پارکینگ‌ خورشیدی باتری‌دار در دانشگاه هاوایی؛ گامی ۱۴ میلیون دلاری به سوی انرژی صفر خالص

مقدمه 
دانشگاه‌ها و مراکز آموزشی در سراسر جهان در حال تبدیل شدن به پیشگامان انرژی‌های تجدیدپذیر و ساختمان‌های کم‌مصرف هستند. یکی از نمونه‌های جدید و مهم، پروژه بزرگ پارکینگ‌های خورشیدی مجهز به سیستم باتری در پردیس دانشگاه هاوایی غرب اوآهو (University of Hawaiʻi–West Oʻahu) است.

این پروژه ۱۴ میلیون دلاری قرار است علاوه بر تولید برق پاک، نقش مهمی در کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش تاب‌آوری انرژی این دانشگاه ایفا کند.

جزئیات پروژه پارکینگ خورشیدی دانشگاه هاوایی غرب اوآهو
سرمایه‌گذاری ۱۴ میلیون دلاری برای خورشید و باتری 
بر اساس برنامه‌ریزی انجام شده، دانشگاه هاوایی غرب اوآهو حدود ۱۴ میلیون دلار برای اجرای یک پروژه ترکیبی سیستم خورشیدی (فتوولتائیک) + ذخیره‌سازی باتری در محوطه دانشگاه هزینه خواهد کرد.

در این پروژه، سایبان‌های خورشیدی روی پارکینگ‌های موجود نصب می‌شوند؛ یعنی همان فضاهای پارکینگ فعلی به نیروگاه‌های خورشیدی سایه‌دار تبدیل خواهند شد. طبق برنامه، مراحل نهایی طراحی و برنامه‌ریزی در حال انجام است و آغاز ساخت و ساز برای آگوست ۲۰۲۶ پیش‌بینی شده است.

ظرفیت تولید انرژی: ۲.۳۸ میلیون کیلووات ساعت در سال 
این مجموعه پارکینگ‌های خورشیدی، به‌طور سالانه حدود:

۲.۳۸ میلیون کیلووات ساعت (kWh) برق پاک تولید خواهد کرد
این مقدار تقریباً معادل یک سیستم خورشیدی ۱.۳ مگاواتی (MW) است
این حجم تولید، رقم قابل توجهی برای یک پردیس دانشگاهی به شمار می‌آید و نقش کلیدی در رسیدن دانشگاه به اهداف انرژی صفر خالص دارد.

نقش پروژه در تحقق هدف انرژی صفر خالص 
سیستم دانشگاه هاوایی یک برنامه گسترده برای رسیدن به انرژی صفر خالص (Net-Zero Energy) دارد؛ یعنی مجموع انرژی مصرفی سالانه، با مجموع انرژی تولیدی از منابع تجدیدپذیر برابر یا نزدیک به صفر شود.

این پروژه پارکینگ خورشیدی مجهز به باتری، چند کار مهم انجام می‌دهد:

تأمین حدود ۵۰٪ از انرژی صفر خالص مورد نیاز پردیس

پیش‌بینی می‌شود این سامانه جدید، حدود نیمی از برق مورد نیاز برای رساندن پردیس دانشگاه هاوایی غرب اوآهو به نقطه انرژی صفر خالص را پوشش دهد.

جبران ۱۰۰٪ بار سرمایشی (سیستم‌های خنک‌کننده) دانشگاه

طبق گفته مایلز تاپینگ، مدیر مدیریت انرژی سیستم دانشگاه هاوایی، این سیستم فتوولتائیک به‌گونه‌ای طراحی شده که بتواند ۱۰۰٪ بار سرمایشی دانشگاه را جبران کند؛ یعنی عملاً کل انرژی مورد نیاز سیستم‌های سرمایش (چیلرها و تجهیزات مرتبط) از انرژی خورشیدی تأمین شود.

کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی وارداتی

با توجه به موقعیت جزیره‌ای هاوایی و وابستگی تاریخی این منطقه به سوخت‌های فسیلی وارداتی، تولید انرژی خورشیدی محلی، نقش مهمی در افزایش امنیت انرژی، کاهش هزینه‌ها و کاهش آسیب‌پذیری در برابر نوسانات قیمت سوخت دارد.

کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش تاب‌آوری

مایلز تاپینگ تأکید کرده است که این پروژه علاوه بر تولید انرژی پاک و ایجاد سایه برای خودروها، به‌طور جدی به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند و تاب‌آوری جامعه را در برابر بحران‌های انرژی و آب‌وهوایی افزایش می‌دهد.

ارتقاهای بعدی برای تکمیل مسیر انرژی صفر خالص 
پروژه پارکینگ خورشیدی و باتری، تنها یکی از گام‌های این دانشگاه در مسیر انرژی پایدار است. مرحله مهم بعدی، بهینه‌سازی سیستم‌های سرمایش و کنترل مصرف انرژی است:

جایگزینی چیلرهای قدیمی با واحدهای جدید با راندمان بالا
ارتقای سیستم‌های کنترل هوشمند برای مدیریت بهتر مصرف انرژی
این ارتقاها برای سال مالی ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی شده‌اند و در کنار پروژه خورشیدی، دانشگاه را به هدف تولید انرژی صفر خالص کامل نزدیک می‌کنند.

زیرساخت‌های سبز موجود در پردیس دانشگاه هاوایی غرب اوآهو 
دانشگاه هاوایی غرب اوآهو از قبل هم یکی از پردیس‌های پیشرو در حوزه ساختمان سبز و بهره‌وری انرژی بوده است:

تمام ساختمان‌های این پردیس دارای گواهینامه LEED هستند

LEED یکی از معتبرترین استانداردهای جهانی برای ساختمان‌های سبز و کم‌مصرف است.

هر ساختمان به‌طور تقریبی توسط سیستم‌های خورشیدی ۱۰۰ کیلوواتی پشتیبانی می‌شود

این یعنی هر ساختمان، سهمی از تولید برق خورشیدی اختصاصی خود را دارد.

استفاده از سیستم‌های جمع‌آوری آب باران برای آبیاری

این روش در کنار انرژی پاک، به صرفه‌جویی در مصرف آب شیرین و مدیریت پایدار منابع آب کمک می‌کند.

بهره‌مندی از دسترسی مناسب به حمل‌ونقل عمومی

نزدیک بودن پردیس به اتوبوس و خدمات ریلی، به کاهش استفاده از خودروهای شخصی و در نتیجه کاهش انتشار کربن کمک می‌کند.

این زیرساخت‌ها نشان می‌دهد که پروژه پارکینگ خورشیدی باتری‌دار، بخشی از یک استراتژی جامع پایداری در این دانشگاه است، نه یک اقدام مقطعی.

تأمین مالی پروژه خورشیدی باتری‌دار چگونه انجام می‌شود؟ 
مدل تأمین مالی این پروژه، ترکیبی و هوشمندانه است. بودجه ۱۴ میلیون دلاری از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

تقریباً یک‌سوم از بودجه خود دانشگاه
یک‌سوم از برنامه بهبود سرمایه‌ای ایالت (State Capital Improvement Program)
یک‌سوم از مشوق‌های مالیاتی فدرال
این ترکیب باعث شده فشار مالی مستقیم بر بودجه دانشگاه کاهش یابد و در عین حال، از ظرفیت برنامه‌های حمایتی دولتی و انگیزه‌های مالیاتی برای انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده شود.

