Farsi

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO

تصویری از پارکینگ دانشگاه USTO و پنل‌های خورشیدی

چکیده

تحولی چشمگیر در حال شکل‌گیری است که به سمت ادغام منابع انرژی غیرمتمرکز در شبکه‌های الکتریکی می‌باشد. این مقاله به ارزیابی پتانسیل فتوولتائیک در پارکینگ دانشگاه USTO می‌پردازد و سپس به بررسی یکپارچه‌سازی انرژی فتوولتائیک تولید شده در یک میکروگرید فتوولتائیک برنامه‌ریزی‌شده که قرار است در دانشگاه علوم و فناوری اوران در الجزایر (USTO) پیاده‌سازی گردد، می‌پردازد. دانشگاه با داشتن پارکینگ وسیع فضای باز، که هم به عنوان منبع تولید انرژی فتوولتائیک و هم به عنوان سرپناهی برای وسایل نقلیه عمل می‌کند، به ویژه جذاب است. این ویژگی‌ها به دانشگاه امکان تولید قابل توجه انرژی خورشیدی از طریق میکروگرید را می‌دهد. در این مقاله، انرژی فتوولتائیک تولید شده مورد تحلیل قرار می‌گیرد و مساحت کل پارکینگ فضای باز در محوطه دانشگاه در نظر گرفته می‌شود تا مقیاس نصب پنل‌های فتوولتائیک در محل تعیین گردد.

واژه‌های کلیدی

انرژی تجدیدپذیر، سیستم‌های قدرت ترکیبی، سیستم‌های انرژی توزیع‌شده، فتوولتائیک خورشیدی، میکروگرید.

مقدمه

انرژی به عنوان یک عنصر اساسی و حیاتی برای بقا و پیشرفت جامعه انسانی شناخته می‌شود و به طور پیچیده‌ای با اقتصاد ملی، رفاه افراد و رقابت‌های استراتژیک بین کشورها ارتباط دارد.

امروزه، مدرنیزاسیون شتابان کشورها باعث افزایش چشمگیر نیاز به برق شده است. متأسفانه، منابع انرژی سنتی همچون زغال‌سنگ، دیزل و گاز نمی‌توانند نیازهای انرژی را به درستی تأمین کرده و به آسیب‌های زیست‌محیطی نیز دامن می‌زنند. به همین دلیل، پژوهشگران در تلاشند تا از چارچوب موجود که بر منابع انرژی سنتی استوار است، به سمت زیرساخت‌هایی مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر منتقل شوند تا به نیازهای رو به رشد انرژی پاسخ دهند.

با این حال، پذیرش گسترده منابع انرژی تجدیدپذیر به چالش‌های فنی متنوعی دامن می‌زند، از جمله محدودیت‌ها در قابلیت تحمل خطا، افزایش جریان‌های خطا، کاهش لختی سیستم و افت ذخایر تولید. آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر پیش‌بینی می‌کند که ۶۶٪ از نیاز انرژی در آینده از منابع انرژی تجدیدپذیر تأمین خواهد شد.

همچنین، با توجه به اینکه بخش‌های مسکونی و صنعتی، مصرف‌کنندگان عمده انرژی الکتریکی هستند، افزایش تولید برق غیرمتمرکز می‌تواند به تأمین برخی از نیازهای محلی انرژی کمک کند. این فرآیند شامل بهره‌برداری از منابع طبیعی بومی مانند انرژی بادی و خورشیدی برای تولید، توزیع و بهره‌برداری از انرژی تجدیدپذیر به دست آمده است. در مقایسه با استفاده فراگیر از انرژی بادی در مقیاس بزرگ، هزینه‌های تولید سیستم‌های فتوولتائیک (PV) به طور قابل توجهی بالاتر است و این مسأله نیاز به یارانه مالی بیشتری برای ترغیب مشتریان به افزایش ظرفیت نصب این سیستم‌ها را ایجاد می‌کند.

