این مقاله به صورت جامع به بررسی باتری‌های خورشیدی می‌پردازد. از انتخاب باتری مناسب تا مزایای استفاده از آن، همه چیز را در این مقاله خواهید یافت.

مهم‌ترین نکات برای انتخاب باتری خورشیدی:

  • نوع باتری: انواع مختلفی از باتری‌های خورشیدی مانند لیتیوم یون و ژل دیپ سایکل و سرب اسید وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
  • ظرفیت باتری: ظرفیت باتری تعیین می‌کند که چه مقدار انرژی را می‌تواند ذخیره کند.
  • عمر باتری: عمر باتری به نوع باتری، شرایط نگهداری و میزان استفاده بستگی دارد.
  • قیمت: قیمت باتری‌ها متفاوت است و به عوامل مختلفی مانند ظرفیت و برند بستگی دارد.

مزایای استفاده از باتری خورشیدی:

  • استقلال انرژی:  با استفاده از باتری خورشیدی می‌توانید از برق تولید شده در خانه خود حتی در زمان قطع برق استفاده کنید.
  • صرفه جویی در هزینه:  باتری خورشیدی به شما کمک می‌کند تا در هزینه‌های قبض برق خود صرفه جویی کنید.
  • محافظت از محیط زیست:  استفاده از انرژی خورشیدی به کاهش آلودگی هوا کمک می‌کند.

نکات مهم برای خرید باتری خورشیدی:

  • مشاوره با متخصص:  قبل از خرید با یک متخصص مشورت کنید تا باتری مناسب با نیازهای شما را انتخاب کنید. کارشناسان شرکت آرا نیرو برای مشاوره در حوزه انتخاب باتری در خدمت شما هستند.
  • بررسی برندها:  برندهای مختلف باتری‌های خورشیدی با کیفیت و قیمت‌های متفاوت وجود دارد.
  • گارانتی:  به گارانتی باتری توجه کنید.
  • نصب حرفه‌ای:  برای نصب باتری خورشیدی از یک نصاب حرفه‌ای کمک بگیرید.

چرا به باتری خورشیدی نیاز داریم؟

باتری خورشیدی، قلب تپنده سیستم‌های انرژی خورشیدی است. این دستگاه‌ها انرژی تولیدی پنل‌های خورشیدی را در خود ذخیره می‌کنند تا در زمان‌هایی که خورشید نمی‌تابد یا در هنگام قطعی برق، بتوانید از آن استفاده کنید.

دلایل اصلی نیاز به باتری خورشیدی:

  • استقلال انرژی: با داشتن باتری خورشیدی، دیگر نیازی به شبکه برق شهری نخواهید داشت و می‌توانید از انرژی پاک و رایگان خورشید به طور کامل بهره‌مند شوید.
  • صرفه‌جویی در هزینه: با ذخیره انرژی خورشیدی در باتری، می‌توانید در ساعات پیک مصرف برق از آن استفاده کرده و در هزینه‌های قبض برق خود صرفه‌جویی کنید.
  • پشتیبانی در زمان قطع برق: در زمان‌های قطع برق، باتری خورشیدی به عنوان یک منبع برق پشتیبان عمل کرده و به شما امکان می‌دهد به زندگی عادی خود ادامه دهید.
  • کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی: با استفاده از انرژی خورشیدی و باتری، به کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و آلودگی هوا کمک می‌کنید.
  • افزایش ارزش ملک: نصب سیستم خورشیدی با باتری، ارزش ملک شما را افزایش می‌دهد.

چه زمانی به باتری خورشیدی نیاز داریم؟

  • در مناطقی که دسترسی به شبکه برق محدود است: در مناطق روستایی یا مناطقی که دسترسی به شبکه برق با مشکل مواجه است، باتری خورشیدی یک راه حل مناسب برای تامین برق است.
  • در زمان‌های قطع برق مکرر: اگر در منطقه‌ای زندگی می‌کنید که قطع برق مکرر اتفاق می‌افتد، باتری خورشیدی می‌تواند به عنوان یک منبع برق پشتیبان قابل اعتماد عمل کند.
  • برای استفاده از وسایل برقی در شب: اگر می‌خواهید در شب از وسایل برقی مانند یخچال، تلویزیون و کامپیوتر استفاده کنید، به باتری خورشیدی نیاز دارید.
  • برای کاهش وابستگی به شبکه برق: اگر می‌خواهید از نظر انرژی مستقل باشید، باتری خورشیدی بهترین گزینه است.

به طور خلاصه، باتری خورشیدی به شما این امکان را می‌دهد که از انرژی پاک و رایگان خورشید در هر زمان و مکانی که می‌خواهید استفاده کنید.

اگر می‌خواهید درباره انواع باتری‌های خورشیدی، نحوه انتخاب باتری مناسب و سایر اطلاعات مرتبط با این موضوع بیشتر بدانید، می‌توانید به مقالات تخصصی در این زمینه مراجعه کنید.

آیا سوال دیگری در مورد باتری‌های خورشیدی دارید؟

lead acid batteries - این مقاله به صورت جامع به بررسی باتری‌های خورشیدی می‌پردازد

انواع باتری‌های خورشیدی

باتری‌های خورشیدی، قلب تپنده سیستم‌های انرژی خورشیدی هستند. این باتری‌ها انرژی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را ذخیره می‌کنند تا در زمان نیاز، مانند شب یا هنگام قطع برق، از آن استفاده شود. انواع مختلفی از باتری‌های خورشیدی در بازار موجود است که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی برخی از رایج‌ترین انواع باتری‌های خورشیدی می‌پردازیم.

1. باتری‌های سرب اسیدی (Lead-Acid Batteries)

باتری‌های سرب اسیدی یکی از قدیمی‌ترین و شناخته‌شده‌ترین انواع باتری‌ها هستند. این باتری‌ها به دلیل قیمت پایین و در دسترس بودن به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، عمر مفید آن‌ها نسبت به باتری‌های لیتیومی کمتر است و نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند.

انواع باتری‌های سرب اسیدی:

  • باتری‌های اسیدی سیلد (Sealed Lead Acid): این باتری‌ها به دلیل عدم نیاز به افزودن آب مقطر، محبوبیت بیشتری دارند.
  • باتری‌های ژل (Gel): این باتری‌ها دارای الکترولیت ژل مانند هستند که باعث افزایش ایمنی و طول عمر آن‌ها می‌شود.
  • باتری‌های AGM (Absorbed Glass Mat): این باتری‌ها از الیاف شیشه برای جذب الکترولیت استفاده می‌کنند و در برابر لرزش مقاوم‌تر هستند.

2. باتری‌های لیتیوم یونی (Lithium-ion Batteries)

باتری‌های لیتیوم یونی به دلیل چگالی انرژی بالا، عمر طولانی‌تر، وزن کمتر و قابلیت شارژ سریع، محبوبیت زیادی در صنعت انرژی خورشیدی پیدا کرده‌اند. این باتری‌ها در انواع مختلفی مانند LFP (لیتیوم آهن فسفات)، NMC (نیکل منگنز کبالت) و NCA (نیکل کبالت آلومینیوم) تولید می‌شوند.

مزایای باتری‌های لیتیوم یونی:

  • چگالی انرژی بالا: حجم کمتری برای ذخیره انرژی بیشتر
  • عمر طولانی‌تر: تعداد سیکل‌های شارژ و دشارژ بیشتری را می‌توانند تحمل کنند.
  • کارایی بالا: راندمان تبدیل انرژی در آن‌ها بالاتر است.
  • وزن سبک‌تر: نسبت به باتری‌های سرب اسیدی سبک‌تر هستند.

3. باتری‌های لیتیوم پلیمری (Lithium Polymer Batteries)

باتری‌های لیتیوم پلیمری نوعی از باتری‌های لیتیوم یونی هستند که از الکترولیت پلیمری استفاده می‌کنند. این باتری‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر و ایمنی بالاتر، در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن همراه و لپ‌تاپ به طور گسترده استفاده می‌شوند.

عوامل موثر در انتخاب باتری خورشیدی

  • ظرفیت باتری: مقدار انرژی که باتری می‌تواند ذخیره کند.
  • عمر باتری: تعداد دفعاتی که باتری می‌تواند شارژ و دشارژ شود.
  • نرخ تخلیه: سرعت تخلیه انرژی از باتری
  • قیمت: قیمت باتری‌ها بسته به نوع و ظرفیت آن‌ها متفاوت است.
  • ابعاد و وزن: ابعاد و وزن باتری به فضای مورد نیاز برای نصب آن بستگی دارد.

کدام باتری برای شما مناسب است؟

انتخاب نوع باتری خورشیدی به عوامل مختلفی مانند بودجه، نیازهای انرژی، فضای موجود و شرایط محیطی بستگی دارد. بهتر است قبل از خرید با یک کارشناسان شرکت آرا نیرو مشورت کنید تا بتوانید بهترین گزینه را انتخاب کنید.

نکات مهم:

  • نصب حرفه‌ای: برای نصب باتری خورشیدی، حتما از یک نصاب حرفه‌ای کمک بگیرید.
  • نگهداری مناسب: برای افزایش عمر باتری، به دستورالعمل‌های نگهداری آن توجه کنید.
  • گارانتی: باتری‌های خورشیدی معمولاً دارای گارانتی هستند. قبل از خرید، شرایط گارانتی را به دقت مطالعه کنید.

در نهایت، انتخاب باتری خورشیدی یک تصمیم مهم است که می‌تواند بر عملکرد سیستم خورشیدی شما تاثیرگذار باشد.

understanding the difference gel cell battery - این مقاله به صورت جامع به بررسی باتری‌های خورشیدی می‌پردازد

عوامل موثر در انتخاب باتری خورشیدی

انتخاب باتری مناسب برای سیستم خورشیدی شما، یک تصمیم مهم است که بر عملکرد و طول عمر سیستم شما تاثیرگذار خواهد بود. عوامل مختلفی در این انتخاب نقش دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

1. ظرفیت باتری

ظرفیت باتری به میزان انرژی که می‌تواند در خود ذخیره کند اشاره دارد. این ظرفیت معمولاً بر حسب آمپر ساعت (Ah) یا کیلووات ساعت (kWh) بیان می‌شود. برای انتخاب ظرفیت مناسب، باید به میزان مصرف انرژی روزانه خود و مدت زمانی که می‌خواهید از باتری استفاده کنید توجه داشته باشید.

2. نوع باتری

همانطور که قبلاً اشاره شد، انواع مختلفی از باتری‌های خورشیدی وجود دارد. هر نوع باتری مزایا و معایب خاص خود را دارد. عواملی مانند هزینه، عمر مفید، چگالی انرژی و دمای کاری در انتخاب نوع باتری موثر هستند.

3. عمر باتری

عمر باتری به تعداد دفعاتی که می‌تواند شارژ و دشارژ شود اشاره دارد. این عامل به نوع باتری، عمق دشارژ و شرایط محیطی بستگی دارد. باتری‌های لیتیوم یونی معمولاً عمر طولانی‌تری نسبت به باتری‌های سرب اسیدی دارند.

