نوشته‌ها

نقطه عطف انرژی خورشیدی: مقرون به صرفه، فراوان، در دسترس

 

داده‌ها نشان می‌دهند که انرژی خورشیدی در سراسر جهان رو به رشد است. آیا بشریت در حال ورود به عصری است که برای اولین بار در تاریخ خود، انرژی فراوانی در اختیار خواهد داشت؟

همبورگ – به‌ندرت در تاریخ بشر، یک فناوری به سرعت این‌چنین در سراسر سیاره گسترش یافته است: در آغاز هزاره، تقریباً هیچ‌کس از تابش خورشیدی برق تولید نمی‌کرد. اما اکنون، نیروگاه‌های فتوولتائیک همه جا دیده می‌شوند و ظرفیت جهانی آن‌ها به صورت نمایی در حال رشد است. در ۱۵ سال بین ۲۰۰۸ و ۲۰۲۳، ظرفیت جهانی زیرساخت‌های انرژی خورشیدی حدود صد برابر افزایش یافته است. براساس پیش‌بینی موسسه اندیشکده انرژی Ember مستقر در لندن، رشد ممکن است امسال نیز با سرعت مشابه ادامه یابد.

چشمگیرترین داده این است که تقریباً نیمی از تمام نیروگاه‌های خورشیدی جهان در چین واقع شده‌اند. این ابرقدرت آسیایی نقش مهمی در رونق خورشیدی ایفا می‌کند: نه تنها به طور فزاینده‌ای برای تأمین انرژی خود به انرژی خورشیدی متکی است، بلکه همچنین جهان را با ماژول‌های فتوولتائیک – با قیمت‌های پایین شکست‌ناپذیر، تا حدودی به لطف حمایت گسترده دولتی – تأمین می‌کند. هزینه‌های پایین‌تر، همراه با اهداف جهانی آب و هوا، محرک‌های اصلی این رونق هستند. آیا ما، بدون اینکه حتی متوجه شویم، به تازگی وارد عصر جدیدی شده‌ایم؟

اعداد و ارقام چشمگیر هستند. کارشناسان Ember تخمین می‌زنند که امسال ۵۹۳ گیگاوات ظرفیت خورشیدی جهانی به تولید سیاره اضافه خواهد شد. این تقریباً هزار برابر خروجی بزرگ‌ترین پارک خورشیدی آلمان در نزدیکی لایپزیگ است. در مقایسه با سال گذشته، ظرفیت اضافه شده سالانه ۲۹ درصد افزایش یافته است و در مقایسه با ۲۰۲۱، سه برابر شده است. “نیروگاه‌های خورشیدی مقادیر عظیمی از انرژی ارزان را به شبکه‌های برق جهان وارد می‌کنند”، به گفته یوان گراهام از Ember. و این انقلاب تازه آغاز شده است: “بسیاری از آفتابی‌ترین کشورهای جهان تاکنون سرمایه‌گذاری بسیار کمی در انرژی خورشیدی انجام داده‌اند. هنوز پتانسیل عظیمی وجود دارد.”

قیمت‌های نزولی، تقاضای رو به رشد

برای تحلیل خود، گراهام و همکارانش آمار رسمی نصب را از ۱۵ کشور مهم خورشیدی تا ماه ژوئیه ارزیابی و داده‌های خود را استخراج کردند. آن‌ها همچنین از آمار گمرک چین در مورد صادرات پنل‌های خورشیدی استفاده کردند. در حال حاضر، تقریباً کل جهان برای زیرساخت‌های خورشیدی به چین وابسته است. “فرض می‌کنیم که شش ماه پس از صادرات، حدود ۸۵ درصد از پنل‌ها نصب شده‌اند.”

نتیجه: رشد پویا. چنین رشد سریعی تنها به این دلیل ممکن است که هزینه‌های تولید به شدت کاهش یافته است. این امر همچنین به دلیل اقتصادهای مقیاس موسوم است: هرچه تعداد واحدها بیشتر باشد، هزینه تولید در هر واحد ارزان‌تر می‌شود. قیمت‌های ارزان‌تر، به نوبه خود، تقاضا را تولید می‌کنند – و تقاضا هرگز بالاتر نبوده است. طبق گفته موسسه Fraunhofer ISE، قیمت یک نیروگاه برق فتوولتائیک از سال ۲۰۰۶ تاکنون ۷۰ درصد کاهش یافته است. نتیجه: رشد پویا. اخیراً، مقدار انرژی خورشیدی تولید شده در سراسر جهان هر سه سال یک‌بار دو برابر شده است. با نرخ رشد فعلی، انرژی خورشیدی ممکن است در عرض ۱۸ سال ۶۴ درصد از تقاضای جهانی جهان را پوشش دهد.

u200bworkers installing solar panels on a roof - نقطه عطف انرژی خورشیدی: مقرون به صرفه، فراوان، در دسترس

ara1

داستان دست‌کم گرفتن

در گذشته، کارشناسان انرژی خورشیدی را به شدت دست‌کم گرفته بودند. در ابتدای سال ۲۰۲۲، آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی کرد که در سال ۲۰۲۴، افزایش ۲۳۲ گیگاواتی در سراسر جهان رخ خواهد داد. چنین پیش‌بینی‌ای در نیمه اول امسال از قبل فراتر رفته بود و تا پایان سال ۲۰۲۴، احتمالاً افزایش دو برابر خواهد شد.

اما شایان ذکر است که خورشیدی بیشتر لزوماً به معنای انرژی فسیلی کمتر نیست. “هیچ تردیدی وجود ندارد که انرژی خورشیدی دارای شتاب باورنکردنی است”، به گفته اوتمار ادنهوفر، مدیر و اقتصاددان ارشد موسسه تحقیقات تأثیر تغییرات آب و هوای پوتسدام. “اما تا زمانی که قیمت‌گذاری CO2 برای بیرون راندن سوخت‌های فسیلی از زنجیره تأمین نداشته باشیم، انقلاب خورشیدی نخواهیم داشت.”

کارشناسان انرژی مانند سیمون تاگلیاپیترا از اندیشکده بروکسل Bruegel معتقدند که حداقل ۱۰ سال دیگر طول خواهد کشید تا انرژی‌های تجدیدپذیر به پایه دائمی و ساختاری مصرف برق ما تبدیل شوند. نفت، گاز و زغال سنگ همچنان رهبر هستند – انرژی خورشیدی تنها ۱ درصد از تولید انرژی جهانی را در سال گذشته تشکیل می‌داد. رشد نمایی هرگز نمی‌تواند برای همیشه ادامه داشته باشد، در برخی مواقع هر منحنی صاف می‌شود.

اما تقریباً هیچ کارشناس انرژی فکر نمی‌کند که این نقطه برای انرژی خورشیدی قریب‌الوقوع باشد. “ماژول‌های خورشیدی ارزان هستند و قیمت آن‌ها همچنان کاهش خواهد یافت”، به گفته هانس کوئنیگ از شرکت مشاوره Aurora Energy Research. هند و سایر کشورها نیز برای استقلال از چین و ایجاد تولید خود وارد بازار می‌شوند.

