نیروگاه­های فتوولتائیک مجموعه­ ای از مدول­های خورشیدی، تجهیزات کنترل توان و بار است که در آن انرژی الکتریکی مورد نیاز توسط منبع فتوولتائیک تامین می­شود. سامانه­ های فتوولتائیک را می توان به د

دسته تقسیم بندی کرد.

• مستقل از شبکه
• متصل به شبکه

  سامانه های خورشیدی مستقل از شبکه

اولین و مهم ترین کاربرد سلول های خورشیدی مستقل از شبکه، در صنایع هوافضا می باشد. معمولا برای این دسته از کاربردها قیمت مدول ها مطرح نیست و پربازده ترین فن آوری موجود به کار می رود. به عنوان مثال برای اولین بار در سال 1958 برای ماهواره Vanguard 1 از سلول­های خورشیدی استفاده شد.

از دیگر کاربردهای مستقل از شبکه می ­توان به سیستم­های تولید برق برای مناطق محروم و یا دور از دسترس، و از جمله سیستم پمپ آب در مناطق بیابانی و دور از شبکه اشاره کرد. شکل زیر اجزای یک سامانه مستقل از شبکه جهت تامین برق یک منزل مسکونی را نشان می ­دهد. اجزای این سامانه عبارتند از آرایه خورشیدی، کنترل­ کننده شارژ باتری، باتری و اینورتر.

اجزای سامانه فتوولتائیک مستقل از شبکه

باتری بزرگترین نقطه ضعف این سیستم هاست که معمولا پس از یک دوره زمانی حداکثر 5 ساله باید تعویض شود. شکل زیر کاربرد این سامانه می ­دهد.

کاربرد سامانه فتوولتائیک مستقل از شبکه

1-1-1-1             نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک متصل به شبکه

امروزه بخش مهمی از سامانه ­های فتوولتائیک به صورت سامانه ­های متصل به شبکه مورد استفاده قرار می­گیرند. در سامانه ­های متصل به شبکه به باتری نیازی نیست، زیرا در زمان نبودن انرژی خورشید، مصرف کننده از شبکه تغذیه می­شود. در مقابل مازاد تولید نیروگاه به هدر نمی ­رود، بلکه به شبکه باز می­ گردد. سامانه ­های متصل به شبکه، فاقد اجزا نیازمند به مراقبت شدید، استهلاک زیاد و یا عمر کوتاه می ­باشند و به همین دلیل می­توانند به مدت طولانی، بدون نیاز به مخارج نگهداری زیاد، برق تولید کنند. به کارگیری این سامانه ­ها به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده، از دهه 1990 میلادی آغاز شده و رو به گسترش است. هم اکنون قسمت اعظم انرژی فتوولتائیک به صورت سامانه ­های متصل به شبکه مورد استفاده قرار می­ گیرد.

در سامانه­ های متصل به شبکه به کمک یک اینورتر، انرژی تولیدی توسط آرایه­ های خورشیدی به صورت جریانی هم فاز با ولتاژ شبکه، به شبکه تزریق می­ شود. بنابراین در این سامانه ها اینورتر در حالت تزریق جریان عمل می ­کند. در مقایسه با سامانه های متصل به شبکه، در سامانه­ های مستقل از شبکه، اینورتر باید در حالت کنترل ولتاژ، ولتاژی با سطح و فرکانس مرجع را در سر بار ایجاد کند. در سامانه­ های متصل به شبکه انرژی تولید شده توسط آرایه فتوولتائیک با اینورتر متصل به شبکه پس از اندازه ­گیری توسط کنتورهای مخصوص، به شبکه تزریق می ­شود.

اجزای سامانه فتوولتائیک متصل به شبکه

تولیدکنندگان برق متصل به شبکه را می ­توان به دو دسته تقسیم کرد:

• تولیدکنندگان پراکنده
• تولیدکنندگان مجتمع یا نیروگاه­ ها

تولیدکنندگان پراکنده از این جهت که در محلی نزدیک به مصرف کننده نصب می ­شوند مورد توجه هستند، چون هزینه انتقال انرژی  تلفات ناشی از آن حذف می­ شود. سیستم های متصل به شبکه انرژی الکتریکی را در محل مصرف در اختیار مصرف کننده قرار می ­دهند و به لحاظ حذف مخارج انتقال و توزیع انرژی الکتریکی پیش بینی می ­شود در 10 الی 15 سال آینده قیمت برق آن با قیمت برق پیک رقابتی شود.

