نوشته‌ها

استراتژی‌ها و دیدگاه‌های کلیدی برای ورود موفق به حوزه تجارت انرژی در ایران

تجارت انرژی به تبادل و خرید و فروش انرژی بین کشورها یا انجمن‌های اقتصادی مختلف اشاره دارد. انرژی ممکن است از منابع مختلفی مانند نفت، گاز، زغال‌سنگ، انرژی هسته‌ای، انرژی خورشیدی و باد به دست آید. در تجارت انرژی، کشورها سعی می‌کنند نیازهای انرژی خود را برطرف کنند، همزمان با بهره‌مندی از منابع داخلی و یا از طریق واردات انرژی از منابع خارجی.

تجارت انرژی می‌تواند بر اساس قراردادهای ثابت (مثل قراردادهای بلندمدت) یا معاملات کوتاه‌مدت (مثل خرید و فروش روزانه) انجام شود. در بسیاری از موارد، قراردادهای تجارت انرژی به صورت طولانی‌مدت منعقد می‌شوند تا اطمینان از تأمین پایدار انرژی برای طرفین باشد.

کشورهای صادرکننده انرژی می‌توانند منابع طبیعی خود را به دیگر کشورها صادر کرده و درآمد حاصل از این تجارت را به دست آورند. در عین حال، کشورهای وابسته به واردات انرژی ممکن است به دنبال تنوع منابع و کاهش وابستگی به یک منبع خاص باشند.

تاثیرات سیاسی، اقتصادی، و محیطی تجارت انرژی بسیار گسترده است و می‌تواند به تعیین نقشه قدرت و روابط بین‌المللی نیز تأثیر بگذارد. همچنین، مسائلی مانند تغییرات اقلیمی، امنیت انرژی، و توسعه پایدار نیز به طور مستقیم در این زمینه تأثیرگذارند.

تجارت انرژی مبتنی بر نیروگاه‌های تجدیدپذیر به تبادل و خرید و فروش انرژی، که از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد، هیدروپاور، گرمای زمین، و سایر منابع پاک تولید می‌شود، اشاره دارد که از منابعی مانند نور خورشید ( نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک ) ، باد ( نیروگاه بادی متشکل از توربین های مگاواتی )، آب‌های سطحی و زیرزمینی ( نیروگاه های برق آبی )، و سایر منابع تجدیدپذیر بهره می‌برد. این منابع به دلیل اینکه قابلیت تجدید خود را دارند، تامین انرژی پایدار و دوستدار محیط زیست را فراهم می‌کنند.

توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر می‌تواند اشتغال، توسعه فناوری، و رشد اقتصادی را تحت تأثیر قرار دهد. همچنین، این تجارت می‌تواند به کاهش وابستگی به منابع انرژی سنتی و کاهش هزینه‌های انرژی کمک کند.

استفاده از نیروگاه‌های تجدیدپذیر به معنای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و دیگر آلودگی‌های زیست محیطی است. این تجارت می‌تواند به حفاظت از محیط زیست و کاهش تأثیرات منفی تغییرات اقلیمی کمک کند.

 

تجارت انرژی می‌تواند منافع اقتصادی زیادی برای کشورها فراهم کند. در زیر به برخی از این منافع اشاره شده است:

  1. افزایش درآمد ناخالص داخلی (GDI): صادرات انرژی، می‌تواند منبع اصلی درآمد برای کشورها باشد. درآمدهای حاصل از تجارت انرژی می‌تواند به افزایش GDI و توسعه اقتصادی کشورها کمک کند.

 

  1. ایجاد فرصت‌های اشتغال: صنایع انرژی، از جمله نیروگاه‌ها و زیرساخت‌های مرتبط، ایجاد فرصت‌های شغلی زیادی را برای جمعیت فراهم می‌کنند. این شغل‌ها اغلب در زمینه‌های مهندسی، تکنولوژی، حمل و نقل، و خدمات پشتیبانی فراهم می‌شوند.

 

  1. توسعه زیرساخت‌ها: برای تولید، انتقال، و صادرات انرژی، زیرساخت‌های حمل و نقل و انتقال انرژی نیاز است. سرمایه‌گذاری در این زیرساخت‌ها می‌تواند به توسعه زیرساخت‌های کلان و تقویت اقتصاد منطقه انرژی‌زا کمک کند.

 

  1. تحقق استقلال انرژی: بسیاری از کشورها سعی دارند با داشتن منابع انرژی داخلی قوی، استقلال بیشتری در تأمین نیازهای انرژی خود داشته باشند. این استقلال انرژی می‌تواند زیرساخت‌های اقتصادی و امنیت ملی را تقویت کند.

 

  1. تبادل تخصص و فناوری: تجارت انرژی ممکن است باعث تبادل تخصص و فناوری در زمینه‌های نوین انرژی شود. این تبادل می‌تواند به توسعه فناوری‌های پایدار و بهبود بهره‌وری در زمینه انرژی منجر شود.

 

  1. تأمین امنیت انرژی: کشورهای وابسته به واردات انرژی ممکن است از تجارت انرژی برای تأمین امنیت انرژی استفاده کنند. تنوع منابع انرژی و دسترسی به منابع انرژی پایدار از طریق تجارت می‌تواند به کاهش ریسک وابستگی به یک منبع خاص کمک کند.
    تصویر تابلو سبز بورس 1402 araniroo 1 آرانیرو copy - استراتژی‌ها و دیدگاه‌های کلیدی برای ورود موفق به حوزه تجارت انرژی در ایران

تجارت انرژی، اگر به درستی مدیریت شود، می‌تواند به توسعه اقتصادی، اشتغالزایی، و امنیت انرژی یک کشور کمک کند. همچنین، این تجارت می‌تواند بستری برای همکاری بین المللی و تبادل تجاری فراهم کند.

