دانلود پروژه:شبیه سازی سیستم فتوولتاییک به منظور طراحی بهینه و حداکثر سوددهی

تعداد 98 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir
فایل ناب

کارشناسی ارشد

موضوع پروژه:

شبیه سازی سیستم فتوولتاییک به منظور طراحی بهینه و حداکثر سوددهی

چكيده

فتوولتاییک یا به اختصار PV، یکی از انواع سامانه‌های تولید برق از انرژی خورشیدی می‌باشد. در این روش با بکارگیری سلول‌های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود. سلول‌های خورشیدی از نوع نیمه رسانا می‌باشند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می‌شوند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می‌گردد. می‌توان فتوولتایک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیر قرار داد.

دو نوع اصلی از سامانه‌های فتوولتائیک (PV) برای استفاده در ساختمان‌ها وجود دارد: منفرد و متصل به شبکه. هنگامی که اتصال به شبکه برق ممکن نبوده و یا مورد دلخواه نباشد نیاز به یک سامانه منفرد می‌باشد. در چنین مواردی برای تأمین برق به هنگام شب و یا در روزهای ابری و نیز هنگام نیاز به حداکثر مقدار برق نیاز به چند انباره می‌باشد. اندازه آرایه های PV طوری تنظیم می‌شود که هم بارهای معمول روز هنگام و هم شارژ انباره‌ها را مهار کنند. در یک سامانه متصل به شبکه، برای تغییر جریان مستقیم از آرایه PV به جریان متناوب (AC) با ولتاژ مناسب شبکه نیاز به یک مبدل می‌باشد. باید توجه داشت که در این حالت نیازی به انباره وجود ندارد و بدین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی هم در هزینه و هم در نگهداری سامانه، ایجاد خواهد شد. در سامانه‌های منفرد، الکتریسیته مازادی که در طول روز تولیده شده است برای استفاده در شب و یا روزهای تاریک و ابری در انباره‌ها ذخیره می‌گردد. از آنجا که قیمت مبدلها و سلولها و انباره گران می‌باشد، یک سامانه ترکیبی (هیبریدی) که از نیروی باد استفاده می‌کند اغلب مکمل ایده آل برای سامانه PV می‌باشد چرا که نه تنها در طول شب باد می‌وزد بلکه در هوای بد نیز معمولاً باد قابل توجهی وجود دارد. علاوه بر آن در زمستان، زمانی که انرژی خورشیدی کمی برای برداشت وجود دارد هوا معمولا بادخیزتر ازتابستان می‌باشد. با این حال تمام مناطق برای استفاده از نیروی باد مناسب نیستند. در کشور ايران به سبب مشکلات منابع انرژي فسيلي (محدوديت و آلودگي هاي زيست محيطي)، محدوديت هاي برق رساني، استفاده از انرژي هاي تجديدپذير و وجود منبع عظيم انرژي خورشيدي در سرتاسر ايران و ضرورت حداکثر بهره برداري از اين انرژي، لزوم بیشتری پیدا می کند.

 با توجه به بالا بودن هزینه اولیه این نیروگاه‌ها، با در نظرگرفتن مسائل مالی، قابلیت اطمینان و طراحی بهینه نیروگاه‌های فتوولتائیک امری ضروری است. در طراحي سيستم هاي برق خورشيدي به صورت متصل به شبكه و قطع از شبكه، تعداد باتري هاي مورد نياز، پنلهاي مورد نياز، شارژكنترلر و اينورتر می بایست به­گونه ای محاسبه شوند که بهترین راندمان و حداکثر سوددهی داشته باشند. همچنين بايد ميزان فضاي مورد نياز جهت نصب پنلهاي خورشيدي، هزينه ها و محاسبات مربوط به بازگشت سرمايه و ميزان گازهاي گلخانه اي كه با انجام پروژه هاي خورشيدي به جو وارد نمي شود، در محاسبات وارد شود.