نوشته‌ها

استفاده از مازاد برق خورشیدی برای پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش خانه‌ها

 

دانشمندانی در استرالیا نشان داده‌اند که چگونه می‌توان از مازاد برق تولیدی توسط سامانه‌های خورشیدی برای پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش ساختمان‌های مسکونی در این کشور بهره برد. تحلیل‌های آن‌ها حاکی از آن است که فصل تابستان بیشترین پتانسیل را برای کاهش تقاضای سیستم‌های تهویه مطبوع دارد.

جزئیات تحقیق:

پژوهشگران دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW) در استرالیا، چگونگی استفاده از مازاد برق خورشیدی تولید شده توسط تاسیسات فتوولتائیک (PV) پشت‌بامی برای پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش خورشیدی (SPCaH) در ساختمان‌های مسکونی را مورد بررسی قرار داده‌اند.

گلوریا پیناتا، نویسنده اصلی این تحقیق، در مصاحبه با نشریه pv magazine گفت: “SPCaH با کاهش تقاضای بعدی برای تهویه مطبوع یا گرمایش، به استفاده کارآمدتر از انرژی ما کمک می‌کند. برخلاف بسیاری از مطالعات که بر مدل‌های نظری تکیه دارند، این تحقیق از داده‌های واقعی 450 خانوار استرالیایی استفاده می‌کند. با انجام این کار، تصویری واقعی از میزان انرژی قابل صرفه‌جویی و میزان کاهش انتشار کربن در زندگی روزمره در زمینه استرالیا ارائه می‌دهد.”

مکانیسم عملکرد SPCaH:

گروه تحقیقاتی توضیح داد که SPCaH بر اساس استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع (AC) با چرخه معکوس برای تبدیل مازاد برق خورشیدی به انرژی حرارتی استوار است. این انرژی حرارتی سپس به جرم حرارتی ساختمان منتقل می‌شود. در فصل گرما، این جرم حرارتی از قبل خنک شده و در فصل سرما از قبل گرم می‌شود. محققان تاکید کردند: “این رویکرد تقاضای سرمایش یا گرمایش را در اواخر بعد از ظهر و اوایل شب کاهش می‌دهد.”

1 s2.0 S0378778825002865 gr1 lrg 768x521 1 - استفاده از مازاد برق خورشیدی برای پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش خانه‌ها

مدل‌سازی و شبیه‌سازی:

دانشمندان مصالح ساختمانی مورد استفاده در ساختمان‌های مورد تجزیه و تحلیل را بر اساس وزن به سه دسته سبک، متوسط و سنگین تقسیم کردند. سپس عملکرد حرارتی نه نوع ساختمان مختلف را در شهرهای آدلاید، بریزبن، ملبورن و سیدنی شبیه‌سازی کردند. آن‌ها همچنین یک مدل دینامیک حرارتی تجمیعی (ATDM) بر اساس داده‌های ساعتی دمای داخلی، تقاضای AC، تابش خورشیدی و دمای بیرون توسعه دادند.

نتایج شبیه‌سازی:

نتایج شبیه‌سازی نشان داد که SPCaH در مقایسه با فصول بهار و پاییز، به کاهش بیشتر تقاضای AC در طول تابستان و زمستان کمک می‌کند. بالاترین میزان کاهش حداکثر تقاضا برای یک ساختمان در بریزبن گزارش شده است.

محققان تاکید کردند: “در طول فصول بهار و تابستان، پیاده‌سازی SPCaH ساختمان‌ها را قادر می‌سازد تا به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به میزان تقریبی 30 درصد از کل انتشار در فصول مربوطه دست یابند. با این حال، در فصل پاییز، تأثیر SPCaH بر کاهش انتشار در تمام مکان‌ها و انواع ساختمان‌ها حداقل است.”

انتشار یافته‌ها:

یافته‌های این تحقیق در مقاله‌ای با عنوان “کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از ساختمان‌های مسکونی استرالیا از طریق پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش خورشیدی” که در مجله Energy and Buildings منتشر شده است، قابل دسترسی است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

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.

 

اتریش در سه ماهه سوم سال 2024، 399 مگاوات ظرفیت خورشیدی جدید رانصب کرد

بر اساس داده‌های E-Control، تنظیم‌کننده انرژی ملی، اتریش در سه ماهه سوم سال 2024، 399 مگاوات ظرفیت خورشیدی جدید نصب کرده است. این داده‌ها که از 16 اپراتور اصلی شبکه جمع‌آوری شده است، حدود 85 درصد از شبکه اتریش را پوشش می‌دهد و نشان‌دهنده‌ی توسعه‌ی قوی اما کاهش اندک نسبت به نرخ رشد مشاهده شده در نیمه اول سال 2024 است.

E-Control اعلام کرد که 20929 سیستم خورشیدی جدید در سه ماهه سوم نصب شده است، که ظرفیت اضافه شده‌ی سالانه را به بیش از 1.4 گیگاوات رسانده است – فراتر از هدف سالانه 1.1 گیگاوات که در قانون توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر (EAG) مشخص شده است. هدف EAG رسیدن به ظرفیت 11 ترواوات ساعت خورشیدی تا سال 2030 و در درازمدت، تولید 100 درصد برق تجدیدپذیر است.

در حالی که درخواست‌ها برای سیستم‌های جدید در سه ماهه سوم تا حدودی کاهش یافت، اما همچنان بالا بود، با تقریباً 21000 درخواست جدید به علاوه 6451 درخواست برای دستگاه‌های خورشیدی کوچک قابل اتصال. اگرچه این رقم کمی کمتر از اوج سه ماهه دوم است، اما تقریباً دو برابر سه ماهه سوم سال 2023 است.

بیشتر ظرفیت جدید از نصب‌های روی پشت بام حاصل شده است، با 86 درصد از درخواست‌ها برای سیستم‌های 0.8 تا 20 کیلووات. سیستم‌های متوسط ​​20 تا 250 کیلووات 12 درصد را تشکیل می‌دهند، در حالی که سیستم‌های بزرگ‌تر بالای 250 کیلووات تنها 1.53 درصد از درخواست‌ها را تشکیل می‌دهند. علاوه بر این، 22 درخواست برای پروژه‌هایی در محدوده 5 تا 35 مگاوات ارسال شد.

بیشترین تعداد درخواست‌ها در سه ماهه سوم از اتریش پایین و اتریش بالا بود، پس از آن استیریا، که هر کدام بیش از 5000 درخواست را گزارش کردند. بورگنلاند و فورارلبرگ کمترین تعداد درخواست را با کمتر از 1000 درخواست ثبت کردند.

در سال 2023، اتریش تقریباً 134000 سیستم خورشیدی نصب کرد که در مجموع 2.6 گیگاوات ظرفیت داشت و مجموع ظرفیت تجمعی را به حدود 390000 سیستم خورشیدی با ظرفیت 6.4 گیگاوات تا پایان سال رساند. انرژی خورشیدی اکنون حدود 12 درصد از تقاضای برق کشور را تامین می‌کند.

تعرفه برق تجدیدپذیر صنایع برای مهرماه اعلام شد

تعرفه برق تجدیدپذیر برای اعمال در قبوض صنایع مشمول ماده ۱۶ قانون جهش تولید دانش‌بنیان و دستگاه‌های اجرایی مشمول ماده ۵ قانون خدمات کشوری برای ماه مهر ۱۴۰۳ اعلام شد.

به گزارش آرا نیرو، از وزارت نیرو، به‌منظور اجرای آیین‌نامه اجرایی ماده ۱۶ قانون جهش تولید دانش‌بنیان و مصوبه ۱۰ دی‌ماه ۱۴۰۲ مبنی بر اعمال تعرفه تجدیدپذیر در قبوض برق مصرفی صنایع با مصرف بیش از یک مگاوات و دستگاه‌های اجرایی مشمول ماده (۵) قانون مدیریت خدمات کشوری که به ترتیب نسبت به تامین ۲ و پنج درصد برق مصرفی خود از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر اقدام نکرده‌اند، تعرفه برق تجدیدپذیر برای درج در قبوض صنایع و دستگاه‌های اجرایی مشمول برای دوره مهر اعلام شد.

تعرفه برق تجدیدپذیر تعیین شده از سوی سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری برق (ساتبا) برای مشترکان صنعتی به‌ازای هر کیلووات‌ساعت ۴۱ هزار و ۴۹۰ ریال و تعرفه دستگاه‌های اجرایی به‌ازای هر کیلووات‌ساعت ۴۰ هزار ریال اعلام شده است.