میکروگریدها، شبکه‌های قدرتی هستند که به منظور ارائه انرژی مطمئن به مصرف‌کنندگان کوچک طراحی شده‌اند. این میکروگریدها منابع قدرت محلی مانند پنل‌های فتوولتائیک، سلول‌های سوختی، میکروتوربین‌ها و ژنراتورهای دیزل کوچک را با سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری، بارها و ابزارهای نظارتی ترکیب می‌کنند تا جریان برق را مدیریت کنند. آن‌ها قادرند به صورت مستقل عمل کنند یا به طور مستقیم به شبکه توزیع متصل شوند. این مفهوم می‌تواند در محیط‌های مختلفی از جمله ساختمان‌ها، مناطق صنعتی و جوامع روستایی به کار گرفته شود.

الجزایر، با ذخایر فراوان و وابستگی شدید به هیدروکربن‌ها، به تازگی شروع به اکتشاف منابع انرژی تجدیدپذیر کرده است. اقتصاد کشور به طور سنتی بر نفت و گاز متمرکز بوده و ۹۸٪ از پرتفوی صادرات آن را تشکیل می‌دهد. با این حال، الجزایر پتانسیل چشمگیری در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر دارد و به طور جدی متعهد به بهره‌برداری از این پتانسیل است. در حال حاضر، این کشور دارای ۲۲ نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت جمعی ۳۵۰ مگاوات می‌باشد و هدف دارد تا سال ۲۰۳۰ به ۲۷٪ سهم انرژی سبز در ترکیب الکتریسیته ملی دست یابد که نشان‌دهنده افزایش قابل توجهی نسبت به ۲٪ کنونی است. با متوسط ۳۵۰۰ ساعت آفتاب در سال، الجزایر به عنوان یک بازیگر کلیدی در حوزه تولید انرژی خورشیدی در حال ظهور است. کارشناسان انرژی معتقدند که صحرای الجزایر در مقایسه با سایر نقاط جهان، بیشترین نسبت سرمایه‌گذاری به سودآوری را دارد.

توسعه انرژی خورشیدی در الجزایر

در راستای سیاست‌های ملی برای ترویج انرژی‌های تجدیدپذیر، که از سال ۲۰۱۱ آغاز و در سال ۲۰۱۵ مورد بازنگری قرار گرفت، یک پروژه بلندپروازانه انرژی خورشیدی با ظرفیت ۴۰۲۵ مگاوات (MW) در حال پیگیری است. این مزرعه انرژی خورشیدی از سه بخش تشکیل شده است که هر کدام ظرفیت ۱۳۵۰ مگاواتی دارند و بخش مهمی از استراتژی کلی انرژی تجدیدپذیر محسوب می‌شوند. علاوه بر این، پروژه شامل برنامه‌ریزی برای تأسیس یک کارخانه صنعتی به منظور تولید اجزای سیستم‌های فتوولتائیک (photovoltaic) نیز می‌باشد. محل‌های استراتژیک برای ساخت شش نیروگاه خورشیدی در مناطق جنوبی و مرتفع کشور شناسایی شده است.

شهرهای هدف پروژه

اجرای این نیروگاه‌های خورشیدی در شهرهایی نظیر اوارگلا، بشار، ال‌اود، بیسکره، جلفا و مسیلا برنامه‌ریزی شده است. در زمینه الجزایر، انرژی تجدیدپذیر نه تنها برای تأمین نیازهای آینده انرژی، بلکه به عنوان یک فرصت اقتصادی سودآور در نظر گرفته می‌شود که به احتمال زیاد شامل صادرات برق به اروپا خواهد بود. گزارش‌های دولتی نشان‌دهنده پیش‌بینی کسری در تولید گاز طبیعی برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون کشور هستند. آمار منتشر شده توسط دولت در ژانویه ۲۰۱۸ نشان می‌دهد که ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند به ذخیره‌سازی حدود ۳۰۰ میلیارد مترمکعب گاز طبیعی در الجزایر کمک کند.

