طراحی نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگاواتی

طراحی نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگاواتی را با توجه به کادر مجرب و متخصص مجوعه ایران سولار از این مجموعه بخواهید. در صورت اجرای نیروگاه مگاواتی، هزینه طراحی شکسته خواهد شد.

نیروگاه خورشیدی

🌻 در انتخاب ماژول های خورشیدی (PV Modules) که در طراحی نیروگاه خورشیدی بسیار مهم است، باید به نکات زیر توجه داشت:

🌻 بازده (Efficiency): امروزه ماژول هایی با بازده ۱۰ الی ۱۸ درصد به صورت عملی در بازار وجود دارند. البته این مقادیر روز به روز در حال پیشرفت بوده و در نمونه های آزمایشگاهی تاکنون به مرز ۴۲% نیز رسیده است.

🌻 ولتاژ (Vmax): ماکزیمم ولتاژی است که یک ماژول خورشیدی (PV Module) قادر به تامین آن می باشد و عموماً در رنج ۱۲، ۲۴ و ۴۸ در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد.

🌻 جریان (Imax): ماکزیمم جریان تولیدی یک ماژول خورشیدی (PV Module) بوده که در طراحی سیستم ها نقش تعیین کننده ای دارد.

🌻 توان ماکزیمم (Pmax): حداکثر توانی است که یک ماژول خورشیدی (PV Module) قادر به تامین آن بوده است. این مقدار حاصلضرب مقدار ولتاژ (در حالت مدار باز) در مقدار جریان (در حالت اتصال کوتاه) در ضریبی به نام ضریب تامین (Fill Factor)  می باشد.

 Pmax = Voc * Isc * F.F

🌻 هر چه مقدار F.F به عدد یک نزدیک تر باشد به معنی کیفیت بالاتر ماژول خورشیدی است.

شدت نور

شدت نور برابر با حاصلضرب تابع روشنایی در انرژی نوری است که در واحد زاویه فضایی و در واحد ثانیه در جهتی خاص از یک منبع نور ساطع می‌شود. واحد اندازه گیری شدت روشنایی در اس‌آی کاندلا یا شمع با نماد cd است. این یکا یکی از یکاهای اصلی اس‌آی است. چنانچه شار نوری به میزان یک لومن از زاویه فضایی به میزان یک استرادیان منتشر شود شدت نور برابر یک کاندلا خواهد بود.

تفاوت با شدت تابش و شار نوری

در نورسنجی با اندازه‌گیری نور مرئی دریافت‌شده توسط چشم انسان سر و کار داریم. چشم انسان تنها می‌تواند نوری که در طیف مرئی باشد را ببینید و در برابر نورها با طول موجهای مختلف حساسیت متفاوتی دارد. هنگام استفاده از چشم در شرایط روشن (دید کافی) چشم در برابر طول موج ۵۵۵ نانومتر (زرد مایل به سبز) بیشترین حساسیت را دارد. نوری که شدت تابشی مشابه اما طول موج متفاوتی داشته باشد، دارای شدت نور پایین‌تری خواهد بود. منحنی‌ای که پاسخ‌دهی چشم انسان به نور را نشان می‌دهد با نام تابع روشنایی شناخته می‌شود. این منحنی که با نماد (V(λ یا۴۵۶d0322b192e9144932fc00724fdb18 نمایش می‌یابد بر پایهٔ میانگین تجربیات بسیار گوناگون دانشمندان و با استفاده از روش‌های اندازه‌گیری مختلف بدست آمده. برای نمونه پاسخدهی چشم در برابر نور بنفش با ضریب ده متغیر بود.

شدت نور را نباید با دیگر یکاهای نورسنجی مانند شار نوری که برای توان کل دریافت‌شده از همهٔ جهت‌ها بکار می‌رود اشتباه گرفت. شدت نور توان دریافتی از واحد زاویهٔ فضایی است. همچنین شدت نور با شدت تابش متفاوت است، شدت تابش یک کمیت فیزیکی عینی برای اندازه‌گیری‌های رادیومتری است.

به بیان دیگر شدت نور عبارت است از شار نوری منتشرشده در یک زاویه و جهت معین از فضا. بر همین اساس، اگر دو لامپ مشابه داشته باشیم که شار نوری یکسانی تولید می‌کنند، اما زاویهٔ رفلکتور (منعکس‌کننده) در آن‌ها متفاوت باشد، آنکه زاوایهٔ رفلکتور کوچکتری دارد شدت نور بیشتری تولید می‌کند زیرا شار نوری آن در زاوایهٔ محدودتری متمرکز می‌شود. برای نمونه شدت نور یک لامپ ۵۰ وات هالوژن استاندارد با رفلکتور ۳۸°، ۱۵۰۰ کاندلا، اما با رفلکتور ۱۰°، ۸۲۰۰ کاندلا خواهد بود.

یکاها

مانند دیگر یکاهای دستگاه بین‌المللی، شمع نیز دارای تعریف عملیاتی است —‌هر شمع به وسیلهٔ توضیح‌دادن فرآیندی که منجر به تولید شدت نور یک شمعی می‌شود تعریف می‌گردد— بنا بر تعریف، اگر کسی یک منبع نور تک‌فام سبز با فرکانس ۵۴۰ تراهرتز بسازد، و این منبع در یک جهت بخصوص شدت تابشی ۱/۶۸۳ وات بر استرادیان داشته باشد، آن منبع نوری در آن جهت بخصوص یک شمع گسیل می‌دهد.