کارآمد، اما زمان‌بر

اما یک مشکل اساسی وجود دارد: خورشید همیشه در زمان و مکانی که برق مورد نیاز است، نمی‌تابد. به همین دلیل است که هزینه‌های سیستم زمانی که به خورشیدی تکیه می‌کنیم افزایش می‌یابد. چنین هزینه‌هایی شامل نیروگاه‌هایی می‌شود که زمانی که خورشید نمی‌تابد برق تأمین می‌کنند – و باید به هیدروژن تبدیل شوند یا حتی از ابتدا ساخته شوند. یا خطوط برق بزرگ که انرژی خورشیدی را به جایی که مورد نیاز است هدایت می‌کنند. استرالیا، به عنوان مثال، در حال برنامه‌ریزی بزرگ‌ترین مزرعه خورشیدی جهان است و می‌خواهد برق سبز را از طریق یک کابل زیر آب هزاران کیلومتر طول به سنگاپور عرضه کند که از آن برای رفع نیازهای برق خود استفاده خواهد کرد. تمام این پروژه‌ها گران، زمان‌بر و در بین شهروندان محبوب نیستند. “انرژی خورشیدی از نظر هزینه‌های تولید در حال حاضر رقابتی است، اما ادغام آن در شبکه کنونی و دست و پا گیر گران است”، به گفته تاگلیاپیترا، کارشناس انرژی از Bruegel.

بخش رو به رشدی از برق در پاکستان مستقیماً از پشت‌بام‌ها می‌آید. انرژی خورشیدی همچنین می‌تواند تا زمان نیاز در باتری‌ها ذخیره شود و قیمت باتری‌ها با سرعتی مشابه ماژول‌های خورشیدی کاهش یافته است. برعکس، می‌توان مصرف انرژی را با ساعات آفتاب تنظیم کرد، اما این نیازمند مشوق‌های قیمتی برای مصرف‌کنندگان است. در بازار انرژی، برق اکنون اغلب در ظهر بسیار ارزان یا حتی رایگان است، اما کاربران نهایی معمولاً قیمت ثابتی در هر کیلووات ساعت پرداخت می‌کنند. این سیستم به آرامی در حال تطبیق است و تعرفه‌های برق انعطاف‌پذیر سال آینده در آلمان معرفی خواهد شد. با این حال، مدتی طول خواهد کشید تا شهروندان و شرکت‌ها با این موضوع سازگار شوند.

مثال پاکستان نشان می‌دهد که چگونه انرژی خورشیدی در حال متحول کردن بازار است. در پاکستان، مصرف برق در عرض دو سال ۱۰ درصد کاهش یافت، در حالی که اقتصاد همچنان رشد کرد. برای اقتصاددانان، این غیرقابل تصور است. اما این اتفاق در حال رخ دادن است و برای یک دلیل ساده: بخش رو به رشدی از برق در پاکستان دیگر از طریق شبکه جریان نمی‌یابد، بلکه مستقیماً از پشت‌بام‌ها می‌آید. این کشور اکنون سومین واردکننده بزرگ ماژول‌های خورشیدی چینی در جهان است – نتیجه بحران انرژی سال ۲۰۲۲. “دولت‌ها در سراسر جهان متوجه می‌شوند که سرمایه‌گذاری در انرژی خورشیدی تأمین انرژی آن‌ها را ایمن‌تر می‌کند”، به گفته روپرت وی، کارشناس انرژی از موسسه اندیشه‌ اقتصادی جدید در دانشگاه آکسفورد.

u200bpeople work at the shichengzi photovoltaic power station in hami city northwest china september 2024 - نقطه عطف انرژی خورشیدی: مقرون به صرفه، فراوان، در دسترس

ara2

 تغییر موازنه قدرت

 

توسعه‌هایی مانند آنچه در پاکستان یا هند می‌بینیم نشان می‌دهند که گذار به خورشیدی همچنین می‌تواند موازنه قدرت ژئوپلیتیک را تغییر دهد. البته نه بلافاصله، به گفته راینر کوئیزوو، که در مورد پیامدهای ژئوپلیتیک تحول انرژی و صنعتی در مرکز هلمهولتز پوتسدام تحقیق می‌کند. او تأکید می‌کند که کشورهای صادرکننده نفت و گاز همچنان در سال‌های آینده درآمد خوبی کسب خواهند کرد. “اما در درازمدت، تغییر به خورشیدی و بادی می‌تواند موازنه قدرت را تغییر دهد.”

ناگهان، کشورهایی مانند الجزایر، مکزیک و کلمبیا روی نقشه سیاسی قرار دارند زیرا تولیدکنندگان بالقوه هیدروژن سبز هستند. کسانی که می‌توانند انرژی خورشیدی زیادی برداشت کنند، می‌توانند آن را به عنوان هیدروژن ذخیره و در سراسر جهان، مثلاً به اروپا، حمل کنند. “خلاصه اینکه رقابت بیشتری خواهد بود، زیرا تعداد کشورهایی که هیدروژن سبز تولید می‌کنند بیشتر از کشورهایی خواهد بود که نفت و گاز صادر می‌کنند”، به گفته کوئیزوو، “و مکان‌های صنعتی در حال تغییر هستند: دور شدن از مناطقی که انرژی سبز کمی تولید می‌کنند.” متأسفانه، این امر در مورد آلمان نیز صدق می‌کند.

چین کلیدی خواهد بود

در حال حاضر مشخص است که ایالات متحده و چین پیشرو این تغییر خواهند بود. واشنگتن سال‌ها پیش با تکیه بر تولید گاز کشور توانست از واردات انرژی مستقل شود. و بعید است که این تغییر در دنیای بدون فسیل تغییر کند: “چین و ایالات متحده فضای کافی برای نیروگاه‌های بادی و خورشیدی دارند و می‌توانند خود را با انرژی تأمین کنند”، به گفته کوئیزوو. اروپا (و به‌ویژه قدرت صنعتی آن، آلمان) باید تصمیم بگیرد که کدام بخش‌های صنعتی را می‌خواهد فعال نگه دارد و برای کمک به گذار آن‌ها سرمایه‌گذاری زیادی انجام دهد.

یک بار دیگر چین – مهم‌ترین تولیدکننده ماژول‌های خورشیدی و بزرگ‌ترین صادرکننده – نقش کلیدی در این بازنگری ایفا خواهد کرد. از آنجایی که رژیم اقتدارگرا اغلب مورد انتقاد قرار می‌گیرد، چه به دلیل نقض حقوق بشر یا به دلیل رقابت ناعادلانه، بسیاری نگران وابستگی بیش از حد به فناوری چینی هستند.

با این حال، روپرت وی، کارشناس انرژی، خواستار یک رویکرد عمل‌گرا است و امیدوار است که در میان‌مدت کشورهای بیشتری شروع به تولید ماژول‌ها با هزینه پایین کنند: “چه چیزی بدتر است: نصب یک ماژول خورشیدی از چین هر ۲۰ سال یک بار، یا وابستگی دائمی به واردات نفت و گاز از روسیه و سایر مناطق تحت حکومت خودکامه؟”

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله worldcrunch

 

دریا پوشیده شده از انرژی: این اختراع شما را شگفت‌زده خواهد کرد

در قلب گذار انرژی، آن‌ها موفق شده‌اند دریا را برای تولید انرژی بپوشانند. شرکتی در این بخش، اختراعی را راه‌اندازی کرده است که حتی با سونامی‌ها نیز کار می‌کند، اما می‌تواند چیزی غیرمنتظره تولید کند.

از زمان آشکار شدن ردپای بالای زیست‌محیطی سوخت‌های فسیلی، جهان به شدت در جستجوی اشکال جدید انرژی بوده است. در این زمینه، ما شاهد اشکال شگفت‌انگیزی از انرژی، مانند این گل لاله که می‌تواند در سرعت 200 کیلومتر در ساعت انرژی تولید کند، بوده‌ایم.