تحقیقات جدید در زمینه میکروگریدهای فتوولتائیک

اخیراً تحقیقات متعددی در مورد میکروگریدهای فتوولتائیک انجام شده است. به عنوان مثال، می‌توان به نیروگاه فتوولتائیک ۵ مگاواتی که در ۲۵ سایت در عمان مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیروگاه ۱ مگاواتی فتوولتائیک در فارافنی، گامبیا، و همچنین نیروگاه ۱ مگاواتی فتوولتائیک در عثمانیه، ترکیه اشاره کرد. علاوه بر این، یک سیستم فتوولتائیک با ظرفیت نصب‌شده ۵ مگاواتی نیز برای تولید برق در دانشگاه ایالتی کلرادو-پوبلو وجود دارد.

هدف مقاله

این مقاله با هدف ارزیابی عملی بودن اجرای یک سیستم پارکینگ فتوولتائیک در دانشگاه USTO در اوران از یک سو و به عنوان محور اصلی بررسی قابلیت‌سنجی انرژی خورشیدی فتوولتائیک از سوی دیگر، طراحی شده است. همچنین قصد دارد تا مقدار بهینه صفحات خورشیدی مورد نیاز برای تأسیس پارکینگ را تعیین کرده و در نهایت، یافته‌ها و توصیه‌های کلیدی را بیان کند.

فهرست مطالب

  • بخش ۲: تخمین پتانسیل خورشیدی در دانشگاه USTO، اوران
  • بخش ۳: تعیین اندازه سیستم فتوولتائیک دانشگاه
  • بخش پایانی: توازن انرژی دانشگاه با سیستم فتوولتائیک پیشنهادی که نتایج و بحث را نمایان می‌سازد

تخمین پتانسیل خورشیدی در دانشگاه USTO، اوران

انرژی‌های تجدیدپذیر در مرکز سیاست‌های انرژی و اقتصادی الجزایر قرار دارند: تا سال ۲۰۳۰، نزدیک به ۴۰ درصد از تولید برق برای مصرف داخلی به منابع تجدیدپذیر وابسته خواهد بود. الجزایر، سالانه یکی از بزرگترین منابع انرژی خورشیدی را در تمامی مناطق خود دریافت می‌کند که تقریباً به ۵.۲ میلیون میلیارد کیلو وات ساعت (K/W/h) می‌رسد.

موقعیت جغرافیایی اوران

اوران، واقع در عرض جغرافیایی ۳۵.۴۲ درجه شمالی و طول جغرافیایی ۰.۳۸ درجه غربی، در سواحل جنوبی حوضه مدیترانه و در شمال غربی الجزایر قرار دارد. در سال ۱۹۸۶، اوران تأسیس دانشگاهی را در اوران-شرقی آغاز کرد که بعدها به نام دانشگاه علوم و فناوری اوران (USTO) شناخته شد.

The University (USTO)
تابش خورشیدی ماهانه در اوران، داده‌های PVGIS

این دانشگاه دارای پارکینگ وسیعی است که پتانسیل بالایی برای نصب پنل‌های فتوولتائیک به همراه دارد.

The Parking in University (USTO)
فضای پارکینگ وسیع دانشگاه USTO از نمای ماهواره

ابزار شبیه‌سازی PVGIS

PVGIS یک ابزار شبیه‌سازی بسیار مفید برای محاسبه تولید سیستم‌های فتوولتائیک متصل به شبکه در قاره آفریقا به صورت رایگان است. با استفاده از رابط کاربری یکپارچه Google Maps می‌توان به آسانی اطلاعات تولید یک نصب فتوولتائیک را بر اساس داده‌های دقیق تابش خورشید در محل به دست آورد. داده‌های تابش مورد استفاده در این مطالعه برای سال ۲۰۲۰ تامین شده و نرم‌افزار نقشه‌های تابش دقیقی (تابش به کیلووات ساعت بر متر مربع [kWh/m²]) و دماهای با کیفیت بالا را ارائه می‌دهد. ویژگی‌های تغییرات تابش خورشیدی در یک مکان معین با اندازه‌گیری مستقیم تابش در آن محل مشخص می‌شود. حداکثر و حداقل تابش خورشیدی کل ثبت‌شده در سال ۲۰۲۰ در شکل ۳ نمایش داده شده است. باید گفت که در ژوئن ۲۰۲۰، بیشترین متوسط بازه‌ی تابش خورشیدی ماهانه با ۲۳۸.۶۷ کیلووات ساعت بر متر مربع در ماه مشاهده شد، در حالی که در دسامبر ۲۰۲۰، متوسط تابش خورشیدی به ۷۷.۶۵ کیلووات ساعت بر متر مربع در ماه افت کرد.