4. عمق دشارژ

عمق دشارژ به میزان انرژی که از باتری تخلیه می‌شود اشاره دارد. هرچه عمق دشارژ بیشتر باشد، عمر باتری کوتاه‌تر می‌شود.

5. نرخ تخلیه

نرخ تخلیه به سرعت تخلیه انرژی از باتری اشاره دارد. برخی از دستگاه‌ها به جریان بالایی نیاز دارند که باتری باید بتواند این جریان را تامین کند.

6. دما

دما بر عملکرد باتری تاثیرگذار است. دمای بالا باعث کاهش عمر باتری و کاهش ظرفیت آن می‌شود. بنابراین، بهتر است باتری را در مکانی خنک و خشک نگهداری کنید.

7. ابعاد و وزن

ابعاد و وزن باتری خورشیدی به فضای مورد نیاز برای نصب آن بستگی دارد. اگر فضای محدودی دارید، باید باتری کوچکتر و سبک‌تری را انتخاب کنید.

8. قیمت

قیمت باتری‌ها متفاوت است و به نوع باتری، ظرفیت و برند آن بستگی دارد.

9. گارانتی

گارانتی باتری نشان‌دهنده کیفیت و اطمینان سازنده به محصول است. بهتر است باتری‌ای را انتخاب کنید که دارای گارانتی طولانی‌مدت باشد.

10. کارایی

کارایی باتری به میزان انرژی که می‌تواند ذخیره کند و به صورت انرژی الکتریکی تحویل دهد اشاره دارد. باتری‌های با کارایی بالا، انرژی کمتری را هدر می‌دهند.

نکات مهم در انتخاب باتری خورشیدی

  • مشاوره با متخصص: قبل از خرید باتری، بهتر است با کارشناسان شرکت آرا نیرو مشورت کنید تا باتری مناسب با نیازهای شما را انتخاب کنید.
  • نصب حرفه‌ای: نصب باتری خورشیدی باید توسط یک نصاب حرفه‌ای انجام شود.
  • نگهداری مناسب: برای افزایش عمر باتری، به دستورالعمل‌های نگهداری آن توجه کنید.

در نهایت، انتخاب باتری خورشیدی یک تصمیم مهم است که باید با دقت انجام شود. با توجه به عوامل ذکر شده در بالا و مشاوره با کارشناسان شرکت آرا نیرو ، می‌توانید باتری مناسبی برای سیستم خورشیدی خود انتخاب کنید.

نصب و نگهداری باتری خورشیدی

نصب و نگهداری صحیح باتری خورشیدی برای اطمینان از عملکرد بهینه و طول عمر بیشتر آن بسیار مهم است. در این بخش، به مراحل نصب و نکات مهم در نگهداری باتری خورشیدی می‌پردازیم.

مراحل نصب باتری خورشیدی

  1. انتخاب مکان مناسب:
    • مکانی خشک، خنک و دارای تهویه مناسب را برای نصب باتری انتخاب کنید.
    • محل نصب باید به دور از منابع حرارتی و رطوبت باشد.
    • به راحتی قابل دسترسی باشد تا در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری، دسترسی به آن آسان باشد.
  1. آماده‌سازی پایه:
    • پایه باتری را به صورت محکم و تراز بر روی سطح صاف قرار دهید.
    • از مواد عایق برای جلوگیری از تماس مستقیم باتری با سطح استفاده کنید.
  1. اتصال باتری به سیستم:
    • باتری را با استفاده از کابل‌های مخصوص و اتصالات ایمن به اینورتر و سایر اجزای سیستم خورشیدی متصل کنید.
    • از رعایت قطبیت مثبت و منفی باتری اطمینان حاصل کنید.
    • کلیه اتصالات را به دقت بررسی کرده و از محکم بودن آن‌ها اطمینان حاصل کنید.
  1. تنظیمات سیستم:
    • پس از اتصال باتری، تنظیمات سیستم خورشیدی را مطابق با مشخصات باتری و نیازهای شما انجام دهید.
    • این تنظیمات معمولاً توسط یک تکنسین متخصص انجام می‌شود.

نکات مهم در نگهداری باتری خورشیدی

  • توجه به دمای محیط: از قرار دادن باتری در معرض دمای بسیار بالا یا بسیار پایین خودداری کنید.
  • جلوگیری از تخلیه کامل باتری: سعی کنید باتری را همیشه در حالت نیمه شارژ نگه دارید تا عمر آن افزایش یابد.
  • نظارت بر سطح الکترولیت: در باتری‌های اسیدی، به صورت دوره‌ای سطح الکترولیت را بررسی کرده و در صورت نیاز آب مقطر اضافه کنید.
  • جلوگیری از اتصال کوتاه: از اتصال قطب‌های مثبت و منفی باتری به یکدیگر خودداری کنید.
  • بررسی منظم اتصالات: به صورت دوره‌ای اتصالات باتری را بررسی کرده و در صورت شل شدن آن‌ها را محکم کنید.
  • توجه به تاریخ تولید: عمر مفید باتری‌ها محدود است. به تاریخ تولید باتری توجه کنید و از باتری‌های قدیمی استفاده نکنید.
  • استفاده از شارژر مناسب: برای شارژ باتری از شارژر مخصوص باتری خورشیدی استفاده کنید.
  • اجتناب از اضافه بار: از شارژ بیش از حد باتری خودداری کنید.

نکات ایمنی

  • استفاده از تجهیزات حفاظتی: هنگام کار با باتری، از عینک ایمنی، دستکش و لباس محافظ استفاده کنید.
  • قطع اتصال از شبکه: قبل از انجام هرگونه کاری روی سیستم خورشیدی، اتصال آن را از شبکه برق قطع کنید.
  • مشاوره با متخصص: برای نصب و نگهداری باتری خورشیدی، بهتر است از یک متخصص کمک بگیرید.

توجه: نکات ذکر شده در بالا به صورت کلی ارائه شده است و ممکن است برای انواع مختلف باتری‌ها متفاوت باشد. برای کسب اطلاعات دقیق‌تر، به دفترچه راهنمای باتری مراجعه کنید یا با یک متخصص مشورت کنید.

با رعایت این نکات، می‌توانید از عمر طولانی‌تر و عملکرد بهتر باتری خورشیدی خود اطمینان حاصل کنید.

آیا سوال دیگری در مورد نصب و نگهداری باتری خورشیدی دارید؟

سوالات متداول درباره باتری خورشیدی و پاسخ‌های آن‌ها

باتری خورشیدی یکی از اجزای مهم سیستم‌های انرژی خورشیدی است که انرژی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را ذخیره می‌کند تا در زمان نیاز از آن استفاده شود. در این بخش، به برخی از سوالات متداول درباره باتری‌های خورشیدی پاسخ می‌دهیم.

سوالات متداول و پاسخ‌ها

  • باتری خورشیدی چیست؟ باتری خورشیدی وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را به انرژی شیمیایی تبدیل کرده و در خود ذخیره می‌کند. این انرژی ذخیره شده را می‌توان در زمان‌هایی که خورشید نمی‌تابد یا در هنگام قطع برق استفاده کرد.
  • انواع باتری خورشیدی کدامند؟ انواع مختلفی از باتری‌های خورشیدی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. از جمله این باتری‌ها می‌توان به باتری‌های سرب اسیدی، لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری اشاره کرد.
  • کدام باتری خورشیدی بهتر است؟ انتخاب بهترین نوع باتری خورشیدی به عوامل مختلفی مانند بودجه، نیازهای انرژی، فضای موجود و شرایط محیطی بستگی دارد. باتری‌های لیتیوم یونی به دلیل چگالی انرژی بالا، عمر طولانی‌تر و کارایی بهتر، محبوبیت بیشتری دارند.
  • ظرفیت باتری خورشیدی به چه معناست؟ ظرفیت باتری به مقدار انرژی که می‌تواند در خود ذخیره کند اشاره دارد. این ظرفیت معمولاً بر حسب آمپر ساعت (Ah) یا کیلووات ساعت (kWh) بیان می‌شود.
  • عمر مفید باتری خورشیدی چقدر است؟ عمر مفید باتری خورشیدی به نوع باتری، شرایط نگهداری و میزان استفاده بستگی دارد. باتری‌های لیتیوم یونی معمولاً عمر مفید بیشتری نسبت به باتری‌های سرب اسیدی دارند.
  • چگونه باتری خورشیدی را شارژ کنیم؟ باتری خورشیدی توسط پنل‌های خورشیدی شارژ می‌شود. انرژی تولید شده توسط پنل‌ها به کنترلر شارژ ارسال شده و سپس به باتری منتقل می‌شود.
  • آیا می‌توان از باتری خورشیدی برای تامین برق کل خانه استفاده کرد؟ بله، با انتخاب باتری با ظرفیت مناسب و استفاده از یک سیستم خورشیدی قوی، می‌توان از باتری خورشیدی برای تامین برق کل خانه استفاده کرد.
  • آیا نصب باتری خورشیدی نیاز به مجوز دارد؟ نصب سیستم‌های خورشیدی و باتری در برخی کشورها و مناطق نیاز به اخذ مجوز دارد. بهتر است قبل از نصب با مراجع ذی‌صلاح مشورت کنید.
  • هزینه نصب باتری خورشیدی چقدر است؟ هزینه نصب باتری خورشیدی به عوامل مختلفی مانند ظرفیت باتری، نوع باتری، اندازه سیستم خورشیدی و هزینه‌های نصب بستگی دارد.
  • مزایای استفاده از باتری خورشیدی چیست؟
    • استقلال انرژی
    • کاهش هزینه‌های برق
    • کاهش آلودگی محیط زیست
    • افزایش ارزش ملک
    • قابلیت اطمینان بالا
  • معایب استفاده از باتری خورشیدی چیست؟
    • هزینه اولیه بالا
    • نیاز به فضای مناسب برای نصب
    • عمر محدود باتری
  • چگونه از باتری خورشیدی نگهداری کنیم؟
    • باتری را در مکانی خنک و خشک نگهداری کنید.
    • از شارژ بیش از حد یا تخلیه کامل باتری خودداری کنید.
    • به صورت دوره‌ای اتصالات باتری را بررسی کنید.
    • از شارژر مناسب استفاده کنید.

برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره تخصصی در زمینه انتخاب و نصب باتری خورشیدی، می‌توانید با متخصصان شرکت آرا نیرو مشورت کنید.

 

سلول خورشیدی هیبریدی پروسکایت-آلی به راندمان رکوردشکن توان 24 درصد دست یافت

دانشمندان کره‌ای یک سلول خورشیدی پروسکایت-آلی با یک لایه دوقطبی زیر نانومتری یکنواخت ساخته‌اند. این دستگاه در آزمایش‌ها راندمان تبدیل توان 24 درصد را ثبت کرد که یک رکورد جدید برای سلول‌های خورشیدی هیبریدی پروسکایت-آلی مبتنی بر سرب است.