بر اساس ماده ۱۶ قانون جهش تولید دانش‌بنیان که در سال ۱۴۰۱ برای اجرا به دولت ابلاغ شده است، صنایع با قدرت مصرف بیش از یک مگاوات موظف هستند معادل یک درصد از برق مورد نیاز سالیانه خود را از طریق احداث نیروگاه‌های تجدیدپذیر تامین کنند و این میزان در پایان سال پنجم حداقل به پنج درصد می‌رسد. در غیر این صورت وزارت نیرو موظف است درصد ذکر شده از برق مصرفی این صنایع را با تعرفه برق تجدیدپذیر محاسبه کرده و از صنایع اخذ کند.

همچنین در راستای توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر و باهدف اجرای ماده ۸ مصوبات شورای‌عالی انرژی، همه دستگاه‌هایی اجرایی موضوع ماده ۵ قانون خدمات کشوری مکلف هستند سالیانه پنج درصد مصرف برق خود را تا رسیدن به سهم ۲۰ درصد مصرف سال از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر تامین کنند؛ به عبارتی دیگر مشترکان مشمول در سال ۱۴۰۳، پنج درصد برق مصرفی خود را از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر و در طول مدت چهار ساله (سالیانه پنج درصد) تا ۲۰ درصد افزایش دهند.

انرژی خورشیدی سودمند، زغال سنگ را به عنوان ارزانترین منبع انرژی در آسیا از سلطنت خلع میکند

بر اساس یک مطالعه جدید، هزینه انرژی های تجدیدپذیر در آسیا در سال گذشته 13 درصد ارزان تر از زغال سنگ بوده و انتظار می رود تا سال 2030، 32 درصد ارزان تر باشد.

بر اساس آخرین تحلیل وود مکنزی از هزینه یکسان شده برق (LCOE) برای منطقه آسیا و اقیانوسیه (APAC)، LCOE از انرژی های تجدیدپذیر در سال 2023 به پایین ترین سطح تاریخی خود رسید. این مهم است زیرا نشان دهنده تغییر به سمت رقابتی شدن انرژی های تجدیدپذیر با زغال سنگ است و یک پایه اصلی در ترکیب انرژی APAC است. نیروی محرکه این روند کاهشی سرمایه‌گذاری های قابل توجه برای پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر است.

چین با کاهش 40 تا 70 درصدی هزینه در انرژی خورشیدی، باد خشکی و باد فراساحلی در مقایسه با سایر بازارهای آسیا و اقیانوسیه پیشتاز است. انتظار می رود چین تا سال 2050 به میزان 50 درصد مزیت هزینه را در زمینه انرژی های تجدیدپذیر حفظ کند.

نیروگاه خورشیدی ارزان ترین انرژی در دسترس، همچنان در حال سقوط است.

کاهش قابل توجه هزینه های نیروگاه خورشیدی به میزان 23 درصد در سال 2023، نشان دهنده پایان اختلالات زنجیره تامین و فشارهای تورمی است. در نتیجه، نیروگاه خورشیدی کاربردی اکنون ارزان ترین منبع انرژی در 11 کشور از 15 کشور APAC است. انتظار می‌رود که هزینه‌های پروژه‌های نیروگاه خورشیدی جدید تا سال 2030 به دلیل کاهش قیمت ماژول‌ها و عرضه بیش از حد از چین، 20 درصد دیگر کاهش یابد.

این کاهش هزینه‌های نیروگاه خورشیدی، به‌ویژه در سال‌های 2023-2024، بر زغال‌سنگ و گاز فشار وارد می‌کند و کاهش 23 درصدی LCOE برای PV برق در سراسر آسیا و اقیانوسیه را نشان می‌دهد که ناشی از کاهش 29 درصدی هزینه‌های سرمایه گذاری دارد.

انرژی خورشیدی پراکنده، مانند نیروگاه خورشیدی روی پشت بام مسکونی، کاهش 26 درصدی را در سال 2023 داشته است. این امر باعث می شود که انرژی خورشیدی توزیع شده 12 درصد ارزان تر از قیمت برق مسکونی باشد و پتانسیل قابل توجهی را برای نیروگاه خورشیدی روی پشت بام باز کند.

نیروگاه خورشیدی توزیع شده به طور فزاینده ای برای مشتریان در بسیاری از بازارهای آسیا و اقیانوسیه جذاب شده است، با هزینه هایی که اکنون 30 درصد کمتر از افزایش تعرفه های مسکونی در کشورهایی مانند چین و استرالیا است. با این حال، بازارهایی با تعرفه‌های برق مسکونی یارانه‌ای، مانند هند، ممکن است تا سال 2030 یا بعد از آن منتظر بمانند تا قیمت‌های رقابتی برای انرژی خورشیدی توزیع‌شده را ببینند.

photo 2024 03 02 11 39 15 - انرژی خورشیدی سودمند، زغال سنگ را به عنوان ارزانترین منبع انرژی در آسیا از سلطنت خلع میکند

Source: Wood Mackenzie Asia Pacific Power & Renewable Services

انرژی بادی، خیلی عقب نیست
در حالی که انرژی خورشیدی از نظر سرمایه‌گذاری مقرون به صرفه در حال پیشروی است، نیروگاه بادی در خشکی با وجود 38٪ بیشتر از هزینه های نیروگاه خورشیدی در سال 2023 از چرخه سرمایه گذاری ارزان در حوزه انرژی زیاد عقب نیست. آسیا از واردات کم هزینه تجهیزات برق بادی سود خواهد برد، با این حال، تاثیر کمتری بر بازارهایی با جذب محدود توربین‌های چینی مانند ژاپن و کره جنوبی که بیشتر بر زنجیره های تامین داخلی تمرکز دارند، خواهد گذاشت.

موسسه WoodMac همچنین بر رقابت رو به رشد نیروگاه بادی offshore ( نیروگاه بادی فراساحلی یا دریایی) با سوخت های فسیلی در APAC تاکید می‌کند. با کاهش 11 درصدی هزینه در سال 2023، هزینه های نیروگاه بادی دریایی اکنون با زغال سنگ در امتداد سواحل چین قابل رقابت است و انتظار می رود تا سال های 2027 و 2028 به ترتیب در ژاپن و منطقه تایوان گاز کمتری مصرف شود. کاهش هزینه های سرمایه‌گذاری و پیشرفت های فناوری، بازارهای جدیدی را برای نیروگاه باد فراساحلی در هند، آسیای جنوب شرقی و استرالیا طی پنج تا 10 سال آینده باز می کند.

برخلاف کاهش هزینه های انرژی های تجدیدپذیر، هزینه های تولید زغال سنگ و گاز از سال 2020 تا 12 درصد افزایش یافته است و پیش بینی می شود تا سال 2050 افزایش بیشتری یابد، که عمدتاً به دلیل مکانیسم های قیمت گذاری کربن خواهد بود.

در حالی که بازارهای توسعه یافته APAC افزایش قابل توجهی در قیمت کربن را پیش بینی می کنند و تا سال 2030 به 20 تا 55 دلار آمریکا در هر تن می‌رسد، انتظار می رود آسیای جنوب شرقی و هند شاهد کاهش قیمت کربن باشند.

این روند نشان می‌دهد که انرژی گاز، با هزینه‌هایی که به طور متوسط ​​تا سال 2050 بالای 100 دلار آمریکا در هر مگاوات ساعت باقی می‌ماند، به تدریج رقابت خود را با نیروگاه بادی فراساحلی در دهه آینده از دست خواهد داد.

الکس ویتورث، معاون رئیس جمهور، رئیس تحقیقات انرژی آسیا و اقیانوسیه در وود مکنزی، نتیجه گرفت:

هزینه های نیروگاه خورشیدی در سال 2023 در منطقه آسیا و اقیانوسیه به پایین ترین حد تاریخی رسیده است و نگرانی ها از تورم هزینه دائمی را معکوس می‌کند. اما در حالی که هزینه‌های پایین از رونق مداوم سرمایه‌گذاری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر حمایت می‌کند، نگرانی‌هایی در میان سرمایه‌گذاران در مورد سودآوری، یکپارچه‌سازی شبکه، پشتیبان‌گیری و ذخیره انرژی با وجود نیروگاه خورشیدی وجود دارد.
سیاست‌های دولت ها نقش مهمی در آینده برای حمایت از ارتقای قابلیت اطمینان شبکه، ظرفیت انتقال و ارتقای ذخیره‌سازی باتری برای مدیریت ماهیت متناوب انرژی‌های تجدیدپذیر ایفا خواهند کرد.