نمودار تابش خورشیدی ماهانه

شکل ۴ متوسط ماهانه تابش روزانه که به صورت ساعتی در یک صفحه ثابت اندازه‌گیری شده است را برای سال ۲۰۲۰ نشان می‌دهد. اوج و نقطه پایین متوسط تابش خورشیدی کل ماهانه در سال ۲۰۲۰ به ترتیب برابر با ۹۶۰.۰۷ وات بر متر مربع و ۷۰۰ وات بر متر مربع بوده است.

شکل ۴ همچنین نشان‌دهنده این است که مقادیر متوسط تابش جهانی خورشیدی در یک دوره‌ی ماهانه و سالانه نسبتا ثابت باقی می‌ماند. بدین ترتیب، مجموع تابش خورشیدی اندازه‌گیری شده برای سال ۲۰۲۰ به حدود ۲.۸۷ مگاوات ساعت بر متر مربع در سال رسید.

Average solar radiation for the year 2020
الگوی مصرف برق در یک روز سرد زمستانی
The monthly average of daily irradiance measured hourly on a fixed plane for 2020
الگوی مصرف برق در یک روز گرم تابستانی

اندازه‌گیری سیستم فتوولتائیک دانشگاه

تولید برق از یک نیروگاه فتوولتائیک (PV) در یک منطقه خاص به‌شدت وابسته به اطلاعات اساسی است، از جمله شعاع جهانی (global radiation)، مدت زمان آفتابی (sunshine duration) و داده‌های دما. به همین منظور، داده‌های اندازه‌گیری روزانه برای شهر اُران در جدول ۱ به‌طور مفصل ایفای نقش می‌کنند. این آمار نشان‌دهنده این است که میانگین ماهانه سطح شعاع به میزان ۱۶۱/۰۹ کیلووات‌ساعت بر متر مربع (kWh/m²) می‌رسد و در عین حال، میانگین سالانه دما نیز به ۱۹/۰۹ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. علاوه بر این، اُران از پتانسیل بالایی برای تولید انرژی خورشیدی برخوردار است. برای دستیابی به توان خروجی مشخص در سطوح ولتاژ و جریان معین، امکان چیدمان ماژول‌های فتوولتائیک (PV) وجود دارد. در این پیکربندی، ماژول‌های PV با توان ۳۰۰ وات (۳۰۰ W peak) و سلول‌های خورشیدی سیلیسیم تک‌کریستالی (monocrystalline silicon) به کار گرفته شده‌اند [۱۸]. سیستم جمع‌آوری داده‌ها (data acquisition system) و ابزارهای نرم‌افزاری مورد استفاده در این مطالعه، قابلیت وارد کردن داده‌های هواشناسی از منابع مختلف و همچنین مجموعه داده‌های شخصی‌سازی شده را دارند. این امکانات، طراحی و اندازه‌گیری نصبگاه فتوولتائیک در محوطه دانشگاه را تسهیل می‌کند. بر اساس مشخصات فنی ارائه شده در جدول ۲، می‌توان نتیجه گرفت که ظرفیت کل نیروگاه خورشیدی به تعداد ۳۷۲۴ ماژول خورشیدی با توان کلی ۱۱۱۷ کیلووات پیک (kWp) می‌رسد.

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO - تصویر 5
مقادیر میانگین روزانه اندازه‌گیری‌ها

منحنی‌های روزانه تغییرات مصرف دانشگاه در فصل‌های زمستان و تابستان، نشان‌دهنده کاهش قابل توجهی در آخر هفته نسبت به روزهای کاری هستند، به‌ویژه در ساعات فعالیت از ۸ صبح تا ۶ عصر (شکل ۶). در این میان، یک مصرف پایه همیشگی حدود ۱۴۵ کیلووات (kW)، حتی در شب مشاهده می‌شود که این موضوع به روشنایی و دستگاه‌های در حالت استندبای (standby) مربوط می‌گردد. در یک روز زمستانی، تقاضای انرژی می‌تواند به تقریباً ۹۶۰ کیلووات برسد، در حالی که در تابستان این مقدار به حدود ۷۴۰ کیلووات کاهش می‌یابد.