محققان موسسه پیشرفته علم و فناوری کره (KAIST) و دانشگاه یونسی یک سلول خورشیدی هیبرید آلی-غیرآلی با راندمان بالا و پایداری بالا ساخته‌اند.

مقاله تحقیقاتی “سرکوب تجمع حفره‌ها از طریق رابط‌های دوقطبی زیر نانومتری در سلول‌های خورشیدی هیبریدی پروسکایت/آلی برای تقویت برداشت فوتون‌های نزدیک به مادون قرمز”، که در مجله Advanced Materials منتشر شده است، می‌گوید یک گلوگاه کلیدی برای بهبود راندمان در سلول‌های خورشیدی هیبریدی پروسکایت-آلی، عدم تطابق سطح انرژی در رابط پروسکایت/اتصال همگن حجیم (BHJ) است که منجر به تجمع بار می‌شود.

این مقاله می‌افزاید که سلول‌های خورشیدی پروسکایتی مبتنی بر سرب موجود از استفاده از تقریباً 52٪ از کل انرژی خورشیدی جلوگیری می‌کنند، زیرا طیف جذب آن‌ها محدود به ناحیه نور مرئی با طول موج 850 نانومتر یا کمتر است.

برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی دستگاهی هیبریدی طراحی کرد که یک اتصال همگن حجیم آلی (BHJ) را با پروسکایت ترکیب می‌کند، که منجر به یک سلول خورشیدی می‌شود که می‌تواند تا ناحیه نزدیک به مادون قرمز را جذب کند.

محققان یک لایه رابط دوقطبی زیر نانومتری، بر اساس ایزومری به نام B3PyMPM، را مستقیماً روی سطح پروسکایت معرفی کردند که ادعا می‌شود مانع انرژی بین پروسکایت و BHJ را کاهش می‌دهد. این امر باعث کاهش تجمع بار، به حداکثر رساندن سهم در ناحیه نزدیک به مادون قرمز و بهبود چگالی جریان به 4.9 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع شد.

این سلول با یک بستر ساخته شده از اکسید قلع ایندیوم (ITO)، یک لایه تک مولکولی خودآرایی بر اساس MeO-2PACz، جاذب پروسکایت، لایه رابط دوقطبی، رابط BHJ، لایه بافر باتوکپروئین (BCP) و یک تماس فلزی مس (Cu) ساخته شده است.

در آزمایش‌ها، این دستگاه هیبریدی به راندمان تبدیل توان 24 درصد دست یافت که نسبت به 20.4 درصد قبلی افزایش یافته است و طبق گفته مقاله تحقیقاتی، این یک رکورد برای سلول‌های خورشیدی هیبریدی پروسکایت-آلی مبتنی بر سرب است.

این دستگاه همچنین راندمان کوانتومی داخلی (IQE) بالایی را نسبت به مطالعات قبلی به دست آورد و به 78 درصد در ناحیه نزدیک به مادون قرمز رسید. همچنین پایداری بالایی را نشان داد و بیش از 80 درصد راندمان اولیه خود را پس از بیش از 800 ساعت در شرایط رطوبت شدید حفظ کرد.

جونگ-یونگ لی، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «از طریق این مطالعه، ما به طور موثر مشکلات تجمع بار و عدم تطابق باند انرژی را که سلول‌های خورشیدی هیبریدی پروسکایت-آلی موجود با آن مواجه بودند، حل کردیم و قادر خواهیم بود راندمان تبدیل توان را به طور قابل توجهی بهبود بخشیم در حالی که عملکرد جذب نور نزدیک به مادون قرمز را به حداکثر برسانیم. این یک پیشرفت جدید خواهد بود که می‌تواند مشکلات پایداری مکانیکی-شیمیایی پروسکایت‌های موجود را حل کند و محدودیت‌های نوری را برطرف کند.»

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

شرکت CHN انرژی، اتصال یک گیگاوات نیروگاه خورشیدی دریایی در چین را آغاز کرد

به گزارش آرا نیرو : شرکت CHN انرژی، اولین فاز پروژه یک گیگاواتی خورشیدی دریایی خود را در چین به شبکه برق متصل کرد. این پروژه که بزرگترین آرایه خورشیدی دریایی جهان نامیده می‌شود، پس از تکمیل قادر به تامین برق ۲.۶۷ میلیون نفر از ساکنان شهری خواهد بود.

شرکت سرمایه‌گذاری انرژی گوا هوا، زیرمجموعه CHN انرژی، اولین دسته از واحدهای فتوولتائیک را در پروژه یک گیگاواتی خورشیدی دریایی خود، در ۸ کیلومتری دونگ‌یینگ در استان شاندونگ چین، به شبکه برق متصل کرده است.

این پروژه در مساحتی حدود ۱۲۲۳ هکتار گسترده شده است و دارای ۲۹۳۴ سکوی فتوولتائیک است که با استفاده از پایه‌های ثابت تروس فولادی دریایی در مقیاس بزرگ نصب شده‌اند. هر سکو ۶۰ متر طول و ۳۵ متر عرض دارد.

شرکت JinkoSolar ماژول‌های دوطرفه تایگر نئو با فناوری TOPCon نوع N را برای این پروژه تامین کرده است. این شرکت اعلام کرده است که ماژول‌های خود را برای شرایط سخت دریایی سفارشی‌سازی کرده است و از شیشه دو جداره، شیشه نیمه سخت شده و پوشش POE برای مقاومت در برابر رطوبت، خوردگی مه نمکی، قرار گرفتن در معرض آب دریا، بادهای شدید و دمای شدید استفاده کرده است.

پس از تکمیل، انتظار می‌رود این آرایه خورشیدی نیازهای برق حدود ۲.۶۷ میلیون نفر از ساکنان شهری چین را تامین کند.

شرکت CHN انرژی اعلام کرده است که از یک مدل توسعه یکپارچه ماهیگیری و فتوولتائیک استفاده می‌کند که ماهی‌پروری را با تولید انرژی خورشیدی ترکیب می‌کند.

اوایل این هفته، شرکت CHN انرژی نیروگاه خورشیدی ۳ گیگاواتی منگشی لانهای خود را به شبکه برق متصل کرد. این نیروگاه در حال حاضر دومین پروژه خورشیدی بزرگ در چین و جهان است.

بزرگترین آرایه خورشیدی شناور دریایی تکمیل شده در جهان در حال حاضر پروژه ۴۴۰ مگاواتی در تایوان است که اوایل این ماه راه‌اندازی شد.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

اثر ذخیره انرژی در صنعت برق تجدیدپذیر و بهبود پایداری شبکه برق
باتری‌های ذخیره، باتری‌های جریان، ابرخازن‌ها، ذخیره هیدروژن و موارد دیگر شیوه تولید، انتقال و توزیع برق در حال تحول است و ذخیره انرژی به عنوان کاتالیزوری کلیدی برای یک سیستم انرژی پایدار عمل می‌کند. ما از نوآوری در راهکارهای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ و کوچک برای ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر در شبکه برق، ایجاد یک شبکه توزیع واکنش‌پذیرتر و غیرمتمرکز و ایجاد فرصت‌هایی برای بازیگران نوظهور انرژی حمایت می‌کنیم.
به طور کلی منابع انرژی تجدیدپذیر به انرژی خورشیدی، بادی و آبی اشاره دارد. با این حال، عمدتاً نیروگاه خورشیدی و بادی است که نیاز به سیستم‌های ذخیره انرژی دارند.

مقدمه
صنعت برق در حال گذار به سوی منابع انرژی تجدیدپذیر است. این تحول، فرصت‌های بی‌نظیری را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و بهبود پایداری محیط زیست فراهم آورده است. با این حال، نوسانات تولید انرژی در منابع تجدیدپذیری مانند نیروگاه‌های خورشیدی، چالشی جدی برای حفظ پایداری شبکه برق ایجاد می‌کند. در این مقاله، به بررسی نقش حیاتی ذخیره انرژی در مدیریت این نوسانات و بهبود پایداری شبکه برق خواهیم پرداخت.
چالش‌های ناشی از نوسانات تولید انرژی در نیروگاه‌های خورشیدی
ناپایداری تولید: تولید برق در نیروگاه‌های خورشیدی به طور مستقیم به میزان تابش خورشید وابسته است. این وابستگی، منجر به نوسانات قابل توجهی در تولید برق در طول روز و فصول مختلف سال می‌شود.
عدم تطابق تولید و مصرف: در بسیاری از موارد، زمان تولید بیشینه برق در نیروگاه‌های خورشیدی با زمان پیک مصرف برق همخوانی ندارد. این عدم تطابق، می‌تواند منجر به مشکلات جدی در مدیریت شبکه برق شود.
تأثیر بر فرکانس شبکه: نوسانات تولید برق می‌تواند باعث ناپایداری فرکانس شبکه و در نتیجه، اختلال در عملکرد تجهیزات متصل به شبکه شود.
نقش ذخیره انرژی در بهبود پایداری شبکه برق
ذخیره انرژی به عنوان یک راهکار مؤثر برای مدیریت نوسانات تولید انرژی در نیروگاه‌های خورشیدی و بهبود پایداری شبکه برق مطرح می‌شود. سیستم‌های ذخیره انرژی قادرند انرژی اضافی تولید شده در زمان‌های پیک تولید را ذخیره کرده و در زمان‌های پیک مصرف یا در مواقعی که تولید انرژی کاهش می‌یابد، آن را به شبکه تزریق کنند.
مزایای استفاده از ذخیره انرژی در صنعت برق تجدیدپذیر:

تثبیت تولید: سیستم‌های ذخیره انرژی می‌توانند نوسانات تولید انرژی در نیروگاه‌های خورشیدی را کاهش داده و تولید برق را پایدارتر کنند.
بهبود تطابق عرضه و تقاضا: با ذخیره انرژی در زمان‌های کم‌بار و آزادسازی آن در زمان‌های پیک مصرف، می‌توان به تعادل بین عرضه و تقاضا دست یافت.
افزایش انعطاف‌پذیری شبکه: سیستم‌های ذخیره انرژی به شبکه برق انعطاف‌پذیری بیشتری بخشیده و آن را در برابر اختلالات مقاوم‌تر می‌سازند.
کاهش تلفات انرژی: با بهینه سازی جریان انرژی در شبکه، می‌توان تلفات انرژی را کاهش داد.
افزایش بهره‌وری نیروگاه‌های خورشیدی: با استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی، می‌توان از حداکثر ظرفیت نیروگاه‌های خورشیدی بهره‌برداری کرد.