تولیدکنندگان مجتمع یا نیروگاه ­ها، در مقیاس بزرگ (مگاواتی) احداث شده و به همین دلیل از مزیت قیمت تمام شده پایین ­تر برای سرمایه ­گذاری در مقایسه با نیروگاه ­های پراکنده برخوردار می ­باشند.

نیروگاه خورشیدی مگاواتی

لازم به ذکر است، نیروگاه فتوولتائیک، وظیفه تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی را دارد. این تبدیل انرژی در پنل ­های خورشیدی صورت می گیرد. ولتاژ خروجی پنل های خورشیدی از نوع DC می ­باشد. این ولتاژ پس از تقویت توسط مبدل MPPT با استفاده از اینورتر به برق AC تبدیل می شود. لذا نیروگاه های فتوولتائیک بر اساس ظرفیت اسمی شامل یک یا چند اینورتر می ­باشند. برق تولیدی اینورترها با استفاده از ترانسفورماتور به شبکه برق سراسری تزریق می ­شود.

با توجه به شرایط انتقال، یکی از ملاحظات اصلی هر نیروگاهی جانمایی آن می­ باشد. در زیر لیستی از الزامات جانمایی پروژه با تجمیع الزامات مطرح شده در چندین مرجع مرتبط ارائه می­ گردد:

• تابش کافی
• در دسترس بودن زمین خالی
• نزدیکی به جاده و یا اتوبان
• نزدیکی به خطوط انتقال برق
• عدم تغییرات آب و هوایی قابل توجه
• وجود زمین خالی در اطراف جهت توسعه
• توپوگرافی سایت
• مسائل ژئوتکنیکی

مدیر عامل برق منطقه‌ای یزد با بیان این که یزد با قریب 60 مگاوات نیروگاه‌های خورشیدی در حال بهره‌برداری رتبه اول کشوری را داراست، پیش‌بینی کرد که این ظرفیت تا پایان سال آینده به 80 مگاوات برسد.

 «محمد حسن صباغزادگان» در تشریح وضعیت صنعت برق استان یزد تصریح کرد: در حال حاضر هفت نیروگاه خورشیدی با ظرفیت 58.5 مگاوات در مدار بهره‌برداری هستند که استان یزد از لحاظ ایجاد نیروگاه‌های خورشیدی در حال بهره‌برداری رتبه اول کشوری را داراست و پیش‌بینی می‌شود این ظرفیت تا پایان سال 99 به 80 مگاوات برسد.

وی با اشاره به ایجاد تعداد 18 نیروگاه مقیاس کوچک (تولید پراکنده) با مجموع ظرفیت 157 مگاوات از سال 1391 تا 10 ماهه 1398 توسط بخش خصوصی، افزود: در طول یک سال گذشته 13.5 مگاوات به این ظرفیت اضافه شده است.

صباغ‌زادگان با بیان این که بیش از 75 درصد انرژی الکتریکی استان در بخش صنعت مصرف می‌شود، گفت: هشت درصد مشترکین صنایع بزرگ کشور با دیماند بالای هفت مگاوات تحت پوشش صنعت برق استان یزد قرار دارند.

وی همچنین از افزایش ظرفیت ایستگاه‌های فوق توزیع و انتقال استان یزد از 75 مگاولت آمپر به 11 هزار و 670 مگاولت آمپر در 10 ماهه سال 98 خبر داد و خاطرنشان کرد: در یک سال گذشته شاهد اضافه شدن این ظرفیت به میزان 579 مگاولت آمپر و رشد یک درصدی آن بوده‌ایم.

افزایش 25 برابری طول خطوط انتقال و فوق توزیع استان در 10 ماهه سال 98 نسبت به سال 57 از 150 کیلومتر مدار به 3727 کیلومتر و با افزایش 118 کیلومتری نسبت به سال 97 از دیگر موارد مطرح شده توسط مدیر عامل شرکت برق منطقه‌ای یزد است.