در طول سال، قله‌های قابل توجهی در مصرف توان روزانه از ژانویه تا مارس در ماه‌های زمستان و همچنین در تابستان، به‌ویژه در ژوئن مشاهده می‌شود. کاهش ملموس در مصرف در آخر هفته، نمایانگر پایین‌ترین سطوح مصرف انرژی است.

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO - تصویر 6
دو پارکینگ اول دانشگاه USTO در تصویر ماهواره

شکل ۵. عکس ماهواره‌ای از دو پارکینگ نخست در دانشگاه (USTO)

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO - تصویر 7
مقایسه مصرف برق در زمستان و تابستان

شکل ۶. مصرف توان (الف) در طول یک روز زمستانی و (ب) در طول یک روز تابستانی

جدول ۲. مشخصات یک ماژول فتوولتائیک به‌کار رفته

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO - تصویر 8
مشخصات فنی ماژول خورشیدی انتخابی

نتایج و بحث: بالانس انرژی دانشگاه با سیستم فتوولتائیک پیشنهادی

سیستم فتوولتائیک (PV) پیشنهادی در پارکینگ، به‌طور یکپارچه در شبکه برق دانشگاه قرار گرفته است. این شبکه به وسیله ۱۰ کیلوولت (kV) از شبکه اصلی شهر تغذیه می‌شود و مدیریت آن به‌عهده یک مرکز انرژی داخلی در دانشگاه است. برق تولید شده به این شکل به Tous ۹ دانشکده دانشگاه تأمین می‌شود که هر یک نیازهای انرژی خاص خود را دارند. هر دانشکده دارای یک ترانسفورماتور MV/LV و تجهیزات حفاظتی مختلف است. ژنراتور فتوولتائیک، متشکل از پنل‌های خورشیدی نصب شده در ۶ پارکینگ، به نحوی پیکربندی شده است که امکان اتصال به هر دانشکده را از طریق یک مرحله تبدیل توان (چاپر (chopper) و اینورتر (inverter)) فراهم کند. این نوع پیاده‌سازی به کاهش قبض برق کمک می‌کند و تضمین‌کننده مقداری خودمختاری در تأمین انرژی خواهد بود. آرایه فتوولتائیک شامل مجموع ۳۷۲۴ پنل خورشیدی است. بر اساس محاسبات ما، برق تولید شده توسط این پنل‌ها به اندازه کافی برای تأمین نیازهای انرژی تمام نصبگاه‌های دانشگاه مناسب است و این امر منجر به کاهش تقاضا از شبکه برق می‌گردد.

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO - تصویر 9
تولید و مصرف انرژی فتوولتائیک در یک روز

شکل ۷. مصرف برق و تولید توان فتوولتائیک در طول یک (الف) آخر هفته در ژانویه و (ب) آخر هفته در ژوئن

پتانسیل انرژی خورشیدی فتوولتائیک برای پروژه‌های پارکینگ در دانشگاه USTO - تصویر 10
توازن انرژی دانشگاه با سیستم پیشنهادی

شکل ۸. مصرف برق و تولید توان فتوولتائیک در طول یک (الف) روز کاری در ژانویه و (ب) روز کاری در اوت

برای تأکید بر این جنبه، چندین نمودار ارائه شده‌اند که مصرف را با انرژی تأمین شده توسط پنل‌های خورشیدی فتوولتائیک مقایسه می‌کنند تا سهم آن‌ها در مصرف کلی دانشگاه را تصویر کنند. در خلال آخر هفته، برق تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی به‌خوبی توانسته مصرف روزانه را پوشش دهد. همان‌طور که اشکال ۷ و ۸ نشان می‌دهند، انرژی الکتریکی تأمین شده توسط پنل‌های خورشیدی برای روزهای باقی‌مانده هفته نیز به تصویر کشیده شده است. مشهود است که در زمستان، انرژی خورشیدی تقریباً تمامی مصرف روزانه را تأمین می‌کند، به استثنای دوره‌های پیک که کفایت نمی‌کند. در فصل تابستان، انرژی خورشیدی به‌طور کامل مصرف روزانه را پوشش می‌دهد. بنابراین، تأمین انرژی از سمت تأمین‌کننده برق در شب و در زمان‌های پیک مصرف، به‌ویژه در فصل زمستان که تولید پنل‌های خورشیدی کاهش می‌یابد، ضروری خواهد بود.