انواع سیستم‌های ذخیره انرژی
باتری‌ها: رایج‌ترین نوع سیستم ذخیره انرژی هستند و در ظرفیت‌های مختلفی در دسترس می‌باشند.
پمپ ذخیره: این سیستم‌ها از انرژی اضافی برای پمپاژ آب به مخزنی در ارتفاع بالاتر استفاده می‌کنند و در زمان نیاز، آب را از مخزن رها کرده تا توربینی را به حرکت درآورده و برق تولید کنند.
چرخ طیار: این سیستم‌ها از انرژی جنبشی یک چرخ دوار برای ذخیره انرژی استفاده می‌کنند.
هیدروژن: در این روش، انرژی اضافی برای تولید هیدروژن استفاده می‌شود و در زمان نیاز، هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و برق تولید می‌کند.

نتیجه‌گیری 

ذخیره انرژی نقش بسیار مهمی در توسعه پایدار صنعت برق تجدیدپذیر و بهبود پایداری شبکه برق ایفا می‌کند. با استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی، می‌توان مشکلات ناشی از نوسانات تولید انرژی در نیروگاه‌های خورشیدی را برطرف کرده و به یک شبکه برق پایدارتر و انعطاف‌پذیرتر دست یافت.

مقایسه انواع مختلف سیستم‌های ذخیره انرژی با تمرکز بر کاربرد در کنار نیروگاه‌های خورشیدی
با گسترش روزافزون استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی، نیاز به سیستم‌های ذخیره انرژی جهت بهبود پایداری و بهره‌وری شبکه برق بیش از پیش احساس می‌شود. سیستم‌های ذخیره انرژی قادرند انرژی تولید شده در زمان پیک تولید توسط نیروگاه‌های خورشیدی را ذخیره کرده و در زمان‌های نیاز به شبکه تزریق نمایند. در این مقاله، به مقایسه انواع مختلف سیستم‌های ذخیره انرژی با تمرکز بر کاربرد آن‌ها در کنار نیروگاه‌های خورشیدی خواهیم پرداخت.

انواع سیستم‌های ذخیره انرژی
سیستم‌های ذخیره انرژی را می‌توان بر اساس فناوری مورد استفاده به دسته‌های زیر تقسیم کرد:
باتری‌ها:
باتری‌های لیتیوم-یون: رایج‌ترین نوع باتری در سیستم‌های ذخیره انرژی هستند. دارای چگالی انرژی بالا، عمر طولانی و بازده بالا می‌باشند.
باتری‌های سدیم-یون: جایگزین ارزان‌تری برای باتری‌های لیتیوم-یون هستند و دارای چگالی انرژی پایین‌تری می‌باشند.
باتری‌های سرب-اسید: قدیمی‌ترین نوع باتری هستند و معمولاً در کاربردهای با توان پایین استفاده می‌شوند.
سیستم‌های ذخیره انرژی مکانیکی:
پمپ ذخیره: از انرژی اضافی برای پمپاژ آب به مخزنی در ارتفاع بالاتر استفاده می‌کند.
چرخ طیار: انرژی جنبشی یک چرخ دوار را ذخیره می‌کند.
هوای فشرده: انرژی را به صورت هوای فشرده در مخزنی ذخیره می‌کند.
سیستم‌های ذخیره انرژی حرارتی:
ذخیره حرارت در مواد جامد: از مواد با ظرفیت حرارتی بالا برای ذخیره حرارت استفاده می‌کند.
ذخیره حرارت در مواد مذاب: از مواد مذابی مانند نمک برای ذخیره حرارت استفاده می‌کند.

انتخاب سیستم مناسب
انتخاب سیستم ذخیره انرژی مناسب برای یک نیروگاه خورشیدی به عوامل مختلفی از جمله اندازه نیروگاه، نوع بار، هزینه، عمر مفید، سرعت پاسخگویی و سیاست‌های محلی بستگی دارد. برای مثال:
باتری‌های لیتیوم-یون: برای کاربردهای مسکونی و تجاری و همچنین شبکه‌های توزیع مناسب هستند.
سیستم‌های پمپ ذخیره: برای کاربردهای بزرگ مقیاس و تنظیم فرکانس شبکه مناسب هستند.
چرخ طیار: برای کاربردهایی با توان بالا و زمان پاسخگویی کوتاه مناسب هستند.
ذخیره حرارتی: برای کاربردهای صنعتی و ذخیره حرارت مناسب هستند.

نتیجه‌گیری
سیستم‌های ذخیره انرژی نقش بسیار مهمی در توسعه پایدار انرژی‌های تجدیدپذیر و بهبود پایداری شبکه برق ایفا می‌کنند. انتخاب سیستم مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد. با توجه به پیشرفت‌های اخیر در فناوری باتری‌ها و کاهش هزینه‌های آن‌ها، انتظار می‌رود که باتری‌های لیتیوم-یون به عنوان رایج‌ترین سیستم ذخیره انرژی در کنار نیروگاه‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند.
چالش‌های اقتصادی و فنی در پیاده‌سازی سیستم‌های ذخیره انرژی در کنار نیروگاه‌های خورشیدی
سیستم‌های ذخیره انرژی به عنوان یکی از کلیدی‌ترین فناوری‌ها برای افزایش بهره‌وری و پایداری شبکه‌های برق مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه نیروگاه‌های خورشیدی، شناخته می‌شوند. با این حال، پیاده‌سازی گسترده این سیستم‌ها با چالش‌های اقتصادی و فنی متعددی همراه است. در این مقاله، به بررسی این چالش‌ها خواهیم پرداخت.

چالش‌های اقتصادی
هزینه اولیه بالا: هزینه بالای تجهیزات و نصب سیستم‌های ذخیره انرژی، یکی از اصلی‌ترین موانع گسترش آن‌ها است.
هزینه‌های نگهداری و تعمیرات: هزینه‌های مربوط به نگهداری و تعمیرات این سیستم‌ها در طول عمر مفید آن‌ها نیز قابل توجه است.
بازگشت سرمایه طولانی‌مدت: دوره بازگشت سرمایه در پروژه‌های ذخیره انرژی معمولاً طولانی است و این امر برای سرمایه‌گذاران جذابیت کمتری دارد.
عدم وجود بازارهای ثانویه مناسب: نبود بازارهای ثانویه قوی برای خرید و فروش انرژی ذخیره شده، می‌تواند مانع از توسعه این بازار شود.
عدم قطعیت در سیاست‌گذاری‌ها: تغییر در سیاست‌های حمایتی دولت‌ها و نوسانات قیمت انرژی، می‌تواند بر توجیه اقتصادی پروژه‌های ذخیره انرژی تأثیر بگذارد.

چالش‌های فنی
انتخاب فناوری مناسب: انتخاب فناوری مناسب برای ذخیره انرژی به عوامل مختلفی مانند ظرفیت، توان، طول عمر، هزینه و شرایط محیطی بستگی دارد و تصمیم‌گیری در این زمینه پیچیده است.
مدیریت حرارتی: مدیریت حرارت در باتری‌ها و سایر سیستم‌های ذخیره انرژی، به ویژه در مناطق گرمسیری، یکی از چالش‌های مهم است.
تعیین ظرفیت بهینه: تعیین ظرفیت بهینه سیستم ذخیره انرژی برای هر پروژه، نیازمند تحلیل دقیق داده‌های تولید و مصرف انرژی است.
یکپارچه‌سازی با شبکه: یکپارچه‌سازی سیستم‌های ذخیره انرژی با شبکه برق موجود، نیازمند استانداردسازی و توسعه پروتکل‌های ارتباطی مناسب است.
طول عمر و قابلیت اطمینان: افزایش طول عمر و قابلیت اطمینان سیستم‌های ذخیره انرژی، یکی از اهداف اصلی پژوهشگران و مهندسان است.
راهکارهای مقابله با چالش‌ها
حمایت‌های دولتی: ارائه مشوق‌های مالی، تسهیلات اعتباری و ایجاد بازارهای ثانویه برای انرژی ذخیره شده، می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش جذابیت سرمایه‌گذاری در این حوزه کمک کند.
توسعه فناوری: تحقیق و توسعه در زمینه فناوری‌های جدید ذخیره انرژی، می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی این سیستم‌ها کمک کند.

بهینه‌سازی طراحی: طراحی هوشمندانه سیستم‌های ذخیره انرژی و استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی، می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری آن‌ها کمک کند.
توسعه بازارهای انرژی: ایجاد بازارهای انرژی با قابلیت خرید و فروش انرژی ذخیره شده، می‌تواند به ایجاد انگیزه برای سرمایه‌گذاری در این حوزه کمک کند.

همکاری بین‌بخشی: همکاری بین بخش‌های مختلف مانند صنعت، دانشگاه و دولت، می‌تواند به حل چالش‌های فنی و اقتصادی در این حوزه کمک کند.

نتیجه‌گیری
سیستم‌های ذخیره انرژی نقش بسیار مهمی در توسعه پایدار انرژی‌های تجدیدپذیر و بهبود پایداری شبکه برق ایفا می‌کنند. با این حال، پیاده‌سازی گسترده این سیستم‌ها با چالش‌های اقتصادی و فنی متعددی همراه است. برای غلبه بر این چالش‌ها، نیاز به همکاری بین‌بخشی، حمایت‌های دولتی و توسعه فناوری‌های جدید است.
در مقاله بعدی به بررسی موردی پروژه‌های موفق پیاده‌سازی سیستم‌های ذخیره انرژی در کنار نیروگاه‌های خورشیدی خواهیم پرداخت.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

رصد تحولات در چشم‌انداز انرژی‌های تجدیدپذیر آفریقای جنوبی

 

این مقاله به رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی پرداخته و چالش‌های مربوط به نوسانات تولید برق بادی در زمستان به دلیل عبور جبهه‌های سرد، و همچنین تاثیر آن بر تقاضای برق را توضیح می‌دهد.

 

برنامه تامین انرژی تجدیدپذیر آفریقای جنوبی با مشارکت بخش خصوصی، موجب افزایش تولید برق بادی شده است.

روزنامه دیلی ماوریک از مزارع بادی Brandvalley و Rietkloof در منطقه Karoo بازدید کرد که در حال ساخت هستند. هر یک از این مزارع پس از تکمیل، قادر خواهند بود سالانه حدود ۵۹۰ گیگاوات ساعت انرژی تولید کنند.

غول‌های سفید دست‌ساز مزارع بادی Brandvalley و Rietkloof، تضادی خیره‌کننده با چشم‌انداز ناهموار و خالی از سکنه Karoo ایجاد کرده‌اند. این پروژه‌های خواهر در امتداد مرز بین استان‌های کیپ غربی و کیپ شمالی، درست در کنار جاده R354 که شهرهای Matjiesfontein و Sutherland را به هم متصل می‌کند، قرار دارند.

پس از تکمیل، هر مزرعه بادی دارای 32 توربین بادی Vestas V150-4.5MW خواهد بود که قادر به تولید حدود 590 گیگاوات ساعت انرژی در سال است. این امر به هر پروژه اجازه می‌دهد سالانه حدود 183000 خانوار را تامین انرژی کند و در عین حال از انتشار تقریباً 620,000 تن معادل CO2 در هر سال جلوگیری کند.