صباغزادگان ادامه داد: مصرف انرژی استان یزد در سال 1397 به میزان 9590 میلیون کیلووات ساعت بوده و این میزان با توجه به مصرف 168 میلیون کیلووات ساعتی سال 1357، بیش از 57 برابر شده و همچنین پیک بار استان از 45 مگاوات در سال 1357 با افزایش 37 برابری به 1668 مگاوات در سال 1398 رسیده است.

مدیر عامل برق منطقه‌ای یزد در ادامه به 13 طرح افتتاح شده در طول یک سال گذشته اشاره و عنوان کرد: نیروگاه خورشیدی فهرج با هدف کاهش تلفات شبکه، تولید انرژی پاک به میزان 23 میلیون کیلووات ساعت در سال، صرفه جویی در مصرف سوخت فسیلی به میزان6.9 میلیون متر مکعب گاز طبیعی در سال، کاهش انتشار گاز‌های آلاینده به میزان 15.7 هزار تن در سال و صرفه جویی در مصرف آب به میزان 5.4 میلیون لیتر در سال با میزان اعتبار 60 میلیارد تومان یکی از پروژه‌های افتتاح شده در یک ساله گذشته است.

 صباغزادگان همچنین افزود: همچنین پست 230 به 132 کیلوولت ابرکوه، پست 63 به 20 کیلوولت امامزاده، نیروگاه مقیاس کوچک 7.8 مگاواتی طراح بهینه کیان، جایگزینی هادی خط نیروگاه زنبق- شمال، ساخت دو دستگاه فیدر خانه 20 کیلوولت سیار، توسعه 230 به 63 پست 400 کیلوولت سرو (فاز دوم)، توسعه بخش 63 به 20 کیلوولت پست خضرآباد، خط 63 کیلوولت رستاق- مزرعه کلانتر و پست سیار برق 63 به 20 کیلوولت میبد، توسعه فیدر‌های فشار متوسط مهریز، اشکذر و یزد، تعویض هادی خط 63 کیلوولت رستاق جهان آباد و… از دیگر پروژه‌هایی است که با مجموع اعتبار 240.7 میلیارد تومان، در طول یک سال گذشته به بهره برداری رسیده است.

منبع خبر

با افزایش نگرانی‌ها نسبت به تغییرات جوی که نگاه همه را به سوی سوخت‌های فسیلی جلب کرده، جست و جو برای راه‌های جدید تولید برق آغاز شده است.

به گزارش ایسنا، منابع انرژی تجدیدپذیر سنتی تاکنون برای بهره گیری از انرژی خورشید یا باد یا آب مورد توجه بودند اما سنتها شکسته می‌شود و این اتفاق مکررتر از آنچه تصور می‌کنید روی می‌دهد.

پایگاه خبری اویل پرایس در گزارشی به بررسی چندین راه تقریبا ناشناخته و عجیب برای تولید برق و اجتناب از استفاده از سوخت‌های فسیلی و حتی خورشید، باد و آب پرداخته است. این منابع عجیب عبارتند از:

زباله

زباله زیادی در دنیا وجود دارد که به راحتی قابل دسترس است. هر آمریکایی سالانه 1609 پوند معادل بیش از 729 کیلوگرم زباله تولید می‌کند. در سطح جهانی بانک جهانی برآورد کرده که سالانه 2.01 میلیارد تن زباله تولید می‌شود. به عنوان مثال استرالیا به اندازه ای زباله تولید می‌کند که محلهای دفن زباله به زودی لبریز می‌شوند. استرالیا سالانه 21 میلیون تن زباله به محلهای دفن زباله سرازیر می‌کند.