بسامد نور استفاده‌شده در تعریف منجر به طول نوری معادل ۵۵۵ نانومتر می‌شود که به بیشینهٔ پاسخ‌دهی چشم انسان به نور نزدیک است. اگر منبع دارای توزیع یکنواختی در همهٔ جهت‌ها باشد، شار نوری کل نزدیک به ۱۸٫۴۰ میلی‌وات خواهد بود (زیرا در هر کره ۴π استرادیان وجود دارد). یک شمع معمولی با دقت بسیار پاییین یک شمع شدت نوری دارد.

پیش از تعریف شمع، تعریف‌های مختلفی از شدت نور در کشورهای مختلف استفاده می‌شد. این تعریف‌ها معمولا بر پایهٔ درخشش شعلهٔ یک «شمع استاندارد» با یک ترکیب استاندارد بودند، یا درخشش یک رشتهٔ نورانی با یک طراحی ویژه. یکی از معروف‌ترین این استانداردها استاندارد انگلیسی است: توان‌شمع. هر توان‌شمع برابر نوری بود که توسط یک شمع اسپرماستی (ساخته‌شده از روغن سر نهنگ اسپرم) با وزن یک‌ششم پوند و سرعت سوختن ۱۲۰ دانه در ساعت. آلمان،اتریش و اسکاندیناوی از یکای هفنر استفاده می‌کردند، یکایی بر پایهٔ خروجی لامپ هفنر. در سال ۱۸۸۱ میلادی ژولز ویوله، ویوله را به عنوان یکای شدت نور پیشنهاد کرد، این یکا به عنوان نخستین یکای نور که به ویژگی‌های یک لامپ بخصوص وابسته نبود قابل توجه‌است. همهٔ این یکاها با معرفی یکای شمع کنار گذاشته شدند.

طراحی نیروگاه خورشیدی

مراحل طراحی نیروگاه خورشیدی با استفاده از نرم افزار PVSyst: 👇

۱٫وارد کردن داده های هواشناسی منطقه احداث نیروگاه به پایگاه داده نرم افزار( برای استفاده از داده های به روز تر میتوانید از خروجی نرم افزار Meteonorm استفاده نمایید.)

۲٫انتخاب منطقه مورد نظر.

۳٫تعیین دماهای بیشینه و کمینه سلول خورشیدی درآن منطقه ( دقت کنید سلول نه منطقه ی جغرافیایی) به همراه ضریب انعکاس سطح محل احداث( Albedo).

۴٫تعیین نوع سازه نگه دارنده پنل خورشیدی، جهت نصب پنل و زاویه نصب پنل نسبت به سطح افق.

۵٫تعیین ظرفیت نیروگاه، برند و مدل پنل خورشیدی، برند و مدل اینورتر متصل به شبکه، تعیین تعداد پنل درهراسترینگ وتعیین تعداد استرینگ ها.

۶٫تعیین اثرسایه های دور دست (Far shading) مانند سایه ی یک کوه برروی پنلها.( درصورت وجود)

۷٫مدلسازی گرافیکی نیروگاه و تعیین میزان تلفات سایه اندازی نیروگاه.

۸٫تعیین سایر تلفات نیروگاهی از قبیل تلفات حرارتی، تلفات اهمی ( کابل DC, کابل AC, ترانسفورماتور)، تلفات عدم تطابق پنلها، تلفات انعکاس پرتوهای خورشید از روی شیشه پنل، تلفات LID , تلفات ناشی از کثیفی شیشه پنل و … ۹٫تعیین مصارف داخلی نیروگاه( درصورت وجود). ۱۰٫ تعیین محدودیت های اتصال به شبکه ( درصورت وجود)

۱۱٫ انجام شبیه سازی و بررسی خروجی نرم افزار.( به اصطلاح Report)

در پست های آتی اطلاعات  مختصری راجع به هریک از این مراحل دراختیار همراهان عزیز قرار خواهیم داد.

طراحی نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگاواتی

طراحی نیروگاه خورشیدی بهینه مهم ترین اصل در افزایش بازده یک سیستم خورشیدی محسوب میشود. هرگز طراحی این سیستم هارا ساده و پیش پا افتاده در نظر نگیرید. از آنجایی که انرژی های تجدیدپذ غیرقابل پیش بینی هستند و تحت عوامل محیطی و شرایط دستخوش تغییر می شوند. با یک طراحی بهنیه و مهندسی شده میتوانید ضریب اطمینان را تاحد ممکن افزایش دهید. برای مثال در این ویدئو شما میتوانید تاثیر سایه را برروی یک پنل به راحتی مشاهده کنید. مشخص است سایه خروجی سیستم را به طور حتم تحت تاثیر قرار میدهد. اماهمواره باید در نظر بگیریم که باتوجه به شرایط جغرافیایی، شرایط سایت و سایر موارد پنل هارا در چه جهتی قرار دهیم تا درصورت بروز سایه کم ترین تلفات ممکن را در سیستم داشته باشیم. درنمونه ی بالا وقتی پنل به صورت عمودی قرار میگیرد با سایه ی ناشی از این میله، تمامی دیودهای سری از کار افتاده و نتیجتا پنل تا زمان رفع سایه از کار می افتد. درصورتی که درحالت افقی سایه فقط بخش پایینی را درگیر می کند و سایر قسمت های پنل توانایی تولید دارند.