1.1 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

عکس : در حال ساخت در نیروگاه بادی Brandvalley: تصویری از یک توربین بادی در حال تکمیل. (عکس: تامسین متلرکمپ)

 

مزارع بادی Brandvalley و Rietkloof بخشی از گروهی از پروژه‌هایی هستند که در فوریه ۲۰۲۳ تحت پنجره مزایده ۵ برنامه تامین انرژی تجدیدپذیر آفریقای جنوبی با مشارکت بخش خصوصی (REIPPP) به مرحله تامین مالی نهایی رسیدند. انتظار می‌رود هر دو پروژه در سه ماهه چهارم سال جاری به صورت تجاری به بهره‌برداری برسند.

2 fb30ae - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

تیغه یک توربین بادی توسط جرثقیل در نیروگاه بادی Brandvalley بلند می‌شود. (عکس: تامسین متلرکمپ)

 

 

3 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

کارگران در پایه‌ی یک توربین بادی در حال ساخت در نیروگاه بادی Brandvalley. کارگران سمت راست با استفاده از طناب‌های بلند، زاویه تیغه‌ای را که توسط جرثقیل بلند می‌شود، تنظیم می‌کنند. (عکس: تامسین متلرکمپ)

توسعه بخش تولید برق بادی در آفریقای جنوبی

در سال‌های اخیر، بخش انرژی‌های تجدیدپذیر آفریقای جنوبی با سرعت زیادی گسترش یافته است. انبوهی از پروژه‌های ساختمانی ظرفیت تولید برق از طریق انرژی خورشیدی و بادی را افزایش داده است.

شرکت Eskom گزارش داد که از تاریخ ۱ ژوئن ۲۰۲۳ تا ۳۱ می ۲۰۲۴، ۱۱.۴ تراوات ساعت انرژی از مزارع بادی خصوصی تحت برنامه REIPPPP خریداری کرده است. در حال حاضر ۴۰ مزرعه بادی تحت این برنامه وجود دارد که ۳۴ مورد از آنها با ظرفیت مشترک ۳۳۵۷.۳ مگاوات در حال بهره‌برداری تجاری هستند. شش مزرعه بادی دیگر نیز در حال ساخت می‌باشند.

4 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

نیروگاه بادی Brandvalley در حال ساخت در سایتی در امتداد مرزهای کیپ غربی و کیپ شمالی. (عکس: تامسین متلرکمپ)

 

نوسان در میزان تولید برق بادی در آفریقای جنوبی

شرکت Eskom اعلام کرده است که میزان برقی که روزانه توسط انرژی بادی وارد شبکه برق آفریقای جنوبی می‌شود، بسیار متغیر است. بالاترین میزان ثبت‌شده تولید برق بادی در یک روز، ۳۱۰۰ مگاوات بوده است، در حالی که این میزان می‌تواند تا حدود ۲۰۰ مگاوات نیز کاهش یابد.

این بخش اطلاعات تکمیلی راجع به نوسانات تولید برق بادی در آفریقای جنوبی ارائه می‌دهد و با متن قبلی در مورد توسعه این بخش مرتبط است.

نوسانات فصلی در تولید برق بادی

بر اساس گفته‌های Eskom، «به دلیل نصب بیشتر ژنراتورهای بادی در امتداد مناطق ساحلی کیپ، در تولید برق بادی آفریقای جنوبی، قطعاً فصل‌بندی وجود دارد. در تابستان، تولید برق بادی در طول شب به شدت کاهش می‌یابد و در زمان غروب آفتاب به حداکثر میزان خود در طول روز می‌رسد.»

«این امر به دلیل بادهای قوی دریایی است که به سمت غروب آفتاب می‌وزند و ناشی از اختلاف دما بین خشکی و دریا است. این الگو تقریباً به طور کامل با الگوی تقاضای برق کشور مطابقت دارد، زیرا بالاترین تقاضا در عصر و حوالی غروب آفتاب است.»

این متن جزئیات بیشتری را در مورد دلایل نوسانات روزانه تولید برق بادی ارائه می دهد و همچنین به ارتباط بین این نوسانات و تقاضای برق کشور اشاره می کند.

5 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

بادسنج و جهت‌یاب باد در بالاترین نقطه توربین بادی نیروگاه Brandvalley، بر روی محفظه (محل قرارگیری تجهیزات) یا بالای دکل نصب شده‌اند. (عکس: تامسین متلرکمپ)

چالش‌های تولید برق بادی در زمستان

متاسفانه، میزان تولید برق بادی در زمستان تحت تاثیر جبهه‌های سردی است که از مناطق کیپ عبور می‌کنند. قبل از رسیدن جبهه سرد، بادهای شدید می‌وزند و این امر به طور قابل توجهی خروجی تولید برق بادی را افزایش می‌دهد. با عبور جبهه سرد از مناطق کیپ، حوضه کم‌فشار پشت این جبهه باعث کاهش شدید تولید برق بادی می‌شود.

موسسه Eskom گزارش می‌دهد که: «این خروجی بالا به دنبال خروجی پایین اغلب طی ۳۶ تا ۴۸ ساعت اتفاق می‌افتد و با رسیدن هوای سرد به گائوتنگ همزمان می‌شود. بنابراین، علاوه بر تامین تقاضای اضافی ناشی از هوای سرد، باید کمبود ناشی از کاهش تولید برق بادی را نیز جبران کند.»

6 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

عکس : هاب روتور یک توربین بادی در مزرعه بادی برندوالی. توپی روتور پره ها را نگه می دارد و آنها را به محور اصلی توربین بادی متصل می کند. (عکس: Tamsin Metelerkamp)

غول‌های بادی مقاوم

شرکت Red Rocket Energy، تولیدکننده مستقل انرژی و مسئول این پروژه‌ها، اعلام کرده است که توربین‌های بادی در مزارع بادی Brandvalley و Rietkloof دارای عمر مفید حداقل ۲۰ ساله هستند، اما بسته به شرایط خاص محل، می‌توانند تا ۳۰ سال یا بیشتر عمر کنند.

بزرگی قطعات تشکیل دهنده هر توربین بادی، افراد حاضر در محل را بسیار کوچک نشان می‌دهد. به گفته اولوین هوفمان، رئیس بخش مدیریت پروژه، تدارکات و ساخت‌وساز در شرکت Red Rocket Energy، طول هر تیغه تقریباً ۷۴ متر و قطر کامل روتور برای یک سازه کامل ۱۵۰ متر است. همچنین ارتفاع محل اتصال پره‌ها (هاب) ۹۰ متر و ارتفاع نوک تیغه‌ها ۱۶۵ متر می‌باشد.

7 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

عکس : تیغه یک توربین بادی در مزرعه بادی برندوالی. (عکس: Tamsin Metelerkamp)

 

8 - رصد تولید برق بادی با مطالعه موردی نیروگاه بادی در آفریقای جنوبی

عکس : اولوین هافمن، رئیس پروژه، مدیریت تدارکات و ساخت و ساز در Red Rocket Energy، در مقابل تیغه یک توربین بادی در مزرعه بادی برندوالی. (عکس: Tamsin Metelerkamp)

 

هافمن گفت: جرثقیل مورد استفاده برای بلند کردن پره ها در بالای توربین ها باید دمونتاژ شود و با استفاده از 25 کامیون حمل و نقل شود.

 

در حالی که تعداد کارکنان شاغل در سایت های مزرعه بادی در طول فرآیند ساخت و ساز متفاوت است، در این مرحله به طور متوسط ​​روزانه 600 کارمند در هر سایت وجود دارد. بیش از 25 درصد از این کارکنان از جوامع اطراف پروژه ها هستند.

بر اساس گفته های شرکت انرژی رد راکت، نگرانی مهمی که کار در سایت های برندولی و ریتکلوف را هدایت می کند، اطمینان از طراحی، ساخت و بهره برداری از تمام سازه ها مطابق با قوانین ملی و بین المللی، دستورالعمل ها و بهترین روش های موجود برای محافظت از محیط زیست و حفظ تنوع زیستی است.

این پروژه ها از طریق فرآیندهای ارزیابی تأثیر زیست محیطی مجوز معتبر زیست محیطی دریافت کرده اند.

شرکت رد راکت توضیح داد: «این پروژه ها برای دستیابی به رویکرد “بدون کاهش خالص” [در زمینه] تنوع زیستی، به ویژه برای گونه های در معرض خطر و اکوسیستم ها تلاش می کنند. اگرچه تأثیرات پرندگان را نباید به تنهایی در نظر گرفت، اما این تأثیرات از طریق مجوزهای زیست محیطی (EA) و برنامه های مدیریت زیست محیطی (EMPr) پروژه ها به شدت مورد نظارت و مدیریت قرار می گیرند.»

«هر دو نیروگاه بادی برندولی و ریتکلوف برای کاهش تأثیر بر پرندگان، از تیغه های توربین با الگوی خاص به عنوان اولین سطح کاهش آسیب استفاده کرده اند. علاوه بر این، نیروگاه بادی برندولی از فناوری پیشرو در صنعت به نام سیستم خاموش شدن خودکار بر اساس تقاضا استفاده خواهد کرد… سایر اقدامات تکنولوژیکی زیست محیطی در محل شامل اجرای روشنایی فعال با حسگر برای کاهش تأثیرات بصری در شب طبق مقررات هواپیمایی کشوری است.»

نویسنده : دپارتمان خبری آرا نیرو 

 

 

 

 

 

 

 

چالش‌های نیروگاه‌های خورشیدی در ایران پس از حذف ارز نیمایی

حذف ارز نیمایی برای پنل و اینورتر خورشیدی و همچنین خروج کالاهای مرتبط با نیروگاه‌های خورشیدی از فهرست 750 قلم کالای قابل واردات با ارز نیمایی، چالش‌های متعددی را برای این صنعت در ایران به وجود خواهد آورد.

برخی از این چالش‌ها عبارتند از:
* افزایش قیمت تجهیزات: با حذف ارز نیمایی، قیمت پنل‌ها و اینورترهای خورشیدی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این امر باعث شده تا سرمایه‌گذاری در احداث نیروگاه‌های خورشیدی از صرفه اقتصادی خارج شده و از تمایل بخش خصوصی برای سرمایه‌گذاری در این حوزه کاسته شود.

* کاهش تولید: افزایش قیمت تجهیزات، به طور مستقیم در روند تولید و احداث نیروگاه‌های خورشیدی تاثیر منفی خواهد گذاشت. از آنجایی که قیمت تمام شده تولید برق خورشیدی افزایش میابد، تمایل برای احداث نیروگاه‌های جدید کاهش پیدا خواهد کرد.