اروپا بیش از هر زمان دیگری پنل های خورشیدی نصب می کند، به لطف سیل پنل های خورشیدی ارزان چینی که باعث افزایش 40 درصدی نصب در سال گذشته شد. اما این امر هزینه گزافی برای تولیدکنندگان داخلی دارد: تولیدکنندگان محلی تجهیزات نیروگاه خورشیدی در آستانه یک فروپاشی کامل هستند که ممکن است ظرف چند هفته اتفاق بیفتد.

photo 2024 03 02 11 39 21 - انرژی خورشیدی سودمند، زغال سنگ را به عنوان ارزانترین منبع انرژی در آسیا از سلطنت خلع میکند

Photo by Pixabay on Pexels.com

به گزارش رویترز، طبق داده های آژانس بین المللی انرژی، اتحادیه اروپا در حال بررسی اقداماتی است که باید بردارد، زیرا حدود 95 درصد از پنل های خورشیدی و قطعات مورد استفاده در اتحادیه اروپا از چین می آیند.

تولیدکنندگان پنل های خورشیدی محلی اروپایی به بحرانی رسیده اند که می گویند نمی توانند با واردات ارزان و عرضه بیش از حد رقابت کنند. بر اساس گزارش قبلی رویترز در سال گذشته، مشاغل در حال تعطیل شدن هستند، در حالی که “انبوهی” از پنل های چینی در انبارها در سراسر اروپا نشسته اند. این بخش هشدار داده است که نیمی از ظرفیت تولید محلی ممکن است ظرف چند هفته آینده بسته شود، مگر اینکه دولت اقدامی رادیکال انجام دهد – و این به معنای اعمال تعرفه است.

اما همه از این موضوع خوشحال نیستند. رابرت هابک، وزیر اقتصاد آلمان به اتحادیه اروپا نوشت که تعرفه‌های وارداتی از چین می‌تواند به گسترش چشمگیر انرژی سبز اروپا پایان دهد و 90 درصد بازار نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک PV را گران‌تر کند.

همه اینها برای فرانسه که امید زیادی به صنعتی شدن مجدد انرژی سبز اروپا دارد، قرص تلخی بود. پشتیبانی خورشیدی آلمان به دلیل بحران بودجه در خطر بوده است، در حالی که اسپانیا تعرفه واردات پنل های خورشیدی را رد نکرده است. یک مقام دولتی از هلند به رویترز گفت که این کشور “می خواهد واردات فتوولتائیک خورشیدی را با مالیات بر مرز کربن اتحادیه اروپا پوشش دهد.”

به نوبه خود، ایتالیا به تازگی از سرمایه گذاری 90 میلیون یورویی در یک کارخانه تولید پنل های خورشیدی در سیسیل خبر داد.
اقدامات اتحادیه اروپا که روی میز است شامل قانونی برای پیگیری سریع مجوزها برای تولیدکنندگان محلی و دادن مزیت به محصولات اتحادیه اروپا در “مناقصه های فناوری پاک آینده” است.

محدودیت‌های تجاری اهمیت چندانی ندارند – به ویژه از این نظر که اتحادیه اروپا بیش از 320 گیگاوات ظرفیت نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک PV تازه نصب شده تا سال 2025 و 600 گیگاوات تا سال 2030 را هدف قرار داده است – و احتمالاً برای تحقق این امر به  صنعت فتوولتائیک PV چین نیاز دارد.

در ماه سپتامبر، اتحادیه اروپا تحقیقاتی را در مورد صنعت خودروهای برقی چین آغاز کرد، زیرا شرکت‌های اروپایی برای رقابت با واردات خودروهای برقی ارزان و پیشرفته چینی که توسط نیروی کار کم‌هزینه وارد اتحادیه اروپا می‌شوند، تلاش می‌کنند. اتحادیه اروپا در حال بررسی یارانه‌های ناعادلانه و کمپین‌های وام‌دهی بانکی از سوی پکن است که به رشد بیش از حد در چین دامن زد، با ترس از اینکه چین در حال ساخت کارخانه‌های خودرو الکتریکی بسیار فراتر از سطح مورد نیاز برای تقاضای داخلی است. در همین حال، ایالات متحده و اروپا قوانین خود را برای فروش خودروهای چینی و قطعات خودروهای برقی در کشورهایشان تشدید می‌کنند و تعرفه‌های گمرکی در ایالات متحده آنقدر بالاست که چین تمرکز خود را بر سایر حوزه‌ها، یعنی آمریکای جنوبی، آسیا و اروپا معطوف کرده است.

در همین حال، برخی از سازندگان پنل های اروپایی می‌گویند که چین نیز همین کار را با پنل های خورشیدی انجام داده است. گونتر ارفورت، مدیرعامل شرکت سوئیسی مایر برگر، سازنده PV، به رویترز گفت: «صنعت خورشیدی در چین سال‌ها با صدها میلیارد دلار، یارانه راهبردی دریافت می‌کند.
اروپا، در حال حاضر، نمی تواند رقابت کند – و حداقل نیاز به خرید زمان بیشتری برای رسیدن به اهداف حمایتی از صنعت فتوولتائیک داخلی است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

منبع: electrek.co



روش‌شناسی جدید برای شناسایی زمین مناسب برای agrivoltaic یا کشاورزی-فتوولتائیک

به گزارش آرا نیرو، محققان در سوئد روش جدیدی را برای شناسایی سطوح مناسب برای پروژه های agrivoltaic در کشور خود ترسیم کرده اند. آنها دریافتند که تقریباً 8.6٪ (تقریباً 38485 کیلومتر مربع) از زمین آن‌ها پتانسیل میزبانی از تاسیسات agrivoltaic را دارد.

یک گروه بین المللی از محققان روشی را برای شناسایی و طبقه بندی مناطق مناسب برای نصب سیستم های agrivoltaic ایجاد کرده اند.
پیترو کامپانا یکی از نویسندگان این مقاله به مجله pv گفت: “این یکی از اولین مطالعات منتشر شده در مورد ترکیب رویکردهای سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تکنیک های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) برای شناسایی و طبقه بندی مناسب ترین منطقه برای سیستم های agrivoltaic است.”

این مطالعه نشان داد که تقریباً 8.6٪  (حدود 38485 کیلومتر مربع) از زمین در سوئد برای سیستم های agrivoltaic مناسب است.
محققان با استفاده از سیستم‌های agrivoltaic عمودی با ماژول‌های دو وجهی، ظرفیت کل پتانسیل نصب شده را برای مناطق طبقه‌بندی شده به عنوان “عالی”، “بسیار خوب” و “خوب” حدود 1.2 PWh تعیین کردند، در حالی که کل ظرفیت نصب شده در قلمرو “عالی” و “بسیار خوب” با حدود 207 تراوات ساعت است. هر دو قلمرو، مجموع ظرفیت تولید بسیار بالاتری نسبت به مصرف واقعی برق در سراسر کشور در سال 2021 دارند و همچنین از بالاترین سطح مصرف برق پیش‌بینی‌شده برای سوئد در سال 2050 فراتر می‌روند.

به گزارش آرا نیرو، این گروه از یک رویکرد پنج مرحله‌ای GIS-MCDM استفاده کرد که در آن GIS تجزیه و تحلیل مبتنی بر مکان را با تجسم و پردازش داده‌های جغرافیایی انجام داد و الگوریتم MCDM برای محاسبه وزن معیارهای ارزیابی مختلف استفاده شد. نقشه‌های جغرافیایی که طبقه‌بندی مناسب برای هر یک از معیارها و همچنین نقشه تناسب نهایی را نشان می‌دهند، از طریق ابزار ArcGIS Pro پردازش شدند.
کامپانا گفت: در مقایسه با گزارش JRC در مورد پتانسیل‌های سیستم‌های agrivoltaic در اروپا که از داده‌های آماری استفاده می‌کند، ما از جدیدترین محصول Corine Land Cover (CLC2018) استفاده کرده‌ایم که از آنجا می‌توانیم مناطقی را که از نظر فیزیکی استفاده می‌شود یا می‌توان به عنوان کشاورزی استفاده کرد، تخمین زد.

تجزیه و تحلیل نشان داد که مناطقی که به عنوان مراتع طبقه بندی می شوند می توانند حدود 80 تراوات ساعت در سال را تأمین کنند “در حالی که 90٪ از پتانسیل علوفه مراتع ملی را حفظ می کنند.” محققان فرض کردند که سازه های تاسیسات خورشیدی عمودی باعث کاهش 10 درصدی سطح محصول موثر می شود. علیرغم کاهش محصول در عرض‌های جغرافیایی بالا، این تیم اشاره کرد که سیستم‌های agrivoltaic پتانسیل تقویت مالی برای کشاورزان را دارند.
یافته‌های آن‌ها در گزارش «پتانسیل‌های سیستم‌های Agrivoltaic در سوئد: تحلیل چند معیاره به کمک geospatial» که در Applied Energy منتشر شده است، موجود است.
نویسندگان شامل محققانی از دانشگاه نفت و مواد معدنی پادشاه فهد عربستان سعودی، دانشگاه کافرشیخ مصر، دانشگاه کاتولیکا دل ساکرو کوئوره ایتالیا، و دانشگاه مالاردالن سوئد، دانشگاه اوپسالا، و موسسه هواشناسی و هیدرولوژی سوئد بودند.
منبع: مجله PV

انقلابی در رفع آلودگی آب با فناوری پلاسما

فناوری پلاسما انقلابی در تولید لوازم الکترونیکی و تصفیه آب ایجاد کرده است و راه حل های پایداری را برای چالش های مدرن از طریق طراحی های خلاقانه راکتور ارائه می دهد.
دو گروه تحقیقاتی UCO یک راکتور پلاسما (یک گاز یونیزه) را طراحی می‌کنند که توسط امواج مایکروویو نگهداری می‌شود که آلودگی‌زدایی آب‌ از غلظت‌های بالای رنگ را ممکن می‌سازد.

پلاسما یک گاز یونیزه است – یعنی گازی حاوی الکترون‌ها، یون ها، اتم ها، مولکول ها، رادیکال ها و فوتون ها. اغلب به آن حالت چهارم ماده می گویند و در کمال تعجب، در همه چیز نفوذ می کند. پلاسماها که به‌طور مصنوعی با انتقال انرژی به گاز تولید می‌شوند، در لوله‌های فلورسنتی یافت می‌شوند که آشپزخانه‌ها را روشن می‌کنند، و البته به موبایل‌ها اجازه می‌دهند کوچک‌تر و کوچک‌تر شوند.

پلاسما در فناوری
پلاسما یک انقلاب واقعی در دنیای فناوری بوده است. پیش از این، برای حک کردن بر روی صفحات سیلیکونی مدارهای وسایل الکترونیکی مانند تلفن همراه و استفاده از محصولات شیمیایی آلاینده، ضروری بود. در حال حاضر استفاده از پلاسما این امکان را فراهم کرده است که کار را با دقت و تمیزی بیشتری انجام دهیم، این امکان وجود دارد که شکاف‌ها را کوچکتر و کوچکتر کنیم و به همراه آنها دستگاه‌ها را نیز کوچکتر کنیم.
کاربردهای محیطی پلاسما
اما پلاسما کاربردهای دیگری نیز دارد، مانند تصفیه آب. گروه FQM-136 فیزیک پلاسما و FQM-346 کاتالیز آلی و مواد نانوساختار در دانشگاه کوردوبا در یک مطالعه تحقیقاتی با هدف حذف آلاینده‌های موجود در آب با استفاده از پلاسما برای ترویج فرآیندهای شیمیایی همکاری کردند.

با هدف مقابله با مشکل افزایش حضور آلاینده‌های آلی در آب‌ها، مانند رنگ‌ها و سایر ترکیبات حاصل از فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی در آب‌هایی که اکوسیستم‌ها را بی‌ثبات می‌کنند، این محققان استفاده از پلاسما را انتخاب کردند.

پیشرفت در رفع آلودگی آب
در سال 2017، آنها برای اولین بار نشان دادند که پلاسمای آرگون القا شده توسط امواج Open-air microwaves _ نوع جدیدی از مایکروویو هستند که به جای استفاده از محفظه فلزی دربسته، از تابش امواج مایکروویو در فضای باز استفاده می‌کنند _ هنگام اثر بر روی آب، گونه‌های واکنشی حاوی اکسیژن و نیتروژن (مانند رادیکال‌های هیدروکسیل، پراکسید هیدرونوس، رادیکال‌های نیتروژن) را در جهت ضد آلودگی آب تولید می‌کنند. اکنون محققان Juan Amaro Gahete، Francisco J. Romero Salguero و María C. García موفق به طراحی راکتوری از این نوع پلاسما شده اند و میزان تولید این گونه های فعال در آب را به میزان قابل توجهی افزایش داده و در نتیجه تخریب غلظت های بالا را ممکن می‌سازند. نمونه اش تجزیه رنگ ها (در این مورد، متیلن بلو) تنها در چند دقیقه.

photo 2024 02 13 16 34 15 - انقلابی در رفع آلودگی آب با فناوری پلاسما

source:The researchers Francisco J. Romero, Juan Amaro and Maria C García. Credit: University of Cordoba

نوآوری در طراحی راکتور پلاسما
این امر با تغییر طراحی سورفاترون، دستگاه فلزی که انرژی تولید کننده مایکروویو را با پلاسما مخلوط می‌کند تا آن را حفظ کند، به دست آمد. پروفسور ماریا توضیح داد: «کاری که ما انجام داده‌ایم این است که یک قطعه کوچک سیلیکون را در لوله تخلیه کوارتز قرار داده‌ایم که اجازه می‌دهد پلاسمای متفاوتی تولید شود، پلاسمایی که رشته‌ای نیست و در ایجاد گونه‌های فعال هنگام تعامل با آب کارآمدتر است». سی. گارسیا اشاره میکند اجزای پلاسما فوق الذکر، هنگام تعامل با آب، گونه های اکسید کننده ای تولید می کنند که قادر به تجزیه ترکیبات آلی و کشتن میکروارگانیسم ها هستند، که به این راکتور پلاسما اجازه می دهد تا در برنامه‌های مربوط به تصفیه آب استفاده شود.
پروفسور گارسیا توضیح داد این پیکربندی جدید، کاربرد این نوع پلاسما را گسترش می دهد. این طرح به طور کامل پیکربندی میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسط سورفاترون را برای ایجاد پلاسما تغییر می‌دهد و در نتیجه پلاسمایی با خواص متفاوت و کارآمدتر به دست می‌آید و همچنین مشکل رشته‌بندی (تقسیم ستون پلاسما به رشته‌های متعدد) را که باعث بی‌ثباتی می‌شود، از بین می‌برد.

آینده پاکسازی پلاسما
و سپس… آلودگی زدایی. پروفسور فرانسیسکو جی. رومرو ادامه داد: «آن گونه‌های اکسیدکننده‌ای که در اثر عمل پلاسما ایجاد می‌شوند، بسیار واکنش‌پذیر هستند و تخریب مواد آلی داخل آب را ممکن می‌سازند». برای اینکه این اتفاق بیفتد، پلاسما وارد آب نمی شود. بلکه به گونه ای ساخته شده است که از راه دور عمل کند، به طوری که بین آب و پلاسما منطقه ای از هوا وجود دارد که در آن واکنش های متعددی به دلیل برخورد بین گونه های برانگیخته و مولکول های اکسیژن، نیتروژن و بخار آب و “گونه های واکنشی که منتشر می شوند” رخ می دهد. وارد مایع شده و در نهایت با آلاینده ها ترکیب می شوند.

پژوهشگر خوان آمارو، گفت: پتانسیل ضد آلودگی این نوع پلاسما با این طرح جدید، برای کاهش غلظت‌های بالای رنگ متیلن بلو در آب، با نتایج بسیار کارآمد از نظر انرژی، دستیابی به حذف کامل رنگ همراه با کاهش زمان‌ تصفیه، آزمایش شده است.
بنابراین، با این کار، پیشرفت قابل توجهی در کاربردهای پلاسما حاصل شد که “حالت چهارم ماده” با ارائه یک گاز پایدار و تبدیل آن به گاز یونیزه، تقریباً برای همه چیز قابل استفاده است: ساخت ریزتراشه ها، ضدعفونی کردن سطوح، التیام زخم ها، رسوب پوشش های ضد انعکاس روی شیشه‌ها، بهبود جوانه زنی بذر، بازیابی ضایعات، فعال کردن سطح پلاستیک ها برای دستیابی به چسبندگی بهتر رنگ و کاربردهای بی شمار دیگر.

منبع: «دستگاه سورفاترون اصلاح‌شده برای بهبود تولید RONS با کمک مایکروویو پلاسما و تجزیه متیلن بلو در آب» توسط Juan Amaro-Gahete، Francisco J. Romero-Salguero و Maria C. Garcia، 29 نوامبر 2023، Chemosphere.
DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.140820

دانشمندان ایتالیایی سیستم جدیدی برای تولید ارزان و کارآمد هیدروژن سبز ایجاد کردند

موضوع: انرژی سبز – انرژی هیدروژن – نانوذرات

محققان IIT و BeDimensional از نانوذرات روتنیوم، فلز نجیب که از نظر رفتار شیمیایی شبیه پلاتین است، اما بسیار ارزان‌تر است، استفاده کردند تا به عنوان فاز فعال کاتد الکترولیزور عمل کند که منجر به افزایش کلی کارایی الکترولیز می‌شود.
به گزارش آرا نیرو، با تلاش مشترک تحقیقاتی بین IIT وspin-off BeDimensional روشی کشف شده است که از ذرات روتنیوم در ارتباط با یک سیستم الکترولیز با انرژی خورشیدی استفاده می کند.
برای تولید موثرتر و ارزانتر هیدروژن سبز چه چیزی لازم است؟ ظاهراً ذرات کوچک روتنیوم (ruthenium) و یک سیستم انرژی خورشیدی برای الکترولیز آب. این راه حلی است که توسط یک تیم مشترک شامل Istituto Italiano di Tecnologia (موسسه فناوری ایتالیا، IIT) جنوا، و BeDimensional S.p.A شناسایی شده است.

این فناوری که در چارچوب فعالیت‌های آزمایشگاه مشترک توسعه یافته و اخیراً در دو مجله با فاکتور تأثیر بالا (Nature Communications و Journal of the American Chemical Society) منتشر شده است، بر اساس خانواده جدیدی از الکتروکاتالیست‌ها است که می‌تواند هزینه‌های سبز را کاهش دهد.
تولید هیدروژن در مقیاس صنعتی
هیدروژن به عنوان یک بردار انرژی پایدار، جایگزینی برای سوخت های فسیلی در نظر گرفته می شود. اما همه هیدروژن ها در مورد اثرات زیست محیطی یکسان نیستند. در واقع، روش اصلی تولید هیدروژن امروزه از طریق اصلاح بخار متان است، فرآیندی مبتنی بر سوخت فسیلی که دی اکسید کربن (CO2) را به عنوان یک محصول جانبی آزاد می کند.

هیدروژن تولید شده توسط این فرآیند به عنوان “خاکستری” (زمانی که CO2 در جو آزاد می شود) یا “آبی” (زمانی که CO2 تحت جذب و ذخیره سازی زمین شناسی قرار می گیرد) طبقه بندی می شود. برای کاهش قابل توجه انتشار به صفر تا سال 2050، این فرآیندها باید با فرآیندهای سازگار با محیط زیست جایگزین شوند که هیدروژن “سبز” (یعنی انتشار خالص صفر) را ارائه کنند. هزینه هیدروژن “سبز” به شدت به بازده انرژی مجموعه (الکترولایزر) بستگی دارد که مولکول های آب را به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می کند.
نوآوری های فناوری در تولید هیدروژن
محققان تیم مشترک این اکتشاف روش جدیدی ابداع کرده‌اند که کارایی بیشتری نسبت به روش‌های شناخته‌شده فعلی در تبدیل انرژی الکتریکی (سوگیری انرژی مورد استفاده برای تقسیم مولکول‌های آب) به انرژی شیمیایی ذخیره‌شده در مولکول‌های هیدروژن تولید شده را تضمین می‌کند. این تیم مفهومی از کاتالیزور را توسعه داده است و از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی الکتریکی تولید شده توسط پنل خورشیدی استفاده کرده است.
ما در مطالعه خود نشان داده‌ایم که چگونه می‌توان کارایی یک فناوری قوی و توسعه‌یافته را به حداکثر رساند، علی‌رغم سرمایه‌گذاری اولیه که کمی بیشتر از آنچه برای یک الکترولیز استاندارد مورد نیاز است. یونگ زو و میشل فری از گروه نانوشیمی در IIT در جنوا اظهار داشتند: این به این دلیل است که ما از فلز گرانبهایی مانند روتنیم استفاده می کنیم.

photo 2024 02 12 17 16 32 - دانشمندان ایتالیایی سیستم جدیدی برای تولید ارزان و کارآمد هیدروژن سبز ایجاد کردند

Credit: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

به گزارش آرا نیرو، محققان از نانوذرات روتنیوم استفاده کردند، فلزی نجیب که از نظر رفتار شیمیایی مشابه پلاتین است اما بسیار ارزان‌تر است. نانوذرات روتنیوم به عنوان فاز فعال کاتد الکترولیزور عمل می‌کنند که منجر به افزایش کلی کارایی الکترولیز می‌شود.
ما آنالیزها و آزمایش‌های الکتروشیمیایی را تحت شرایط صنعتی مهم انجام داده‌ایم که به ما امکان می‌دهد فعالیت کاتالیزوری موادمان را ارزیابی کنیم. علاوه بر این، شبیه‌سازی‌های نظری به ما امکان می‌دهد تا رفتار کاتالیزوری نانوذرات روتنیم را در سطح مولکولی درک کنیم. سباستیانو بلانی و مارلینا زاپیا از BeDimensional که در این کشف نقش داشتند، مکانیسم تقسیم آب بر روی سطوح پایه آنها طی ترکیب داده‌های آزمایش‌ها با پارامترهای فرآیند اضافی را توضیح دادند، و یک تحلیل فنی-اقتصادی انجام داده‌ که رقابت‌پذیری این فناوری را در مقایسه با الکترولیزهای پیشرفته را نشان می‌دهد.

مقرون به صرفه بودن فناوری جدید
روتنیوم فلز گرانبهایی است که در مقادیر کم به عنوان محصول جانبی استخراج پلاتین (30 تن در سال در مقایسه با تولید سالانه 200 تن پلاتین) اما با هزینه کمتر (18.5 دلار در هر گرم در مقابل 30 دلار برای پلاتین) به دست می آید. فناوری جدید شامل استفاده از تنها 40 میلی گرم روتنیوم در هر کیلووات است، در تضاد کامل با استفاده گسترده از پلاتین (تا 1 گرم در هر کیلووات) و ایریدیوم (بین 1 تا 2.5 گرم در هر کیلووات، با قیمت ایریدیوم در حدود 150 دلار در هر گرم) که الکترولیزهای غشایی مبادله پروتون را مشخص می کنند.

محققان IIT و BeDimensional با استفاده از روتنیوم، کارایی الکترولیزهای قلیایی را بهبود بخشیده‌اند، فناوری که دهه ها به دلیل استحکام و دوام آن مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان مثال، این فناوری بر روی کپسول آپولو 11 بود که بشریت را در سال 1969 به ماه برد. خانواده جدید کاتدهای مبتنی بر روتنیوم برای الکترولیزهای قلیایی که توسعه یافته است بسیار کارآمد است و عمر طولانی دارد، بنابراین قادر است هزینه های تولید هیدروژن سبز را کاهش دهد.

محققان نتیجه گرفتند: «در آینده، ما قصد داریم این فناوری و سایر فناوری‌ها، مانند کاتالیزورهای نانوساختار مبتنی بر مواد دوبعدی پایدار را در الکترولایزرهای پیشرفته با انرژی الکتریکی از منابع تجدیدپذیر، از جمله برق تولید شده توسط پنل‌های فتوولتائیک، به کار ببریم».

مراجع:
“ساختارهای نانوهتروساختار Ru-Cu برای واکنش موثر تکامل هیدروژن در الکترولیزهای آب قلیایی” توسط یونگ زو، سباستیانو بلانی، گابریله صالح، میشل فری، دیپاک وی. ، ابینایا آنامالای، دانیلو اولیویرا د سوزا، لوکا دی تریتزیو، ایوان اینفانته، فرانچسکو بوناکوروسو و لیبراتو ماننا، 25 سپتامبر 2023، مجله انجمن شیمی آمریکا.
DOI: 10.1021/jacs.3c06726

«الکترولایزرهای آب قلیایی با کارایی بالا بر اساس کاتد نانوپلاکت‌های مس آشفته شده با روم» توسط یونگ زو، سباستیانو بلانی، میشل فری، گابریله صالح، دیپاک وی. ، فرانچسکو بوناکورسو و لیبراتو ماننا، 4 اوت 2023، Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-023-40319-5

بخش انرژی پاک چین در حال پر کردن خلاء ناشی از سقوط املاک و مستغلات در این کشور است

 

سرمایه گذاری انرژی پاک به 40 درصد از رشد اقتصادی چین در سال 2023 کمک کرد.

 

بدون انرژی پاک، رشد تولید ناخالص داخلی چین به جای 5.2 درصد، 3 درصد بود.

 

بخش املاک چین مختل شده است – وارد انرژی پاک شوید.

کاربن بریف روز پنجشنبه گزارش داد، سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی، وسایل نقلیه الکتریکی، هیدروژن سبز و موجی از دیگر فناوری های انرژی پاک در چین به 6.3 تریلیون یوان (890 میلیارد دلار) در سال 2023 افزایش یافت. این افزایش 40 درصدی نسبت به سال 2022 است که شاهد سرمایه گذاری 4.6 تریلیون یوان بودیم.