اطلاعات مربوط به انرژی تأمین شده توسط پنل‌های فتوولتائیک و انرژی مصرف شده در دانشگاه، برای هر ماه به‌صورت نموداری ترسیم شده است، همان‌طور که در شکل ۹ نمایش داده شده است. افزودن این انرژی فتوولتائیک به کاهش نیاز به تأمین انرژی از سوی منابع خارجی کمک خواهد کرد. بر اساس داده‌های ارائه شده در شکل ۹، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که تولید فتوولتائیک برای کل سال معادل ۲۴۵۷ مگاوات‌ساعت (MWh) بوده و در عوض، مصرف به ۲۹۳۴ مگاوات‌ساعت خواهد رسید. به‌طور خلاصه، سهم تولید فتوولتائیک در سناریوی ما معادل ۸۴٪ از کل مصرف را شامل می‌شود، که این آمار نشان‌دهنده تأثیر شگرفی بر جنبه‌های مالی است.

شکل ۹. مصرف دانشگاه و انرژی ماهانه تولید شده توسط پنل‌های فتوولتائیک

نتایج و بحث

انرژی خورشیدی فتوولتائیک (Photovoltaic) به عنوان یک منبع انرژی پاک و معتبر، همواره مورد توجه قرار گرفته است. افزایش روزافزون تقاضا برای برق در بازار و توسعه سیستم‌های فتوولتائیک، به کاهش تدریجی هزینه‌های این فناوری منجر شده است. هدف این مطالعه مقایسه تولید انرژی فتوولتائیک با مصرف انرژی در دانشگاه USTO است. در این مقاله، ما نشان خواهیم داد که دانشگاه به دلیل سطوح ثبت شده پرتو خورشیدی، پتانسیل خورشیدی قابل توجهی دارد. همچنین کل توان خورشیدی نصب شده در پارکینگ‌ها را ارزیابی کرده‌ایم که ۸۴٪ از کل تقاضای انرژی دانشگاه را پوشش می‌دهد و به مقدار ۱۱۱۷ کیلوات (kW) می‌رسد. انرژی حاصل از فتوولتائیک می‌تواند به طرز معناداری وابستگی به تأمین‌کننده برق را کاهش دهد. این تحقیق نتایج زیر را برمی‌شمارد:

