بهینه سازی فنی-اقتصادی نیروگاه فتوولتائیک شناور (مطالعه‌ی موردی: سد امیرکبیر)

دانشجو: آقای مجتبی اژدری خامنه
استاد راهنما: دکتر مریم کرمی
زمان: دوشنبه ۲۷ شهریور ماه ۱۴۰۲ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: کرج سالن اجتماعات شماره ۲ دانشکده روانشناسی

چکیده

در سال های اخیر، منابع انرژی تجدیدپذیر در سراسر جهان به سرعت در حال رشد هستند. انرژی خورشیدی به دلیل پایداری آن به عنوان یکی از امیدوارکننده ترین جایگزین های انرژی در نظر گرفته می شود. رایج ترین کاربرد برای استفاده از انرژی خورشیدی از طریق نیروگاه‌های فتوولتائیک است. در این پژوهش تلاش، به ارزیابی و بهینه سازی نیروگاه فتوولتائیک شناور که مزایای زیادی نسبت به فتوولتائیک‌های زمینی دارد، شد. سد امیرکبیر در شهر کرج که دارای نیروگاه برق آبی نیز هست به عنوان منطقه‌ی مورد مطالعه انتخاب گردید. نتایج به دست آمده نشان داده که برای شرایط اب و هوایی یکسان، دمای عملیاتی پانل‌های نیروگاه زمینی ۶۵℃/۴ بیشتر از نیروگاه فتوولتائیک شناور و همچنین ولتاژ خروجی نیروگاه فتوولتائیک شناور V۹/۸ بیشتر از زمینی شد که توان نیروگاه شناورkW ۲/۲ بیشتر از نیروگاه زمینی گردید و بازده آن ۱۸۹/۲ درصد بیشتر از نیروگاه زمینی بدست آمد. شیب بهینه سالیانه پانل‌ها برای منطقه‌ی مورد مطالعه برابر ۵°/۳۳ محاسبه شد که منجر به افزایش سالیانه ۲۴% شدت تابش رسیده به پانل‌ها میشود. در مدل بهینه ارائه شده ترکیب این نیروگاه‌ها تولیدات توان را به حداکثر میزان خود (۹/۱۳۳۷ مگاوات سالیانه) میرساند و واریانس تولید در ماه‌های مختلف به کمترین حالت خود (۵.۰۶۳۸×〖۱۰〗^۶ MW^۲/yr) رسیده است که بدون نوسانات در همه ماه‌ها تقریبا به یک میزان تولید توان دیده میشود. در طول یک سال سهم تامین توان مورد نیاز از پانل خورشیدی، تقریبا ۴/۷۲ درصد و سهم شبکه برابر ۶/۲۷ درصد است. میانگین خروجی روزانه نیروگاه طراحی شده برابر kWh/day ۲۹۴ بدست آمده که نیاز روستا که روزانه برابر با kWh/day ۲۱۱ بود را تامین میکند. بازگشت سرمایه برای حالت خرید برق با یارانه برابر ۴۹/۱۰ سال، برای حالت خرید برق بدون یارانه برابر ۳۴/۴ سال و برای حالت خرید برق با شرایط اقتصادی آمریکا برابر ۶/۷ سال شد. نیروگاه فتوولتائیک شناور طراحی شده از ۴۸۸ متر مربع زمین برای اشغال را حفظ میکند مخصوصا برای منطقه مورد مطالعه که اغلب کوهستانی است همچنین در مجموع حدود ۲۶۰۰۰۰ مترمکعب آب صرفه جویی مستقیم و غیر مستقیم میشود. این نیروگاه میتواند از انتشار ۲۲۲۴۰ کیلوگرم بر سال کربن دی‌اکسید،۹۶ کیلوگرم بر سال گوگرد دی‌اکسید و ۴۶ کیلوگرم بر سال نتروژن اکسید جلوگیری کند.

سایر مطالب این بخش | نسخه قابل چاپ | ارسال به دوستان |

دفعات مشاهده: 560 بار | دفعات چاپ: 79 بار | دفعات ارسال به دیگران: 0 بار | 0 نظر