برای توسعه تجارت انرژی از منابع تجدیدپذیر، لازم است زیرساخت‌های مناسبی در نظر گرفته شوند از جمله احداث نیروگاه‌های تجدیدپذیر مانند نیروگاه‌ خورشیدی، بادی، هیدروپاور، و گاهی حتی نیروگاه‌های انرژی دریاها (مانند نیروگاه‌های موج و جاری). این نیروگاه‌ها به تولید برق از منابع تجدیدپذیر کمک می‌کنند. به منظور مدیریت موثر تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر، زیرساخت‌های ذخیره‌سازی انرژی نیز حائز اهمیت هستند. این زیرساخت‌ها شامل سیستم‌های باتری، انرژی ذخیره‌شده در شکل گاز، یا حتی ساختارهای ذخیره‌سازی گرما می‌شوند و از تعادل سیستم انرژی استفاده می‌کنند و در مدیریت نیاز به انرژی در ساعات اوج و کم‌بار تاثیرگذار هستند.

انرژی، به عنوان رگ حیات صنایع، خانه‌ها و اقتصادها، ارتباط زیادی با فرصت‌های فراوانی برای کارآفرینان دارد. درک جزئیات بازار انرژی و مقابله با چالش‌ها گام‌های اساسی برای یک ورود موفق به این حوزه می‌باشد.

ایران، با منابع غنی و تقاضای رو به رشد برای انرژی، زمینهٔ خوبی را برای تجارت انرژی فراهم می‌کند. دینامیک بازار، تحت تأثیر عوامل داخلی و بین‌المللی، نقش مهمی در شکل‌گیری فرصت‌ها دارد. شناخت بازیگران اصلی و آگاهی از روندهای بازار برای تصمیم‌گیری مطلوب بسیار حائز اهمیت است.

تأمین مجوزها و پروانه‌های لازم و اطمینان از رعایت مقررات زیست‌محیطی، جنبه حیاتی یک تجارت انرژی است. درک چارچوب حقوقی و گنجاندن آن در استراتژی کسب و کار گام مهمی است.

کسب و کارهای انرژی به سرمایه‌گذاری قابل توجهی نیاز دارند. کارآفرینان باید با دقت مناسب به بررسی منابع سرمایه‌ای بپردازند، گزینه‌های تأمین مالی را بررسی کنند و مدل مالی قوی ایجاد کنند تا بتوانند از نوسانات بازار جلوگیری کنند.

تکنولوژی نقش تحول‌آفرینی در حوزه انرژی دارد. کارآفرینان باید از پیشرفت‌های فناورانه بهره‌مند شوند تا به بهبود کارایی عملیاتی و ادغام فناوری‌های هوشمند برای تداوم شیوه‌های پایدار بپردازند.

شناسایی و کاهش ریسک‌ها جزء مؤلفه‌های اصلی یک تجارت انرژی موفق است. از ناپایداری‌های جغرافیایی تا نوسانات بازار، داشتن استراتژی‌های مدیریت ریسک قوی و برنامه‌های آمادگی ضروری است. شناخت و بهره‌مندی از سیاست‌های حمایتی دولت و انگیزه‌ها برای کارآفرینان انرژی، گام استراتژیکی است. کارآفرینان باید از این ایمنی‌ها، مانند معافیت مالیاتی و حمایت‌ها، بازدید کنند و بررسی کنند چگونه می‌توانند از آنها بهره‌مند شوند.

 

نتیجه‌گیری

در نتیجه، ورود به تجارت انرژی در ایران نیازمند یک رویکرد چندجانبه است. از فهم دینامیک بازار تا بهره‌گیری از نوآوری‌های فناورانه و ایجاد شراکت‌های استراتژیک، کارآفرینان باید در منظومه پیچیده‌ای حرکت کنند.

حضور در تجارت انرژی‌های تجدیدپذیر، به ویژه در زمینه نیروگاه خورشیدی در ایران، می‌تواند یک فرصت عالی برای سرمایه‌گذاری و توسعه کسب و کار باشد. قبل از ورود به این صنعت، تحقیقات دقیقی در مورد بازار انرژی تجدیدپذیر و نیروگاه‌ خورشیدی در ایران انجام دهید. ارزیابی نیازهای بازار، میزان تقاضا، قوانین و مقررات مرتبط با تجارت انرژی و دیگر عوامل بازاریابی می‌تواند کمک شایانی به شناخت بازار کند. آگاهی از قوانین و مقررات مرتبط با تولید و تجارت انرژی تجدیدپذیر در ایران بسیار حائز اهمیت است. بررسی مجوزها، حقوق ارتعاشی، تسهیلات دولتی و دیگر الزامات قانونی از جمله مسائلی هستند که باید به آنها توجه کنید.

   انتخاب مکان مناسب برای نصب نیروگاه خورشیدی از اهمیت بسیاری برخوردار است. بررسی شدت تشعشعات خورشیدی، نقشه‌های باد، دمای محل، ارتفاع و سایر شرایط جوی می‌تواند تأثیر زیادی در عملکرد نیروگاه داشته باشد.