تیم اجرایی و شرکای صنعتی پروژه 
مدیریت و اجرای پروژه بر عهده چند نهاد و شرکت تخصصی است:

دفتر تحویل پروژه دانشگاه هاوایی (UH Office of Project Delivery)

مسئول هماهنگی کلی و مدیریت پروژه در سطح سیستم دانشگاه هاوایی.

دفتر برنامه‌ریزی و طراحی دانشگاه هاوایی غرب اوآهو

متمرکز بر طراحی و برنامه‌ریزی فنی در سطح پردیس.

شرکای صنعتی محلی:

شرکت Elite Pacific Construction
شرکت RevoluSun
حضور این شرکت‌ها نشان می‌دهد پروژه علاوه بر بعد زیست‌محیطی، از نظر رونق اقتصادی محلی و ایجاد اشتغال نیز اهمیت دارد.

چرا پارکینگ‌های خورشیدی مجهز به باتری اهمیت دارند؟ 
تجربه دانشگاه هاوایی غرب اوآهو می‌تواند به‌عنوان یک الگوی کاربردی برای دانشگاه‌ها، مراکز تجاری و حتی شهرک‌های صنعتی مورد توجه قرار گیرد. مزایای اصلی چنین پروژه‌هایی عبارت‌اند از:

استفاده دوگانه از فضا:

پارکینگ‌ها هم‌زمان محل پارک خودرو و تولید برق خورشیدی می‌شوند.

کاهش دمای محیط و افزایش راحتی کاربران:

سایبان‌های خورشیدی، خودروها را در برابر تابش مستقیم خورشید محافظت می‌کنند.

ترکیب تولید و ذخیره‌سازی انرژی:

وجود سیستم باتری باعث می‌شود انرژی خورشیدی در ساعات اوج تولید ذخیره شده و در ساعات نیاز (مثلاً عصر یا شب) استفاده شود. این کار:

وابستگی به شبکه را کاهش می‌دهد
هزینه برق در ساعات اوج مصرف را کم می‌کند
تاب‌آوری در برابر قطعی‌های احتمالی شبکه را افزایش می‌دهد
کاهش هزینه‌های بلندمدت انرژی:

با وجود هزینه اولیه، در بلندمدت، چنین پروژه‌هایی می‌توانند هزینه انرژی را برای مجموعه‌های بزرگ به طور قابل توجهی کاهش دهند.

جمع‌بندی 
پروژه پارکینگ‌های خورشیدی مجهز به سیستم باتری در دانشگاه هاوایی غرب اوآهو، نمونه‌ای پیشرفته از ترکیب طراحی هوشمند فضا، تولید انرژی پاک، ذخیره‌سازی و مدیریت مصرف انرژی است.

این پروژه با:

سرمایه‌گذاری ۱۴ میلیون دلاری
تولید سالانه تقریباً ۲.۳۸ میلیون کیلووات ساعت برق خورشیدی
جبران ۱۰۰٪ بار سرمایشی دانشگاه
کمک به تأمین حدود ۵۰٪ از انرژی مورد نیاز برای رسیدن به انرژی صفر خالص
نشان می‌دهد که چگونه می‌توان فضاهای روزمره مانند پارکینگ‌ها را به زیرساخت‌های حیاتی انرژی تجدیدپذیر تبدیل کرد.

برای مجموعه‌هایی که به دنبال کاهش هزینه انرژی، ارتقای برند سبز خود و افزایش تاب‌آوری در برابر بحران‌های انرژی هستند، پارکینگ خورشیدی باتری‌دار یکی از راهکارهای بسیار جذاب و آینده‌دار است.

 

/0 دیدگاه ها/توسط

سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان در حال بررسی آینده باتری‌های سدیم‑یونی

پژوهشگران ژاپنی با استفاده از شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای نشان داده‌اند که یون‌های سدیم چگونه در آندهای کربن سخت خوشه تشکیل می‌دهند و درون آن‌ها حرکت می‌کنند. این مطالعه، اندازه بهینه نانوحفره‌ها و نواحی گذار مؤثر بر نفوذ و عملکرد نرخ شارژ/دشارژ در باتری‌های سدیم‑یونی را شناسایی کرده و دستورالعمل‌های طراحی مهمی برای بهینه‌سازی آندهای کربن سخت، افزایش چگالی انرژی، بهبود چرخه‌پذیری و تسریع تجاری‌سازی این باتری‌ها ارائه می‌دهد.

دانشمندان مؤسسه علوم توکیو (Science Tokyo) با بهره‌گیری از شبیه‌سازی‌های پیشرفته ابررایانه‌ای، فیزیک حاکم بر آندهای کربن سخت (Hard Carbon – HC) در باتری‌های سدیم‑یونی (NIBs) را با جزئیات اتمی بررسی کرده‌اند.

کربن سخت یکی از اجزای کلیدی باتری‌های سدیم‑یونی پیشرفته به شمار می‌رود؛ باتری‌هایی که در سال‌های اخیر به دلیل فراوانی سدیم و هزینه بالقوه کمتر نسبت به لیتیوم، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. با نزدیک شدن این فناوری به مرحله تجاری‌سازی، چالش اصلی پژوهشگران درک این موضوع بوده است که یون‌های سدیم چگونه در دماهای عملیاتی داخل حفره‌های کربن سخت خوشه تشکیل می‌دهند و چرا تحرک کلی آن‌ها نسبتاً کند باقی می‌ماند.

کشف گلوگاه نفوذ یون‌های سدیم در مقیاس اتمی

«من معتقدم ما نخستین گروهی هستیم که تشکیل خوشه‌های سدیم (Na) را در نانوحفره‌های کربن سخت نشان داده‌ایم. همچنین برای اولین بار، گلوگاه نفوذ یون‌های سدیم در کربن سخت در مقیاس اتمی تحلیل و به‌صورت بصری نمایش داده شده است»، چه‑آن لین، نویسنده مسئول مقاله، در گفت‌وگو با pv magazine توضیح داد.

او افزود: «نتایج ما نشان می‌دهد که یون‌های سدیم در بخش عمده‌ای از ساختار کربن سخت، ضریب نفوذ بالایی دارند و این نواحی گذار بین فاصله‌های بزرگ و باریک لایه‌های گرافنی هستند که مانع اصلی نفوذ یون سدیم محسوب می‌شوند. بنابراین اگر بتوان ساختار کربن سخت را به‌صورت هدفمند بهینه‌سازی کرد، امکان بهبود چشمگیر توان نرخ (Rate Capability) وجود دارد.»

چگالی انرژی؛ مانع اصلی تجاری‌سازی گسترده

لین تأکید کرد که چگالی انرژی مهم‌ترین چالشی است که پیش از تجاری‌سازی گسترده باتری‌های سدیم‑یونی باید بر آن غلبه کرد. به گفته او، در حال حاضر برخی شرکت‌ها تولید انبوه باتری‌های سدیم‑یونی را آغاز کرده یا در حال برنامه‌ریزی برای آن هستند. بیشتر محصولات تجاری این حوزه بر شارژ و دشارژ سریع و دامنه دمای کاری گسترده تمرکز دارند؛ ویژگی‌هایی که دستیابی به آن‌ها در باتری‌های لیتیوم‑یونی دشوارتر است. از این رو، باتری‌های سدیم‑یونی می‌توانند به‌عنوان فناوری مکمل باتری‌های لیتیوم‑یونی نقش مهمی در بازار ذخیره‌سازی انرژی ایفا کنند.

