بررسی تغییرات عوامل تأثیرگذار تولید توان در فصول مختلف در نیروگاه‌های فتوولتائیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی‌‌‌‌‌‌‌، واحد ساری، ساری‌‌‌‌‌‌‌، ایران‌‌‌‌‌‌‌

2 استادیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی،‌‌‌‌‌‌‌ واحد ساری، ساری‌‌‌‌‌‌‌، ایران

چکیده

یکی از مؤلفه‌های مهم در احداث و راه‌اندازی نیروگاه‌های خورشیدی، شناخت عوامل مؤثر در تولید توان در مناطق مورد نظر براساس فصل‌ها و میزان تابش در هر فصل جهت احداث نیروگاه خورشیدی می‌باشد. از این رو در این پژوهش با مطالعۀ ظرفیت خروجی یک نیروگاه 1 کیلوواتی کوچک و آنالیز داده‌های مؤثر در فصول مختلف و مقایسه نتایج عملی و شبیه‌سازی، توانستیم داده‌های مفید و منطبقی را برای عوامل تأثیرگذار در توان تولیدی نیروگاه شناسایی نماییم. در روند مطالعه این پروژه، شناخت یک واحد سلولی و رفتار آن و مطالعه شیوه‌ها و داده‌های سایر محققین نظیر وقوع نقطه داغ (Hotspot) و سایه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به بررسی تأثیر تغییرات دما بر روی هر واحد از سلول پرداخته شده و با استفاده از پنل‌های با مشخصات 100 واتی YH100W-18-M اقدام به بررسی عملی داده‌ها مبتنی بر نرخ STC و همزمان شبیه‌سازی داده‌ها و تطابق آن و استخراج نتایج نهایی شده و در نهایت نمودار تأثیرگذاری بر روی توان و جریان نیروگاه در تمام فصول یک سال استخراج گردیده است. نتایج بدست آمده که بصورت پارامترهای مهم در تألیف این مقاله می‌باشد، بیانگر اثرگذاری پارامترها نظیر دمای محیط و میزان تابش می‌باشد که در توان خروجی نیروگاه با توجه به فصول مختلف، نتایج معناداری پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها


[1] B. Bose, Global Warming: Energy, Environmental Pollution, and the Impact of Power Electronics, IEEE Industrial Electronics Magazine, Vol. 4, No. 1, pp. 6-17, 2010.
[2]   B. Kroposki, R. Margolis and D. Ton, Harnessing the sun, IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 7, No. 3, pp. 22-33, 2009.
[3]   M. Liserre, T. Sauter and J. Hung, Future Energy Systems: Integrating Renewable Energy Sources into the Smart Power Grid Through Industrial Electronics, IEEE Industrial Electronics Magazine, Vol. 4, No. 1, pp. 18-37, 2010.
[4]   A. Rajaeian and E. Rajaeian, Potentiometric analysis of Kerman province for the construction of photovoltaic plants, the 5th International Conference on Technology and Energy Management With the approach of energy, 2019. (in Persian)
[5]   M. Rezaei, F. Hosseinali, and A. R. Sharifi, Evaluating the Potential Area for Constructing Photovoltaic Power Plant in Iran using Fuzzy Approach, Journal of Geomatics Science and Technology, Research Vol. 9, No. 3, pp. 159-171, 2020.
[6]   Accessed 20 February 2021; http: //www. solarsorena. com
[7]   A. Mäki and S. Valkealahti, Power Losses in Long String and Parallel-Connected Short Strings of Series-Connected Silicon-Based Photovoltaic Modules Due to Partial Shading Conditions, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 27, No. 1, pp. 173-183, 2012.
[8]   S‌‌‌‌‌‌‌. R‌‌‌‌‌‌‌. Wenham, M‌‌‌‌‌‌‌. A‌‌‌‌‌‌‌. Green, M‌‌‌‌‌‌‌. E‌‌‌‌‌‌‌. Watt, and R‌‌‌‌‌‌‌. Corkish, The behavior of solar cells, in Applied Photovoltaics, Second Edition, pp. 43–56‌‌‌‌‌‌‌,  London, U‌‌‌‌‌‌‌. K‌‌‌‌‌‌‌.: Earthscan, 2007‌‌‌‌‌‌‌.
[9]   Accessed 25 February 2021; http: //nrc. iust. ac. ir
[10] J. Tsanakas, D. Chrysostomou, P. Botsaris and A. Gasteratos, Fault diagnosis of photovoltaic modules through image processing and Canny edge detection on field thermographic measurements, International Journal of Sustainable Energy, Vol. 34, No. 6, pp. 351-372, 2013.
[11] J. Bauer et al., Hot spots in multicrystalline silicon solar cells: avalanche breakdown due to etch pits, physica status solidi (RRL) - Rapid Research Letters, Vol. 3, No. 2-3, pp. 40-42, 2008.
[12] J. Gosumbonggot and G. Fujita, Global Maximum Power Point Tracking under Shading Condition and Hotspot Detection Algorithms for Photovoltaic Systems, Energies, Vol. 12, No. 5, p. 882, 2019.
[13] Accessed 20 February 2021; http://yinglisolar.com
[14] B. Pannebakker, A. de Waal and W. van Sark, "Photovoltaics in the shade: one bypass diode per solar cell revisited", Progress in Photovoltaics: Research and Applications, Vol. 25, No. 10, pp. 836-849, 2017.
[15] Accessed 23 February 2021; http://www.power-solar.co/
[16] A. Moushtagh dezfooli and R. Roushandel, Investigation of the effect of temperature changes on the output power of photovoltaic panels in solar power systems, International Conference on Research in Science and Technology,  2015. (in Persian)
[17] K. Moharram, M. Abd-Elhady, H. Kandil and H. El-Sherif, Enhancing the performance of photovoltaic panels by water cooling, Ain Shams Engineering Journal, Vol. 4, No. 4, pp. 869-877, 2013.
[18] A. Golnas, PV System Reliability: An Operator's Perspective, IEEE Journal of Photovoltaics, Vol. 3, No. 1, pp. 416-421, 2013.
[19] S‌‌‌‌‌‌‌. Voss, A‌‌‌‌‌‌‌. Golnas, S‌‌‌‌‌‌‌. Hester, and M‌‌‌‌‌‌‌. Culpepper, Service & service architecture, yield monitoring, optimization and reporting for commercial scale solar utility installations, Photovoltaics Int‌‌‌‌‌‌‌. , Vol‌‌‌‌‌‌‌. 5, pp‌‌‌‌‌‌‌. 173–179, 2009‌‌‌‌‌‌‌.