اگرچه صحبت‌های زیادی در مورد نیاز به جایگزینی سوخت‌های فسیلی با منابع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد، گذار انرژی فراتر از یک اقتصاد بدون کربن است. در سال 2015، تمام کشورها توافق تاریخی را امضا کردند که در آن موافقت کردند با تغییرات آب و هوا مبارزه کنند، توافق پاریس. اجرای این توافق نیازمند گذار به یک مدل پایدارتر است که ستون‌های آن اقتصاد چرخشی، بهره‌وری انرژی، ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر، استفاده از سوخت‌های مصنوعی و ایجاد تحرک الکتریکی، از جمله موارد دیگر، هستند.

هدف اصلی این تغییر، تبدیل سیستم انرژی، ترویج استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، اقتصاد چرخشی و سایر روش‌های کاهش انتشار آلاینده‌ها است. این تلاش می‌کند تا آگاهی در مورد مصرف انرژی مسئولانه و پایدار را افزایش دهد، علاوه بر تقویت دستورالعمل‌های بهره‌وری انرژی از طریق برق‌رسانی و دیجیتالی‌سازی در تمام فرآیندها و بخش‌های اقتصاد.

دریا اکنون با انرژی پوشیده شده است: این اختراع شما را شگفت‌زده خواهد کرد

شرکت ایتالیایی Saipem، XolarSurf را راه‌اندازی کرده است که اولین نمونه اولیه شناور خورشیدی ماژولار طراحی شده برای کار در محیط‌های دریایی شدید، مانند امواج تا ارتفاع 8 متر، است. این یک راه حل ماژولار ایجاد شده برای مقابله با شرایط شدید دریایی است. این توسط شرکت Moss Maritime، زیرمجموعه نروژی Saipem، به همراه سازنده محلی Kystteknikk و سایر پیمانکاران فرعی توسعه داده شد.

این راه‌اندازی در امکانات Kystteknikk در جزیره Frøya در Dyrvik، نروژ، “خانه” نمونه اولیه برای یک سال انجام شد تا عملکرد و ظرفیت تولید آن را تجزیه و تحلیل کند. XolarSurf طوری طراحی شده است که بتواند امواج تا ارتفاع 8 متر را تحمل کند. این قابلیت آن را به اولین نمونه اولیه تمام مقیاس تبدیل می‌کند که چنین آزمایش‌های شدیدی را انجام می‌دهد. یک نقطه عطف واقعی برای نشان دادن فناوری و هموار کردن مسیر برای تجاری‌سازی آن در مقیاس بزرگ.

راه حل تکنولوژیکی XolarSurf امکان تولید برق از پنل‌های خورشیدی نصب شده بر روی سکوهای شناور را فراهم می‌کند که به طور خاص برای تحمل شرایط سخت دریایی طراحی شده‌اند. ماژولار بودن یکی از برجسته‌ترین عوامل آن است، زیرا به توسعه “جزایر” تشکیل شده توسط چندین شناور کوچک اجازه می‌دهد. پنل‌های فتوولتائیک (PV) بر روی آن‌ها نصب می‌شوند.

هر یک از این شناورها ظرفیت لازم برای تولید بین 35 تا 45 کیلووات بر متر مربع توان نصب شده را دارند. این تعداد بسته به شرایط محیطی و اندازه پنل‌ها متفاوت است. این پروژه پس از سال‌ها تحقیق، توسعه و آزمایش‌های دقیق تجزیه و تحلیل شده است.

انرژی دریایی غلبه می‌کند: این اختراعی است که نوید می‌دهد بخش انرژی را متحول هیبکند

از جمله مزایای برجسته XolarSurf، توانایی آن در ادغام شدن در پروژه‌های تجدیدپذیر هیبریدی، مانند مزارع بادی دریایی ثابت یا شناور، است. اجرای قطعی آن می‌تواند یک قبل و بعد در بخش انرژی باشد، زیرا می‌تواند انرژی را از مکان‌هایی که زمین کافی برای اجرای سایر اشکال انرژی‌های تجدیدپذیر، مانند نصب پنل‌های خورشیدی سنتی، ندارند، بهره‌برداری کند.

به طور خلاصه، پوشاندن دریا با انرژی خورشیدی شناور می‌تواند راه حل برای انسان‌ها باشد تا خود را با انرژی تأمین کنند و به تدریج از وابستگی خود به سوخت‌های فسیلی خلاص شوند. اگر می‌خواهید درباره این نوع انرژی بیشتر بدانید، فقط مقاله ویژه ما را در مورد آن مشاهده کنید. ما هر آنچه نیاز دارید بدانید را به شما می‌گوییم.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله ecoticias

 

بازیافت پنل خورشیدی: سقف شیشه‌ای

انجمن صنعت اروپا PV Cycle تخمین می‌زند که یک سایت خورشیدی 10 مگاواتی در نهایت 700 تن مواد زائد تولید خواهد کرد. به طور فزاینده‌ای روشن می‌شود که ماژول‌های خورشیدی فتوولتائیک (PV) نیاز به پروتکل‌های پایان عمر دارند – برای تکنولوژی و پردازش مواد و محیط نظارتی.

بیشتر دستاوردهای آسان برای بازیافت ماژول PV قبلاً انجام شده است. موادی مانند آلومینیوم یا فولاد مورد استفاده برای فریم‌های ماژول و مس مورد استفاده در سیم‌کشی می‌توانند به راحتی از یک پنل جدا شوند و بازارهای بازیافت خوبی دارند. ماژول‌ها می‌توانند در تاسیسات الکترونیکی یا سایر تاسیسات بازیافت خرد شوند و مواد مختلف بازیابی شوند.

در حالی که این نوع فرآیندها ماژول‌های پایان عمر را از محل دفن زباله دور نگه می‌دارند، منجر به کاهش کیفیت مواد بازیابی شده و احتمال کمی برای رسیدن به سطوح خلوص مورد نیاز برای بازگشت به یک ماژول خورشیدی جدید یا هر کاربرد با ارزش دیگری می‌شوند – طولانی شدن خط اما عدم ایجاد دایره مورد نظر. غول تولید ماژول Longi تأیید می‌کند که قبلاً از آلومینیوم بازیافتی برای فریم‌های خود استفاده می‌کند اما ادغام سایر مواد بازیافتی در زنجیره تأمین خود را یک چالش بزرگ می‌داند.

برای نگه داشتن مواد پنل خورشیدی در گردش به طور نامحدود، نیاز به درمان تخصصی است، نه پردازش آنها با سایر زباله‌ها. در اتحادیه اروپا، زباله‌های ماژول PV در حال حاضر تحت دستورالعمل تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی زائد (WEEE) تنظیم می‌شوند. جان کلینکه، مدیر اجرایی PV Cycle، در گزارش سالانه 2023 این انجمن نوشت: “دستورالعمل WEEE مناسب برای پنل‌های فتوولتائیک نیست. PV Cycle طرفدار یک قانون اختصاصی است که فقط با تمام تجهیزات انرژی تجدیدپذیر سروکار دارد.”

چنین قانونی برای اطمینان از رسیدن ماژول‌ها به بازیافت‌کنندگان مناسب حیاتی خواهد بود. با این حال، از نظر فناوری، پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای از سوی شرکت‌های اروپایی در زمینه جایگزینی خرد کردن با فرآیندی بهتر برای جداسازی مواد وجود دارد.