یک رویکرد جدید برای حل مشکل زباله تبدیل آنها به برق است که با کاهش زباله و تولید برق یک رویکرد برد-برد محسوب می‌شود. طبق گزارش فوربس، یک پروژه مشترک بین شرکت اماراتی مصدر و گروه زیرساخت “ترایب” 29 مگاوات انرژی تجدیدپذیر از این طریق تولید خواهد کرد که برای تامین برق 36 هزار خانه و جلوگیری از انتشار 300 هزار تن دی اکسید کربنی که هر سال تولید می‌شود کافی خواهد بود. فرآیند تبدیل زباله به انرژی هزینه‌بر است اما بهتر از دفن انبوهی از زباله است. زمان تکمیل این پروژه سال 2022 هدف گذاری شده است.

آب پیاز

آب پیاز می‌تواند برق تولید کند و این موضوع به لابراتوار یا پروژه علمی مدرسه محدود نیست. فرآیند گرفتن آب پیاز از طریق سیستم احیای انرژی پیشرفته (AERS)  انجام می‌گیرد که یک هاضم بی‌هوازی است که خوراک را به بیوگاز تبدیل می‌کند. این بیوگاز سپس به متان تبدیل می‌شود که یکی از عناصر اصلی گاز طبیعی است. گاز طبیعی برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنین سیستمی وجود دارد و از سوی شرکت کالیفرنیایی جیلز اونیون مورد استفاده قرار گرفته است. این شرکت 9.6 میلیون دلار روی سیستم AERS هزینه کرده است و 2.7 میلیون دلار مشوق از شرکت گاز کالیفرنیای جنوبی دریافت کرده است. این شرکت هزینه‌های سالانه برق را از این طریق 700 هزار دلار کاهش داده و با عدم نیاز به دفع تفاله‌های پیاز 400 هزار دلار صرفه جویی می‌کند. همچنین انتشار دی اکسید کربن را 30 هزار تن در سال کاهش داده است.

فضله گاو

همه ما داستانهایی درباره این که چطور گاوها در انتشار گازهای گلخانه‌ای نقش دارند شنیده‌ایم. تنها در آمریکا 9 میلیون گاو وجود دارد و یک گاو شیرده روزانه 80 پوند معادل بیش از 36 کیلوگرم فضله تولید می‌کند و این فضله علاوه بر این که به عنوان کود استفاده می‌شود متان هم تولید می‌کند. این مشکل بعید است که حل شود زیرا گاوها گزینه چندانی برای مشکل فضله خود ندارد اما یک فرآیند احیای بیوگاز می‌تواند این فضله را به گاز تبدیل کرده و سپس از آن برای تولید برق استفاده کند. یک برنامه ملی در آمریکا در دست اجراست تا از این فرآیند استفاده کرده و انتشار دی اکسید کربن را کاهش دهد. همچنین شرکت دومینیون انرژی با شرکت اسمیت فیلد فودز برای استفاده از گازهای متان مزارع پرورش خوک و تبدیل آنها به نیرو همکاری می‌کند. این دو پروژه برق 100 هزار خانه را تامین خواهد کرد و انتشار دی اکسید کربن معادل 650 هزار خودرو در جاده های آمریکا را کاهش خواهد داد.

این پروژه مخالفانی داشته که بر این باورند بهتر است دومینیون در پروژه‌های انرژی پاک واقعی مانند خورشیدی و بادی سرمایه گذاری کند اما این پروژه پیشرفت می‌کند زیرا با این روش، متان به جای انتشار در جو زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد، برق از متان تولید می‌شود و مزارع هم بابت این فضله‌ها پول دریافت می‌کنند.

عروس دریایی

ماده‌ای که باعث درخشش عروس دریایی می‌شود پروتئین فلورسنت سبز یا GFP نام دارد و می‌تواند به عنوان یک منبع تولید برق مورد استفاده قرار گیرد. GFP زیر اشعه ماورای بنفش شفاف می‌شود زیرا فوتونوها را جذب کرده و الکترونها را آزاد می‌کند. عروس دریایی در آزمایشهایی که از GFP در نوعی سلول خورشیدی استفاده می‌کنند به کار گرفته شد اما این آزمایش چندان نتیجه‌ای نداشت. اما چند سال بعد معلوم شد این ماده هنگامی که تثبیت می‌شود برای مدت طولانی نور پخش می‌کند و می‌تواند برای تولید LED های زیستی مورد استفاده قرار گیرد و از نظر تئوری می‌تواند جایگزینی برای ماده کمیاب ییتریوم باشد.