   برای شروع یک پروژه نیروگاه خورشیدی، تأمین منابع مالی ضروری است. می‌توانید از تسهیلات بانکی، سرمایه‌گذاری‌های خصوصی یا حتی برنامه‌های حمایتی دولتی بهره‌مند شوید.

   برقراری همکاری با شرکت‌ها و متخصصان معتبر در زمینه نیروگاه‌ خورشیدی، از جمله مهندسان، مشاوران حقوقی و مدیران پروژه، به شما کمک می‌کند تا با چالش‌ها بهتر کنار بیایید و بهترین نتیجه را بگیرید.

   استفاده از تکنولوژی‌های به‌روز در نیروگاه خورشیدی شما را قادر به بهره‌مندی از کارایی بالاتر و هزینه‌های کمتر می‌کند.

   در تجارت انرژی، مسئولیت اجتماعی بازیگر کلیدی است. توجه به اثرات زیست‌محیطی، ایمنی کارگران، اشتغال محلی و سایر ابعاد مسئولیت اجتماعی می‌تواند تصمیم‌گیری‌های شما را بهبود بخشد.

   برنامه‌ریزی مناسب برای بازاریابی و فروش انرژی تولیدی از نیروگاه خورشیدی را انجام دهید. ایجاد روابط با خریداران محتمل، شرکت‌های انرژی، گروه‌های صنعتی و دیگر بازارهای هدف از این قسمت حائز اهمیت است.

   برنامه‌ریزی برای پایش و نگهداری نیروگاه خورشیدی به منظور حفظ عملکرد بهینه و کاهش هزینه‌ها بسیار ضروری است.

با رعایت این نکات و برنامه‌ریزی دقیق، حضور در تجارت انرژی تجدیدپذیر، به ویژه در زمینه نیروگاه‌ خورشیدی، می‌تواند فرصتی موفق‌ برای سرمایه‌گذاری و توسعه کسب و کار شما باشد.

ضمن اینکه با ورود به الگوی تجارت انرژی منطقه‌ای در قالب صادرات انرژی به کشورها یا مناطق همسایه میتوانید تجارت خود را بین المللی کنید. هچنین ما به عنوان شرکت آرا نیرو آمادگی داریم در این الگو، ارتباط شما را به طور گسترده در زمینه تجارت انرژی برقرار کنیم. این شامل صادرات و واردات انرژی به وسیله سیستم‌های انتقال برق بین‌المللی است. در دهه‌های اخیر، با توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، الگوهای تجارت انرژی نیز تغییر کرده است. کشورها و شرکت‌ها اکنون می‌توانند انرژی تولید شده از منابع تجدیدپذیر را تجارت کنند و به اشتراک بگذارند.

البته در دنیا اشکال دیگری از تجارت انرژی نیز مرسوم میباشد که نمونه آن تجارت انرژی همتا به همتا است و نیازمند شبکه هوشمند انرژی است که متاسفانه در ایران از ساختار شبکه هوشمند برق بی بهره هستیم.

Renewable Energy Business - استراتژی‌ها و دیدگاه‌های کلیدی برای ورود موفق به حوزه تجارت انرژی در ایران

تجارت انرژی همتا به همتا، یک مفهوم در زمینه انرژی است که به معنای تبادل مستقیم انرژی بین افراد یا واحدهای تولید انرژی می‌باشد، بدون واسطه‌های مرسوم چون شرکت‌های توزیع و انتقال انرژی. در این مدل، افراد یا واحدهای تولید انرژی مستقیماً با سایر افراد یا واحدها تبادل انرژی می‌کنند، بدون نیاز به شبکه‌های مرکزی یا شرکت‌های متعلق به دولت.

 

این رویکرد به منظور افزایش کارآیی، کاهش هزینه‌ها، و حمایت از تولید انرژی پایدار مطرح شده است. این سیستم می‌تواند باعث ایجاد یک بازار محلی برای انرژی شود که در آن تولید کنندگان و مصرف‌کنندگان می‌توانند به طور مستقیم با یکدیگر معامله کنند.

به عنوان مثال، یک فرد یا شرکتی که انرژی را از منابع تجدیدپذیر تولید می‌کند، می‌تواند این انرژی را به صورت مستقیم به همسایگان یا دیگر افراد در یک منطقه فرستاده و با آنها تبادل کند، بدون اینکه نیاز به انتقال انرژی از طریق شبکه‌های مرکزی باشد.

تجارت انرژی همتا به همتا به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، افزایش بهره‌وری و کاهش اثرات منفی بر محیط زیست کمک می‌کند. این مدل همچنین می‌تواند اقتصاد محلی را تقویت کرده و به ایجاد یک سیستم انرژی مستقل و پایدار کمک کند.

جلوتر ماندن از منحنی فناوری به معنای تقویت مزیت رقابتی شماست. به همین دلیل است که ما بینش های نوآوری مبتنی بر داده در صنعت انرژی را به شما ارائه می دهیم. در پایان با امید به شکل گیری زیرساخت های شبکه هوشمند برق در ایران، 5 راه حل دستچین شده برای تجارت انرژی همتا به همتا را با ذکر مثال از چند شرکت و استارت آپ موفق جهانی ارائه میدهیم:

 

  1. Hygge یک بازار انرژی مستقل ایجاد می کند

سال تاسیس: 2017

مکان: تورنتو، کانادا

شریک: تجارت انرژی های تجدیدپذیر

استارتاپ کانادایی Hygge Energy یک بازار تجارت انرژی های تجدیدپذیر را ارائه می دهد که در سراسر جهان قابل دسترسی است. پلت فرم استارت آپ خدمات تراکنشی را هم در جلو و هم در پشت کنتور فعال می کند. اولی به شرکت های خدمات شهری اجازه می دهد تا از دارایی های توزیع شده خود با افزایش معاملات انرژی استفاده کنند، در حالی که دومی از رویکرد تجارت همتا به همتا استفاده می کند که مبتنی بر جامعه، بازار، و توسعه دهنده است. Hygge از طریق باکس سفارشی خود که ترکیبی از هوش مصنوعی AI، بلاکچین خصوصی و قدرت محاسباتی بالا است، به این مهم دست می یابد. این استارت‌آپ همچنین یک برنامه کاربردی تلفن هوشمند ارائه می‌کند که به تولیدکنندگان انرژی خصوصی اجازه می‌دهد تا تولید مازاد خود را به شرکت‌های برق بفروشند و انرژی کم‌هزینه را با همسایگان معامله کنند. این امر بازده سرمایه گذاری را برای نیروگاه های خصوصی افزایش می دهد و درآمد شرکت های برق را از طریق بهبود توان عملیاتی انرژی افزایش می دهد.

 

  1. Exodus یک برنامه تجارت همتا به همتا را ارائه می دهد

سال تاسیس: 2018

مکان: لیدز، انگلستان

شریک برای: اشتراک انرژی خانه به خانه

Exodus یک استارت‌آپ مستقر در بریتانیا است که ExodusHOME را توسعه می‌دهد، برنامه‌ای برای گوشی‌های هوشمند برای فعال کردن تجارت همتا به همتا در جوامع محلی. ExodusHOME به صاحبان خانه با واحدهای تولید برق محلی اجازه می دهد تا بر تولید، مصرف و سطوح ذخیره انرژی نظارت کنند. با این بینش، مصرف کنندگان می توانند انرژی مازاد خود را با سایر خریداران و مصرف کنندگان مبادله کنند و همچنین آن را به شبکه برق انتقال دهند. این بازار انرژی به نفع جامعه است و راه اندازی واحدهای تولید انرژی تجدیدپذیر محلی را از طریق مشوق های مالی ترویج می کند. بنابراین، منجر به توسعه راه‌حل‌های سخت‌افزاری در دسترس برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر خارج از شبکه می‌شود و انتقال انرژی را تسریع می‌کند. این همچنین بار هزینه های سرمایه ای را بر اپراتورهای شبکه و واحدهای تولید برق کاهش می دهد.

 

  1. سوئیچ تجارت انرژی خورشیدی را فعال می کند

سال تاسیس: 2018

مکان: کیپ تاون، آفریقای جنوبی

شریک: بازرگانی انرژی خورشیدی

استارت‌آپ انرژی سوئیچ انرژی مستقر در آفریقای جنوبی راه‌حل‌های هوشمند اندازه‌گیری و مدیریت انرژی را ارائه می‌دهد. مودم استارت‌آپ برق را در زمان واقعی مشاهده و کنترل می‌کند، تعویض لوازم خانگی را زمان‌بندی می‌کند و تجارت برق خورشیدی را فعال می‌کند. Switch Energy همچنین یک پلت فرم نرم افزاری را توسعه می دهد که شامل یک برنامه تلفن همراه و یک کنسول مدیریت برای تسهیل نظارت بر تولید و مصرف انرژی در زمان واقعی است. علاوه بر این، به کاربران اجازه می دهد تا انرژی را بین ساختمان های دارای تولید خورشیدی در شبکه های زیر متری مبادله کنند، بنابراین وابستگی خانوارها به شبکه اصلی کاهش می یابد.

 

  1. TroonDx تبادل برق غیرمتمرکز را توسعه می دهد

سال تاسیس: 2019

مکان: چنای، هند

شریک: تجارت غیرمتمرکز انرژی، بازار انرژی مبتنی بر بلاک چین

TroonDx یک استارت آپ هندی است که یک پلتفرم نرم افزاری مبتنی بر بلاک چین را فراهم می کند که زیرساخت های حیاتی را در شبکه انرژی برای تبادل نیرو به هم متصل می کند. پلتفرم تبادل برق غیرمتمرکز این استارت آپ، تراکنش های دیجیتالی امن را بدون وابستگی به یک نقطه مرکزی قدرت امکان پذیر می کند. این پلتفرم قراردادهای هوشمندی را ارائه می‌کند که اجرای تراکنش‌ها را خودکار می‌کند و شفافیت در توافق‌نامه‌های خریدار و فروشنده را افزایش می‌دهد و امکان معاملات بی‌درنگ را فراهم می‌کند. این باعث ایجاد چندین بازار انرژی ابرمحلی خودکفا با حداقل وابستگی به شبکه اصلی می شود. علاوه بر این، بلاک چین یک مسیر حسابرسی تغییرناپذیر از هر تراکنش انرژی را حفظ می کند که به حسابداری، حل و فصل صورتحساب و فرآیندهای حل اختلاف خودکار کمک می کند.

 

  1. nyway یک بازار انرژی های تجدیدپذیر ایجاد می کند

سال تاسیس: 2017

مکان: هامبورگ، آلمان

شریک: بازار انرژی های تجدیدپذیر

استارت‌آپ آلمانی به هر حال بازار انرژی‌های تجدیدپذیر را برای معاملات انرژی همتا به همتا ایجاد می‌کند. پلت فرم این استارت آپ به مصرف کنندگان انرژی این امکان را می دهد که فروشنده های خصوصی برق را انتخاب و انتخاب کنند. این به مشتریان اجازه می دهد تا انرژی پاک را با قیمت های پایین در محل خود خریداری کنند. enyway همچنین از فناوری مبتنی بر بلاک چین برای ثبت و حسابرسی این تراکنش ها استفاده می کند. علاوه بر این، بازار استارت آپ نیازی به نصب دستگاه یا زیرساخت جدیدی برای تامین انرژی خریداری شده به مشتریان خود ندارد. راه حل enyway تضمین می کند که انرژی کاملاً پایدار، شفاف و ایمن است، بنابراین از هرگونه وقفه در عرضه جلوگیری می کند.

 

نویسنده: مهدی پارساوند

 

 

یک روش طراحی موثر برای نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی PV متصل به شبکه با وجود بانک باتری

 

خلاصه

این مقاله روشی را، به ویژه برای مناطق با پتانسیل انرژی خورشیدی، برای طراحی و توسعه موثر نیروگاه های فتوولتائیک خورشیدی یکپارچه با بانک های باتری متصل به شبکه برق به عنوان یک پشتیبان اضافی برای حفظ پایداری و قابلیت اطمینان مورد بحث قرار می دهد. برای اثبات اثربخشی این روش در استفاده از آن برای طراحی و توسعه سیستم پیشنهادی، شهر کینشاسا در جمهوری دموکراتیک کنگو با کسری انرژی عظیم (5425 مگاوات ساعت) به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. در واقع روش به کار گرفته شده در این مطالعه داده های آب و هوا، انتخاب مکان، تحلیل توان بار ساعتی و تقاضای انرژی، مشخصات فناوری های PV و سایر اجزای سیستم را در نظر گرفته است. تحلیل اقتصادی نیز برای ارزیابی قابلیت حیات سیستم پیشنهادی انجام شده است. با LCOE رقابتی، SPP کمتر از 10 سال، NPV˃0، SIR˃1، و ROI ˃10 درصد، و خروجی انرژی PV سالانه بیشتر از کسری انرژی شهر، سیستم پیشنهادی عملی و قابل اجرا است. در جستجوی عملکرد بهتر، راندمان بالاتر و ارزش اقتصادی بهتر، روش پیشنهادی به شدت توصیه می‌شود و می‌تواند به عنوان یکی از مؤثرترین و ساده‌ترین روش‌ها برای راه اندازی سیستم‌های نیروگاه خورشیدی PV در مقیاس بزرگ در نظر گرفته شود.

 

معرفی

موضوع تغییر اقلیم، کاهش پیش بینی شده منابع انرژی متعارف در سال های آینده، نگرانی در مورد آلودگی هوا ناشی از استفاده از این سوخت های متعارف و ناامنی انرژی از عوامل اصلی افزایش سهم بسیاری از کشورها از انرژی های تجدیدپذیر در خود است. (مینگ و همکاران، 2018). در سال 2015، حدود 86 درصد از مصرف انرژی در سراسر جهان از سوخت‌های معمولی تولید می‌شد  (Musa et al., 2018)این سوخت ها جایگاه قابل توجهی در بخش انرژی برای بهبود رشد اقتصادی کشورها دارند، اما استفاده گسترده از آنها نگرانی های زیست محیطی را افزایش می دهد. به طور خاص، آلودگی هوا ناشی از استفاده گسترده از سوخت‌های فسیلی و تغییرات آب و هوایی مرتبط و گرمایش جهانی، مشارکت گسترده در سراسر جهان و پذیرش گسترده فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر را ضروری می‌کند. در نتیجه، ادغام نیروی الکتریکی مهار شده از باد، نور خورشید و انرژی آبی، به منظور پرداختن به این مسائل و پاسخگویی به تقاضای فزاینده انرژی در ساختمان‌ها، حمل‌ونقل و صنعت، یک الزام مطلق است (فاضل پور و همکاران، 2016; غنایی و همکاران، 2020). با این افزایش جهانی در مصرف انرژی، تحقیقات پیشرفته تری در زمینه انرژی های تجدیدپذیر بسیار مورد نیاز است و باید به طور مستمر توسط محققان در سراسر جهان انجام شود. این همچنین به مقابله با مشکلات زیست محیطی فزاینده در نتیجه سوخت های فسیلی کمک می کند. با توجه به این واقعیت که این منابع انرژی متعارف دیگر امیدی برای پوشش تقاضای روزافزون جهانی برای انرژی در دو دهه آینده که عمدتاً به دلیل تخلیه سریع منابع آنهاست، به نظر نمی رسد، افزایش نفوذ راه حل های انرژی پایدار ضروری است. به بخش برق نیروگاه‌های انرژی تجدیدپذیر که انرژی را به شیوه‌ای پاک از نظر زیست‌محیطی تولید می‌کنند، تعادل بین عرضه و تقاضای انرژی را حفظ می‌کنند، شبکه برق را با توجه به قابلیت اطمینان آن تثبیت می‌کنند و نیازهای بار را برای کاربردهای مسکونی، تجاری، حمل‌ونقل و صنعتی برآورده می‌کنند (Ghenai et al. ، 2020؛ ماهش و ساندو، 2015).

grec rawhide - یک روش طراحی موثر برای نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی PV متصل به شبکه برای قابلیت اطمینان شبکه توزیع با وجود بانک باتری

منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد، آبی و خورشیدی را می توان در بسیاری از نقاط جهان یافت، اگرچه پتانسیل منابع بسته به مکان متفاوت است. با این وجود، به نظر می رسد در دسترس بودن آنها برای بشریت از نظر مسائل زیست محیطی و همچنین به عنوان جایگزینی برای اهداف هزاره در آینده امیدوارکننده باشد. این اهداف شامل، اما نه محدود به کاهش/حذف انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از انرژی الکتریکی تولید شده از منابع انرژی متعارف و همچنین وابستگی انرژی کشورها به این سوخت ها است. با این حال، در میان منابع تجدیدپذیر ذکر شده در بالا، باد و خورشید توسط اکثر محققان برای برآوردن نیازهای روزافزون انرژی در بسیاری از جوامع در سراسر جهان انتخاب می‌شوند. همانطور که مشخص است، تولید برق از یک فناوری خورشیدی به شدت به شدت خورشید بستگی دارد و تولید مورد انتظار ممکن است تنها با توجه به دقت پیش‌بینی آب و هوا برنامه‌ریزی شود (گیلانزا و همکاران، 2018؛ ماهش و ساندو، 2015). یکی از راه‌های غلبه بر ماهیت متناوب انرژی خورشیدی، استفاده از یک واحد ذخیره‌سازی یا ترکیب آن با یک منبع انرژی تجدیدپذیر دیگر با استفاده از قدرت یکی برای تکمیل ضعف دیگری است (گیلانزا و همکاران، 2018). این مطالعه یک سیستم هیبریدی را با استفاده از ترکیبی از سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری با نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک PV در نظر می‌گیرد. سیستم‌های PV با ذخیره‌سازی، منبع تغذیه را قابل اطمینان‌تر می‌سازند و هر زمان که در طول تولید برق تغییری در تابش خورشیدی وجود داشته باشد، بانک‌های باتری سهم خود را برای متعادل کردن منبع افزایش می‌دهند. پایداری و قابلیت اطمینان «سیستم منبع تغذیه خورشیدی جدا از شبکه» به تأسیسات نیروگاه خورشیدی PV بزرگ و سیستم‌های ذخیره باتری بزرگ نیاز دارد. از سوی دیگر، در نظر گرفتن ذخیره سازی و باتری برای یک “سیستم نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه” PV نیازهای ذخیره سازی را کاهش می دهد و امنیت و امکان سنجی تامین را بهبود می بخشد. چند مطالعه بر اساس مجموعه‌ای از ترکیبی از سیستم‌های برق متعارف و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند نیروگاه خورشیدی PV، باد و آبی قبلاً برای جمهوری دموکراتیک کنگو(DRC)  انجام شده است. هدف اصلی این مطالعات برآوردن نیازهای تقاضای توان بارهای خاص متصل و/یا غیر متصل به شبکه برق و در نتیجه بهبود قابلیت اطمینان آن سیستم ها بود.

کوساکانا و ورماک (2011) امکان استفاده از سیستم های هیبریدی PV-Wind را در DRC به عنوان راه حلی برای تامین برق تاسیسات مخابراتی از راه دور، به ویژه برای Mbuji-Mayi که در آن ژنراتور دیزلی در حال استفاده است، بررسی کردند. آنها در بررسی های خود نشان دادند که وجود منابع خورشیدی و بادی در تمام نقاط کشور می تواند پاسخگوی نیاز انرژی اپراتورهای شبکه باشد. بر اساس نتایج شبیه‌سازی به‌دست‌آمده از نرم‌افزار HOMER، با استفاده از نامطلوب‌ترین ماه برای اندازه‌گیری سیستم، سیستم قدرت هیبریدی پیشنهادی نسبت به سیستم دیزل ژنراتور مقرون به صرفه‌تر و از نظر زیست‌محیطی بهتر است. با این حال، با LCOE 0.26 $/kWh همانطور که توسط نویسندگان گزارش شده است، سیستم قدرت هیبریدی پیشنهادی آنها بسیار کمتر از نیروگاه های برق آبی Inga و Zongo امکان پذیر است.

 

Vermaak و Kusakana (2014) امکان استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، اعم از سیستم نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک یا بادی، را برای توسعه و استقرار ایستگاه‌های شارژ برقی Tuk-tuk در مناطق روستایی و دورافتاده جمهوری کنگو بررسی کردند. نویسندگان در مطالعات خود از نامطلوب ترین ماه برای اندازه گیری اجزای سیستم استفاده کردند. در مطالعه آنها از نرم افزار HOMER برای انجام شبیه سازی ها با در نظر گرفتن متغیرهای ورودی اصلی استفاده شد. مانند منابع انرژی تجدیدپذیر، هزینه قطعات، مشخصات فنی و تقاضای بار.

download 1 - یک روش طراحی موثر برای نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی PV متصل به شبکه برای قابلیت اطمینان شبکه توزیع با وجود بانک باتری

کوساکانا و ورماک (2013) تحقیقاتی را در مورد امکان استفاده از سیستم‌های قدرت هیبریدی تجدیدپذیر به عنوان منابع اولیه انرژی برای تامین برق تاسیسات تلفن همراه در مناطق روستایی جمهوری کنگو انجام دادند. این مطالعات سه منطقه را شامل می شود، یعنی Kabinda، Mbuji-Mayi و Kamina که هنوز به شبکه برق ملی متصل نیستند. مناطق فوق با توجه به پتانسیل خوب خورشیدی و بادی به عنوان سایت آزمایشی برای انجام این تحقیقات انتخاب شدند. چهار گزینه مختلف شامل «سیستم PV-Wind هیبریدی»، «سیستم دیزل ژنراتور»، «سیستم نیروگاه خورشیدی  PV و سیستم باد» پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی سیستم هیبریدی PV-Wind پیشنهادی به دست آمده از نرم افزار HOMER با سایر گزینه های منبع تغذیه ذکر شده مقایسه شد. در طول عمر اقتصادی پروژه، سیستم هیبریدی PV-WIND پیشنهادی به‌عنوان اقتصادی و از نظر زیست‌محیطی بهترین در بین گزینه‌های در نظر گرفته شده بود. در این مطالعات، محققان همچنین سیستم‌هایی را پیشنهاد کرده‌اند که سیستم‌های انرژی مختلف را با یک سیستم دیزلی به عنوان یک پشتیبان قابل اعتماد ترکیب می‌کنند. اگرچه سیستم دیزل هزینه رقابتی انرژی را ارائه می دهد، اما دوستدار محیط زیست نیست زیرا انرژی را از سوخت های فسیلی تولید می کند. هنگامی که هزینه های دیگر در نظر گرفته شود، سیستم های تجدیدپذیر با باتری مقرون به صرفه تر می شوند. با این حال، پایداری و قابلیت اطمینان برای تامین برق تمیز و مقرون به صرفه به بار از طریق یک نیروگاه PV خورشیدی روی شبکه (با باتری) که از شبکه اصلی به عنوان پایه استفاده می‌کند، در ادبیات مربوط به مطالعات موردی انرژی در DRC یا جاهای دیگر مورد توجه قرار نگرفته است. آفریقا با این وجود، تعداد زیادی از مطالعات در سراسر جهان در مورد طراحی و توسعه سیستم های PV خورشیدی تاکنون توسط بسیاری از محققین انجام شده است (آدام و فاشینا، 2019؛ Ayodele و همکاران، 2019؛ Domínguez & Geyer، 2019؛ غفور و Munir، 2015؛ کمالی، 2016؛ Khatri، 2016؛ Kolhe و همکاران، 2015؛ Okoye & Oranekwu-Okoye، 2018؛ Owolabi و همکاران، 2019؛ Sharma و همکاران، 2019؛ Werulkar,20kar و Kul15.)

 

برخلاف روش‌های تحقیقاتی پیشنهاد شده در مطالعات قبلی برای نیروگاه‌های فتوولتاییک خورشیدی، روش پیشنهادی مصاحبه‌های نیمه ساختاریافته، داده‌های آب‌وهوای مکان، پارامترهای ضروری برای انتخاب مکان، عوامل تعیین‌کننده برای تخمین واقعی بار روزانه در یک مکان را در نظر می‌گیرد. بدون سوابق تقاضای انرژی، پروفیل های تقاضای برق و انرژی شهر (ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی) به صورت ساعتی، روزانه و ماهانه. این روش همچنین مشخصات فناوری ها و سایر پارامترهای کلیدی تصمیم گیری را برای طراحی بهتر و تحلیل اقتصادی نیروگاه خورشیدی PV در نظر می گیرد. مقایسه‌های ماژول‌های PV انتخاب شده در رابطه با خروجی انرژی، PRنسبت عملکرد، CF ضریب ظرفیت، و LCOE  هزینه یکسان‌سازی شده برق نیز ارائه شده‌اند.

 

اهداف این مطالعه عبارتند از:

 

  • ارائه یک روش طراحی موثر برای توسعه نیروگاه‌های خورشیدی PV خورشیدی با باتری‌های ذخیره‌سازی که به‌عنوان واحد پشتیبان/پایه به موازات شبکه موجود کار می‌کنند تا پایداری تامین و قابلیت اطمینان شبکه حفظ شود.
  • پتانسیل انرژی خورشیدی را در یک مکان ارزیابی کنید و سپس سهم آن در تامین برق را بررسی کنید.
  • انجام مطالعه امکان سنجی نیروگاه خورشیدی PV پیشنهادی برای تامین برق کینشاسا.
  • نشان دهید که چگونه “کارایی ماژول خورشیدی PV و تعیین زاویه شیب بهینه” در محل انتخاب شده، امکان به دست آوردن انرژی خروجی بهینه، PR و CF بالاتر و LCOE رقابتی را فراهم می کند.
  • تامین برق تمیز و مقرون به صرفه برای کینشاسا و رفع قطعی برق، کاهش بار و خاموشی در حال حاضر اکثر ساکنان و صنعت کینشاسا با آن مواجه هستند.
  • یک سیستم پشتیبان قابل اعتماد برای منبع تغذیه بدون وقفه پیشنهاد کنید.

 

داده‌های جمع‌آوری‌شده از منابع معتبر مختلف و آن‌هایی که بازسازی شده‌اند، بر اساس مصاحبه‌های نیمه ساختاریافته انجام‌شده با سهامداران کلیدی بخش برق DRC، در طراحی و تحلیل اقتصادی برای این مطالعه موردی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته‌اند.

 

وضعیت برق در کینشاسا

کینشاسا، پایتخت جمهوری دموکراتیک کنگو، به شدت بر برق تولید شده در استان همسایه خود، کنگو مرکزی، برای تامین برق ساکنان و صنایع خود متکی است. منبع اصلی تامین برق در شهر انرژی آبی است که 98 درصد از کل مصرف برق را به خود اختصاص می دهد. تقاضای برق در شهر حدود 1000 مگاوات برآورد شد و تنها 45 درصد از این تقاضا توسط شرکت ملی تاسیسات (SNEL) تامین می شود. این باعث کسری برق برای برق می شود

 

روش شناسی

این مقاله یک رویکرد جدید از طریق یک روش طراحی موثر برای توسعه نیروگاه‌های PV خورشیدی با باتری‌های ذخیره‌سازی ارائه می‌دهد که به‌عنوان واحد پشتیبان/پایه به موازات ژنراتورهای برق موجود برای حفظ ثبات و قابلیت اطمینان عرضه می‌شوند. تازگی این مقاله بر روی یک روش مهندسی نهفته است که قادر به تعیین موثر خروجی انرژی PV و باتری “زمان واقعی”، نسبت عملکرد سیستم پیشنهادی، ضریب ظرفیت آن، NPV، LCOE و SPP با توجه به

wHandNews Image - یک روش طراحی موثر برای نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی PV متصل به شبکه برای قابلیت اطمینان شبکه توزیع با وجود بانک باتری

نتایج و بحث

در این مطالعه، از ماژول‌های PV SunPower برای تامین برق شهر کینشاسا استفاده می‌شود تا کسری انرژی آن را پوشش دهد و وابستگی آن به منبع تغذیه نیروگاه‌های برق آبی Inga و Zongo را کاهش دهد. نیروگاه خورشیدی PV پیشنهادی برای تداوم تامین به باتری ها متکی است و از شبکه اصلی به عنوان نیروی پشتیبان دوم استفاده می کند. بر اساس محاسبات مهندسی، ظرفیت تولید مورد نیاز این نیروگاه فتوولتاییک 1560 مگاوات پیک برای تامین کسری انرژی 5425 مگاوات ساعت در روز مشخص شد.

 

نتیجه گیری و توصیه ها

این مقاله روشی مبتنی بر یک رویکرد ریاضی را مورد بحث قرار می‌دهد که می‌تواند در همه جای دنیا توسط نصاب‌های PV برای طراحی و توسعه نیروگاه‌های PV خورشیدی در مقیاس بزرگ، با تکیه بر باتری‌ها و شبکه اصلی برای تداوم و قابلیت اطمینان، استفاده شود. مطالعه انجام شده تاکیدی بر وضعیت برق شهر کینشاسا دارد که در آن تنها 45 درصد از مشتریان نهایی به برق دسترسی دارند. با وجود پتانسیل عظیم سیستم های برق آبی در کشور و کنگو

 

بیانیه مشارکت نویسنده CRediT

Arcell Lelo Konde داده‌ها را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کرد، تجزیه و تحلیل شبیه‌سازی و یافته‌های تحقیقاتی گزارش‌شده در این دست‌نوشته را انجام داد و نتایج را تفسیر کرد، کل محتوای این دست‌نوشته را نوشت و بازبینی‌های عمده‌ای را در این مقاله انجام داد. مصطفی دغباسی و مهمت کوسف کار را بررسی کردند و بر یافته‌های پژوهشی به‌دست‌آمده نظارت کردند تا مطمئن شوند که داده‌های جمع‌آوری‌شده، محتوا و ساختار این نسخه از استانداردهای انتشار پیروی می‌کند.

 

اعلامیه منافع رقابتی

نویسندگان اعلام می‌کنند که هیچ منافع مالی یا روابط شخصی رقیب‌ای ندارند که به نظر می‌رسد بر کار گزارش‌شده در این مقاله تأثیر بگذارد.

Arcell Lelo Konde دارای مدرک کارشناسی ارشد در مهندسی سیستم های انرژی از دانشگاه بین المللی قبرس با تخصص در سیستم های برق هیبریدی تجدید پذیر است. حوزه‌های تخصص او شامل انرژی‌های تجدیدپذیر، طراحی، مدل‌سازی، توسعه، بهره‌برداری، برنامه‌ریزی و راه‌اندازی سیستم‌های PV خورشیدی از کاربردهای برق کوچک تا مقیاس بزرگ، مزارع بادی و نیروگاه‌های برق آبی است.

نویسندگان: Arcell LeloKonde, MehmetKusaf, MustafaDagbasi

مترجم: مهدی پارساوند

 

برق خورشیدی هوشمند تسلا به کانادا رسید

 

تسلا ارائه خدمات دسترسی به برق هوشمند خورشیدی را به کانادا نیز منتقل کرد و یک طرح آزمایشی را به همین منظور راه اندازی کرده است.
به گزارش انگجت، در قالب این طرح با نصب باتری های خانگی پاوروال 2، باتری های پاورپک و صفحات خورشیدی بر روی سقف منازل تامین برق از طریق نور آفتاب ممکن می شود.

این سیستم به گونه ای طراحی شده که قابلیت اتصال به توربین های بادی را نیز دارد و می تواند در صورت کمبود انرژی خورشیدی از انرژی باد برای تولید برق استفاده کند.

استفاده آزمایشی از این سیستم با حمایت دولت فدرال کانادا صورت گرفته و انتظار می رود این آزمایش ها تا سال 2019 به طول بینجامد. پس از کسب اطمینان از کیفیت این سیستم کاربرد آن در نقاط مختلفی از کانادا ممکن خواهد شد.

در حال حاضر باتری ها و تجهیزات خورشیدی تسلا در 300 منزل نصب شده و پیش بینی می شود این شیوه تامین برق به خصوص در نقاط روستایی و دورافتاده با استقبال مواجه شود.