ولفرام پالیتزچ، مدیرعامل شرکت بازیافت خورشیدی آلمانی Luxchemtech، گفت: «ما به طور طبیعی سعی می‌کنیم تمام اجزای یک ماژول را جدا کنیم و دوباره استفاده کنیم و متوجه شده‌ایم که خرد کردن و مرتب‌سازی بعدی غیرعملی است.» «درصد مشخصی از مراحل فرآیند نیز باید از نوع شیمیایی باشد. فرآیندهای مکانیکی به تنهایی در نهایت محصولات خالصی تولید نمی‌کنند.»

بازیافت‌کننده PV فرانسوی ROSI اولین مرکز خود را در گرونوبل در سال 2023 افتتاح کرد. اکنون در حال برنامه‌ریزی برای یک سایت دوم در شمال اسپانیا است که انتظار می‌رود در اوایل سال 2025 راه‌اندازی شود و با Luxchemtech و شرکای خود همکاری نزدیکی دارد تا وارد بازار آلمان شود. ROSI به جای خرد کردن، از یک فرآیند پیرولیز – گرم کردن در محیط کم اکسیژن – برای تجزیه پوشش پلیمری که یک ماژول را در کنار هم نگه می‌دارد و سپس می‌تواند به طور بسیار موثرتر و تمیزتر شیشه و سلول‌های سیلیکونی را جدا کند، استفاده می‌کند.

شیشه خورشیدی

از آنجا که شیشه بزرگ‌ترین سهم حجمی مواد در یک ماژول PV را تشکیل می‌دهد، شیشه یک پیروزی بزرگ برای تولیدکنندگان خورشیدی خواهد بود – ROSI تخمین می‌زند که حدود 70% از مواد پردازش شده در مرکز گرونوبل خود شیشه است. همچنین یک بازار خوب برای مواد شیشه بازیافتی وجود دارد که به دلیل صرفه‌جویی بالقوه انرژی در مقایسه با پردازش مواد اولیه شیشه، برای تولیدکنندگان جذاب است. با این حال، الزامات دقیق کیفیت و شفافیت شیشه خورشیدی، پردازش مواد بازیافتی به سطح مورد نیاز را چالش‌برانگیز می‌کند. ROSI در سال 2024 پیشرفت‌های زیادی در این زمینه داشته است و می‌گوید که الزامات کیفیت برای خورشیدی نیز می‌تواند هنگام کار با سایر تولیدکنندگان شیشه یک مزیت باشد.

“مزیت شیشه خورشیدی این است که باید بسیار شفاف باشد”، دامیان لتورت، مدیر تجاری ROSI، گفت. “بنابراین به شرط اینکه بتوانید آن را به خوبی جدا کنید، کیفیت شیشه بازیافتی که می‌توانیم عرضه کنیم بسیار بسیار خوب است.”

نقره و سیلیکون

سلول‌های سیلیکونی هدف بعدی بزرگ هستند و به ویژه به دلیل محتوای نقره خود برای بازیافت‌کنندگان جذاب هستند. در اینجا نیز، دور شدن از خرد کردن مفید است. پالیتزچ گفت که خرد کردن و پردازش بیشتر، سیلیکون را با خلوص حدود 80% تولید کرده است. او گفت: “اما خلوص 80% برای بسیاری از کاربردهای سیلیکون به سادگی جالب نیست.”

نه به پنل خورشیدی و توربین بادی!
فقط درخت انرژی‌زا ائرولیف

وقتی اختراعات بزرگ سرخط خبرها می‌شوند، می‌دانید که اتفاق بزرگی در شرف وقوع است. شرکت فناوری سبز نیو ورلد ویند اعلام کرده است که توربین میکرو منحصر به فردی به شکل برگ می‌فروشد که می‌تواند هر نوع بادی را جذب کند و در هر زمان از روز انرژی تولید کند. این شرکت این اختراع را ائرولیف می‌نامد و می‌گوید که می‌تواند انرژی نامحدودی برای خانه یا کسب‌وکار شما تولید کند.

توربین‌های بادی غول‌پیکر برای خانه‌ها عملی نیستند، بنابراین دانشمندان پشت این اختراع جدید مشکل را برطرف کردند.

انرژی باد و خورشید دو منبع اصلی برق تجدیدپذیر هستند. در حال حاضر، اکثر پروژه‌های انرژی باد دارای توربین‌های غول‌پیکری هستند که می‌توانند به اندازه 262 فوت عرض داشته باشند. توربین‌های غول‌پیکر برق زیادی تولید می‌کنند و برای تامین برق شبکه‌های برق استفاده می‌شوند، اما برای استفاده افراد عملی نیستند. دانشمندان که ائرولیف را توسعه دادند، این مشکل را برطرف کردند.

ائرولیف یک توربین میکرو است که به شکل یک بیضی عمودی است. توربین به رنگ سبز است که باعث می‌شود شبیه برگ به نظر برسد. هر محصول ائرولیف می‌تواند در اندازه متفاوت باشد، با میانگین حدود 105 سانتی‌متر قد. این باعث می‌شود که نمایه توربین‌های ائرولیف بسیار کوچکتر از یک توربین بادی سنتی باشد. اندازه جمع و جور برای استفاده در اطراف خانه‌ها و کسب‌وکارها و در پارک‌های عمومی مناسب است.

ائرولیف از یک طراحی نوآورانه برای تبدیل انرژی باد پاک به واقعیت برای صاحبان خانه‌ها و کسب‌وکارها استفاده می‌کند.

توربین ائرولیف روی یک محور عمودی می‌چرخد. این طراحی منحصر به فرد به توربین میکرو اجازه می‌دهد تا انواع مختلف باد را در تنظیمات مختلف، از جمله در محیط‌های شهری و روستایی جذب کند. توربین‌های ائرولیف حتی می‌توانند نسیم‌های ملایم را به انرژی تبدیل کنند. برخی از مزایای دیگر ائرولیف عبارتند از:

* تقریباً کاملاً بی‌صدا
* سایه تقریباً هیچ می‌اندازد
* برای حیوانات دوستانه است
* باد آشفته و لامینار را جذب می‌کند
* 100% قابل بازیافت است

هر توربین ائرولیف می‌تواند به طور مستقل بچرخد، اما این دستگاه‌ها زمانی که مانند برگ‌های یک درخت کنار هم چیده شوند، موثرتر هستند. نیو ورلد ویند می‌خواهد صاحبان خانه‌ها، کسب‌وکارها و دولت‌های شهری نصب درختان ائرولیف را برای تولید برق برای استفاده عمومی و خصوصی در نظر بگیرند. یک درخت ائرولیف می‌تواند یک ایستگاه شارژ خودرو برقی یا مجموعه‌ای از چراغ‌های بیرونی در یک پارکینگ را تامین کند. این شرکت حتی یک مدل ترکیبی درخت ائرولیف را با پنل‌های خورشیدی مینی متصل به هر توربین میکرو می‌سازد که بهترین هر دو نوع فناوری انرژی سبز را ترکیب می‌کند.

موفقیت ائرولیف ثابت می‌کند که جهان می‌تواند اعتیاد خود به سوخت‌های فسیلی را پایان دهد و از آینده‌ای پاک لذت ببرد.

