: دومین مجوز سرمایه‌گذاری خارجی در حوزه ساخت نیروگاه خورشیدی در این استان از سوی سازمان سرمایه‌گذاری و کمک‌های اقتصادی و فنی ایران برای یک شرکت آلمانی در میبد صادر شد.
به گزارش ایسنا،«علی نمازی» بابیان این‌که این نیروگاه در شهرستان میبد ایجاد می‌شود، افزود: صدور این مجوز در دویست و پنجمین جلسه هیئت سرمایه‌گذاری خارجی که در محل سازمان سرمایه‌گذاری ایران با حضور اعضای هیئت سرمایه‌گذاری خارجی برگزار شد، موردبررسی و تصویب قرار گرفت.
وی گفت: این شرکت آلمانی دارای پروانه ساخت نیروگاه خورشیدی به ظرفیت ۲۰ مگاوات و با حجم سرمایه‌گذاری بیش از ۲۰ میلیون یورو است.
1

نمازی اظهار کرد: بر اساس اطلاعات موجود، شرکت یادشده یکی از شرکت‌های سرمایه‌گذاری بین‌المللی درزمینهٔ توسعه نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی در کشور آلمان و در شهر مونیخ است و سابقه فعالیت آن درزمینهٔ توسعه انرژی خورشیدی به سال ۲۰۱۱ میلادی بازمی‌گردد و در پنج سال گذشته بیش از ۴۰ طرح با مجموع ۳۷۰ مگاوات و حجم سرمایه‌گذاری ۶۱۵ میلیون یورو راه‌اندازی کرده است.
هیئت سرمایه‌گذاری خارجی به ریاست معاون وزیر امور اقتصادی و دارایی به‌عنوان رئیس‌کل سازمان سرمایه‌گذاری و کمک‌های اقتصادی و فنی ایران و مرکب از معاون وزیر امور خارجه، معاون رئیس سازمان برنامه‌وبودجه کشور، معاون رئیس‌کل بانک مرکزی جمهوری اسلامی و حسب مورد معاونین وزارتخانه‌های ذی‌ربط و مدیرکل امور اقتصادی و دارایی استان محل اجرای طرح است.

اسپانیا نزدیک به ۵۰ درصد از برق خود را از انرژی‌های نو تولید می‌کند.

به گزارش سیستم انتقال برق اسپانیا (Red Electrica de Espana یا REE) در هشت ماه اول سال ۲۰۱۶، اسپانیا ۴۷.۲ درصد تولید برقش از انرژی‌های نو و تجدید پذیر بوده است. این رقم نشان می‌دهد که اسپانیا به دستاوردی بزرگ و ظرفیت تولید بالا در این زمینه رسیده است. از این مقدار ۲۱.۸ درصد سهم انرژی باد، ۱۷.۸ درصد سهم برق تولیدی از ‌آب، ۵.۸ درصد سهم انرژی خورشیدی و ۱.۸ درصد سهم انرژی‌های دیگر می‌باشد که در شکل زیر به‌خوبی نمایش داده می‌شود. ۵۲.۸ درصد بقیه برق تولیدی این کشور از طریق انرژی‌های تجدید ناپذیری چون نیروگاه هسته‌ای (۲۳.۲ درصد) و نیروگاه زغال‌سنگ (۱۰.۵ درصد) به دست می‌آید. اسپانیا با این ظرفیت بالا جز کشورهای بانفوذ درزمینهٔ انرژی به‌حساب می‌آید و با این پیشرفت بزرگ سهم زیادی در کاهش تولید گاز دی‌اکسید کربن در اروپا دارد.

1

این موفقیت در سایه سیاست مشوق‌های بسیار زیاد به شرکت‌ها و محققین انرژی‌های تجدید پذیر به‌دست‌آمده است. بااین‌حال با روند افزایش تولید برق در این کشور، کاهش قیمت برق و محدودیت در ظرفیت انتقال برای صادرات، موانعی برای رشد بیشتر انرژی‌های پاک می‌باشد. اما همین ظرفیت بالا برای صادرات برق عامل انگیزه برای این صنعت به‌حساب می‌آید.به گزارش سیستم انتقال برق اسپانیا (Red Electrica de Espana یا REE) در هشت ماه اول سال ۲۰۱۶، اسپانیا ۴۷.۲ درصد تولید برقش از انرژی‌های نو و تجدید پذیر بوده است. این رقم نشان می‌دهد که اسپانیا به دستاوردی بزرگ و ظرفیت تولید بالا در این زمینه رسیده است. از این مقدار ۲۱.۸ درصد سهم انرژی باد، ۱۷.۸ درصد سهم برق تولیدی از ‌آب، ۵.۸ درصد سهم انرژی خورشیدی و ۱.۸ درصد سهم انرژی‌های دیگر می‌باشد که در شکل زیر به‌خوبی نمایش داده می‌شود. ۵۲.۸ درصد بقیه برق تولیدی این کشور از طریق انرژی‌های تجدید ناپذیری چون نیروگاه هسته‌ای (۲۳.۲ درصد) و نیروگاه زغال‌سنگ (۱۰.۵ درصد) به دست می‌آید. اسپانیا با این ظرفیت بالا جز کشورهای بانفوذ درزمینهٔ انرژی به‌حساب می‌آید و با این پیشرفت بزرگ سهم زیادی در کاهش تولید گاز دی‌اکسید کربن در اروپا دارد. این موفقیت در سایه سیاست مشوق‌های بسیار زیاد به شرکت‌ها و محققین انرژی‌های تجدید پذیر به‌دست‌آمده است. بااین‌حال با روند افزایش تولید برق در این کشور، کاهش قیمت برق و محدودیت در ظرفیت انتقال برای صادرات، موانعی برای رشد بیشتر انرژی‌های پاک می‌باشد. اما همین ظرفیت بالا برای صادرات برق عامل انگیزه برای این صنعت به‌حساب می‌آید.

تگزاس ، کاهش قیمت برق به دلیل استفاده از انرژی خورشیدی در این ایالت

انرژی خورشیدی ارزان در تگزاس آمریکا می‌تواند قیمت برق در ساعات اوج مصرف را به‌شدت کاهش دهد. رونق فراگیر در صنعت انرژی خورشیدی در تگزاس آمریکا باعث از بین رفتن محبوبیت ژنراتورهای تولید برق شده است. توسعه‌دهندگان انتظار دارند که تا پایان این دهه، ظرفیت تولید برق تجاری در این ایالت به ۴ گیگاوات خواهد رسید. به گزارش Bloomberg انرژی خورشیدی ارزان باعث کاهش قیمت برق در ظهرهای گرم (در این زمان به دلیل گرمای زیاد هوا مصرف برق دستگاه‌های تهویه هوا در اوج خود می‌باشد) است. انرژی خورشیدی آخرین تهدید برای بازار زغال‌سنگ و گاز است که اکنون برای تولید برق استفاده می‌شود. انتظار می‌رود که تا پایان سال ۲۰۲۰ قیمت هر مگاوات ساعت برق در زمان اوج مصرف، ۲.۵۸ دلار کاهش یابد. ظرفیت تولید برق در سال ۲۰۱۶، ۵۵۹ مگاوات افزایش پیداکرده، که همه این پیشرفت‌ها به لطف زمین ارزان و شرایط آفتابی خوب رقم خورده است.

تولید انرژی الکتریکی از انرژی جنبشی ناشی از حرکت خودرو

تولید انرژی پاک یکی از دغدغه‌های عصر ما می‌باشد، همانگونه که می‌دانید مصرف برق روز به روز افزایش پیدا می‌کند و استفاده از سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی الکتریکی علاوه بر هزینه‌های بالای آن خطری جدی برای محیط‌زیست محسوب می‌شود.
خودروها منبع بزرگ آلودگی‌اند، اما در آینده می‌توانند منبعی از تولید انرژی الکتریکی به عنوان یک انرژی پاک نیز باشند. این کار به کمک یک فن‌آوری به نام لیبرا انجام می‌شود، به‌این‌ترتیب که فرش ویژه‌ای از لاستیک از حرکت خودروها بر روی آن انرژی می‌گیرد. این فرش می‌تواند حرکت یک خودرورا که شکلی از انرژی جنبشی است به انرژی الکتریکی تبدیل کند. این سیستم از یک نوع لاستیک نرم شبیه لاستیک تایر ساخته‌شده که به شکل مسطح روی آسفالت جاده نصب‌شده است.

خودروی خورشیدی مشاهده شده در اتوبان زنجان- قزوین

طراحی و ساخت خودروی خورشیدی یکی از روش‌های پیشرفته و البته متفاوت برای کمک به استفاده از انرژی پاک است و فراگیر شدن آن می‌تواند گامی بزرگ برای توسعه علمی و گسترش کاربرد انرژی‌های پاک در جامعه باشد.
حضور خبرنگاران خبرگزاری آسوشیتد پرس در مرحله تست خودروی خورشیدی هاوین در بزرگراه قزوین – زنجان و انعکاس حضور تیم سازنده این خودروی خورشیدی در مسابقات جهانی امریکا در این خبرگزاری منجر به بازتاب این رویداد در روزنامه‌ها و وب‌سایت‌های خبری مختلف جهان ازجمله واشنگتن‌پست، elan، بخش خبری یاهو، دویچه وله آلمان و… شده است.
در بخشی از گزارش واشنگتن‌پست آمده است: اگرچه موتور و صفحات خورشیدی این خودرو از خارج واردشده اما این تیم نوعی سیستم مسیریابی حداکثر را برای خودرو طراحی کرده است که با ایجاد اتصال بین اینونترها، شارژهای باتری و سایر دستگاه‌ها باعث بهینه‌تر شدن سلول‌های خورشیدی آن می‌شود.
به گفته فرخنده نظیری، ۲۰ ساله، مسئول بخش الکترونیک پروژه و تنها عضو خانم در این تیم تحقیقاتی از دانشگاه آزاد اسلامی قزوین، آن‌ها قصد دارند جذب انرژی خورشیدی در این خودرو را بر اساس مسیری که طی خواهد کرد بهینه‌سازی کنند.
وی گفت: ما در ابتدا مسیر مسابقه را شبیه‌سازی کرده و شرایط آب‌وهوا را مورد ارزیابی قرار می‌دهیم. سپس زوایای اشعه‌ی خورشید در طول ۸ روز مسابقه را محاسبه می‌کنیم.
این خودرو ۲۲۰ کیلوگرمی (۴۸۵ پوندی) دارای ۴.۵ متر (۱۵ فوت) طول، ۱.۸ متر عرض و ۱.۱ متر ارتفاع است و به یک اتاقک راننده شبیه به کابین خلبان مجهز است. باتری‌های لیتیومی این خودرو با کمک پنل‌های سلول‌های خورشیدی به مساحت شش مترمربع می‌تواند خودرو را به مدت چهار ساعت با سرعت ۹۰ تا ۱۵۰ کیلومتر بر ساعت براند.
نسخه قبلی این خودرو بانام «هاوین ۱» در مسابقات خودروهای خورشیدی استرالیا مقام هفدهم را به دست آورد.
در ادامه گزارش واشنگتن‌پست به حامیان مالی ساخت این خودرو اشاره‌شده است: یک بانک ایرانی و یک تولیدکننده باتری که حامیان مالی این تیم تحقیقاتی هستند ۱۵۰ هزار دلار را به این پروژه اختصاص داده‌اند. انتظار می‌رود هزینه‌های حضور در این مسابقات و مسافرت تیم به امریکا بیش از این مبلغ باشد.
دکتر بیت‌الله اکبری، سرپرست این تیم تحقیقاتی می‌گوید به اعتقاد او این پروژه می‌تواند گامی در راستای اشاعه انرژی پاک در کشور ایران باشد. در ایران درصد بالایی از یارانه‌ها به سوخت‌های فسیلی اختصاص می‌یابد که متأسفانه باعث ترغیب عموم به استفاده از خودروهای بنزینی شده است.
محققان جوان و دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی قزوین می‌توانند در رشد اقتصادی ایران و مخصوصاً در حوزه انرژی پاک نقش مهمی را ایفا کنند که این خود باعث کاهش وابستگی ما به نفت مخصوصاً در برهه کنونی که نیاز به‌صرفه جویی است خواهد شد.
در پایان این گزارش تصریح‌شده است: ماه گذشته، ایران باهدف نزدیک کردن قیمت انرژی به قیمت جهانی آن، بخشی از یارانه اختصاص‌یافته به انرژی را حذف کرد که درنتیجه آن قیمت بعضی از فرآورده‌ها تا دو برابر افزایش یافت. ایران تحت تحریم‌های بین‌المللی ناشی از برنامه هسته‌ای خود است.
یارانه اختصاص‌یافته به بنزین درگذشته باعث پایین نگه‌داشتن تصنعی قیمت این فرآورده شده بود و درنتیجه هزینه یک بطری آب‌معدنی نسبت به یک بطری بنزین ارزان‌تر بود. هدف از حذف این یارانه‌ها آزاد کردن درآمد ناشی از هدفمند کردن یارانه برای مصرف در بخش تولید و پروژه‌های زیرساختی است.
به گفته مسعود مهاجر، کارشناس حمل‌ونقل با توجه به اینکه ایران در سال دارای ۳۰۰ روز کاملاً آفتابی است و ظرفیت طبیعی لازم برای شارژ کردن پنل‌های خورشیدی فراهم است سرمایه‌گذاری دولت در حوزه انرژی خورشیدی می‌تواند بسیار مفید باشد.
به گفته او با حذف یارانه سوخت و انرژی و با توجه به برخورداری همه مناطق ایران از نور مناسب خورشید، انرژی خورشیدی می‌تواند جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی باشد.
خودروی خورشیدی هاوین ۱ در مسابقات جهانی استرالیا که دو سال پیش برگزار شد دربین ۴۴ تیم دنیا به مقام هفدهم دست‌یافت.

اتوماسیون ساختمان و استفاده از انرژی‌های نو و تجدیدپذیر در آن

چکیده
با توجه به اهمیت مقوله کاهش مصرف انرژی و استفاده از انرژی پاک و کم‌هزینه، ایجاد ساختاری یکپارچه مبتنی بر انرژی‌های نو و اتوماسیون ساختمان می‌تواند تحقق همه رویاهایمان در این زمینه باشد. بهترین راهکار برای ایجاد یک ساختمان سبز، در نظر گرفتن دو امر بهبود مصرف انرژی و تأمین انرژی پاک است که با تأمین انرژی به طرق خورشیدی و بادی به‌صورت هم‌زمان و در محل ساختمان و با بهره‌گیری از روش‌های اتوماسیون ساختمان بومی‌شده میسر خواهد شد. اتوماسیون ساختمان از مرحله تأمین انرژی تا مصرف انرژی مدیریت یکپارچه‌ای خواهد داشت.
مقدمه
در حال حاضر بیشتر انرژی مصرفی کشورها از طریق سوخت‌های فسیلی تأمین می‌گردد. منابع انرژی فسیلی معایب بسیاری دارند ازجمله: ۱- منابع انرژی نامحدود ۲- آلودگی محیط‌زیست ۳- هزینه بالای انرژی. یکی دیگر از مشکلات این نوع انرژی‌ها تولید آن در نیروگاه‌های بزرگ و دور از شهر است. به‌طوری‌که به هزینه‌های زیادی برای نگهداری و انتقال به نقاط شهری نیاز داریم. درحالی‌که با بهره‌گیری از انرژی‌های نو می‌توانیم نیروگاه‌های محلی و در دسترس داشته باشیم. بهره‌گیری از هر دو راهکار زیر به‌صورت هم‌زمان و یکپارچه، بهترین بازده را به ارمغان می‌آورد. ۱- بهینه‌سازی انرژی ( بهره‌گیری از اتوماسیون ساختمان ) ۲- منابع انرژی تجدید پذیر ( بهره‌گیری از انرژی‌های نو )

کلیدواژه : انرژی خورشیدی، انرژی باد، اتوماسیون ساختمان بومی‌شده

توربین های بادی مرتفع راهکاری برای افزایش میزان انرژی تولیدی

چکیده
امروزه منابع انرژی پاک، همچون باد، به لحاظ مسائل زیست‌محیطی، بسیار موردتوجه قرارگرفته‌اند. بهره‌مندی از انرژی باد با استفاده از توربین های بادی، باوجود فواید بسیار، مشکلاتی چون متغیر بودن، وابستگی به مکان و چگالی کم انرژی را نیز به دنبال دارد. جهت حل مشکلات مربوط به مکان مناسب و چگالی انرژی روش‌های تازه‌ای ارائه‌شده است. یکی از راه‌کارهای ارائه‌شده استفاده از این انرژی در توربین های بادی در ارتفاعات بالای جو است. در ارتفاعات بالای جو، به دلیل پایین‌تر بودن لزجت هوا و نیز عدم تأثیر از درگ و اصطکاک سطح زمین، جریان باد شدیدتر می‌شود و با افزایش ارتفاع انرژی به‌دست‌آمده نیز افزایش می‌یابد. مطالعات جهانی پتانسیل سنجی انرژی باد در ارتفاعات بالا نشان می‌دهد که در ارتفاع ۵۰۰ تا ۱۲۰۰۰ متر انرژی الکتریسیته به‌دست‌آمده یک‌صد برابر نیاز جهانی است. از همین رو، امروزه دانشمندان توربین‌های بادی مرتفع متنوعی را طراحی کرده‌اند. این توربین‌ها به دودسته تقسیم می‌شوند: دسته نخست مشابه بادبادکی است که انرژی مکانیکی باد را به زمین منتقل می‌کند و روی زمین به‌وسیله ژنراتور، برق تولید می‌شود. دسته دوم، بر اساس جانمایی توربین در ارتفاعات و تولید انرژی بر فراز سطح زمین استوار است؛ انرژی تولیدشده نیز با کابل‌هایی خاص به سطح زمین منتقل می‌شود. در این مقاله، نتایج حاصل از تحقیقات انجام‌شده درباره هر دو نوع توربین پیشنهادی و نحوه عملکرد آن‌ها ارائه می‌شود.