نقش باتری‌های سدیم‑یونی در آینده بدون کربن

یوشیتاکا تاتِی‌یاما، سرپرست گروه تحقیقاتی، در بیانیه‌ای اعلام کرد:

«در نهایت، گسترش استفاده از باتری‌های سدیم‑یونی باعث افزایش عرضه کلی باتری در جامعه می‌شود و از تحقق آینده‌ای کربن‌خنثی حمایت می‌کند. با تلفیق بینش‌های جدید به‌دست‌آمده، این مطالعه دستورالعمل‌های طراحی شفاف‌تری برای مواد کربن سخت با قابلیت ذخیره مؤثر سدیم ارائه می‌دهد و به توسعه باتری‌های سدیم‑یونی بهتر کمک می‌کند.»Low Res TKTEC 648 5 182713406 infographic 12 jan 2025 1 - سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان در حال بررسی آینده باتری‌های سدیم‑یونی

شبیه‌سازی با ابررایانه Fugaku

تیم تاتِی‌یاما این پژوهش را با استفاده از چندین ابررایانه قدرتمند، از جمله Fugaku (یکی از ده ابررایانه سریع جهان) انجام داد. آن‌ها شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی مبتنی بر نظریه تابعی چگالی (DFT‑MD) با دقت بالا را اجرا کرده و آرایش‌های مختلف یون‌های سدیم و صفحات گرافنی را بررسی کردند.

نتایج نشان داد که یون‌های سدیم در نانوحفره‌ها، در مراحل اولیه از حالت جذب دوبعدی به حالت خوشه‌ای سه‌بعدی با ماهیتی شبه‌فلزی گذار می‌کنند. بر این اساس، پژوهشگران قطر بهینه نانوحفره برای ذخیره پایدار سدیم را حدود ۱٫۵ نانومتر تعیین کردند.

دستورالعمل‌های طراحی آند کربن سخت

در مقاله آمده است:

«بر اساس نتایج ما، می‌توان دستورالعمل‌هایی برای طراحی آند کربن سخت با ظرفیت سکویی (Plateau Capacity) بالا و سینتیک چرخه‌ای مناسب ارائه داد. برای دستیابی به ظرفیت سکویی بالا، باید اندازه و کسر حجمی حفره‌ها به‌دقت کنترل شود. اندازه بهینه حفره حدود ۱٫۵ نانومتر است و حفره‌های کوچک‌تر یا بزرگ‌تر از این مقدار می‌توانند به ناپایداری خوشه‌های سدیم منجر شوند. توزیع باریک اندازه حفره‌ها با میانگین حدود ۱٫۵ نانومتر، ظرفیت سکویی بالاتری ایجاد می‌کند.»

گلوگاه‌های ساختاری و عملکرد کند

این شبیه‌سازی‌ها همچنین نشان داد که برخی یون‌های سدیم جذب‌شده در نقص‌های ساختاری، به‌جای عمل کردن به‌عنوان هسته‌های اولیه، با کاهش برهم‌کنش سدیم–کربن و محدود کردن فضای موجود، به تشکیل خوشه‌های سدیم کمک می‌کنند. علاوه بر این، اگرچه یون‌های سدیم در نواحی به‌خوبی متصل کربن سخت نفوذ سریعی دارند، نواحی انشعاب یا اتصال مجدد به‌عنوان گلوگاه‌های شدید مهاجرت یونی عمل می‌کنند.

پژوهشگران توضیح دادند: «این نواحی گذار باریک تا زمانی که نیروی دافعه کافی ایجاد شود، توسط یون‌های سدیم مسدود می‌شوند. همین موضوع یک مرحله محدودکننده نرخ ایجاد می‌کند که عملکرد کند این ماده را توضیح می‌دهد.»

انتشار نتایج

یافته‌های این تحقیق در مقاله‌ای با عنوان

“Unveiling Dominant Processes of Na Cluster Formation and Na-Ion Diffusion in Hard Carbon Nano-Pore: A DFT-MD Study”

در مجله Advanced Energy Materials منتشر شده است.

منبع: pv magazine global

/0 دیدگاه ها/توسط

آزمایش ایمنی آتش‌سوزی باتری ۶٫۲۵ مگاوات‌ساعتی

هیثیوم آزمایش ایمنی آتش‌سوزی باتری ۶٫۲۵ مگاوات‌ساعتی خود را با موفقیت انجام داد

شرکت Hithium نتایج آزمایش گسترده ایمنی در برابر آتش‌سوزی را برای سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری ۶٫۲۵ مگاوات‌ساعتی ∞Power منتشر کرد. این آزمایش به‌صورت درِ باز (Open-Door) و تحت نظارت UL Solutions انجام شد و با هدف ارزیابی خطر فرار حرارتی (Thermal Runaway) در باتری‌های ۱۱۷۵ آمپرساعتی در شرایط حداکثری اکسیژن طراحی شده بود.

آزمایش ایمنی در مقیاس بزرگ برای باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی

Hithium اعلام کرد که این آزمایش ایمنی آتش‌سوزی در مقیاس بزرگ، بر روی سیستم ذخیره‌سازی انرژی طولانی‌مدت (LDES) مدل ∞Power با ظرفیت ۶٫۲۵ مگاوات‌ساعت انجام شده است. تمرکز اصلی این تست بر روی سلول‌های باتری ۱۱۷۵ Ah (کیلوآمپرساعت) این شرکت بوده و فرآیند آزمایش با نظارت مستقیم UL Solutions، نهادهای ذی‌صلاح آمریکایی (Authorities Having Jurisdiction) و مهندسان تخصصی حفاظت در برابر حریق انجام شده است.

انطباق با استانداردهای آینده UL و NFPA

به گفته Hithium، این برنامه آزمایشی مطابق با الزامات آتی استانداردهای UL 9540A نسخه ۲۰۲۵ و NFPA 855 نسخه ۲۰۲۶ اجرا شده است؛ استانداردهایی که نقش کلیدی در افزایش ایمنی سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری در پروژه‌های صنعتی و نیروگاهی دارند.

سناریوی «درِ باز»؛ سخت‌گیرانه‌تر از تست‌های معمول

در این آزمایش از پیکربندی Open-Door استفاده شده است؛ به این معنا که درهای کانتینر سیستم باتری به‌طور کامل باز نگه داشته شدند تا حداکثر اکسیژن در دسترس باشد و هیچ مانعی برای گسترش آتش و حرارت وجود نداشته باشد. این شرایط عمداً شدت احتراق را نسبت به تست‌های استاندارد با محفظه بسته افزایش داده و سناریویی سخت‌گیرانه‌تر و بحرانی‌تر برای ارزیابی ایمنی باتری ایجاد کرده است.

Hithium اعلام کرده است که این رویکرد، توان واقعی سیستم ∞Power را در مقابله با حوادث حرارتی و آتش‌سوزی در بدترین شرایط ممکن به‌خوبی نشان می‌دهد و گامی مهم در جهت ارتقای ایمنی سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس مگاواتی محسوب می‌شود.