 

در مجموع، انرژی پاک به 40 درصد از رشد اقتصادی کشور در سال 2023 کمک کرد. بدون این بخش، تولید ناخالص داخلی چین به جای 5.2 درصد ثبت شده، تنها 3 درصد افزایش می یافت.

 

این صنعت به پر کردن حفره و شکاف ایجاد شده در اثر سقوط املاک و مستغلات چین کمک می کند.

در اوج خود، بخش املاک چین حدود 25 تا 30 درصد تولید ناخالص داخلی این کشور بود. سپس، اورگراند، توسعه‌دهنده املاک، خود را غرق در بدهی دید، و دومینوها را که جرقه رکود عمیق املاک و مستغلات می‌شود را به وجود آورد که کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند ممکن است یک دهه طول بکشد.

 

کربن بریف خاطرنشان کرد: از زمان فروپاشی املاک، حضور پول در این صنعت رو به اتمام است و سرمایه گذاری در سال 2022 به میزان 10 درصد و در سال 2023 به میزان 9 درصد دیگر کاهش یافته است.

 

ضعف در بخش املاک، خلأ بزرگی در فرصت‌های سرمایه‌گذاری موجود ایجاد کرده است، که دولت‌های محلی به سرعت جایگزین آن‌ها را با بخش‌هایی مانند انرژی پاک آغاز کرده‌اند.

 

سرمایه گذاری در بخش تولید – به ویژه در انرژی پاک – در سال 2023 نسبت به سال گذشته 9 درصد افزایش یافت.

پیشروی چین در تولید خودروهای الکتریکی(EV) و پنل های خورشیدی در بازارهای سراسر جهان محسوس است. در اروپا، قیمت‌ ماژول‌های خورشیدی پس از انبوه عرضه‌های چینی در بازار سقوط کرده است.

و در سپتامبر گذشته، رئیس کمیسیون اروپا از «تحقیقات ضد یارانه‌ای» در مورد خودروهای الکتریکی چینی خبر داد، زیرا نگران بود که قیمت‌های ارزان پکن بازار را منحرف کند. بعداً، در ماه ژانویه، BYD تسلا را به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده خودروهای برقی در جهان کنار زد.

 

با این حال، ظهور بخش انرژی پاک راه حلی برای کسالتی نیست که اقتصاد چین را در برگرفته است. این کشور همچنان با مشکل کاهش تورم، کاهش تقاضای مصرف کننده و فرار سرمایه در میان سرمایه گذاران خارجی مواجه است.

 

نویسنده: Aruni Soni

زنجیره تولید پنل خورشیدی:

از فراوری سیلیس تا تولید ماژول فتوولتائیک

 

معرفی

زنجیره تولید پنل خورشیدی عبارت است از مراحل مختلفی که در فرآیند تولید پنل‌های خورشیدی از ابتدا تا انتها به کار گرفته میشوند. در این مقاله به اختصار به این مراحل که شامل فرآوری سیلیس، تولید سلول‌های خورشیدی، تولید ماژول‌های خورشیدی، تست و کنترل کیفیت های پس از تولید سل و ماژول و در نهایت بسته‌بندی و حمل و نقل پنل خورشیدی اشاره میکنیم.

photo 2024 01 27 21 58 12 - زنجیره تولید پنل خورشیدی:  از فراوری سیلیس تا تولید ماژول فتوولتائیک

زنجیره تولید پنل خورشیدی – آرا نیرو

  1. فرآوری سیلیس:

   ابتدای زنجیره تولید پنل خورشیدی، با فرآوری سیلیس آغاز می‌شود. سیلیس یکی از مواد اصلی برای تولید سلول‌های خورشیدی سلیکونی است. در این مرحله، سیلیس استخراج شده از منابع معدنی تصفیه و پالایش می‌شود. این فرایند جهت تصفیه و آماده‌سازی سیلیس (سلیسیوم) از چند مرحله مهم تشکیل شده است:

استخراج سیلیس

   ابتدا، سیلیس از منابع معدنی مختلف استخراج می‌شود. معادن سنگ‌های کوارتز اغلب به عنوان منابع اصلی برای سیلیس استفاده می‌شوند.

خردایش و سایش

   سیلیس استخراج شده به اندازه مناسب خرد می‌شود و سپس در دستگاه‌های سایش، طی فرآیند آسیاب‌کاری تحت فشار قرار می‌گیرد تا به اندازه دقیقتر و به شکل مشخصی تبدیل شود.

پالایش سیلیس

   سپس، سیلیس خرد شده به فرآیند پالایش می‌رود. در این مرحله، از روش‌های مختلفی نظیر شستشو با آب یا اسیدهای قوی برای حذف آلودگی‌ها و ناخالصی‌ها استفاده می‌شود.

تصفیه سیلیس

   در این مرحله، سیلیس تصفیه می‌شود تا ناخالصی‌ها و مواد غیرمطلوب حذف شوند. این ممکن است شامل فرآیندهای فیلتراسیون، تقطیر یا فرآیندهای شیمیایی باشد.

تولید اسلایس (سلیسیوم)

   سیلیس پاک‌شده به اسلایس (سلیسیوم) تبدیل می‌شود. در این مرحله، سیلیس از آلاینده‌های معدنی و مواد غیرضروری دیگر پاک‌سازی می‌شود تا به خلوص مطلوب برای تولید سلول‌های خورشیدی برسد.

آماده‌سازی برای استفاده

   اسلایس حاصل از مراحل قبلی در این مرحله آماده‌سازی می‌شود. این شامل پردازش‌هایی نظیر خشکاندن ، ذوب، و یا دیگر فرآیندهایی است که سلیس به شکل مناسبی جهت استفاده در تولید سلول‌های خورشیدی آماده می‌شود.

  1. تولید سلول‌های خورشیدی:

   پس از فرآوری سیلیس، سلیس تبدیل به اسلایس (سلیسیوم) می‌شود که به سلول‌های خورشیدی تبدیل می‌شود. سلول‌های خورشیدی عملکرد اصلی تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی را دارند. فرآیند تولید سلول‌های خورشیدی از چند مرحله اصلی تشکیل شده است. در ادامه به این مراحل با جزئیات بیشتر اشاره می‌شود:

تهیه و پالایش اسلایس

   ابتدا، اسلایس (سلیسیوم) که از مراحل فرآوری سیلیس به دست آمده است، تمیز شده و پالایش می‌شود تا از هر گونه ناخالصی و آلاینده حذف شود.

تولید اکسید سیلیسیم (SiO2)

   اسلایس پالایش شده به صورت پودر درآمده و با حرارت بالا تحت فشار به مخلوطی از گازهای هیدروژن و سیلان (SiH4) تبدیل می‌شود. این فرآیند منجر به تولید اکسید سیلیسیم (SiO2) می‌شود.

تهیه پلی سیلیکون (Poly-Silicon)

   اکسید سیلیسیم حاصل از مرحله قبل به واکنش با فرایند کاربوراسیون (Carburization) تحت دماهای بالا قرار می‌گیرد و پلی سیلیکون تولید می‌شود. پلی سیلیکون ماده اصلی سلول‌های خورشیدی است.

تولید اسلاب پلی سیلیکون

   پلی سیلیکون به شکل اسلاب درآمده و به سپتون‌هایی به ضخامت خاص برش داده می‌شود. این اسلاب‌ها به عنوان مواد اولیه برای ساخت سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شوند.

تولید و پالایش ورقه سیلیکونی

   اسلاب‌های پلی سیلیکون به ورقه‌هایی با ضخامت معین برش داده و سپس این ورقه‌ها تحت فرآیندهای پالایشی قرار می‌گیرند تا به خلوص و کیفیت مطلوب برسند.

پوشش دهی با لایه های ناقل (N-Type و P-Type)

   سپس به ورقه‌های سیلیکونی لایه‌های ناقل مثبت (P-Type) و لایه‌های ناقل منفی (N-Type) اعمال می‌شود. این لایه‌ها با استفاده از فرآیندهای تفکیکی تحت دماهای خاص و از طریق تزریق موادی مثل فسفر و کلر به سطح سلول افزوده می‌شوند.

تولید الکترودها و اتصالات

   در این مرحله، الکترودها و اتصالات لازم جهت جمع‌آوری جریان الکتریکی تولید شده در لایه‌های ناقل به سلول افزوده می‌شوند.

تست و کنترل کیفیت

   سلول‌های خورشیدی تولید شده در مراحل قبل تحت تست‌های دقیق و کنترل کیفیت قرار می‌گیرند تا اطمینان حاصل شود که عملکرد آنها در شرایط مختلف به درستی انجام می‌شود. کمی پایین تر از جزئیات تست ها و استاندارد های سل های خورشیدی بیشتر خواهم گفت.

  1. تولید ماژول‌های خورشیدی:

   سلول‌های خورشیدی به ماژول‌های خورشیدی تبدیل می‌شوند. این ماژول‌ها علاوه بر سلول‌های خورشیدی، دارای لایه‌های محافظ و سیستم‌های مدیریت حرارت هستند. این لایه‌ها نقش مهمی در محافظت و بهینه کردن عملکرد ماژول دارند. پس از تولید سلول‌های خورشیدی، مراحل تولید ماژول فتوولتائیک (پنل خورشیدی) شامل چند مرحله اصلی است. در ادامه به جزئیات این مراحل اشاره می‌شود:

تهیه ماژول‌های سلولی

   ابتدا، سلول‌های خورشیدی که در مراحل قبلی تولید شده‌اند، به شکل‌های مختلف ماژول‌های سلولی گروه‌بندی می‌شوند. این مراحل شامل قرار دادن سلول‌ها در قالب‌ها و اتصالات مورد نیاز است.

پیوندگذاری (Interconnection)

   سلول‌های خورشیدی درون ماژول به وسیله سیم‌های فلزی به یکدیگر متصل می‌شوند. این پیوندگذاری باعث ایجاد یک مدار الکتریکی مناسب برای جمع‌آوری جریان تولیدی توسط سلول‌ها می‌شود که آن را باسبار هم میگویند.

لایه‌گذاری محافظ

   یک لایه محافظ معمولاً از شیشه یا مواد پلاستیکی نشری بر روی سلول‌های خورشیدی قرار می‌گیرد. این لایه محافظ سلول‌ها را در برابر شرایط جوی، گرد و غبار، و نفوذ آب محافظت می‌کند.

photo 2024 01 27 21 58 47 - زنجیره تولید پنل خورشیدی:  از فراوری سیلیس تا تولید ماژول فتوولتائیک

Source: https://swarajyamag.com

تهیه فریم (Frame) و مونتاژ

   یک فریم (قاب) از مواد مقاوم به هوا و محیط زیست، معمولاً آلومینیوم یا فلزهای دیگر، ساخته می‌شود و ماژول‌های سلولی درون آن مونتاژ می‌شوند و در نهایت پس از نصب جانکشن باکس و فریم و گلس روی سطح سل های باسبار شده، ماژول وکیوم شده به مرحله تست میرود.

قبل از اینکه در مورد تست ها و استانداردهای سل و ماژول خورشیدی صحبت کنم، اجازه بدید خیلی خلاصه از انواع ماژول های کریستاله شرحی ارائه دهم. ماژول های کریستاله به انواع مونو، پلی، و لایه نازک تقسیم بندی می شوند.

ماژول های مونو کریستال که از یک کریستال سیلیکون واحد ساخته می شوند. این ماژول ها دارای راندمان بالا و عمر طولانی هستند.  با این حال، آنها گران تر از سایر انواع ماژول های کریستاله هستند.

ماژول های پلی کریستال از چندین کریستال سیلیکون کوچکتر ساخته می شوند. این ماژول ها ارزان تر از ماژول های تک کریستالی هستند، اما راندمان کمتری دارند.

ماژول های کریستاله فیلم نازک از یک فیلم نازک از ماده نیمه هادی مانند سیلیکون، کادمیوم تلوراید یا دی سلنید ایندیوم مس ساخته می شوند. این ماژول ها سبک تر و ارزان تر از ماژول های کریستالی هستند، اما راندمان کمتری نیز دارند.

و اما در مورد پنل های مونوکریستال که امروزه سهم بیشتری از بازار را در نیروگاه های خورشیدی متصل به شبکه به خود اختصاص داده میتوان بیشتر صحبت کرد. تکنولوژی های مختلفی در ساخت پنل های مونو کریستال خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرند. این تکنولوژی ها باعث افزایش راندمان، کاهش هزینه و بهبود عملکرد ماژول های مونو کریستال فتوولتاییک می شوند.

photo 2024 01 27 21 58 28 - زنجیره تولید پنل خورشیدی:  از فراوری سیلیس تا تولید ماژول فتوولتائیک

Source: https://www.linkedin.com/Engineerincvia

برخی از مهم ترین تکنولوژی های به کار رفته در ماژول های مونو کریستال عبارتند از:

  • تکنولوژی PERC (Passivated Emitter Rear Cell)

تکنولوژی PERC یک تکنولوژی پیشرفته است که باعث افزایش راندمان سلول های خورشیدی می شود. در این تکنولوژی، یک لایه اکسید روی (ZnO) در پشت سلول خورشیدی قرار می گیرد. این لایه باعث جذب نور بیشتری و کاهش تلفات انرژی می شود. راندمان سلول های خورشیدی PERC معمولاً بین 18 تا 22 درصد است. این تکنولوژی همچنین باعث بهبود مقاومت سلول های خورشیدی در برابر شرایط آب و هوایی می شود.

  • تکنولوژی Half-cell

تکنولوژی Half-cell یک ایده مثبت جهت افزایش راندمان سلول های خورشیدی بود. در این تکنولوژی، هر سلول خورشیدی به دو سلول کوچکتر تقسیم می شود. این کار باعث کاهش تلفات مقاومت در سلول های خورشیدی می شود. راندمان سلول های خورشیدی Half-cell معمولاً بین 1 تا 2 درصد بیشتر از سلول های خورشیدی معمولی است. این تکنولوژی همچنین باعث کاهش هزینه تولید سلول های خورشیدی می شود.

 

  • تکنولوژی Bifacial

تکنولوژی Bifacial تکنولوژی پنل های دو رو است که باعث افزایش تولید انرژی سلول های خورشیدی می شود. در این تکنولوژی، پشت سلول خورشیدی نیز قادر به جذب نور خورشید می باشد. راندمان سلول های خورشیدی Bifacial معمولاً بین 10 تا 20 درصد بیشتر از سلولهای خورشیدی معمولی است که البته وابسته به میزان بازتاب نور از سطح زمین دارد. تکنولوژی Bifacial همچنین باعث بهبود عملکرد سلول های خورشیدی در شرایط کم نور می شود. با این رویکرد استفاده از پنل های بایفشیال یا دورو در نیروگاه های خورشیدی بزرگ مقیاس می تواند نظر به اصلاح زمین نیروگاه و افزایش بازتاب نوری از کف، درآمد قابل توجهی را با سرمایه کم تر برای مالک نیروگاه ایجاد نماید، کمااینکه تاثیر این تکنولوژی بر افزایش نرخ تولید و درآمد در نیروگاه خورشیدی پشت بامی با وجود ایزوگام تثبیت شده است . 

 

  • تکنولوژی HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer)

تکنولوژی HIT یک تکنولوژی پیشرفته است که باعث افزایش راندمان سلول های خورشیدی می شود. در این تکنولوژی، از یک لایه نازک از ماده نیمه هادی آلی (ITO) برای بهبود عملکرد سلول خورشیدی استفاده می شود. راندمان پنل های خورشیدی با تکنولوژی HIT معمولاً بین 22 تا 24 درصد است و مقاومت سلول های خورشیدی در برابر شرایط آب و هوایی با وجود این تکنولوژی بهبودیافته تر است.

 

  • تکنولوژی TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact)

در این تکنولوژی، یک لایه اکسید روی (ZnO) با ضخامت کم در پشت سلول خورشیدی قرار می گیرد. این لایه باعث جذب نور بیشتری و کاهش تلفات انرژی می شود و البته راندمان سلول های خورشیدی با وجود TOPCon معمولاً بین 22 تا 24 درصد است.

انتخاب تکنولوژی مناسب

انتخاب تکنولوژی مناسب برای ساخت ماژول های مونو کریستال به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

  • میزان راندمان مورد نیاز
  • هزینه تولید
  • شرایط آب و هوایی محل نصب

اگر به دنبال ماژول هایی با راندمان بالا هستید، تکنولوژی PERC، Half-cell، HIT یا TOPCon گزینه های خوبی هستند. اگر به دنبال ماژول هایی با هزینه تولید پایین هستید، تکنولوژی Half-cell گزینه خوبی است. اگر به دنبال ماژول هایی هستید که در شرایط کم نور عملکرد خوبی دارند، تکنولوژی Bifacial گزینه خوبی است.

  1. تست و کنترل کیفیت

   پس از مونتاژ، ماژول‌های خورشیدی تحت تست‌های دقیق و کنترل کیفیت قرار می‌گیرند. این تست‌ها شامل بررسی عملکرد الکتریکی، تحت شرایط نوری و حرارتی مختلف است.

در ادامه به برخی از تست‌ها و استانداردهای مهم برای سل ها و ماژول های خورشیدی اشاره می‌شود:

تست‌ها برای سلول‌های خورشیدی:

  1. تست I-V (تست جریان-ولتاژ):

هدف آن اندازه‌گیری خطوط جریان-ولتاژ سلول‌های خورشیدی است تا عملکرد این سلول‌ها در شرایط نوری مختلف مشخص گردد. سلول خورشیدی تحت نور مصنوعی قرار گرفته و جریان و ولتاژ آن در شرایط مختلف نوری ثبت می‌شود.

 

  1. تست زمانی (Temporal Stability Test):

هدف این تست ارزیابی پایداری عملکرد سلول در طول زمان است. سلول به مدت زمان مشخصی تحت شرایط نوری و حرارتی نگهداری می‌شود و تغییرات عملکرد آن طی زمان بررسی می‌شود.

 

  1. تست حرارتی (Thermal Cycling Test)

در این تست به بررسی تحمل سلول در برابر تغییرات دما می پردازیم.

سلول از چرخه‌های مشخصی از تغییرات دما عبور می‌کند، و سپس عملکرد و کیفیت آن ارزیابی می‌شود.

 

استانداردها برای سلول‌های خورشیدی:

  1. استاندارد IEC 61215:

موضوع: مشخصات عملکردی برای ماژول‌های فتوولتائیک.

اهمیت: این استاندارد به ویژه برای ارزیابی کیفیت و عملکرد ماژول‌های خورشیدی در شرایط مختلف نوری و حرارتی طراحی شده است.

 

  1. استاندارد IEC 61646:

موضوع: مشخصات ماژول‌های فتوولتائیک سلفون.

اهمیت: این استاندارد برای سلفون‌ها، که نوع خاصی از ماژول‌های فتوولتائیک هستند، ارائه شده است.

 

photo 2024 01 27 21 58 52 - زنجیره تولید پنل خورشیدی:  از فراوری سیلیس تا تولید ماژول فتوولتائیک

Source: https://www.solarreviews.com

تست‌ها برای ماژول‌های خورشیدی:

  1. تست (PID) Potential-Induced Degradation

هدف این تست بررسی توانایی ماژول در مقاومت در برابر فرآیند آلودگی ناشی از تغییرات ولتاژ است. ماژول تحت شرایط مشخصی از تغییرات ولتاژ و دما قرار گرفته و عملکرد آن بررسی می‌شود.

 

  1. تست فرآیند نما (Damp Heat Test)

جهت ارزیابی عملکرد ماژول تحت تأثیر رطوبت و گرما از این تست استفاده میشود. ماژول به شرایط حرارت و رطوبت بالا قرار گرفته و عملکرد آن در طول زمان بررسی می‌شود.

 

  1. تست (UV) Ultraviolet Light Test

هدف این تست بررسی تأثیر تابش ماوراء بنفش نور بر مواد سازنده ماژول خورشیدی است. ماژول به تابش نور UV تحت شرایط خاصی قرار گرفته و تغییرات جزئیات ساختاری آن بررسی می‌شود.

 

  1. تست عدم ایزولاسیون (Insulation Test)

بررسی عدم ایزولاسیون بخش‌های مختلف ماژول به یکدیگر طی این آزمایش مورد ارزیابی قرار می گیرد. این تست با اعمال ولتاژ بر روی ماژول انجام می‌شود و عملکرد عدم ایزولاسیون بررسی می‌شود.

 

استانداردها برای ماژول‌های خورشیدی:

 

  1. استاندارد IEC 61215:

موضوع: مشخصات عملکردی برای ماژول‌های فتوولتائیک.

اهمیت: این استاندارد به ویژه برای ارزیابی کیفیت و عملکرد ماژول‌های خورشیدی در شرایط مختلف نوری و حرارتی طراحی شده است.

 

  1. استاندارد IEC 61730:

موضوع: الزامات ایمنی برای ماژول‌های فتوولتائیک.

اهمیت: این استاندارد به ایمنی الکتریکی ماژول‌های خورشیدی توجه دارد و نیازمندی‌ها برای اطمینان از عدم وقوع حوادث الکتریکی را مشخص می‌کند.

 

  1. استاندارد IEC 62716:

موضوع: تست نمایشگرهای تقویت‌شده تحت تأثیر اشعه مستقیم خورشید.

اهمیت: این استاندارد به ارزیابی نمایشگرهای تقویت‌شده در شرایط نوری خورشید مستقیم می‌پردازد.

 

تست‌ها و استانداردها اهمیت زیادی در صنعت خورشیدی دارند و اطمینان از تطابق تجهیزات با این استانداردها بهبود کیفیت و عملکرد سلول‌ها و ماژول‌ها را فراهم می‌کند.

با اجتماع این مراحل، ماژول فتوولتائیک (پنل خورشیدی) آماده به تولید انرژی خورشیدی می‌شود و می‌تواند به تأمین انرژی الکتریکی در سیستم‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

  1. بسته‌بندی و حمل و نقل:

   پس از گذر از تمام مراحل تولید و تست، پنل‌های خورشیدی بسته‌بندی می‌شوند و برای حمل و نقل به مقصد نهایی ارسال می‌شوند.

 

نتیجه:

داشتن یک زنجیره تولید کامل برای پنل‌های خورشیدی میتواند ما را در تحقق اهداف وتوسعه نیروگاه های خورشیدی یاری رساند در حالیکه با وجود در اختیار داشتن صفرتا صد خط تولید پنل های خورشیدی میتوانیم به برد استراتژیک در راستای پدافند غیرعامل دست یابیم. در پایان به تعدادی از این مزیت های حیاتی وجود خط کامل تولید پنل خورشیدی اشاره میکنم:

  1. کنترل کیفیت بیشتر:

   امکان کنترل کامل بر تمام مراحل تولید، از فرآوری سیلیس تا تولید ماژول، به بهبود کیفیت و دقت در هر مرحله از زنجیره تولید کمک می‌کند. این امر باعث افزایش کیفیت نهایی پنل‌های خورشیدی و افزایش عملکرد آنها می‌شود.

 

  1. کاهش هزینه‌ها:

   داشتن زنجیره تولید کامل از مراحل مختلف، از جمله فرآوری سیلیس، تولید سلول‌های خورشیدی و تجمیع، می‌تواند به کاهش هزینه‌ها کمک کند. کاهش وابستگی به تامین‌کنندگان خارجی و افزایش کارایی در تمام فرآیند تولید می‌تواند به بهینه‌سازی هزینه‌ها منجر شود.

 

  1. تضمین تأمین مواد اولیه:

   داشتن زنجیره تولید کامل به شرکت تضمین می‌دهد که مواد اولیه مورد نیاز برای تولید پنل‌های خورشیدی، مانند سیلیس، به صورت پایدار و در مقدار کافی در دسترس باشند.

 

  1. تعامل یکپارچه بین مراحل:

   هماهنگی بیشتر و تعامل یکپارچه بین مراحل مختلف زنجیره تولید، از جمله فرآوری سیلیس، تولید سلول‌های خورشیدی، و تجمیع، می‌تواند به بهبود کارایی و کاهش زمان تولید منجر شود.

 

  1. استقلال از تحریم‌ها و مشکلات تامین:

   اگر دارای زنجیره تولید کامل باشیم، از تحریم‌ها و مشکلات ممکن در تأمین مواد اولیه تحت تأثیر کمتری قرار می‌گیریم. این امر می‌تواند برای استقلال از عوامل خارجی و حفظ پایداری تولید مفید باشد.

 

  1. فلزات گرانبها و استراتژیک:

   اگر زنجیره تولید شامل استخراج فلزات گرانبها (مانند سیلیس) باشد، کشور می‌تواند از استراتژی‌های متنوعی برای بهره‌وری از این فلزات استراتژیک بهره‌مند شود.

داشتن زنجیره تولید کامل برای پنل‌های خورشیدی به یک شرکت این امکان را می‌دهد که به طور کلی به عنوان یک واحد یکپارچه عمل کند و مزایای مختلفی را در زمینه کیفیت، هزینه، و کنترل تأمین به دست آورد. شرکت ره آورد آرا نیرو آمادگی خود جهت مشاوره، تجهیز و تامین زنجیره کامل تولید پنل های خورشیدی برای شرکت های سرمایه گذار را اعلام میدارد.

نویسنده: مهدی پارساوند