شکر

امکان تبدیل شکر به هیدروژن وجود دارد که اجازه خواهد داد گاز هیدروژن برق تولید کند. در حال حاضر 95 درصد از کل هیدروژن از سوختهای فسیلی تولید می‌شود اما جست و جو برای یافتن منبع تجدیدپذیر هیدروژن در جریان است و شکر یکی از این منابع است.

منبع خبر

دفترظرفیت سنجی و ارزیابی منابع سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری برق ایران اعلام کرد: ظرفیت عملیاتی احداث نیروگاه های زمین گرمایی در کشور دو مگاوات است.

انرژی زمین گرمایی، انرژی موجود در عمق زمین است که از انرژی خورشیدی که در طول هزاران سال در داخل زمین ذخیره شده و همچنین فروپاشی یا زوال ایزوتوپ های اورانیوم رادیو اکتیویته، توریم و پتاسیم در طی سالیان درازدرعمق زمین  نشات گرفته است که به طور عمده در نواحی زلزله خیز و آتشفشانی جوان و صفحات تکتونیکی زمین متمرکز شده  است .

براساس گزارش روز یکشنبه دفتر روابط عمومی و امور بین‌الملل ساتبا، به نقل از مدیرکل دفتر ظرفیت سنجی و ارزیابی منابع ساتبا نتایج مطالعات دانشگاهی و پژوهش‌های صورت‌گرفته توسط مراکز معتبر علمی در سال‌های اخیر نشان می‌دهد پتانسیل قابل ملاحظه‌ای در بخش انرژی زمین‌گرمایی کشور وجود دارد که شناسایی دقیق این منابع با هدف بهره‌برداری صحیح از آنها در راستای توسعه و تنوع‌بخشی انرژی‌های تجدید پذیر در ایران از اهم وظایف سازمان ساتبا است.

اطلس انرژی زمین‌گرمایی که توسط سازمان انرژی‌های تجدید پذیر و بهره وری انرژی برق در تابستان 1398 منتشر شد، گویای آن است که حدود 50 ناحیه مستعد برای بهره‌برداری از انرژی زمین گرمایی در 15 استان کشور شناسائی شده است.

 نواحی مزبور بیشتر در شمال و شمال غرب، بخش‌هایی از خراسان و فلات مرکزی، جنوب و جنوب شرقی ایران قراردارند و پتانسیل عملیاتی احداث نیروگاه‌های زمین‌گرمایی در آنها به 2000 مگاوات می‌رسد.
دفتر ظرفیت سنجی و ارزیابی منابع ساتبا ضمن ارائه نقشه میان‌مقیاس پتانسیل انرژی زمین گرمایی کشور از ارائه تدریجی مجموعه گزارشات پشتیبان اطلس پتانسیل انرژی زمین گرمائی در سایت ساتبا خبر داد که نخستین فصل گزارش های مذکور مربوط به استان اردبیل به عنوان بزرگترین خواستگاه انرژی زمین گرمایی کشور ماست.

بنا براین گزارش: بر اساس نتایج مطالعات مهندسی صورت‌گرفته بر روی مخازن موجود در استان اردبیل، پتانسیل انرژی زمین‌گرمایی در این استان بیش از 400 مگاوات الکتریک برآورد شده است.

تاریخچه انرژی زمین گرمایی در ایران 

تاریخچه انرژی زمین گرمایی در ایران حاکی است که از سال 1354 مطالعات گسترده ای برای شناسایی پتانسیل های منبع انرژی زمین گرمایی  توسط وزارت نیرو با همکاری مهندسین مشاور ایتالیایی ENEL در نواحی شمال و شمال غرب ایران در محدوده ای به وسعت 260 هزار کیلومتر مربع آغاز شد.

نتیجه این تحقیقات مشخص کرد که مناطق سبلان، دماوند، خوی، ماکو و سهند با مساحتی بالغ بر31 هزار کیلومتر مربع برای انجام مطالعات تکمیلی و بهره برداری از انرژی زمین گرمایی مناسب هستند.