/0 دیدگاه ها/توسط

Mibet برای نیروگاه‌های خورشیدی با سقف تخت

🔷 معرفی سیستم نصب جدید Mibet برای نیروگاه‌های خورشیدی با سقف تخت

شرکت چینی Mibet، تولیدکننده تجهیزات و سازه‌های نصب نیروگاه خورشیدی، به‌تازگی از سیستم نصب Z‑Type ویژه سقف‌های تخت بتنی رونمایی کرده است. این سازه جدید با نام Flat Roof Z Bracket Mounting Solution معرفی شده و برای پروژه‌های خورشیدی پشت‌بامی طراحی شده است.

بر اساس اعلام این شرکت، سازه Z‑Type Mibet از زاویه‌های نصب ۵، ۱۰ و ۱۵ درجه پشتیبانی می‌کند و قادر است سرعت باد تا ۴۵ متر بر ثانیه را تحمل کند. عمر مفید این سیستم بیش از ۲۵ سال برآورد شده است.

Mibet اعلام کرده است:

«این طراحی از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار بوده و امکان اجرای آرایش‌های تک‌ردیفه و متقارن را فراهم می‌کند. ساختار این سیستم اجازه توسعه سریع به‌صورت ماتریسی را می‌دهد که منجر به افزایش بهره‌وری و سرعت نصب در محل پروژه می‌شود. همچنین این یک راهکار مینیمال برای نصب پنل خورشیدی روی بام است که با روش نصب بدون سوراخ‌کاری (Non‑penetrating)، از آسیب به سقف جلوگیری می‌کند.»

سیستم نصب جدید Mibet از فولاد کربنی تقویت‌شده با ریب‌های مقاوم ساخته شده و دارای پوشش گالوانیزه گرم برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و شرایط محیطی سخت است. این سازه قابلیت نصب پنل‌های خورشیدی فریم‌دار و بدون فریم را داشته و امکان نصب ماژول‌ها به‌صورت عمودی (Portrait) و افقی (Landscape) را فراهم می‌کند.

این محصول به‌صورت پیش‌فرض با رنگ نقره‌ای عرضه می‌شود، اما امکان سفارشی‌سازی بر اساس درخواست پروژه نیز وجود دارد. به گفته شرکت سازنده، این سیستم برای حداقل ۲۵ سال بهره‌برداری طراحی شده و دارای ۱۰ سال گارانتی است.

Mibet در پایان تأکید می‌کند:

«این سازه Z‑Type تعادلی ایده‌آل بین سادگی طراحی و پایداری سازه‌ای ایجاد کرده است. تولید با سرعت بالا و قابلیت بسته‌بندی فشرده و تو‌درتو، باعث کاهش هزینه‌های اولیه سرمایه‌گذاری پروژه می‌شود و یک راهکار اقتصادی و کارآمد برای نیروگاه‌های خورشیدی روی بام‌های تخت در اختیار سرمایه‌گذاران قرار می‌دهد.»

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

آرا نیرو شما را به اخبار روز دنیای انرژی‌های تجدید پذیر دعوت می‌کند:

باتری عمر طولانی‌تر و چگالی انرژی بالاتر

ثبت رکوردهای جدید Trina Solar

/0 دیدگاه ها/توسط

باتری عمر طولانی‌تر و چگالی انرژی بالاتر

باتری جریان برم بدون خوردگی؛ عمر طولانی‌تر و چگالی انرژی بالاتر

یک فناوری جدید در حوزه باتری‌های جریان برم نوید حذف مشکل خوردگی، افزایش طول عمر و بهبود چگالی انرژی را می‌دهد. در این فناوری، یک شیمی نوآورانه مبتنی بر واکنش دوالکترونی برم معرفی شده که مسیر تجاری‌سازی باتری‌های جریان روی–برم (Zinc–Bromine Flow Battery) را برای کاربردهای مقیاس شبکه (Grid‑Scale) شفاف‌تر می‌کند.

پژوهشگران مؤسسه فیزیک شیمی دالیان (DICP) وابسته به آکادمی علوم چین موفق به توسعه یک شیمی جدید مبتنی بر برم شده‌اند که یکی از قدیمی‌ترین چالش‌های این فناوری را برطرف می‌کند: خوردگی شدید ناشی از برم آزاد در زمان شارژ باتری. به گفته این تیم تحقیقاتی، راهکار ارائه‌شده به‌طور هم‌زمان باعث افزایش عمر چرخه‌ای باتری و افزایش چگالی انرژی می‌شود؛ موضوعی که می‌تواند چشم‌انداز اقتصادی باتری‌های جریان روی–برم را در حوزه ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی به‌طور قابل توجهی بهبود دهد.

باتری‌های جریان برم به دلیل فراوانی عنصر برم، حلالیت بالا و پتانسیل بالای واکنش‌های اکسایش–کاهش، گزینه‌ای جذاب برای کاربردهای شبکه برق محسوب می‌شوند. اما در سامانه‌های متداول، در فرآیند شارژ، یون برمید (Br⁻) به برم عنصری (Br₂) تبدیل می‌شود. تجمع برم آزاد، خوردگی شدیدی را در الکترودها، کلکتورهای جریان و غشاها ایجاد می‌کند؛ به‌طوری‌که عمر چرخه‌ای باتری معمولاً به چند صد سیکل محدود می‌شود.

این مشکل تاکنون استفاده از مواد گران‌قیمت و مقاوم در برابر خوردگی مانند غشاهای فلوئوردار و قطعات تیتانیومی را اجتناب‌ناپذیر کرده و هزینه سیستم را افزایش داده است. فناوری جدید معرفی‌شده با کنترل شیمی برم و حذف برم آزاد خورنده، می‌تواند این محدودیت اساسی را برطرف کرده و زمینه را برای باتری‌های جریان پایدارتر، ارزان‌تر و مناسب ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه فراهم کند.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

آرا نیرو شما را به اخبار روز دنیای انرژی‌های تجدید پذیر دعوت می‌کند:

باتری خورشیدی Deye لیتیومی 25 کیلووات مدل BOS-G25 Pro

باتری خورشیدی Deye لیتیومی 25 کیلووات مدل BOS-W25

/0 دیدگاه ها/توسط

ثبت رکوردهای جدید Trina Solar

ثبت رکوردهای جدید Trina Solar در راندمان سلول‌های تاندم و توان ماژول خورشیدی

 

شرکت Trina Solar از دستیابی به نتایج تأییدشده جدید در حوزه سلول‌ها و ماژول‌های خورشیدی تاندم پروسکایت–سیلیکون کریستالی خبر داد؛ نتایجی که پیشرفت این فناوری نسل بعدی فتوولتائیک را در مقیاس صنعتی نشان می‌دهد. به گفته این شرکت، این دستاوردها رکورد جهانی جدیدی در تجهیزات با فرمت صنعتی محسوب می‌شوند.

بر اساس اعلام Trina Solar، یک سلول خورشیدی تاندم در مقیاس صنعتی با فرمت نیم‌برش (Half-Cut) و اندازه ویفر 210 میلی‌متر موفق به ثبت راندمان تبدیل انرژی 32.6 درصد شده است. همچنین یک ماژول استاندارد تاندم که از همین سلول‌ها استفاده می‌کند، توان خروجی حداکثری 865 وات را ارائه داده است. هر دو نتیجه توسط نهادهای معتبر اروپایی به‌صورت مستقل تأیید شده‌اند و به‌عنوان رکورد جهانی در فرمت‌های صنعتی شناخته می‌شوند.