شتاب سنجی و پارامترهای کلیدی

  • کل تابش خورشیدی اندازه‌گیری شده در طول یک سال به حدود ۲.۸۷ مگاوات‌ساعت بر مترمربع در سال (MWh/m²/year) دست یافته است، با بالاترین میانگین ماهانه ۲۳۸.۶۷ کیلوات‌ساعت بر مترمربع در ماه (kWh/m²/month) و پایین‌ترین آن ۷۷.۶۵ kWh/m²/month.
  • کل توان نصب شده خورشیدی معادل ۱۱۱۷ kW است که به تعداد ۳۷۲۴ پانل فتوولتائیک (photovoltaic panels) می‌رسد. مصرف روزانه دانشگاه در یک روز زمستانی می‌تواند به ۹۶۰ kW و در یک روز تابستانی به ۷۴۰ kW برسد، در حالی که حداقل تقاضای توان در روزهای آخر هفته ۱۴۵ kW تخمین زده می‌شود.
  • ظرفیت نصب شده پانل‌های فتوولتائیک برای یک سال به میزان ۲۴۵۷ MWh برآورد شده است که نسبت به تقاضای دانشگاه، که تخمینی در حدود ۲۹۳۴ MWh دارد، کمی کمتر است. این انرژی تولید شده تقریباً می‌تواند کل تقاضا را پوشش دهد و وابستگی به تأمین‌کننده برق را به حداقل برساند، با هدف حذف یا حداقل کردن تکیه بر برق تأمین شده از دیگر منابع. افزایش تعداد پانل‌های فتوولتائیک نصب شده برای ارتقای تولید ضروری خواهد بود و همچنین می‌توان از یکپارچه‌سازی سایر منابع انرژی تجدیدپذیر برای کاهش بیشتر یا حتی قطع کامل خرید برق بهره برد، به‌گونه‌ای که امکان بازفروش تولید اضافی برق پدید آید.
  • در حال حاضر، انرژی خورشیدی فتوولتائیک تولید شده به تنهایی برای برآورده کردن تقاضای کلی دانشگاه کافی نیست. اما در طول روز و با کاهش مصرف‌های غیرضروری مانند روشنایی، می‌تواند به این تقاضا پاسخ دهد. همچنین این انرژی در مواقعی که شبکه برق دچار اختلال می‌شود، مانند قطع برق، در دسترس خواهد بود. به عنوان مثال، در صورت وقوع قطع برق شبانه، انرژی ذخیره شده در باتری‌ها (batteries) می‌تواند برای تأمین روشنایی حداقل برای وظایف امنیتی استفاده شود. از دیگر مزایای این سیستم این است که در تابستان و روزهای آخر هفته، تولید فتوولتائیک به دلیل عدم حضور دانشجویان و کاهش فعالیت‌های آکادمیک در دانشگاه افزایش می‌یابد و این خود فرصتی برای بازفروش تولید اضافی را فراهم می‌کند.
  • به عنوان یک چشم‌انداز، در صورتی که بخواهیم دانشگاه را به خودکفایی در زمینه انرژی برق برسانیم، می‌توانیم با استفاده از فضاهای مختلف موجود در دانشگاه، مانند سقف ساختمان‌ها و سایر پارکینگ‌های موجود، پارک خورشیدی خود را گسترش دهیم.

مراجع

[1] R. A. Salam et al., “An overview on energy and development of energy integration in major South Asian countries: the building sector,” Energies, vol. 13, no. 21, p. 5776, 2020.

[2] F. Li, Z. Song, and W. Liu, “China’s energy consumption under the global economic crisis: Decomposition and sectoral analysis,” Energy Policy, vol. 64, pp. 193-202, 2014.

[3] G. K. Suman, J. M. Guerrero, and O. P. Roy, “Robust Frequency Control in Interconnected Microgrids: An H $ 2 $/H $ {infty} $ Control Approach,” IEEE Systems Journal, vol. 16, no. 2, pp. 2044-2055, 2021.

[4] M. Taylor, “Energy subsidies: Evolution in the global energy transformation to 2050,” International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, pp. 10-14, 2020.

[5] J. Bebic, R. Walling, K. O’Brien, and B. Kroposki, “The sun also rises,” IEEE Power and Energy Magazine, vol. 7, no. 3, pp. 45-54, 2009.

[6] European Photovoltaic Industry Association, Solar Generation V-2008.[Online]. Available: http://www.greenpeace.org/raw/content/international/press/reports/solar-generation-v-2008.pdf

[7] C.-H. Lin, W.-L. Hsieh, C.-S. Chen, C.-T. Hsu, T.-T. Ku, and C.-T. Tsai, “Financial analysis of a large-scale photovoltaic system and its impact on distribution feeders,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 47, no. 4, pp. 1884-1891, 2011.

[8] G. Basso, “Approche à base d’agents pour l’ingénierie et le contrôle de micro-réseaux,” Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2013.

[9] article in a newspaper: “L’Algérie se lance dans un ambitieux projet de photovoltaïque”, march 2017, http://www.jeuneafrique.com/417368/societe/lalgerie-se-lanceambitieux-projet-de-photovoltaique/..

[10] article in a newspaper: “L’ALGÉRIE COMPTE DÉVELOPPER LES ÉNERGIES RENOUVELABLES”, april 2018, http://lenergeek.com/2018/02/03/algerie-developper-energiesrenouvelables/

[11] B. Yaniktepe, O. Kara, and C. Ozalp, “Technoeconomic evaluation for an installed small-scale photovoltaic power plant,” International Journal of Photoenergy, vol. 2017, 2017.