انسان‌ها بسیار مبتکر هستند. با تحقیق و توسعه کافی، پروژه‌هایی مانند ائرولیف می‌توانند واقعاً شروع شوند. نیو ورلد ویند ائرولیف را به عنوان یکی از بسیاری از راه‌حل‌های عملی برای تغییر به انرژی سبز می‌بیند. موفقیت ائرولیف ثابت می‌کند که جدا شدن از سوخت‌های فسیلی به عنوان منبع اصلی برق امکان‌پذیر است. این انتقال آسان نخواهد بود، اما پروژه‌هایی که ارزش زیبایی‌شناختی را با فناوری موثر ترکیب می‌کنند، احتمالاً محبوبیت بیشتری در بین عموم دارند.

درختان ائرولیف در حال حاضر در مکان‌های مختلفی مانند فرانسه، دانمارک، آندورا، امارات متحده عربی و ایالات متحده استفاده می‌شوند. با افزایش سرعت شرکت، امیدوار است که درختان ائرولیف را برای صاحبان خانه‌ها و کسب‌وکارها قابل دسترسی کند. هدف کمک به مردم برای تکمیل استفاده خود از شبکه‌های برق محلی است که معمولاً توسط سوخت‌های فسیلی تامین می‌شوند.

با یک درخت ائرولیف در ملک خود، می‌توانید کاهش قبض برق خود را مشاهده کنید. علاوه بر این، با کاهش مقدار کمی از انتشار گازهای گلخانه‌ای، تفاوت ایجاد خواهید کرد.

مدتی طول خواهد کشید تا این اختراع در سراسر جهان گسترش یابد، اما امید زیادی را برای آینده فناوری سبز به همراه می‌آورد. طراحی نوآورانه ائرولیف نشان می‌دهد که صنعت انرژی سبز دارای امکانات نامحدود است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله ecoticias.

روش جدید برای تخمین کاهش و قطع در نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی

به گزارش آرانیرو یک تیم تحقیقاتی اروپایی یک روش جدید برای طراحی بهینه نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی پیشنهاد کرده است. رویکرد آن‌ها مبتنی بر داده‌های با وضوح 1 دقیقه‌ای است که دانشمندان می‌گویند اطلاعات بسیار دقیق‌تری در مورد کاهش بالقوه و قطع ارائه می‌دهند در مقایسه با داده‌های با وضوح 1 ساعت.

یک تیم تحقیقاتی اروپایی تأثیر داده‌های با وضوح زمانی مختلف بر طراحی نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی (HyPPs) را بررسی کرده است و دریافت که وضوح پایین‌تر می‌تواند منجر به برآورد بیش از حد ارزش خالص فعلی (NPV) تاسیسات تا 3 درصد شود.

این گروه گفت: “هنگام انجام مطالعات امکان‌سنجی برای HyPPs، معمولاً از داده‌های با وضوح ساعتی یا پایین‌تر استفاده می‌شود، زیرا این وضوح است که معمولاً در پایگاه‌های داده هواشناسی در دسترس است. با این حال، هنگام بهینه‌سازی توپولوژی HyPPs با محدودیت‌های ظرفیت نقطه اتصال (POI)، امکان‌سنجی فنی-اقتصادی این نیروگاه‌ها ممکن است بیش از حد برآورد شود زیرا کاهش و قطع زمانی که از داده‌های ساعتی به جای داده‌های با وضوح بالاتر استفاده می‌شود، دست کم گرفته خواهد شد.”

 

این تحقیق بر اساس داده‌های به دست آمده از یک HyPP عملیاتی در شرق آلمان انجام شد. این نیروگاه دارای ظرفیت نصب شده PV 11.64 مگاوات و نسبت DC-AC 1.13 است. توربین‌های بادی دارای ظرفیت نصب شده 24 مگاوات هستند و از آنجایی که 1.6 کیلومتر از پنل‌های PV فاصله دارند، سایه‌ای بر آن‌ها نمی‌اندازند. در سال 2020، سالی که محققان تحقیق خود را انجام دادند، دارایی‌های بادی و PV به ترتیب 57.58 گیگاوات ساعت و 12.80 گیگاوات ساعت تولید کردند.

 

داده‌های هواشناسی و تولید از HyPP آلمانی با وضوح 5 ثانیه ثبت شد و برای مقایسه، به یک دقیقه و یک ساعت کاهش یافت. به عنوان بخشی از این تجزیه و تحلیل، نسبت‌های مختلف DC-AC برای قسمت PV فرض شد که در واقع ظرفیت واقعی نیروگاه را تغییر می‌دهد.

آن‌ها دریافتند: “نشان داده شده است که برای یک HyPP متشکل از 1 واحد (p.u.) از ظرفیت باد، PV و POI، به ترتیب، تلفات کاهش 1.45% برای داده‌های با وضوح 5 ثانیه و 1.09% برای داده‌های با وضوح 1 ساعت برآورد می‌شود که معادل کاهش درآمد 0.77% و 0.51% در بازار روزانه آلمان است، به ترتیب. این نتایج نشان دهنده اختلاف بین تلفات برآورد شده توسط داده‌های ساعتی و با وضوح بالا است.”

 

علاوه بر این، محققان دریافتند که استفاده از داده‌های با وضوح 1 دقیقه برای تقریب تلفات کاهش پیش‌بینی شده توسط مجموعه داده 5 ثانیه کافی به نظر می‌رسد. آن‌ها توضیح دادند: “به نظر می‌رسد دریافت داده‌ها با وضوح 1 دقیقه یک مصالحه خوب بین دقت و تلاش اندازه‌گیری است.”

 

با انجام یک برآورد فنی-اقتصادی برای یافتن اندازه بهینه HyPP، محققان دریافتند که استفاده از مجموعه داده 1 ساعت منجر به برآورد بیش از حد 1.86% از NPV کل در مقایسه با مجموعه داده 1 دقیقه می‌شود. آن‌ها همچنین گفتند که هنگام افزایش سهم ظرفیت‌های PV و باد نسبت به ظرفیت POI، این برآورد بیش از حد بزرگ‌تر می‌شود.

 

آن‌ها گفتند: “مدل فنی-اقتصادی نشان می‌دهد که توپولوژی بهینه HyPP از نظر هزینه برای این سایت شامل ظرفیت‌های باد و PV است که هر کدام کمی بزرگ‌تر از ظرفیت POI هستند، اما با آن هم سو هستند. استفاده از داده‌های 1 ساعت به جای 1 دقیقه تأثیر کمی بر شناسایی طراحی بهینه HyPP دارد. با این حال، برای توپولوژی بهینه HyPP که از مجموعه داده 1 ساعت به دست آمده است، NPV زمانی که با مجموعه داده 1 ساعت به جای 1 دقیقه محاسبه می‌شود، 2.99% بیش از حد برآورد می‌شود.”

 

یافته‌های آن‌ها در مقاله‌ای با عنوان “تأثیر داده‌های با وضوح بالا بر تخمین دقیق تلفات کاهش و طراحی بهینه نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی” منتشر شده در Applied Energy ارائه شد. این گروه شامل دانشگاهیان از موسسه فناوری انرژی نروژ (IFE)، دانشگاه اسلو (UiO) و موسسه Fraunhofer برای سیستم‌های انرژی خورشیدی (ISE) آلمان بود.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: www.pv-magazine.com

پیشرفت جدید برای «دیوار شناور توربین‌های بادی» کانسپتی قبل از راه‌اندازی برنامه‌ریزی‌شده در دریا

طراحی شناور و آینده‌نگرانه نیروگاه بادی در دریا، تاییدیه گرفت

یک طراحی شناور برای نیروگاه بادی در دریا که شامل یک سازه عظیم با تعداد زیادی توربین کوچک و توان تولید ۴۰ مگاوات برق است، تاییدیه موسسه طبقه‌بندی جهانی DNV را دریافت کرد.