این سلول تاندم با همکاری آزمایشگاه Huairou چین توسعه یافته و توسط مؤسسه Fraunhofer ISE – CalLab آلمان مورد تأیید قرار گرفته است. ماژول متناظر با این سلول‌ها نیز که مساحتی حدود 3.1 مترمربع دارد و کاملاً با طراحی‌های رایج نیروگاه‌های خورشیدی Utility-scale هم‌راستا است، توسط TÜV SÜD گواهی شده است.

Trina Solar اعلام کرد که آزمایشگاه Huairou نقش کلیدی در توسعه مواد جاذب پروسکایتی و لایه‌های عملکردی داشته، در حالی که این شرکت بر یکپارچه‌سازی فرآیندها، تولید در سطح وسیع و سازگاری با خطوط تولید صنعتی تمرکز کرده است. این پروژه در چارچوب آزمایشگاه ملی کلیدی علم و فناوری فتوولتائیک Trina Solar انجام شده است.

دکتر یی‌فِنگ چِن، معاون رئیس Trina Solar، در این‌باره گفت:

«خوشحالیم که از طریق همکاری مؤثر، دو رکورد جهانی جدید در فناوری سلول‌های خورشیدی تاندم پروسکایت–سیلیکون را اعلام می‌کنیم.»

او افزود که این دستاوردها «یک نقطه عطف مهم برای فتوولتائیک‌های پربازده نسل آینده» به‌شمار می‌رود و نشان‌دهنده پتانسیل تجاری واقعی معماری‌های تاندم، فراتر از نمونه‌های آزمایشگاهی است.

Trina Solar همچنین اعلام کرد که این نتایج، ادامه‌دهنده مجموعه‌ای از موفقیت‌های این شرکت در دو سال اخیر است؛ از جمله ماژول‌های تاندم با توان بیش از 800 وات و راندمان سلول بالاتر از 31 درصد در فرمت‌های صنعتی. این شرکت مدعی است تاکنون 37 بار رکوردهای جهانی مرتبط با راندمان سلول یا توان ماژول خورشیدی را ثبت یا جابه‌جا کرده است.

در شرایطی که فناوری‌های مبتنی بر سیلیکون کریستالی مانند TOPCon و HJT به سقف‌های عملی راندمان نزدیک می‌شوند، معماری‌های تاندم پروسکایت–سیلیکون به‌عنوان مهم‌ترین مسیر افزایش بیشتر راندمان پنل‌های خورشیدی شناخته می‌شوند. Trina Solar تأکید کرد که نمایش این رکوردها در فرمت‌های صنعتی واقعی، گامی کلیدی برای تجاری‌سازی آینده این فناوری محسوب می‌شود.

در همین راستا، در ماه آوریل، شرکت رقیب LONGi نیز به راندمان تبدیل انرژی 34.85 درصد در یک سلول خورشیدی تاندم پروسکایت–سیلیکون دوترمیناله دست یافت که توسط آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر آمریکا (NREL) تأیید شد. LONGi این نتیجه را یک معیار جهانی در این حوزه توصیف کرد؛ موضوعی که نشان‌دهنده شتاب سریع پیشرفت در فتوولتائیک‌های فوق‌بازده نسل آینده است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

آرا نیرو شما را به اخبار روز دنیای انرژی‌های تجدید پذیر دعوت می‌کند:

پنل خورشیدی 615w مونو Trina Solar مدل TSM-NE19R

پنل خورشیدی 620w مونو Trina Solar مدل TSM-NE19R

/0 دیدگاه ها/توسط

فورد تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری را در کارخانه‌های آمریکایی آغاز می‌کند

فورد تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری را در کارخانه‌های آمریکایی آغاز می‌کند: تمرکز بر BESS ۵ مگاوات‌ساعتی و باتری‌های خانگی

شرکت فورد موتور در یک تغییر استراتژیک مهم، تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS) با ظرفیت بیش از ۵ مگاوات‌ساعت و باتری‌های خانگی را در کارخانه‌های سابقاً متمرکز بر خودروهای برقی در آمریکا آغاز می‌کند. این حرکت نشان‌دهنده تمرکز فورد بر بازار رو به رشد ذخیره‌سازی انرژی است، در حالی که تولید خودروهای برقی بزرگ را کاهش می‌دهد.

 

جیم فارلی، رئیس و مدیرعامل فورد، اعلام کرد: «این تغییرات بر اساس نیازهای واقعی مشتریان است تا فورد را قوی‌تر و سودآورتر کند. ما سرمایه را به سمت فرصت‌های رشد با بازده بالاتر مانند کسب‌وکار جدید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری هدایت می‌کنیم.»

فورد1 - فورد تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری را در کارخانه‌های آمریکایی آغاز می‌کند

جزئیات برنامه فورد تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری

فورد ظرفیت تولید باتری موجود در گلندیل، کنتاکی را برای خدمت به بازار پرتقاضای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری تغییر کاربری می‌دهد. این شرکت حدود ۲ میلیارد دلار در دو سال آینده برای مقیاس‌پذیری این کسب‌وکار سرمایه‌گذاری خواهد کرد.

  • سایت کنتاکی به تولید سیستم‌های پیشرفته BESS با ظرفیت بیش از ۵ مگاوات‌ساعت تبدیل می‌شود.
  • فورد سلول‌های پریسماتیک LFP، ماژول‌های BESS و سیستم‌های کانتینری DC ۲۰ فوتی را در این کارخانه تولید خواهد کرد.
  • ظرفیت اولیه ظرف ۱۸ ماه راه‌اندازی می‌شود و تا اواخر ۲۰۲۷ به حداقل ۲۰ گیگاوات‌ساعت سالانه می‌رسد.

به طور جداگانه، پارک باتری BlueOval در مارشال، میشیگان برای تولید سلول‌های کوچک‌تر آمپرساعت جهت راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی استفاده خواهد شد. این کارخانه از سال ۲۰۲۶ تولید سلول‌های باتری پریسماتیک LFP را آغاز می‌کند.

این استراتژی فورد پاسخی به تقاضای رو به رشد ذخیره‌سازی انرژی از سوی مراکز داده، شبکه‌های برق و مصرف‌کنندگان خانگی است. با ورود فورد به بازار سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری، رقابت در حوزه انرژی تجدیدپذیر شدت بیشتری خواهد گرفت و گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه‌تری برای ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی و بادی ارائه می‌شود.

چرا فورد تولید سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری مهم است؟

  • افزایش پایداری شبکه برق با ذخیره انرژی تجدیدپذیر
  • پشتیبانی از مراکز داده پرمصرف
  • ارائه باتری‌های خانگی برای استقلال انرژی خانوارها
  • استفاده از فناوری LFP ایمن و بلندعمر

این خبر نشان‌دهنده روند جهانی انتقال به سمت ذخیره‌سازی انرژی به عنوان ستون اصلی انرژی‌های نو است. فورد با بهره‌گیری از تجربه تولید باتری خودروهای برقی، حالا یکی از بازیگران کلیدی در بازار BESS خواهد شد.

اخبار انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی انرژی

سلول خورشیدی پروسکایت؛ فناوری‌ای که ژاپن با آن دنیا را شگفت‌زده کرد!