براین اساس برنامه اکتشاف، مشتمل بر بررسیهای زمین شناسی، ژئوفیزیک و ژئوشیمیایی برنامه ریزی شد. در سال 1361 با پایان یافتن مطالعات اکتشاف مقدماتی در هر یک از مناطق ذکر شده، نواحی مستعد با دقت بیشتری شناسایی شده و در نتیجه در منطقه سبلان: نواحی مشکین شهر، سرعین و بوشلی، در منطقه دماوند ناحیه: نونال، در منطقه ماکو- خوی نواحی: سیاه چشمه و قطور و در منطقه سهند پنج ناحیه کوچکتر جهت تمرکز فعالیتهای فاز اکتشاف تکمیلی انتخاب شدند. پس از یک وقفه به نسبه طولانی و با هدف فعال نکردن مجدد طرح، گزارشهای موجود مجدددر سال 1369 توسط کارشناسان UNDP بازنگری شده و منطقه زمین گرمایی مشکین شهر بعنوان نخستین اولویت جهت ادامه مطالعات اکتشافی معرفی شد.

پیرو مطالعات ذکر شده پروژه انجام حفاری های اکتشافی ، تزریقی، توصیفی به منظور شناسایی بیشتر پتانسیل در منطقه سرعین مشکین شهر در سال تعریف 1381شد که عملیات حفر نخستین چاه زمین گرمایی نیز در همان سال آغاز شد.فاز اول این پروژه در سال 1383 اتمام یافت که درمجموع سه حلقه چاه اکتشافی و دو حلقه چاه تزریقی در این مرحله حفر شدو تست دوحلقه از سه حلقه چاه اکتشافی با موفقیت انجام گرفت که مهم ترین دستاورد این فاز از پروژه کسب دانش فنی مربوط به حفر چاههای زمین گرمایی بود .

منبع خبر

با پیشنهاد سازمان ساتبا دستورالعمل محیط‌زیست، بهداشت و ایمنی نیروگاه‌های خورشیدی-فتوولتائیک تهیه و پس از بررسی‌های لازم تصویب و توسط سازمان برنامه و بودجه ابلاغ گردید.

در راستای شناسایی، کنترل و کاهش مسائل نیروگاه‌های خورشیدی در حوزه محیط‌زیست، بهداشت و ایمنی، دفتر مطالعات اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق (ساتبا)، تهیه ضابطه “دستورالعمل محیط‌زیست، بهداشت و ایمنی نیروگاه‌های خورشیدی-فتوولتائیک” را در دستور کار خود قرار داد.
دستورالعمل تهیه شده پس از بررسی در امور نظام فنی و اجرایی سازمان برنامه و بودجه کشور، براساس ماده 34 احکام دائمی برنامه‌های توسعه کشور، ماده 23 قانون برنامه و بودجه و همچنین آیین‌نامه استاندارد‌های اجرایی طرح‌های عمرانی مصوب هیات وزیران، در دی ماه سال 1398 تصویب و با شماره‌ی ضابطه‌ی 785 ابلاغ گردید.
رعایت این دستورالعمل که شامل مفاهیم، مسئولیت‌ها و روش‌های کلی برای کاهش اثرات نیروگاه‌های خورشیدی-فتوولتائیک می‌باشد از تاریخ 1399/04/01 الزامی است.
 اگرچه انرژی خورشیدی در مرحله بهره‌برداری در زمره انرژی‌های پاک و بدون انتشار آلودگی محسوب می‌شود، ولی لزوم اتخاذ تصمیمات لازم جهت کاهش تبعات زیست‌محیطی آن‌ها در مرحله برنامه‌ریزی برای احداث این نوع نیروگاه‌ها و همچنین کاهش امکان بروز حوادث و آسیب به کارکنان در طول مراحل ساخت و بهره‌برداری ضروری می‌باشد.
به‌منظور دسترسی به دستورالعمل محیط‌زیست، بهداشت و ایمنی نیروگاه‌های خورشیدی-فتوولتائیک می توانید در ادامه با کلیک بر روی لینک زیر دانلود نمایید.

دانلود

منبع خبر