انجمن انرژی بادی دریایی نروژ (Norwegian Offshore Wind) تاییدیه این طراحی با نام Windcatcher از شرکت نوپای نروژی Wind Catching Systems (WCS) را به عنوان “خبری عالی” برای این بخش اعلام کرد.

طراحی «ویندکچر» (Windcatcher) که بر اساس ردیف‌هایی از توربین‌های ۱ مگاواتی بنا شده، ادعا می‌کند که بیش از دو برابر کارایی مدل‌های سنتی سه پره‌ای را ارائه می‌دهد.

photo 2024 07 23 14 00 30 - پیشرفت جدید برای «دیوار شناور توربین‌های بادی» کانسپتی قبل از راه‌اندازی برنامه‌ریزی‌شده در دریا

CGI of Wind Catching Systems’ floating wind power concept, Windcatcher
Photo: WCS

استارت‌آپ فناوری انرژی دریایی نروژی، Wind Catching Systems (WCS)، موفق به دریافت ۹.۳ میلیون کرون نروژ (۹۰۰ هزار دلار) از صندوق دولتی انووا در این کشور برای ساخت نمونه اولیه طرح نوآورانه شناور چند توربینه خود شده است.
این کمک هزینه مقدماتی که توسط وزارت محیط زیست و آب و هوای نروژ تأمین می‌شود، برای اعتبارسنجی مفهوم جالب توجه این شرکت به کار خواهد رفت. این مفهوم حول محور ۱۱۷ توربین بادی سوار بر یک داربست عظیم فولادی به ارتفاع ۳۰۰ متر و عرض ۳۵۰ متر که روی یک سکوی شناور قرار گرفته، طراحی شده است. همچنین از این بودجه برای جزئیات دقیق‌تر محاسبات هزینه یک Windcatcher تمام‌عیار استفاده خواهد شد.

حمایت انووا تایید قوی بر فناوری و تیم ماست

مدیرعامل WCS، آقای اوله هگهایم گفت: «حمایت انووا تاییدی قوی بر فناوری و تیم ما است. ما اکنون تمام تمرکز خود را بر پیشرفت فناوری خود به سمت اولین نصب دریایی خود گذاشته‌ایم.»

ویژگی‌های Windcatcher:

طراحی شده برای بادهای شدید شمال اروپا: Windcatcher قول می‌دهد که هزینه تراز شده انرژی بادی شناور را به 40-60 یورو در هر مگاوات ساعت (48-72 دلار در هر مگاوات ساعت) کاهش دهد – محدوده ای که به طور کلی در این بخش پیش بینی می شود تا پایان دهه به آن برسد.

ظرفیت تولید برق برای ۸۰ هزار خانوار: هر Windcatcher قادر است انرژی کافی برای ۸۰ هزار خانوار تولید کند. همچنین یک ایستگاه فرعی یکپارچه در یک “کشتی مادر” وجود دارد که تمام واحدها را به هم متصل می‌کند و برق را به خشکی صادر می‌کند.

پتانسیل تولید هیدروژن: همچنین امکان استفاده از این مفهوم در مقیاس میدانی برای طراحی Power-to-X برای تولید هیدروژن وجود دارد.

photo 2024 07 23 14 53 56 - پیشرفت جدید برای «دیوار شناور توربین‌های بادی» کانسپتی قبل از راه‌اندازی برنامه‌ریزی‌شده در دریا

CGI of Wind Catching Systems’ floating wind power concept, Windcatcher
Photo: WCS

مقایسه با سایر طرح‌ها:

* چندین شرکت از جمله غول توربین ساز دانمارکی Vestas روی طرح‌های چند روتوره کار می‌کنند، اما در فضای شناور، این طرح‌ها عموماً به طرح‌های دو توربینه مانند TwinWindشرکت Hexicon و Nezzy شرکت Aerodyn محدود شده‌اند.

* بودجه اخیر انووا برای WCS پس از دریافت ۲۲ میلیون کرون نروژی در پاییز گذشته و اضافه شدن به ۱۰ میلیون دلاری که بخش سرمایه‌گذاری خطرپذیر شرکت خودروسازی جنرال موتورز آمریکا در آگوست برای تجاری‌سازی مفهوم Windcatcher اختصاص داد، به دست آمد. ساخت اولین نمونه اولیه این طرح بر عهده پیمانکار دریایی Aibel است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

منبع: www.rechargenews.com

کاهش قیمت پنل های خورشیدی در پاکستان به دلیل معافیت مالیاتی جدید

قیمت پنل های خورشیدی در پاکستان طی شش ماه گذشته به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.  انتظار می رود تخفیف مالیاتی اخیر که در بودجه 2024-2025 به این بخش داده شده است، قیمت ها را بیشتر کاهش دهد.

روز جمعه، مجلس لایحه مالی جدیدی را تصویب کرد که بر اساس آن معافیت مالیاتی برای واردات پنل‌های خورشیدی و تجهیزات مربوطه اعلام شد.
مشوق های مالیاتی شامل واردات پنل های خورشیدی کامل و همچنین ماشین آلات، مواد اولیه و قطعات مرتبط با انرژی خورشیدی می شود.  هدف این رویکرد جامع تقویت صنعت خورشیدی محلی است.
پیش از این، اینورترها مشمول مالیات بر فروش 18 درصدی بودند.

کارشناسان معتقدند که معافیت های مالیاتی بر روی پنل های خورشیدی و تجهیزات مربوطه قیمت ها را کاهش می دهد، در حالی که تولید محلی پنل های خورشیدی پتانسیل ایجاد انقلابی در راه حل های انرژی سبز را دارد.
با این حال، جذب سرمایه‌گذاری خارجی برای صنعت تولید پنل خورشیدی نیازمند زمان و تلاش‌های بیشتر است.

آرا نیرو امیدوار است دولتمردان در ایران نیز ضرورت حمایت از نیروگاه های خورشیدی را درک کنند که اکنون در کل دنیا بر این موضوع اتفاق نظر وجود دارد تنها راه حل پاک و ارزان برای ناترازی برق، سرمایه گذاری روی صنعت نیروگاه های تجدیدپذیر پذیر است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

منبع: https://www.bolnews.com

شرکت شیمی تک، پاک کننده اکسیدهای فلزی را برای پنل های خورشیدی ارائه می دهد.

این شرکت مستقر در پرتغال، محصول پاک کننده اکسیدهای فلزی را برای تاسیسات فتوولتائیک واقع در نزدیکی ریخته گری ها، کارخانه های فولاد و معادن سنگ معدن فلز توسعه داده است.
۴ جولای ۲۰۲۴ – والری تامپسون

شرکت شیمی تک سولار، تولید کننده پرتغالی محصولات نگهداری صنعتی برای صنعت فتوولتائیک، خط تولید جدیدی را برای حذف اکسیدهای فلزی مانند آلومینیوم اکسید و آهن اکسید (زنگ زدگی) از پنل های خورشیدی نصب شده در نزدیکی ریخته گری ها، کارخانه های فولاد و معادن سنگ آهن راه اندازی کرده است.

این محصول به صورت تغلیظ شده در بشکه های ۵ و ۲۰ کیلوگرمی عرضه می شود و می توان آن را از طریق تیرهای آبپاش، برس چرخشی برقی، ربات، روش های تراکتور برس دار و به صورت دستی با برس اعمال کرد.