/0 دیدگاه ها/توسط

تأثیر آلودگی چسبیده بر عملکرد پنل‌های خورشیدی | تجربه صحرای آتاکاما

چگونه آفتابی‌ترین منطقه جهان با آلودگی پنل‌های خورشیدی مقابله می‌کند؟

بررسی علمی آلودگی (Soiling) و راهکارهای پاک‌سازی پنل خورشیدی در صحرای آتاکاما

آفتابی‌ترین منطقه جهان، صحرای فوق‌خشک آتاکاما در شمال شیلی، در عین حال یکی از سخت‌ترین محیط‌ها برای بهره‌برداری از نیروگاه‌های خورشیدی است. پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد نوع خاصی از آلودگی موسوم به آلودگی چسبیده (Cemented Soiling) می‌تواند تا 9.8٪ از تولید سالانه انرژی خورشیدی را کاهش دهد؛ عددی قابل‌توجه برای نیروگاه‌های مقیاس صنعتی.

تمرکز پژوهش: از گردوغبارمعمولی تا آلودگی چسبیده

تفاوت آلودگی غیرچسبیده و چسبیده در پنل خورشیدی

در این تحقیق، برای نخستین بار تمرکز از گردوغبار غیرچسبیده به سمت آلودگی چسبیده تغییر یافت:

  • آلودگی غیرچسبیده (Non‑cemented Soiling):

    شامل گردوغبار، شن، و ذرات سبک که اتصال ضعیفی به سطح شیشه دارند و به‌راحتی با باران یا شست‌وشوی ملایم حذف می‌شوند.

  • آلودگی چسبیده (Cemented Soiling):

    در اثر رطوبت محدود، مواد آلی یا واکنش‌های شیمیایی به سطح شیشه پنل می‌چسبد و حتی با باران یا تمیزکاری سبک نیز حذف نمی‌شود.

این نوع آلودگی به‌ویژه در اقلیم‌های فوق‌خشک با تابش بسیار بالا اهمیت فزاینده‌ای دارد.

151bbb51 671e 4b4e ace7 7e84ebdcc1a3 - تأثیر آلودگی چسبیده بر عملکرد پنل‌های خورشیدی | تجربه صحرای آتاکاما

روش تحقیق: ترکیب آزمایش میدانی و آزمایشگاهی

آزمایش‌های میدانی در صحرای آتاکاما

آزمایش‌های فضای باز در سکوی خورشیدی آتاکاما (PSDA) وابسته به دانشگاه آنتوفاگاستا انجام شد. در این بخش:

  • نمونه‌های شیشه PV با ابعاد 4×6 سانتی‌متر
  • نصب‌شده روی ماژول‌های فعال با زاویه شیب 20 درجه
  • جهت‌گیری رو به شمال
  • آنالیز پس از 2 روز، 1 هفته و 1، 2 و 3 ماه

ویژگی‌های آلودگی با آنالیز مورفولوژیکی، عنصری و ساختاری بررسی شد.

پایش عملکرد پنل خورشیدی

برای ارزیابی عملکرد، از دو سلول مرجع سیلیکونی کالیبره‌شده استفاده شد:

  • یک سلول روزانه تمیز می‌شد
  • سلول دیگر بدون شست‌وشو باقی می‌ماند

این روش امکان محاسبه دقیق افت توان ناشی از آلودگی را فراهم کرد.

1 s2.0 S0960148125024796 gr1 lrg 1200x8673 1 - تأثیر آلودگی چسبیده بر عملکرد پنل‌های خورشیدی | تجربه صحرای آتاکاما

شبیه‌سازی اقتصادی: زیان سالانه تا 93,800 دلار به ازای هر مگاوات

بر اساس مدل تجمع خطی آلودگی:

  • کاهش تولید انرژی: تا 9.8٪ در سال
  • خسارت اقتصادی: حدود 93,800 دلار به ازای هر MW در سال
  • شبیه‌سازی برای نیروگاه 1 مگاواتی سیلیکون کریستالی دوطرفه (Monofacial) انجام شد.

آزمایش‌های آزمایشگاهی: چرا تمیزکاری خشک کافی نیست؟

نتایج کلیدی تمیزکاری خشک و مرطوب

در آزمایشگاه مؤسسه ملی انرژی خورشیدی فرانسه (INES):

  • تمیزکاری خشک، عملکرد اولیه پنل را ظاهراً بازیابی می‌کند
  • اما ذرات چسبیده را کاملاً حذف نمی‌کند
  • باقی‌مانده‌ها به‌عنوان هسته‌های تبلور عمل کرده و باعث تسریع آلودگی مجدد می‌شوند

این اثر تجمعی، نگهداری آینده پنل‌ها را دشوارتر و پرهزینه‌تر می‌کند.

چرا شست‌وشوی مرطوب، راهکار بلندمدت است؟

با وجود:

  • هزینه عملیاتی بالاتر
  • کمبود شدید آب در آتاکاما

پژوهشگران تأکید می‌کنند که شست‌وشوی مرطوب (Wet Cleaning):

  • چسبندگی ذرات را به حداقل می‌رساند
  • از شکل‌گیری هسته‌های آلودگی جدید جلوگیری می‌کند
  • عملکرد نوری پنل را در بلندمدت پایدارتر نگه می‌دارد

اهمیت جهانی نتایج برای مناطق خشک و نیمه‌خشک

این تحقیق که در مجله Renewable Energy منتشر شده، تنها محدود به شیلی نیست. روش‌شناسی آن:

  • برای خاورمیانه، ایران، شمال آفریقا و مناطق کویری کاملاً قابل تعمیم است
  • راهنمایی عملی برای استراتژی نگهداری نیروگاه‌های خورشیدی در اقلیم خشک ارائه می‌دهد

آتاکاما؛ قطب خورشیدی آمریکای لاتین

  • بیش از 90٪ ظرفیت خورشیدی نصب‌شده شیلی در آتاکاما قرار دارد
  • ده‌ها نیروگاه بزرگ مقیاس در دهه اخیر به بهره‌برداری رسیده‌اند
  • این منطقه نمونه‌ای ایده‌آل برای مطالعه چالش‌های واقعی پنل‌های خورشیدی است

جمع‌بندی تخصصی آرا نیرو

آلودگی چسبیده یک چالش پنهان اما بسیار پرهزینه در نیروگاه‌های خورشیدی مناطق خشک است. انتخاب استراتژی صحیح شست‌وشو نه‌تنها مسئله فنی، بلکه تصمیمی اقتصادی و راهبردی در بهره‌برداری بلندمدت نیروگاه محسوب می‌شود.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

آرا نیرو شما را به اخبار روز دنیای انرژی‌های تجدید پذیر دعوت می‌کند:

باتری آهن–سدیم Inlyte | ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی با راندمان بالا

مطالعات ژئوتکنیک در پروژه نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگاواتی

وام احداث نیروگاه خورشیدی 1404: از قرارداد خرید تضمینی تا وام کم‌بهره صندوق امید

/0 دیدگاه ها/توسط

باتری آهن–سدیم Inlyte | ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی با راندمان بالا

باتری آهن–سدیم Inlyte با موفقیت آزمایش صنعتی شد | گامی مهم به‌سوی تولید انبوه در آمریکا از ۲۰۲۶

اثبات عملکرد نخستین سیستم باتری آهن–سدیم در مقیاس واقعی

استارتاپ آمریکایی Inlyte Energy اعلام کرد که نخستین سیستم باتری آهن–سدیم (Iron–Sodium Battery) در مقیاس کامل و آماده بهره‌برداری میدانی را با موفقیت در مرحله آزمایش پذیرش کارخانه (FAT) مورد ارزیابی قرار داده است. این آزمایش در مرکز صنعتی این شرکت در نزدیکی دربی (Derby) بریتانیا انجام شد و گام مهمی در جهت تجاری‌سازی ذخیره‌سازهای انرژی طولانی‌مدت (LDES) به شمار می‌رود.

بزرگ‌ترین سلول‌ها و ماژول‌های باتری سدیم–کلرید فلزی Inlyte در جهان

به گفته Inlyte، سیستم آزمایش‌شده شامل بزرگ‌ترین سلول‌ها و ماژول‌های باتری سدیم کلرید فلزی (Sodium Metal Chloride) ساخته‌شده تا امروز در سطح جهان است.

هر ماژول این سامانه توانایی ذخیره بیش از ۳۰۰ کیلووات‌ساعت انرژی را دارد که آن را به گزینه‌ای جدی برای پروژه‌های شبکه برق، انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی بلندمدت تبدیل می‌کند.

تأیید عملکرد توسط یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های انرژی آمریکا

آزمایش کارخانه‌ای این سیستم با حضور نمایندگان Southern Company – یکی از بزرگ‌ترین تأمین‌کنندگان انرژی در ایالات متحده – انجام شد.

نتایج این تست:

  • عملکرد فنی سامانه
  • یکپارچگی سلول‌ها با اینورتر و الکترونیک کنترلی
  • آمادگی برای نصب میدانی

را به‌طور رسمی تأیید کرد.

Inlyte این دستاورد را نقطه عطفی کلیدی برای ورود به فاز تجاری عنوان کرده است.

راندمان بالا؛ رقابت مستقیم با باتری‌های لیتیوم‌یون

در جریان تست کارخانه‌ای، باتری آهن–سدیم Inlyte موفق به ثبت:

  • ۸۳٪ راندمان رفت‌وبرگشت (Round-trip Efficiency)
  • شامل مصرف تجهیزات جانبی (Auxiliaries)

شد؛ عددی که:

  • قابل رقابت مستقیم با باتری‌های لیتیوم‌یون
  • و به‌مراتب بالاتر از محدوده ۴۰ تا ۷۰ درصد متداول در سایر فناوری‌های ذخیره‌سازی طولانی‌مدت انرژی

است.

برنامه‌ریزی شده است که این سیستم در اوایل سال ۲۰۲۶ در سایت تست ذخیره‌سازی انرژی Southern Company در آلابامای آمریکا نصب و بهره‌برداری شود.

چرا باتری آهن–سدیم اهمیت دارد؟

فناوری باتری Inlyte بر پایه معماری شناخته‌شده باتری سدیم–کلرید فلزی توسعه یافته و از مواد اولیه فراوان و ارزان‌قیمت مانند سدیم و آهن استفاده می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی این شیمی باتری:

  • مناسب برای چرخه‌کاری روزانه با زمان ۴ تا ۱۰ ساعت
  • اقتصادی برای ذخیره‌سازی بسیار طولانی‌مدت (۲۴ ساعت و بیشتر)
  • ایمنی بالاتر نسبت به باتری‌های لیتیومی
  • هزینه ساخت به‌مراتب پایین‌تر

جایگزینی نیکل با آهن؛ جهش اقتصادی Inlyte

باتری‌های سدیم–کلرید فلزی نخستین بار در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ برای خودروهای برقی توسعه یافتند، اما هزینه بالا و محدودیت مقیاس تولید مانع تجاری‌سازی گسترده آن‌ها شد.

نوآوری کلیدی Inlyte:

  • جایگزینی نیکل گران‌قیمت با آهن ارزان و در دسترس
  • حفظ مشخصات عملکردی فناوری اصلی
  • کاهش چشمگیر هزینه تولید و امکان مقیاس‌پذیری صنعتی

دوام عالی: ۲۰ سال عمر مفید با ۷۰۰۰ سیکل کاری

هرچند در گذشته شیمی سدیم–آهن کلرید با چالش‌هایی در طول عمر چرخه‌ای مواجه بود، Inlyte در دسامبر ۲۰۲۴ از یک دستاورد مهم خبر داد:

  • عبور از ۷۰۰ سیکل شارژ–دشارژ بدون افت ظرفیت قابل اندازه‌گیری
  • دستیابی به ۹۰٪ راندمان رفت‌وبرگشت
  • انجام تست‌ها در بازه‌ای بیش از یک سال

بر اساس این داده‌ها، عمر مفید باتری‌های Inlyte:

  • حداقل ۷۰۰۰ سیکل
  • یا حدود ۲۰ سال

برآورد می‌شود؛ رقمی کاملاً قابل مقایسه با باتری‌های سنتی سدیم–نیکل کلرید، اما با کسری از هزینه.

حرکت به‌سوی تولید انبوه در آمریکا

پس از اثبات آمادگی فناوری، Inlyte در مسیر تولید و تجاری‌سازی در ایالات متحده قرار گرفته است:

  • انتخاب نهایی محل نخستین کارخانه تولید داخلی: در حال انجام
  • شروع تولید: ۲۰۲۶
  • همکاری راهبردی با HORIEN Salt Battery Solutions
  • آغاز ارسال تجاری محصولات: ۲۰۲۷

این همکاری، ظرفیت تولید صنعتی HORIEN را با توانمندی Inlyte در یکپارچه‌سازی سیستم‌های ذخیره انرژی ترکیب می‌کند.

جمع‌بندی | باتری آهن–سدیم؛ رقیبی جدی برای لیتیوم در ذخیره‌سازی بلندمدت

موفقیت Inlyte در آزمایش مقیاس کامل، نشان می‌دهد که باتری‌های آهن–سدیم می‌توانند به یکی از کلیدی‌ترین فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی شبکه‌محور در دهه آینده تبدیل شوند؛ به‌ویژه برای:

  • نیروگاه‌های خورشیدی و بادی
  • شبکه‌های برق با نیاز به ذخیره‌سازی طولانی‌مدت
  • پروژه‌های کربن‌زدایی با هزینه پایین‌تر

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

آرا نیرو شما را به اخبار روز دنیای انرژی‌های تجدید پذیر دعوت می‌کند:

نسل جدید محافظ تابشی پنل‌های خورشیدی فضایی

احداث کارخانه ۲۰ گیگاواتی ویفر سیلیکونی در اسپانیا

سلول خورشیدی پروسکایت؛ فناوری‌ای که ژاپن با آن دنیا را شگفت‌زده کرد!

محصولات آرانیرو : 

باتری خورشیدی RITAR لیتیومی 10 کیلووات مدل GE-W10KWH-51.2V

/0 دیدگاه ها/توسط

نسل جدید محافظ تابشی پنل‌های خورشیدی فضایی

شیشه با پوشش اکسید روی آلاییده‌شده با آلومینیوم (AZO)؛ نسل جدید محافظ تابشی پنل‌های خورشیدی فضایی

مقدمه: چالش تابش در پنل‌های خورشیدی فضایی

پنل‌های خورشیدی مورد استفاده در فضا، برخلاف سامانه‌های زمینی، به‌طور مداوم در معرض تابش‌های پرانرژی الکترونی و یونیزان قرار دارند. این تابش‌ها می‌توانند با ایجاد نقص‌های ساختاری در سلول خورشیدی، موجب افت راندمان، ناپایداری عملکرد و کاهش عمر مفید ماژول‌های فتوولتائیک فضایی شوند.

به همین دلیل، استفاده از شیشه‌های محافظ (Cover Glass) با قابلیت محافظت تابشی بالا، یکی از الزامات کلیدی در طراحی پنل‌های خورشیدی ماهواره‌ای و فضایی محسوب می‌شود. اخیراً، پژوهشگران کره‌جنوبی راهکار نوآورانه‌ای را معرفی کرده‌اند که می‌تواند تحولی در این حوزه ایجاد کند.

معرفی فناوری جدید: شیشه کوارتز با پوشش AZO

تیمی از پژوهشگران کره‌جنوبی به رهبری مؤسسه فناوری الکترونیک کره (KETI) موفق به توسعه شیشه‌ای شده‌اند که با استفاده از لایه نازک اکسید روی آلاییده‌شده با آلومینیوم (Aluminum-Doped Zinc Oxide – AZO)، توان محافظت مؤثرتری در برابر تابش الکترونی ارائه می‌دهد.

طبق گزارش منتشرشده در مجله معتبر RSC Advances، این شیشه پوشش‌داده‌شده می‌تواند به‌عنوان جایگزینی پیشرفته برای شیشه‌های فضایی سنتی آلاییده با سریم مورد استفاده قرار گیرد.

«نتایج ما نشان می‌دهد شیشه کوارتز پوشش‌داده‌شده با AZO می‌تواند به‌عنوان یک لایه محافظ تابشی مؤثر برای ماژول‌های خورشیدی فضایی عمل کند و دوام آن‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش دهد.»

— دکتر یونگ‌هوان لی، نویسنده مسئول پژوهش

چرا AZO؟ مزایای اکسید روی آلاییده‌شده با آلومینیوم

پژوهشگران در این پروژه، به‌جای استفاده از پوشش‌های رایج، سراغ اکسیدهای رسانای شفاف (TCO) رفتند و در نهایت AZO را به‌عنوان گزینه منتخب برگزیدند.

مهم‌ترین دلایل انتخاب AZO:

  • ✅ شفافیت اپتیکی بالا (عدم کاهش عبور نور)
  • ✅ رسانایی الکتریکی مناسب
  • ✅ هزینه کمتر نسبت به مواد کمیاب
  • ✅ قابلیت کاهش تجمع بارهای الکتریکی فضایی
  • ✅ کاهش احتمال تخلیه الکترواستاتیکی (ESD)

یکی از نکات کلیدی این پژوهش آن است که پوشش AZO، علاوه بر محافظت تابشی، با تخلیه مؤثر بارهای الکتریکی انباشته‌شده، از ایجاد میدان‌های الکتریکی موضعی و تخلیه ناگهانی (ESD) جلوگیری می‌کند؛ مشکلی رایج در فضا.

مقایسه روش‌های پس‌پردازش لایه AZO

در این تحقیق، دو روش پس‌پردازش برای بهبود خواص لایه AZO مورد بررسی قرار گرفت:

  1. تیمار فرابنفش (UV Treatment)
  2. آنیل حرارتی (Thermal Annealing)

نمونه‌های بررسی‌شده:

  • شیشه کوارتز بدون پوشش
  • AZO بدون پس‌پردازش
  • AZO تیمار شده با UV
  • AZO آنیل حرارتی‌شده

نتایج کلیدی آزمایش‌ها:

  • آنیل حرارتی:
    • حذف مؤثر ترکیبات آلی و حلال‌های باقی‌مانده
    • افزایش بلورینگی لایه AZO (تبدیل ساختار آمورف به کریستالی)
    • عملکرد بهتر در محافظت در برابر تابش الکترونی

عملکرد تابشی: نتایج آزمایش با پرتو الکترونی

برای ارزیابی عملکرد محافظتی، نمونه‌ها در معرض تابش الکترونی با شرایط زیر قرار گرفتند:

  • انرژی الکترون: 1.2 MeV
  • چگالی شار (Fluence):1×10151 \times 10^{15} تا 3×10153 \times 10^{15} الکترون بر سانتی‌متر مربع

نتیجه بسیار مهم:

شیشه کوارتز پوشش‌داده‌شده با AZO آنیل‌شده حرارتی، عملکرد محافظتی به‌مراتب بهتر از شیشه کوارتز ساده نشان داد و میزان نفوذ و آسیب تابشی به‌طور محسوسی کاهش یافت.

تست عملی روی ماژول خورشیدی فضایی III-V

برای بررسی کاربرد واقعی، پژوهشگران این شیشه را در یک ماژول خورشیدی فضایی با سلول‌های III-V (فناوری 4G32C) و سطح 30 سانتی‌متر مربع به‌کار گرفتند.

نتایج پس از تابش الکترونی:

  • ✅ ماژول با شیشه AZO:
    • افت راندمان تبدیل توان: 2.37٪
  • ❌ ماژول با شیشه کوارتز معمولی:
    • افت راندمان تبدیل توان: 4.18٪

این اختلاف نشان می‌دهد که استفاده از AZO می‌تواند تقریباً 40٪ کاهش افت عملکرد را نسبت به شیشه‌های معمولی فراهم کند.

قابلیت تولید صنعتی و مقیاس‌پذیری

یکی از دغدغه‌های اصلی فناوری‌های پیشرفته فضایی، امکان تولید در مقیاس صنعتی است.

خبر خوب این‌که لایه AZO در این تحقیق با روش Spray Coating اعمال شده است.

مزایای روش اسپری:

  • ✅ سازگار با پوشش‌دهی سطوح بزرگ
  • ✅ یکنواختی بالا
  • ✅ مناسب برای تولید انبوه
  • ✅ هزینه کمتر نسبت به روش‌های خلأ

به گفته دکتر لی، این تیم موفق شده پوشش‌های یکنواختی روی شیشه‌هایی با ابعاد بیش از 30×30 سانتی‌متر ایجاد کند؛ ابعادی که کاملاً برای ماژول‌های فضایی کاربردی است.

آینده پنل‌های خورشیدی فضایی: سبک‌تر، منعطف‌تر، بادوام‌تر

گروه تحقیقاتی KETI هم‌اکنون روی نسل بعدی ماژول‌های فتوولتائیک فضایی تمرکز کرده است که اهداف زیر را دنبال می‌کنند:

  • 🔹 کاهش وزن کلی ماژول
  • 🔹 کاهش حجم برای پرتاب ارزان‌تر
  • 🔹 افزایش انعطاف‌پذیری و قابلیت استقرار (Deployable)
  • 🔹 استفاده از پوشش‌های مقاوم‌تر در برابر تابش

این ویژگی‌ها می‌توانند هزینه مأموریت‌های فضایی را به‌طور چشمگیری کاهش داده و بهره‌وری انرژی در مدار را افزایش دهند.

جمع‌بندی: چرا این فناوری مهم است؟

پوشش AZO روی شیشه کوارتز، ترکیبی از شفافیت اپتیکی، رسانایی الکتریکی و محافظت تابشی را ارائه می‌دهد؛ ویژگی‌هایی که آن را به یک گزینه بسیار جذاب برای پنل‌های خورشیدی فضایی نسل آینده تبدیل کرده‌اند.

مزایای کلیدی AZO برای فتوولتائیک فضایی:

  • افزایش دوام و طول عمر پنل
  • کاهش افت راندمان در شرایط تابشی سخت
  • کاهش خطر تخلیه الکترواستاتیکی
  • مناسب برای تولید انبوه
  • پتانسیل استفاده در ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی و مأموریت‌های عمیق فضایی

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

/0 دیدگاه ها/توسط