* مشکلات تامین تجهیزات: در صورتیکه واردات پنل و اینورتر خورشیدی با ارز نیمایی امکان‌پذیر نباشد،  یافتن و تامین این تجهیزات از طریق واردات با ارز آزاد با دشواری‌های زیادی همراه خواهد شد. این امر علاوه بر افزایش قیمت، به طولانی شدن زمان احداث نیروگاه‌های خورشیدی نیز منجر می‌شود.
با وجود تاکید بر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر،  میبایست حمایت‌های کافی از سوی دولت برای جبران چالش‌های پیش روی این صنعت صورت گیرد. نبود سیاست‌های تشویقی و عدم ارائه تسهیلات مناسب به سرمایه‌گذاران، از جمله موانعی است که بر سر راه توسعه این صنعت در ایران قرار دارد.
علاوه بر این چالش‌ها، موارد زیر نیز می‌توانند به عنوان پیامدهای حذف ارز نیمایی برای صنعت  خورشیدی ایران در نظر گرفته شوند:

* افزایش وابستگی به سوخت‌های فسیلی: با افزایش هزینه تولید برق خورشیدی، تمایل به استفاده از سوخت‌های فسیلی افزایش خواهد یافت. این امر نه تنها مغایر با اهداف توسعه پایدار و حفظ محیط زیست است،  بلکه به تشدید آلودگی هوا و افزایش آلاینده‌های زیست‌محیطی نیز منجر می‌شود.

* از دست رفتن فرصت‌های شغلی: صنعت  خورشیدی در ایران پتانسیل ایجاد اشتغال قابل توجهی را دارد. با توقف روند توسعه این صنعت،  فرصت‌های شغلی زیادی از بین خواهد رفت.

* کاهش تنوع در منابع تولید برق:  حذف ارز نیمایی برای  خورشیدی  تنوع در منابع تولید برق را کاهش خواهد داد و وابستگی کشور به یک منبع خاص انرژی را افزایش می‌دهد. این امر می‌تواند امنیت انرژی کشور را به خطر انداخته و در زمان‌های بحران،  مشکلات عدیده‌ای را به وجود آورد. ضمن اینکه مشکل ناترازی برق کشور قابل حل نخواهد بود مگر با رویکرد حمایتی از نیروگاه های خورشیدی‌.
در نهایت،  لازم است به این نکته توجه شود که حذف ارز نیمایی برای تجهیزات خورشیدی  تنها به ضرر این صنعت نیست،  بلکه پیامدهای منفی آن دامنه‌ گسترده‌تری را شامل می‌شود و می‌تواند به طور کلی بر روند توسعه پایدار ایران تاثیر منفی بگذارد.

 

energy renewable solar panel transmission lines - چالش‌های نیروگاه‌های خورشیدی در ایران پس از حذف ارز نیمایی

راهکارهای پیشنهادی:

*حفظ ارز نیمایی و البته بهتر از آن تخصیص ارز ترجیحی به تجهیزات نیروگاه خورشیدی؛
نجات کشور از ریسک خاموشی سراسری، به حمایت‌های دولتی از صنعت فتوولتائیک وابسته است. این حمایت ها می‌تواند احداث نیروگاه های خورشیدی در ایران را تسریع کند و علاوه بر حل مشکل ناترازی برق و افزایش قابلیت اطمینان شبکه توزیع برق کشور به اقتصاد کشور کمک شایانی کرده و سبب ارز آوری برای کشور باشد.

* اعطای  تسهیلات و حمایت‌های مالی به سرمایه‌گذاران در این حوزه:  ارائه وام‌های کم‌بهره،  تخفیف در مالیات و عوارض گمرکی،  و همچنین ارائه یارانه‌های حمایتی از جمله اقداماتی هستند که می‌توانند برای جبران افزایش قیمت تجهیزات و تشویق سرمایه‌گذاری در این صنعت  مفید باشند.

* تدوین قوانین و مقررات حمایتی:  برقراری قوانین و مقررات شفاف و  حمایتی  می‌تواند  به  ایجاد  محیطی  مناسب برای  توسعه  این  صنعت  در  ایران  کمک  کند.

* تخصیص خطوط اعتباری: می‌تواند با اختصاص خطوط اعتباری کم‌بهره به سرمایه‌گذاران در این حوزه،  زمینه را برای احداث و توسعه نیروگاه‌های خورشیدی فراهم کرد.

* جذب  سرمایه‌گذاری  بخش  خصوصی  در  حوزه  خورشیدی :  دولت  می‌تواند  با  ایجاد  فضایی  مناسب  برای  فعالیت  بخش  خصوصی  و  ارائه  تسهیلات  لازم،  زمینه  را  برای  جذب  سرمایه‌گذاری  بیشتر  در  این  حوزه  فراهم  کند.

* توسعه  مشارکت‌های  عمومی-خصوصی:  توسعه  مشارکت‌های  عمومی-خصوصی  می‌تواند  به  اجرای  پروژه‌های  بزرگ  خورشیدی  و  کاهش  هزینه‌های  احداث  این  نیروگاه‌ها  کمک  کند.

istockphoto 1345681583 612x612 1 - چالش‌های نیروگاه‌های خورشیدی در ایران پس از حذف ارز نیمایی

با  اجرای  این  راهکارها  می‌توان  امید  داشت  که  چالش‌های  موجود  در  مسیر  توسعه  صنعت  خورشیدی  در  ایران  تا  حد  زیادی  مرتفع  شود  و  این  صنعت  به  عنوان  یکی  از  منابع  اصلی  تولید  برق  در  کشور  نقش  آفرینی  کند.
علاوه بر موارد ذکر شده، موارد زیر نیز می‌توانند به عنوان راهکارهای تکمیلی برای مقابله با چالش‌های نیروگاه‌های خورشیدی در ایران در نظر گرفته شوند:

* تسهیل صدور مجوزها:  بسیاری از سرمایه‌گذاران در این حوزه با بروکراسی پیچیده و زمان‌بر صدور مجوزها مواجه هستند.  تسهیل و streamlined کردن این فرآیند می‌تواند به تسریع روند احداث نیروگاه‌های خورشیدی و کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری کمک کند.

* آموزش  نیروی  انسانی  متخصص:  توسعه  برنامه‌های  آموزشی  در  دانشگاه‌ها  و  مراکز  آموزشی  می‌تواند  به  تربیت  نیروی  انسانی  متخصص  در  زمینه  خورشیدی  و  ایجاد  زیربنای  لازم  برای  رشد  و  توسعه  این  صنعت  در  کشور  کمک  کند.

* استفاده  از  ظرفیت  صادرات:  ایران  از  نظر  پتانسیل  خورشیدی  یکی  از  کشورهای  برخوردار  در  منطقه  است.  با  توسعه  این  صنعت  و  کاهش  هزینه‌های  تولید،  می‌توان  از  ظرفیت  صادرات  برق  خورشیدی  به  کشورهای  همسایه  نیز  استفاده  کرد.

در  نهایت،  لازم  است  به  این  نکته  توجه  شود  که  توسعه  صنعت  خورشیدی  در  ایران  نیازمند  یک  عزم  ملی  و  همکاری  همه  دستگاه‌ها  و  نهادهای  ذیربط  است.  با  اتخاذ  سیاست‌های  مناسب  و  حمایت  از  این  صنعت،  می‌توان  امید  داشت  که  ایران  به  یکی  از  پیشگامان  منطقه  در  زمینه  استفاده  از  انرژی  خورشیدی  تبدیل  شود.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

اولین ایستگاه ذخیره انرژی باتری سدیم در مقیاس بزرگ چین به بهره برداری رسید

 

چین اولین نیروگاه ذخیره سازی انرژی با باتری سدیم در مقیاس بزرگ را راه اندازی کرده است. این نیروگاه ۱۰ مگاوات ساعت ظرفیت دارد و در استان گوانگشی در جنوب غربی چین واقع شده است. این پروژه اولین نیروگاه ذخیره سازی انرژی در چین است که از باتری های سدیمی در چنین ابعادی استفاده می کند.

بهره برداری از این نیروگاه نقطه عطفی برای استفاده گسترده از باتری های سدیمی کم هزینه در ذخیره سازی انرژی های تجدیدپذیر به شمار می رود.
نیروگاه ذخیره سازی انرژی که توسط شعبه گوانگشی شرکت برق جنوب چین ساخته شده، فاز اول یک پروژه ۱۰۰ مگاوات ساعتی است.

طبق بیانیه‌ای که در ۱۱ می از سوی بخش ذخیره سازی انرژی شرکت برق جنوب چین منتشر شد، پس از تکمیل کل پروژه، این نیروگاه قادر خواهد بود سالانه ۷۳ میلیون کیلووات ساعت برق پاک تأمین کند، نیازهای برق ۳۵۰۰۰ مشترک خانگی را برآورده سازد و انتشار گاز دی اکسید کربن را تا ۵۰ هزار تن کاهش دهد.

این بیانیه همچنین اشاره می کند که تا پایان سه ماهه اول سال، ظرفیت کل نصب شده پروژه های جدید ذخیره سازی انرژی چین به ۳۵.۳ میلیون کیلووات ساعت رسیده است که از این میان، بیش از ۹۵ درصد آن مربوط به ذخیره سازی الکتروشیمیایی، از جمله باتری های لیتیوم یونی، می باشد.

بیانیه مذکور همچنین به کمبود منابع مواد اولیه باتری های لیتیوم یونی اشاره می کند که مانعی برای توسعه پایدار و سریع صنعت ذخیره سازی انرژی جدید چین به شمار می‌رود.

باتری های سدیمی و لیتیوم یونی از لحاظ مکانیزم الکتروشیمیایی شباهت دارند. هر دو نوع باتری از طریق جداسازی و جایگذاری برگشت پذیر کاتیون ها بین الکترودهای مثبت و منفی، به ذخیره و رهاسازی انرژی دست می‌یابند.

آند هر دو نوع باتری از کربن ساخته شده است، با این تفاوت که ماده کاتد باتری های لیتیوم یونی حاوی یون های لیتیوم و ماده کاتد باتری های سدیمی حاوی یون های سدیم است.

در هنگام شارژ، یون های سدیم از الکترود مثبت باتری خارج شده و از طریق الکترولیت و جداکننده وارد الکترود منفی می شوند و بدین ترتیب انرژی در باتری ذخیره می گردد.
در فرایند دشارژ، این یون ها دوباره از الکترود منفی خارج شده و از طریق الکترولیت به الکترود مثبت باز می گردند و انرژی ذخیره شده در باتری را به شبکه برق منتقل می کنند.

شرکت ذخیره سازی انرژی شرکت برق جنوب چین اعلام کرد که باتری های سدیمی در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی از مزایای قابل توجهی برخوردار هستند، زیرا ذخایر مواد اولیه آن‌ها فراوان، استخراجشان آسان، قیمتشان پایین، عملکردشان در دماهای پایین بهتر و برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ مناسب‌تر هستند.

طبق گفته چن من، کارشناس فنی شرکت برق جنوب چین، با ورود باتری های سدیمی به عرصه کاربردهای وسیع، هزینه آن ها می‌تواند ۲۰ تا ۳۰ درصد کاهش یابد و قیمت هر کیلووات ساعت برق به ۰.۲ یوان چین (معادل ۰.۰۲۷۶ دلار آمریکا) برسد. این فناوری جهتی مهم برای ترویج کاربرد سیستم های ذخیره سازی انرژی جدید به شمار می رود.