سازنده در یک بیانیه مطبوعاتی اعلام کرد: “آزمایش های گسترده آزمایشگاهی و میدانی، اثربخشی این پاک کننده را تایید کرده و نشان می دهد که به روکش های ضد بازتاب، سیلیکون یا فریم آلومینیومی پنل های خورشیدی آسیب نمی رساند.” همچنین اضافه کرد که پاک کننده اکسیدهای فلزی با نام اختصاری MRA غیر ساینده بوده و به پنل ها آسیبی وارد نمی کند.

این پاک کننده توسط نهاد اعتبارسنجی آلمانی TÜV Süd تایید شده است. علاوه بر این، مرکز بازیافت زباله پرتغال (CVR) به درخواست شیمی تک، تجزیه پذیری زیستی محصول را طبق دستورالعمل سازمان همکاری اقتصادی و توسعه برای آزمایش مواد شیمیایی – تست سنجش تنفس سنجشی Manometric 301 F ارزیابی کرد. شیمی تک گفت: “این مطالعه با استفاده از لجن فعال شده از یک تصفیه خانه فاضلاب محلی، تجزیه پذیری آسان MRA را تعیین کرد و آزمایش ها انطباق آن با استانداردهای صنعتی را تایید کرد.”

این شرکت به عنوان یک اقدام تمیزکاری پیشگیرانه، استفاده از MRA را همراه با پوشش های ضد الکتریسیته ساکن خود، Solar Wash Protect و Antistatic Solar Armor، برای کند کردن تجمع و چسبندگی آلاینده ها توصیه می کند.

منبع: مجله PV

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

پمپ‌های حرارتی خورشیدی در مقابل پمپ‌های حرارتی هوا

گروهی از پژوهشگران ایرانی ضریب عملکرد و مصرف انرژی دو نوع پمپ حرارتی را با هم مقایسه کرده‌اند: پمپ حرارتی خورشیدی و پمپ حرارتی هوا. آن‌ها دریافتند که عملکرد سالانه این پمپ‌ها تحت تاثیر سه عامل کلیدی قرار دارد: میزان تابش خورشید، دمای محیط و سرعت باد.

یک گروه بین‌المللی از دانشمندان، به مدت یک سال، دو نوع پمپ حرارتی برای گرم کردن آب را با هم مقایسه کردند: یکی پمپ حرارتی خورشیدی با انبساط مستقیم (DX-SAHPWH) و دیگری پمپ حرارتی هوا (AHPWH). عملکرد هر دو سیستم با استفاده از مدل‌سازی عددی بررسی شد و فرض بر این بود که هر دو در تهران، پایتخت ایران، با پارامترهای یکسان به کار گرفته شده‌اند.

گروه تحقیقاتی می‌گوید: «برای اینکه بتوان این آبگرمکن‌ها را با هم مقایسه کرد، فرض می‌کنیم تمام پارامترهای طراحی برای هر دو پمپ حرارتی یکسان بوده و از قطعات مشابهی استفاده شده است.» «در سیستم آبگرمکن پمپ حرارتی خورشیدی، تبخیرکننده همان کلکتور حرارتی تخت خورشیدی است، در حالی که در آبگرمکن پمپ حرارتی هوا، تبخیرکننده یک مبدل حرارتی مایع به هوا با دمای پایین با همان مساحت و پیکربندی کلکتور بدون پوشش است، با این حال، صفحه بالایی آن برداشته شده است.»

فرض بر این بود که کلکتور حرارتی و مبدل حرارتی مایع به هوا دارای مساحت سطح 4.21 متر مربع باشند. در مورد DX-SAHPWH، کندانسور شامل یک لوله مسی مارپیچ ۶۰ متری است که در مخزن آب گرم خانگی غوطه ور شده و به عنوان مبدل حرارتی ترموسیفون عمل می کند. سیال عامل انتخاب شده R-134a است.

دانشگاهیان اضافه کردند: «در فرمول‌بندی آبگرمکن پمپ حرارتی هوا، روابط ترمودینامیکی اجزا و همچنین پارامترها مشابه پمپ حرارتی خورشیدی است. فقط معادله تبخیرکننده نیاز به اصلاح دارد، با فرض اینکه سرعت فن برابر با ۱۰ متر بر ثانیه باشد.»

image 1536x1147 1 - پمپ‌های حرارتی خورشیدی در مقابل پمپ‌های حرارتی هوا

دانشگاه کالج دوبلین، مجله بین‌المللی ترموسیالات، مجوز کریتیو کامنز CC BY 4.0
در این تصویر، دو نوع پمپ حرارتی برای گرم کردن آب به نمایش گذاشته شده است: پمپ حرارتی خورشیدی با انبساط مستقیم (DX-SAHPWH) و پمپ حرارتی هوا (AHPWH). source:https://www.pvmagazine.com

محققان با مدل‌سازی این دو سیستم، ضریب عملکرد ماهانه (COP) و مصرف برق آن‌ها را در طول یک دوره ۱۲ ماهه محاسبه کردند. آنها برای هر ماه، داده های میانگین روزانه در مورد فاکتور ابرناکی، تابش افقی، دمای محیط و سرعت باد را به عنوان ورودی استفاده کردند. در تمام موارد، دمای هدف آب گرم ۵۰ درجه سانتیگراد، ۶۰ درجه سانتیگراد و ۷۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته شد.

نتایج نشان داد: «مقایسه ضریب عملکرد (COP) بین این سیستم‌ها برای هر سه دمای آب گرم در تمام ماه‌ها نشان می‌دهد که اختلاف کمتر از ۰.۱ در COP وجود دارد. به عبارت دیگر، عملکرد هر دو سیستم در فصول مختلف و نیاز به دماهای مختلف آب تقریباً یکسان است. برای هر دو سیستم، ضریب عملکرد در سردترین ماه ژانویه کمترین مقدار ۲.۰ و در گرمترین ماه مرداد بالاترین مقدار ۲.۸ را دارد. سیستم DX-SAHPWH در تمام ماه ها از نظر ضریب عملکرد عملکرد کمی بهتر از سیستم AHPWH دارد.»

تحلیل مصرف برق نشان داد که هر دو سیستم در فصول مختلف و نیاز به دماهای مختلف آب تقریباً به یک اندازه برق مصرف می کنند. محققان گفتند: «برای هر دو سیستم، مصرف انرژی در سردترین ماه ژانویه کمترین مقدار ۳۸۵۰ مگاژول و در گرمترین ماه مرداد بالاترین مقدار ۴۹۰۰ مگاژول را دارد. سیستم DX-SAHPWH در برخی ماه ها نسبت به سیستم AHPWH کمی کمتر برق مصرف می کند، در حالی که در برخی ماه های دیگر برعکس است.»

گروه علمی با انجام تحلیل حساسیت دریافتند که هنگامی که تابش از ۵۰۰ وات بر متر مربع به ۱۰۰۰ وات بر متر مربع دو برابر می شود، افزایش حرارتی خورشیدی در DX-SAHPWH برای آب گرم با دمای ۵۰ درجه سانتیگراد ۴۹ درصد افزایش می یابد. همچنین برای همین افزایش تابش و دمای آب یکسان، دمای تبخیرکننده از ۲۲.۳۲ درجه سانتیگراد به ۳۴.۶۵ درجه سانتیگراد معادل ۵۵ درصد افزایش می یابد.