[12] S. Sowe, N. Ketjoy, P. Thanarak, and T. Suriwong, “Technical and economic viability assessment of PV power plants for rural electrification in the Gambia,” Energy Procedia, vol. 52, pp. 389-398, 2014.

[13] N. A. Bourahla, M. Benghanem, M. Doumbia, and H. Bouzeboudja, “The economic feasibility analysis of generated photovoltaic energy in the USTO campus,” Przeglad Elektrotechniczny, vol. 95, no. 5, pp. 147-152, 2019.

[14] N. Boubou, “Eau, environnement et énergies renouvelables: vers une gestion intégrée de l’eau en Algérie,” thèse de doctorat, 2015.

[15] M. MEKIDECHE, “Énergies renouvelables, quels bouquet énergétique pour l’Algérie,” NOOR, Revue trimestrielle du Groupe SONELGAZ, no. 7, 2008.

[16] Université des sciences et de la technologie d’Oran -Mohamed-Boudiaf, Histoire, https://fr.wikipedia.org/wiki/Universit%C3%A9_des_sciences_et_de_la_technologie_d’Oran_-_Mohamed-Boudiaf

منابع

نویسندگان

دکتر نسیم عبدالرحیم بوراهلا، عضو هیئت علمی’École Supérieure de Génie Électrique et Énergétique (ESGEE) اوران، الجزایر؛ محقق آزمایشگاه LDDEE، دانشگاه علوم و فناوری اوران (USTO-MB)، ال مناوار، BP ۱۵۰۵، بیر الجیر ۳۱۰۰۰، اوران، الجزایر، ایمیل: bourahla_nessimabderrahim@esgee-oran.dz

پروفسور دکتر مصطفی بن‌غانم، دانشگاه علوم و فناوری اوران (USTO-MB)، اوران، الجزایر؛ محقق آزمایشگاه AVCIS، ال مناوار، BP ۱۵۰۵، بیر الجیر ۳۱۰۰۰، اوران، الجزایر، ایمیل: mbenghanem69@yahoo.fr

پروفسور دکتر حمید بوزبودجا، دانشگاه علوم و فناوری اوران (USTO)، آزمایشگاه LDDEE، ال مناوار، BP ۱۵۰۵، بیر الجیر ۳۱۰۰۰، اوران، الجزایر، ایمیل: hbouzeboudja@yahoo.fr

پروفسور دکتر عابد بوعادی، دانشگاه علوم و فناوری اوران (USTO)، آزمایشگاه LGIDD، دانشگاه احمد زابانا ریزانه، بئر مادیا ۴۸۰۰۰، ریزانه، الجزایر، ایمیل: abed.bouadi@univ-usto.dz

پروفسور دکتر علی طاهری، دانشگاه علوم و فناوری اوران (USTO-MB)، آزمایشگاه LGEO، ال مناوار، BP ۱۵۰۵، بیر الجیر ۳۱۰۰۰، اوران، الجزایر، ایمیل: ali.tahri@univ-usto.dz

شناسه آیتم منبع و ناشر

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY، ISSN ۰۰۳۳-۲۰۹۷، R. ۱۰۰ NR ۱۲/۲۰۲۴. doi:۱۰.۱۵۱۹۹/۴۸.۲۰۲۴.۱۲.۰۶

منتشر شده توسط PQBlog

مهندس برق

مشاهده مطالب بیشتر

پرسش‌های متداول

میکروگرید چیست؟

میکروگرید یک شبکه برق کوچک است که می‌تواند به صورت مستقل عمل کند یا به شبکه توزیع اصلی متصل شود.

چرا انرژی خورشیدی مهم است؟

انرژی خورشیدی منبعی پایدار و تجدیدپذیر است که به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی کمک می‌کند.

پتانسیل الجزایر در زمینه انرژی خورشیدی چگونه است؟

الجزایر با داشتن میانگین ۳۵۰۰ ساعت آفتاب در سال، پتانسیل فراوانی برای تولید انرژی خورشیدی داراست.

منبع: powerquality.blog