بیانیه همچنین اشاره می کند که این نیروگاه ذخیره سازی انرژی ۱۰ مگاوات ساعتی از سلول های باتری سدیمی ۲۱۰ آمپر ساعت استفاده می کند که قابلیت شارژ تا ۹۰ درصد در مدت ۱۲ دقیقه را دارا هستند.

بر اساس این بیانیه، تیم تحقیق و توسعه پروژه، یک سیستم مدیریت حرارتی ایجاد کرده است که اختلاف دما بین بیش از ۲۲۰۰۰ سلول باتری سدیمی را در محدوده ۳ درجه سانتیگراد نگه می دارد و زمان انتشار فرار حرارتی (thermal runaway) از سلول ها را از ۳۰ دقیقه به ۲ ساعت افزایش می دهد.

منبع:cnevpost/2024/05/13/china

نقش فیوزها در نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک
فیوزها در نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک (PV) نقشی حیاتی برای حفاظت از تجهیزات و ایمنی افراد ایفا می‌کنند. وظایف اصلی فیوزها در این سامانه‌ها عبارتند از:

1. حفاظت از پنل‌های خورشیدی:
در صورت اتصال کوتاه یا اضافه بار در پنل‌های خورشیدی، فیوزها جریان را قطع می‌کنند تا از آسیب دیدن پنل‌ها جلوگیری شود.
فیوزها با قطع جریان، از داغ شدن بیش از حد پنل‌ها و بروز آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند.

2. حفاظت از کابل‌ها:
در صورت اتصال کوتاه یا اضافه بار در کابل‌های رابط بین پنل‌ها و سایر تجهیزات، فیوزها جریان را قطع می‌کنند تا از آسیب دیدن کابل‌ها جلوگیری شود.
فیوزها با قطع جریان، از ذوب شدن کابل‌ها و بروز آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند.

3. حفاظت از اینورترها:
در صورت اتصال کوتاه یا اضافه بار در اینورترها، فیوزها جریان را قطع می‌کنند تا از آسیب دیدن اینورترها جلوگیری شود.
فیوزها با قطع جریان، از داغ شدن بیش از حد اینورترها و بروز آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند.

4. حفاظت از جان افراد:
در صورت بروز نقص الکتریکی در سامانه PV، فیوزها جریان را قطع می‌کنند تا از برق گرفتگی افراد جلوگیری شود.

انواع فیوزهای مورد استفاده در نیروگاه‌های خورشیدی:
فیوزهای DC: این نوع فیوزها برای حفاظت از مدارهای DC در سامانه‌های PV استفاده می‌شوند.
فیوزهای AC: این نوع فیوزها برای حفاظت از مدارهای AC در سامانه‌های PV استفاده می‌شوند.
نکات مهم در انتخاب فیوز برای نیروگاه‌های خورشیدی:
جریان نامی: فیوز باید با توجه به جریان نامی مدار انتخاب شود.
ولتاژ نامی: فیوز باید با توجه به ولتاژ نامی مدار انتخاب شود.
ظرفیت قطع: فیوز باید با توجه به ظرفیت قطع مورد نیاز سامانه PV انتخاب شود.

نتیجه:
فیوزها جزئی ضروری از سامانه‌های PV هستند و نقش مهمی در حفاظت از تجهیزات و افراد ایفا می‌کنند. انتخاب و نصب صحیح فیوزها می‌تواند از بروز مشکلات و خطرات احتمالی جلوگیری کند.
کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) نیز الزامات و روش‌های تست فیوزهای مخصوص نیروگاه‌های خورشیدی را به تفصیل ارائه داده که خلاصه آن را به شرح زیر ارائه می‌دهیم.
استاندارد IEC 60269: فیوزها – فیوزهای مخصوص سامانه‌های فتوولتائیک
این بخش از IEC 60269 الزامات و روش‌های تست فیوزهای مخصوص سامانه‌های فتوولتائیک (PV) را ارائه می‌دهد. هدف از این استاندارد، تضمین عملکرد ایمن و قابل اعتماد فیوزها در سامانه‌های PV است.

دامنه کاربرد
این استاندارد برای فیوزهای مورد استفاده در سامانه‌های PV با ولتاژ نامی DC تا 1500 ولت و جریان نامی تا 1250 آمپر قابل استفاده است. این استاندارد شامل فیوزهای مورد استفاده در هر دو نوع سامانه PV متصل به شبکه و مستقل از شبکه است.

تعاریف
در این استاندارد، اصطلاحات زیر به کار رفته است:
سامانه فتوولتائیک: سامانه‌ای که از سلول‌های فتوولتائیک برای تبدیل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی استفاده می‌کند.
سامانه فتوولتائیک متصل به شبکه: سامانه فتوولتائیکی که به شبکه برق عمومی متصل است.
سامانه فتوولتائیک مستقل از شبکه: سامانه فتوولتائیکی که به شبکه برق عمومی متصل نیست.
فیوز: وسیله‌ای که برای قطع جریان الکتریکی در صورت عبور جریان بیش از حد از آن طراحی شده است.

الزامات
فیوزهای مورد استفاده در سامانه‌های PV باید الزامات زیر را برآورده کنند:
ظرفیت قطع: فیوز باید قادر به قطع جریان اتصال کوتاه در سامانه PV باشد.
توانایی قطع جریان معکوس: فیوز باید قادر به قطع جریان معکوس در سامانه PV باشد.
ویژگی‌های ولتاژ-جریان: فیوز باید دارای مشخصات ولتاژ-جریان مناسب برای استفاده در سامانه PV باشد.
عایق بندی: فیوز باید دارای عایق بندی مناسب برای استفاده در سامانه PV باشد.
مقاومت در برابر محیط: فیوز باید در برابر شرایط محیطی مختلف مقاوم باشد.
روش‌های تست
این استاندارد روش‌های تستی را برای ارزیابی انطباق فیوزها با الزامات ذکر شده در بالا ارائه می‌دهد.

پیوست‌ها
این استاندارد شامل پیوست‌های زیر است:
پیوست A: الزامات اضافی برای فیوزهای مورد استفاده در سامانه‌های PV متصل به شبکه
پیوست B: الزامات اضافی برای فیوزهای مورد استفاده در سامانه‌های PV مستقل از شبکه
پیوست C: روش‌های تست برای ارزیابی توانایی قطع جریان معکوس
پیوست D: روش‌های تست برای ارزیابی ویژگی‌های ولتاژ-جریان

فهرست مراجع
• IEC 60269-1:2000, Low-voltage fuses – Part 1: General requirements
• IEC 60269-2:2007, Low-voltage fuses – Part 2: Supplementary requirements for a.c. fuse-links for rated voltages up to 1 000 V
• IEC 60947-1:2007, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 1: General rules
تاریخ انتشار
2015
نسخه
1.0
نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع:
کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC)

ناترازی برق همسایگان ایران

قسمت اول؛ عراق

 

ناترازی برق به عدم تعادل بین تولید و مصرف برق اشاره دارد. به عبارت دیگر، زمانی که تقاضا برای برق از عرضه آن بیشتر باشد.

شرکت ره آورد آرا نیرو تصمیم دارد در یک رشته مقاله به واکاوی ناترازی برق در ایران و همسایگان خود بپردازد و درنهایت راهکاری مهندسی شده برای گذر از ناترازی در برق ارائه دهد. با ما همراه باشید.

 

وضعیت ناترازی در عراق:

عراق با ناترازی قابل توجهی در برق روبرو است. تقاضا برای برق در این کشور به طور فزاینده ای در حال افزایش است، در حالی که ظرفیت تولید برق به اندازه کافی برای پاسخگویی به این تقاضا افزایش نیافته است.

 

چالش های صنعت برق عراق کمبود تولید، فرسودگی و کمبود تجهیزات در نیروگاه های برق، وابستگی به واردات گاز از ایران، ناتوانی در تامین کامل نیازهای داخلی، قطعی برق به خصوص در فصل های گرم سال که در مناطق مختلف شدت های متفاوتی دارد و اثرات منفی بر زندگی روزمره و فعالیت های اقتصادی گذاشته است.

Direct Cost of Electricity Shortage on Iraqs GDP 2007 2020 Authors analysis - ناترازی برق همسایگان ایران

source:https://www.researchgate.net/

دلایل ناترازی:

 

کمبود سرمایه گذاری:

کمبود سرمایه گذاری در بخش برق، منجر به فرسودگی تجهیزات و ناکارآمدی شبکه برق شده است.

 

البته فساد در بخش برق، که مانع استفاده بهینه از منابع و سرمایه گذاری ها شده است و حملات تروریستی به تاسیسات برق، نیز از چالش های مهم در عراق است.

 

رشد جمعیت عراق نیز از عوامل دیگر این ناترازی است که گرمای هوا، منجر به افزایش استفاده از کولرهای گازی در بخش مسکونی و به تبع آن افزایش تقاضا برای برق در فصل های گرم سال می‌شود.

 

عواقب ناترازی برق، قطعی برق و آسیب به اقتصاد و به تبع آن نارضایتی عمومی است.

 

راه حل های ناترازی:

افزایش سرمایه گذاری: 

دولت عراق باید در بخش برق سرمایه گذاری بیشتری کند تا ظرفیت تولید برق را افزایش دهد.

 

توسعه خطوط انتقال برق: 

دولت عراق باید خطوط انتقال برق را توسعه دهد تا پایداری شبکه برق را افزایش دهد.

افزایش استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر: 

دولت عراق باید از منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند نیروگاه خورشیدی و نیروگاه بادی، بیشتر استفاده کند.

Lincoln AggregationGraphic1 TownEversource - ناترازی برق همسایگان ایران

source:https://www.masspowerchoice.com/

بهینه سازی مصرف: 

دولت عراق باید با برنامه های آموزشی و تشویقی، مردم را به مصرف بهینه برق تشویق کند.

 

چشم انداز:

حل کامل مشکل ناترازی برق در عراق به زمان و سرمایه گذاری قابل توجهی نیاز دارد. انتظار می رود که با اجرای راه حل های ذکر شده، ناترازی برق در سالهای آینده به تدریج کاهش یابد.

 

جزئیات تقاضای برق در عراق:

 

عوامل موثر:

 

جمعیت عراق حدود 40 میلیون نفر است و به طور فزاینده ای در حال افزایش است. افزایش جمعیت، منجر به افزایش تقاضا برای برق در عراق شده است.

رشد اقتصادی عراق در سال های اخیر به طور متوسط ​​4% بوده است. رشد اقتصادی، منجر به افزایش تقاضا برای برق در بخش های مختلف اقتصادی شده است.

عراق در منطقه ای گرم و خشک واقع شده است. استفاده از کولرهای گازی در فصل های گرم سال، منجر به افزایش تقاضا برای برق می شود.

