چکیده

امروزه استفاده از انرژی های تجدید پذیر به طور گسترده ای در دنیا مورد توجه قرار گرفتـه اسـت.در ایـن میـان انـرژی خورشیدی به دلیل مزایای زیادی که دارد از اهمیت ویژه ای برخودار است.از مزایای اقتصادی طرح میتوان به عدم نیـاز به سوخت – نصب آسان و متصل در هر محل – بهره برداری کم هزینه – صـرفه اقتصـادی در بلنـد مـدت – منـع انـرژی رایگان – ایجاد فرهنگ سازی اشاره کرد. به ازای هر ۱ کیلوولـت اسـتفاده از انـرژی خورشـیدی از تولیـد ۰/۶ کیلـوگرم آراینده جلوگیری می شود که این رقم برابر سالیانه ۵۲۷۰ کیلوگرم و این حاصل از سوزانیدن ۲۱۲۲۲ لیتر گازوئیل است. مطالعات در زمینه انرژی خورشیدی در ایران از حدود ۳۶ سال قبل و به طور همزمان توسط دانشگاههای شیراز و شریف شوع شده است.از جمله طرحهای مهم در این مرکز طرح نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگا واتی دانشگاه شیراز می باشد. در این میان پتانسیل سنجی خورشیدی شهر تبریز که در موقیعت ۴۶ و ۲۵ طول شرقی و ۳۸ و ۲ عرض شمالی از نصف النهـار گرینویچ واقع شده است و ارتفاع تقریبی آن از سطح دریا ۱۳۵۰ متر است مورد بررسی قرار گرفته است. پتانسیل انـرژی خورشیدی در تبریز بازای هر متر برج پنل خورشیدی ۴٫۶۵kwh/m2/day باشد و مقدار متوسط سـرعت بـاد در تبریـز ۶/۱ متر بر ثانیه است.در این مقاله به مطالعه ،طراحی و پیاده سازی سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه برای تـامین بـار ساختمان ستادی شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان شرقی به ظرفیت ۴۰,۲ کیلو وات مـی باشـد مـی پـردازیم . بـرای بهینه سازی طراحی و انتخاب تعداد پنل ها و اینورترها، نحوه آرایش بندی و مدار بنـدی از نـرم افـزار Sunny Design استفاده شده است. همچنین با استفاده از نرم افزار Ret screen پتانسیل تابش و پتانسـیل وزش بـاد اسـتخراج گردیـده است.

واژههای کلیدی: نیروگاه خورشیدی- سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه- Sunny Design

،۱- faraji.ezepdico@yahoo.com ،۲- y.sarafraz@ezepdico .ir ،۳- chalabianlu.ezepdico@yahoo.com ،۴- h_ghafourian@ezepdico .ir

code: 1075(Page | 286)

-۱ مقدمه

استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر به دلیل مسائل اقتصادی و زیست محیطی مورد استقبال بسیاری از کشورهای انرژی که جایگاه ویژهای را به خود اختصاص داده انرژی خورشیدی میباشد .کشور ایران بدلیل شرایط خاص آب و هوایی، یکی از مناطقی است که انرژی پاک و بدون هزینه خورشیدی در آن به وفور یافت میشود و باید استفاده بی رویه از انرژی فسیلی را متوقف کرده و روی به استفاده از این انرژی ارزان و پاک بیاوریم. محدود بودن و آلودگی زیاد منابع فسیلی به عنوان اصلی ترین منبع تأمین انرژی، باعث توجه زیاد به منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر همچون انرژیهای خورشیدی شده است. [۱] با توجه به ناپیوسته بودن انرژی تولیدی منابع تجدیدپذیر، در عمل ثابت شده است که استفاده از سیستمهای فتوولتائیک، میتواند راه حلی مناسب باشد .با استفاده مناسب از منابع خورشیدی میتوان به سیستم تولیدی مقرون به صرفه، پاک و مطمئن رسید[۲] .از مزایای استفاده این سیستمها می توان به جلوگیری از آلودگی محیط زیست، عدم احتیاج به خطوط وسیع انتقال و توزیع و سهولت در نگهداری و بهرهبرداری اشاره نمود. با توجه به طول عمر۲۵ ساله بعنوان یکی از ابزارهای مهم و کارآمد در کاربرد انرژیهای تجدیدپذیر میتوانند پاسخگوی مناسبی جهت تأمین انرژی الکتریکی باشند. [۳] پنل های خورشیدی و اینورتر مهمترین اجزای نیروگاه فتوولتائیک متصل به شبکه هستند و با توجه به بالا بودن هزینه اولیه این نیروگاهها، طراحی بهینه اجزای اصلی نیروگاه ها با در نظر گرفتن مسائل مالی، قابلیت اطمینان و استفاده بهینه از مساحت زمین نیروگاه ها امری ضروری است.از روشهای مختلفی برای بهینه انتخاب کردن آرایش پنل ها استفاده میشود.[۴] در [۵] به سایزینگ نیروگاه فتوولتائیک از طریق الگوریتم ژنتیک میپردازد. در [۶] بهینهسازی ظرفیت تجهیزات با روش شبکههای عصبی برای نیروگاه فتوولتائیک مستقل از شبکه انجام شده است. بسیاری از مقالات نیز [۷] و [۸] به منظور افزایش بهرهوری نیروگاه فتوولتائیک از طریق بهبود الگوریتم ردیابی نقطه توان بیشینه ۱)صغغه)پرداختهاند. در این مقاله به طراحی و پیاده سازی سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه برای تامین بار ساختمان ستادی شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان شرقی به ظرفیت ۴۰,۲ کیلو وات می باشد می پردازیم . برای بهینه سازی طراحی و انتخاب تعداد پنل ها و اینورترها، نحوه آرایش بندی و مدار بندی از نرم افزار Sunny Design استفاده شده است. همچنین با استفاده از نرم افزار Ret screen پتانسیل تابش و پتانسیل وزش باد استخراج گردیده است.

-۲ معرفی نرم افزار Sunny Design و نرم افزار Retscreen

نرم افزار SUNNY DESIGN محصول شرکت SMA آلمان است . با این نرم افزار آرایش بندی و انتخاب تعداد پنل ها با توجه به ظرفیت نصب و مدل پنل انتخابی و انتخاب تعداد و ظرفیت اینورتر برای پروژه انجام داده شده است. همچنین با استفاده از این نرم افزار برای شهر تبریز و محدوده نصب پنل های خورشیدی بهترین زاویه مناسب ۳۰) درجه جنوب غربی) به منظور بهره برداری ماکزیمم از نیروگاه خورشیدی بدست آمده است.در قسمت نتایج این نرم افزار ماکزیمم توان DC و مازیمم توان AC بدست آمده از طراحی نشان داده میشود .[۹]