آنها افزودند: «با تغییر شرایط آب و هوایی از نظر تابش و دمای محیط در طول سال، عملکرد DX-SAHPWH برای اکثر پارامترهای عملیاتی به طور چشمگیری تغییر می کند. به عنوان مثال، اختلاف دمای تبخیرکننده بین ژانویه و مرداد برای دمای آب گرم ۵۰ درجه سانتیگراد، ۲۱.۸ درجه سانتیگراد (از ۴.۹ درجه سانتیگراد به ۲۶.۷ درجه سانتیگراد) است. به طور مشابه، کار کمپرسور بین ۲۸۵۰ تا ۵۸۶۸ مگاژول در سال متغیر است،

به طور مشابه، کار کمپرسور در طول سال بین ۲۸۵۰ تا ۵۸۶۸ مگاجول تغییر می‌کند، یعنی تغییری معادل ۱۰۶ درصد. با این حال، ضریب عملکرد (COP) برای مخزن آب با دمای ۵۰ درجه سانتیگراد، بین ۲.۰۴ تا ۲.۷۹ نوسان داشته و تغییر کمتری را در ماه‌های مختلف نشان می‌دهد.

پژوهشگران در نتیجه‌گیری خود بیان کردند که برای دماهای پایین‌تر و سطوح بالاتر تابش خورشیدی، استفاده از پمپ حرارتی خورشیدی با انبساط مستقیم (DX-SAHPWH) توصیه می‌شود. اما آن‌ها همچنین اشاره کردند که در دماهای بالاتر و تابش کمتر، پمپ حرارتی هوا (AHPWH) عملکرد بهتری دارد.

یافته‌های این پژوهش در مقاله‌ای با عنوان «عملکرد سالانه مقایسه‌ای پمپ‌های حرارتی خورشیدی با انبساط مستقیم و پمپ‌های حرارتی هوا برای گرمایش آب مسکونی» منتشر شده در مجله بین‌المللی ترموسیالات ارائه شد. این تحقیق توسط دانشمندانی از دانشگاه کالج دوبلین ایرلند، مرکز انرژی MaREI، دانشگاه نفت چین و دانشگاه رایس ایالات متحده انجام شده است.

الگوریتم‌هایی برای تشخیص پنل‌های خورشیدی کم‌بازده روی پشت‌بام

پژوهشگران استرالیایی الگوریتم‌های چند مرحله‌ای را برای تشخیص از راه دور و دقیق پنل‌های خورشیدی کم‌بازده در سیستم‌های فتوولتائیک (PV) مسکونی و تجاری توسعه داده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW) و دانشگاه تکنولوژی سیدنی الگوریتم‌هایی را توسعه داده‌اند که ادعا می‌کنند می‌توانند به‌طور خودکار مجموعه‌ای از مشکلات رایج کم‌بازده بودن پنل‌های خورشیدی را شناسایی کنند، از جمله خرابی سیم‌کشی، فرسودگی و اثر سایه.

فیاکر روژیو، استاد ارشد دانشکده مهندسی فتوولتائیک و انرژی‌های تجدیدپذیر UNSW، گفت که این فناوری همچنین می‌تواند محدودیت‌های اتصال، قطع و نشتی را شناسایی کند و پتانسیل انقلابی کردن تشخیص عیب سیستم‌های فتوولتائیک (PV) را دارد.

او گفت: «این یک تغییر اساسی برای بهره‌برداران سیستم‌های مسکونی و تجاری است. این الگوریتم با تجزیه و تحلیل داده‌های اینورتر و حداکثر توان هر پنج دقیقه، می‌تواند مشکلات عملکرد پایین را به طور دقیق تشخیص دهد، امکان مداخله زودهنگام و به حداکثر رساندن تولید انرژی را فراهم کند.»

روژیو گفت که محققان، با همکاری به عنوان بخشی از پروژه شبکه حسگر هوشمند نیو ساوت ولز، از حسگرها و انواع مختلف رویکردهای تحلیلی برای توسعه یک رویکرد دو سطحی برای تشخیص عملکرد پایین پنل‌های خورشیدی استفاده کردند که سالانه حدود ۷ میلیارد دلار استرالیا (۴.۶ میلیارد دلار آمریکا) هزینه در بر دارد. ضررهای قابل پیشگیری در سطح جهانی.

او گفت: «ما با استفاده از داده‌های برق AC، یک تشخیص سطح بالا ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند دسته‌های وسیعی از مسائل مانند تولید صفر و قطع شدن را تشخیص دهد. مزیت این رویکرد این است که این تشخیص کاملاً از نظر فناوری مستقل است و می‌تواند با هر برند اینورتر و ردیاب حداکثر توان کار کند.»

روژیو با اشاره به اینکه بسیاری از برندهای اینورتر اطلاعات فنی AC و DC را ارائه می‌دهند، گفت که این تیم همچنین یک الگوریتم دقیق‌تر با استفاده از هر دو داده AC و DC توسعه داده‌اند که می‌تواند با تشخیص و طبقه‌بندی عیوب خاص‌تر مانند سایه‌زنی و مشکلات آرایه ها، بینش‌های عملی‌تری را برای مالکان نیروگاه خورشیدی فراهم کند.

وی گفت: «این نوع تشخیص نیازمند هر دو روش مبتنی بر قوانین آماری است که توسط رویکردهای یادگیری ماشین برای مواردی که توسط روش‌های مبتنی بر قوانین متعارف قابل تشخیص نیست، پشتیبانی می‌شود.»

این فناوری اکنون به طور کامل در یک پلتفرم تولید تجاری ادغام شده است که توسط شریک صنعتی پروژه، Global Sustainable Energy Solutions برای نظارت بر بیش از ۱۰۰ مگاوات انرژی خورشیدی استفاده می‌شود.

ابراهیم ابراهیم، سرپرست تیم UTS گفت که این فناوری که قابلیت پیاده‌سازی روی بیش از ۱۲۰۰ سیستم فتوولتائیک را دارد، امکان اجرای اقدامات پیشگیرانه‌ای را فراهم می‌کند که تولید انرژی را به حداکثر می‌رساند و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می‌دهد.

وی گفت: «با کاهش قابل توجه تلفات قابل پیشگیری که ارزش آن در سطح جهان میلیاردها دلار است، چنین فناوری‌هایی صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه برای مالکان سیستم‌های فتوولتائیک را تضمین می‌کنند.»

روژیو گفت که این نرم‌افزار می‌تواند جایگزین نیاز به پیمانکاران گران‌قیمت برای رفتن به محل برای کشف علت عملکرد پایین سیستم خورشیدی شود.

او گفت: «ما شورایی داشتیم که به مدت پنج ماه متوالی یک سیستم کم‌بازده داشت. آن پیمانکار قراردادی برای عملیات و نگهداری داشت، با این حال این مشکل عمده ماه‌ها کشف نشده بود. الگوریتم‌های ما تقریباً بلافاصله آن را تشخیص دادند. شگفتی بزرگ برای ما تعداد قابل توجهی از سیستم‌هایی بود که یک پیمانکار عملیات و نگهداری عملکرد پایین را که ما تشخیص داده بودیم کاملاً از دست داده بود.»

تیم تحقیقاتی اکنون در حال کار بر روی بهبود الگوریتم هستند تا بتواند طیف گسترده‌تری از مسائل مانند سایه‌زنی، آلودگی و خطاهای دقیق سمت شبکه را تشخیص دهد.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو