بررسی عملکرد صفحات فتوولتائیک در دو شهر با بیشترین اختلاف فشار در ایران

امروزه نیاز است که انرژی های تجدیدپذیر تاثیر بیشتری در سهم انرژی جهانی داشته باشند. از آنجائی که سوخت های فسیلی رو به پایان است، نیاز به یک منبع انرژی پایدار به خوبی احساس می شود. پیش بینی می شود که تا سال ۲۰۳۵ میادی تقاضای انرژی جهان به ۲۷ تراوات برسد و افزایش بیش از ۱۰ تراوات نسبت به امروز داشته باشد. با توجه به این افزایش تقاضا، سوخت های فسیلی نمی توانند جوابگوی انرژی مورد نیاز آیندگان باشند و می بایست به دنبال منابع جایگزینی بود که محدود به استفاده برای زمان حال نباشد. اتحادیه اروپا تصمیم گرفته است تا سال ۲۰۲۰ به میزان ۲۰ درصد از پخش گاز های گلخانه ای کم کند. عاوه بر این، رشد جمعیت و فراگیرشدن انرژی در تمام امور جامعه سبب افزایش ۲ تا ۴ درصدی تقاضای انرژی شده است. از میان تمام انرژی های پاک وارزان، انرژی خورشیدی جایگاه ویژه ای دارد. انرژی خورشیدی یک منبع پاک و تجدیدپذیر می باشد. خورشید به عنوان یک جسم سیاه با دمای ۵۷۶۲ درجه کلوین در منظومه شمسی قرار دارد. دمای مرکز خورشید در حدود ۸×۱۰۶ تا ۴۰×۱۰۶ درجه کلوین تخمین زده شده است. مجموع انرژی خروجی از خورشید ۱۰۲۰×۳/۸ مگاوات است که در تمام جهات منتشر می شود که مقدار ۱۰۱۴×۱/۷ از این انرژی به زمین میرسد. در این شرایط تخمین زده شده است که ۳۰ دقیقه تابش رسیده به زمین، انرژی مورد نیاز یک سال کره ی زمین را فراهم می کند. مقدار سالانه انرژی رسیده به سطح زمین، ۱۰۰۰۰ بار بیشتر از مقدار منابع موجود در دسترس است بطوریکه تنها استفاده از ۰۱ / ۰ درصد از این انرژی دریافتی به سطح زمین میتواند نیاز انرژی کل جهان را تامین کند. سیستم قدرت فتوولتائیک بعلت شرایط خاص آن از جمله میزان آلودگی بسیار کم و طبیعت پایدار آن به علت عمر پایدار خورشید، یکی از مهمترین منابع انرژی تجدیدپذیر می باشد. راندمان صفحات خورشیدی از طریق محاسبه تبدیل انرژی خورشیدی دریافتی به انرژی خروجی مفید الکتریکی برای کاربرد های مختلف بدست می آید. راندمان ماکزیمم، از تقسیم ماکزیمم توان خروجی بر حاصلضرب شار دریافتی در مساحت صفحه فتوولتائیک بدست می آید. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد صفحات فتوولتائیک در دو شرایط آب و هوایی کاما متفاوت می باشد. شهرکرد با ارتفاع ۲۰۴۵ متری از سطح آب های آزاد با رامسر بعنوان یکی از شهرهای انتخابی سواحل دریای مازندران با ارتفاع ۲۰ - متری از سطح آب های آزاد مقایسه شده است. برای این تحقیق از صفحه فتوولتائیک با برند تجاری eversun با توان خروجی ۶۰ وات با ابعاد ۳۵× ۵۴۰× ۸۴۰ میلیمتر استفاده شده است. تجهیزات اندازه گیری شامل سولار پاورمتر مدل ۱۳۳۳-TES با دقت قرائت ۱ وات بر متر مربع ساخت کشور تایوان، ترمومتر تماسی مدل ۱۳۱۹A-TES با دقت قرائت ۱/ ۰ درجه سانتیگراد ساخت کشور تایوان، پراب حرارت سنج سطحی مدل ۰۳TP-K ساخت کشور تایوان و مولتی متر دیجیتال مدل DT۹۲۰۸A ساخت کشور چین استفاده شده است. انتخاب زاویه شیب مناسب بر اساس داده های حاصل از بهینه سازی زوایای شیب صورت گرفته است. بدین صورت که برای شهر رامسر در ماه سپتامبر (از ۱۰ شهریور تا ۱۰ مهر) زاویه بهینه شیب برای صفحه فتوولتائیک برابر با ۲/ ۲۰ درجه به سمت جنوب می باشد. همچنین برای شهرکرد بعلت نزدیکی محل جغرافیایی با استان اصفهان، زاویه شیب مناسب برای ماه سپتامبر برابر با ۶/ ۲۵ درجه به سمت جنوب می باشد. نتایج طی چند روز از ساعت ۹ صبح الی ۱۷ بعد از ظهر در مدت زمان ۳۰ دقیقه ای ثبت شده است. نتایج نشان می دهد شهرکرد با توجه به شرایط آب و هوایی خشک و باد خیزی که دارد راندمان الکتریکی بین ۲۷ / ۱۱ الی ۹۹ / ۱۵ درصد متغیر داشته، همچنین در رامسر با راندمان متغیری بین ۸۰ / ۹ الی ۹۷ / ۱۴ درصدی همراه بوده است.

کلیدواژه ها:

سیستم فتوولتائیک ، رامسر ، شهرکرد ، راندمان الکتریکی ، نتایج آزمایشگاهی