 

میزان تقاضا:

تقاضا برای برق در عراق در حال حاضر حدود 25 گیگاوات است. پیش بینی می شود که تقاضا برای برق در عراق در سال های آینده به طور متوسط ​​5% در سال افزایش یابد.

ظرفیت تولید برق در عراق در حال حاضر حدود 15 گیگاوات است. کمبود تولید برق، منجر به قطعی برق در عراق، به خصوص در فصل های گرم سال، می شود.

 

عراق برای جبران کمبود برق، مجبور به واردات برق از ایران است. وابستگی به واردات برق، عراق را در معرض آسیب پذیری های اقتصادی قرار میدهد.

اقدامات در حال انجام:

دولت عراق در حال سرمایه گذاری در ساخت نیروگاه های جدید، به خصوص نیروگاه های گازی و سیکل ترکیبی، است.

تعدادی از شرکت های ایرانی در حال ساخت نیروگاه های جدید در عراق هستند.

 

توسعه خطوط انتقال برق: 

دولت عراق در حال توسعه خطوط انتقال برق برای افزایش پایداری شبکه برق و کاهش هدررفت برق است.

 

افزایش استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر

دولت عراق برنامه هایی برای افزایش استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند انرژی خورشیدی و بادی، در سال های آینده دارد.

 

چشم انداز:

تقاضا برای برق در عراق در سال های آینده به طور فزاینده ای در حال افزایش خواهد بود. انتظار می رود که با اجرای برنامه های در حال انجام، وضعیت برق در سال های آینده به تدریج بهبود یابد.

 

 

جزئیات نیروگاه های عراق:

 

کل ظرفیت تولید برق نصب شده در عراق حدود 15 گیگاوات است. از این مقدار، حدود 11 گیگاوات از طریق نیروگاه های حرارتی (گازی و فسیلی) و 4 گیگاوات از طریق نیروگاه های برق آبی تامین می شود.

حدود 80% از برق عراق توسط نیروگاه های حرارتی تولید می شود. این نیروگاه ها عمدتاً از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کنند. تعدادی از نیروگاه های حرارتی عراق نیز از مازوت و گازوئیل استفاده می کنند.
حدود 20% از برق عراق توسط نیروگاه های برق آبی تولید می شود.
سد دوکان در شمال عراق بزرگترین منبع تولید برق آبی در این کشور است.

سهم نیروگاه های تجدیدپذیر در تولید برق عراق:

سهم نیروگاه های تجدیدپذیر در عراق هنوز بسیار ناچیز است، با این حال، دولت عراق برنامه هایی برای توسعه این نوع نیروگاه ها در سال های آینده دارد.

با ما در مقالات بعدی همراه باشید. 

نویسنده : مهدی پارساوند

منابع:

• The World Bank
• The International Energy Agency (IEA)

• BP Statistical Review of World Energy

• The Organization of the Petroleum Exporting Countries (OPEC)

• The Arab Electric Power Generation Company (AEPGC)

• Enerdata

• Iraq Ministry of Electricity

آیا آینده ای برای باتری های زیستی وجود دارد؟

به گزارش آرا نیرو تقاضا برای لیتیوم در سال‌های اخیر افزایش یافته است و انتظار می‌رود که با استقبال از انتقال انرژی و نیاز به باتری‌های بیشتر، به طور تصاعدی افزایش یابد.
متأسفانه استخراج لیتیوم و سایر فلزات باتری تأثیر زیست محیطی قابل توجهی دارد و محققان را به دنبال ایجاد باتری های زیستی سوق می دهد.
باتری‌های زیستی از مولکول‌های بیولوژیکی برای شکستن سایر مولکول‌ها استفاده می‌کنند و در این فرآیند الکترون‌ها آزاد می‌شوند.

با نزدیک شدن به سال جدید، تمرکز دوباره بر روی فناوری‌های نوآورانه و کم کربن که ممکن است از گذار به سبز در سال‌های آینده حمایت کند، افزایش یافته است. علاوه بر ادرار انسان به عنوان کود و گیاهان دستکاری شده ژنتیکی و جاذب نیتروژن، یکی از محصولات با پتانسیل اصلی باتری زیستی است. شرکت‌های انرژی و دولت‌ها در سرتاسر جهان میلیاردها دلار را برای عملیات‌های جدید لیتیوم پمپاژ می‌کنند تا بتوانند مقدار کافی از این ماده معدنی را برای تامین انرژی باتری‌های الکتریکی مورد نیاز دستگاه‌های الکترونیکی و وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) در سراسر جهان استخراج کنند و تقاضا در دهه آینده به‌شدت افزایش می یابد.

به گزارش آرا نیرو تقاضای جهانی برای لیتیوم در سال‌های اخیر با افزایش تولید باتری‌های لیتیوم یونی برای دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ و خودروهای الکتریکی افزایش یافته است. و این به طور کلی به عنوان یک چیز خوب در نظر گرفته می‌شود، زیرا نشان دهنده یک حرکت تدریجی از خودروهای با سوخت فسیلی به نفع خودروهای الکتریکی کم آلاینده است. با این حال، حذف یک منبع انرژی و تغییر اتکا به منبع دیگر، نگران کننده است. در این مورد، ما در حال حرکت به سمت تکیه بر فلزات و مواد معدنی هستیم که انرژی سبز و فناوری مرتبط را تامین می کنند.
معادن لیتیوم بیشتری هر ساله در چندین مکان در سراسر جهان در حال توسعه هستند. از آنجایی که به اصطلاح مثلث لیتیوم، شامل عملیات استخراج معادن در سراسر آرژانتین، شیلی و بولیوی، به رشد خود ادامه می دهد و بیشتر لیتیوم جهان را تامین می کند، پروژه‌های جدیدی نیز در مکان های غیرمنتظره در حال توسعه هستند. اما تمام این فعالیت‌های معدنی جدید، محیط‌بانان را در مورد تأثیر بالقوه آن بر محیط‌زیست نگران کرده است. در حالی که نشان دهنده یک حرکت مثبت از حفاری برای سوخت های فسیلی و سوزاندن نفت، گاز و زغال سنگ کربن سنگین است، ولی احتمالاً این رویکرد نیز تأثیر زیادی بر محیط زیست و اکوسیستم مناطق معدنی خواهد داشت.

همانطور که کارشناسان انرژی سعی می کنند قبل از تخریب بیشتر محیط زیست یا اتکای بیش از حد به یک منبع طبیعی دیگر نوآوری کنند، باتری های زیستی توجه بیشتری را به خود جلب می کنند. این باتری‌ها از مولکول‌های بیولوژیکی برای شکستن سایر مولکول‌ها استفاده می‌کنند، در این فرآیند الکترون‌ها آزاد می‌شوند و اجازه می‌دهند انرژی در باتری‌های ساخته شده از ترکیبات آلی ذخیره شود. این می تواند سطوح بیشتری از انرژی را در یک فضای کوچک نسبت به باتری های الکتریکی سنتی ذخیره کند. همچنین می‌تواند به کاهش سطح فلزات سمی مورد استفاده در باتری ها کمک کند.

به گزارش آرا نیرو یک ایده استفاده از مواد شیمیایی موجود در پوسته خرچنگ برای تولید باتری است. کیتین موجود در پوسته‌ها و همچنین قارچ‌ها و حشرات، اغلب به عنوان زباله‌های غذایی در خانه‌ها و رستوران‌ها دور ریخته می‌شود. با این حال، ممکن است کلید توسعه باتری پاک‌تر، کاهش وابستگی به لیتیوم و سایر فلزات استخراج شده باشد. مرکز نوآوری مواد دانشگاه مریلند اخیراً مقاله‌ای را برای استفاده بالقوه از این پوسته‌ها در باتری‌ها منتشر کرده است، با مدیر این مرکز، لیانگ‌بینگ هو، که می‌گوید: “ما فکر می‌کنیم که هم زیست تخریب‌پذیری مواد یا اثرات زیست‌محیطی و هم عملکرد باتری ها برای یک محصول مهم هستند که پتانسیل تجاری شدن را دارد.”

برای امکان پذیر ساختن این نوآوری، کیتین باید فرآوری شود و محلول آبی اسید استیک به آن اضافه شود تا یک غشای ژله‌ای محکم برای استفاده به عنوان الکترولیت در باتری ایجاد شود. این به یون ها کمک می کند تا در داخل باتری ها حرکت کنند و انرژی را ذخیره کنند. الکترولیت کیتوزان را می توان با روی طبیعی (zinc) ترکیب کرد تا باتری های تجدیدپذیر را ایمن تر و ارزان تر کند. علاوه بر این، باتری ها قابل اشتعال نیستند و کیتوزان می تواند در حدود پنج ماه در خاک تجزیه شود و فقط روی تجدیدپذیر باقی بماند.

مریلند تنها دانشگاهی نیست که به دنبال توسعه باتری‌های زیستی است، دانشگاه LUT در فنلاند نیز در حال انجام تحقیقات در مورد این فناوری است. در سال 2023، LUT قصد دارد در توسعه یک آزمایشگاه مواد باتری برای توسعه سلول های باتری سرمایه گذاری کند. پرتی کاورانن، استاد ذخیره انرژی در دانشگاه LUT، توضیح می‌دهد: «در کنار باتری‌های لیتیومی، ما باید راه‌حل‌های جایگزین مبتنی بر مواد خام رایج‌تر و احتمالاً حتی مبتنی بر زیستی را توسعه دهیم.»

اما در حالی که امیدهای زیادی به آینده باتری های زیستی وجود دارد، در حال حاضر، این فناوری محدود است. با وضعیت فعلی باتری‌های زیستی، تلفن‌های هوشمند به هزاران عدد از آن‌ها نیاز دارند تا به طور موثر برق مصرف کنند. با این حال، با افزایش سرعت تحقیق و توسعه در انواع جدید باتری‌های زیستی و ترکیب باکتری‌های مختلف برای کمک به بهبود عملکرد باتری، خوش‌بینی در مورد توسعه باتری‌های زیستی موثر در دهه آینده وجود دارد.

با افزایش نگرانی‌ها در مورد نیاز به افزایش فعالیت‌های معدنی در سراسر جهان برای استخراج فلزات و مواد معدنی برای استفاده در صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر – یک بار دیگر با تکیه بر منابع طبیعی محدود – متخصصان و محققان محیط‌زیست برای توسعه فناوری‌های کم کربن و سازگار با محیط‌زیست رقابت می‌کنند. سرمایه‌گذاری بیشتر در تحقیق و توسعه در گزینه‌های جدید انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری مرتبط می‌تواند به ما کمک کند تا از یک فاجعه بالقوه زیست‌محیطی اجتناب کنیم، همانطور که در گذشته با توسعه صنعت سوخت‌های فسیلی و اتکای بیش از حد به نفت، گاز و زغال‌سنگ دیده شد و باتری‌های زیستی می‌توانند گزینه پایداری را که برای تأمین انرژی آینده دستگاه‌های الکتریکی و حمل‌ونقل به آن نیاز داریم، ارائه دهند.

نويسنده: Felicity Bradstock