انرژی های پاک و استفاده از آن ها در خاورمیانه

چکیده
استفاده از انرژی های پاک نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین‌گرمایی، هیدروژن و … به‌جای انرژی‌های حاصل از سوخت‌های فسیلی، از آلودگی‌های زیست‌محیطی و خطرات ناشی از آن جلوگیری خواهد شد. همچنین انرژی‌های فسیلی مانند نفت، گاز و زغال‌سنگ سرانجام روزی به پایان خواهند رسید و با پایان گرفتن آن‌ها تمدن بشری که بستگی مستقیم به انرژی دارد، دچار چالش جدید و بزرگ خواهد شد. این امر سبب شده است که کشورهای توسعه‌یافته صنعتی با جدیت هرچه‌تمام‌تر استفاده از انرژی‌های پاک موجود در طبیعت و به‌خصوص انرژی‌های تجدیدشونده را موردتوجه قرار دهند و نیز باعث توجه جدی جهانیان به توسعه و گسترش استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر و افزایش سهم این منابع در سبد انرژی جهانی شده است. امروزه ما شاهد افزایش چشمگیر فعالیت‌ها و بودجه دولت‌ها و شرکت‌ها در امر تحقیق، توسعه و عرضه سیستم‌های انرژی‌های تجدید پذیر هستیم و این فعالیت‌ها و صرف بودجه‌های مذکور درنهایت باعث کاهش قیمت تمام‌شده انرژی‌های تجدید پذیر و رقابت‌پذیری با دستگاه‌های انرژی سنتی موجود می‌گردد. این امر در مورد انرژی باد و برخی کاربردهای انرژی زیست‌توده محقق شده و روند سریع کاهش قیمت‌ها در مورد انرژی خورشیدی و سایر منابع انرژی های پاک و تجدید پذیر نیز در حال انجام است.

کلمات کلیدی : انرژی های پاک ، انرژی خورشیدی، آلودگی زیست محیطی، سوخت فسیلی

سطح بهینه لازم نصب مولد برق خورشیدی با استفاده از الگوریتم SA

چکیده
سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پرمصرف‌ترین و کاربردی‌ترین موارد استفاده از انرژی خورشید محسوب می‌گردند. یکی از کاربردهای این‌گونه سیستم‌ها کاربرد خانگی آن‌هاست. با توجه به مزایای این انرژی پاک در سال‌های اخیر، احداث سیستم‌های فتوولتائیک بر پشت‌بام و شیروانی منازل در کشورهای مختلف از استقبال خوبی برخوردار شده است. از طرفی، گسترش زندگی شهری باعث کاهش فضای کافی برای احداث این قبیل مولدها شده است. در این شرایط، لزوم استحصال انرژی لازم برای واحدهای مسکونی در فضایی محدود بیش‌ازپیش احساس می‌گردد. در این مقاله، ضمن طراحی ابعاد و چیدمان بهینه پنل‌های خورشیدی (شامل تعداد ردیف، طول و عرض پنل‌ها، فاصله بین پنل‌ها و شیب بهینه پنل‌ها نسبت به افق) برای یک واحد مسکونی با میزان انرژی موردنیاز مشخص، سطح بهینه که همان کمترین مساحت لازم برای تأمین این انرژی می باشد، به‌دست‌آمده است. اثر سایه متقابل پنل‌ها بر روی یکدیگر نیز در این مقاله در نظر گرفته‌شده است. با توجه به ماهیت غیرخطی تابع هدف و قیود این مسئله، تکنیک‌های بهینه‌سازی هوشمند می‌توانند با دقت و سرعت بالایی پاسخگو به این مسئله باشند. بنابراین، برای  تعیین این سطح بهینه از الگوریتم تبرید شبیه‌سازی‌شده به‌عنوان یکی از الگوریتم‌های مناسب استفاده‌شده است. برای ارزیابی این روش محاسبات به‌طور نمونه برای تأمین انرژی یک واحد مسکونی واقع در تهران با عرض جغرافیایی ۷/۳۵ درجه شمالی پیاده‌سازی شده است. نتایج حاکی از ابعاد ۲۲ مترمربع برای تأمین انرژی سالانه یک واحد مسکونی با مصرف ۴ مگاوات ساعت در سال خواهد بود. بنابراین، امکان احداث سیستم خورشیدی برای مجتمع‌های مسکونی با توجه به تعداد زیاد واحدها و محدودیت مساحت پشت‌بام وجود نخواهد داشت.

کلمات کلیدی : نیروگاه فتوولتایی، تابش خورشیدی، سطح بهینه ، الگوریتم SA