فناوری فتوولتائیک

شهر صفر انرژی، شهر پایدار و شهر صفر کربن، اصطلاحات جدیدی در مدیریت انرژی شهرها هستند. در این پژوهش، الگوی ایجاد یک شهر زیست محیطی کم کربن در بخش شهری شهرستان مشهد مقدس با محوریت تأمین پایدار انرژی الکتریکی، شبیه سازی شده است. بدین منظور حداکثر پتانسیل برق تجدیدپذیر زیست توده در کنار ایجاد ظرفیت فتوولتائیک لازم برای پوشش باقی مانده تقاضای برق بخش شهری مشهد، با استفاده از رهیافت برنامه ریزی آنالیزی در سیستم تولید قدرت هیبرید وارد شده است. نتایج پژوهش نشان دادند که تکنولوژی زیست توده با نوسان پذیری کمتر و هزینه تولید پایین تر، تکنولوژی برتر برای طراحی شهر زیست محیطی کم کربن می باشد و با ضریب نفوذ بالا وارد سیستم تولید هیبرد فسیلی تجدیدپذیر می شود. همچنین با این که ظرفیت تکنولوژی فتوولتائیک تا ظرفیت 8 گیگاواتی افزایش یافته است، به دلیل هزینه سرمایه گذاری بالا، امکان بهره برداری در سیستم تولید هیبرید در رقابت با تکنولوژی زیست توده وجود ندارد. ازاین رو پیشنهاد می شود که از یک سو، تکنولوژی زیست توده محور توسعه پایدار انرژی در بخش شهری مشهد به عنوان شهری در مسیرLCEC قرار گیرد و از سوی دیگر، سیاست های حمایتی برای کاهش هزینه تولید تکنولوژی فتوولتائیک اتخاذ گردد تا امکان رقابت پذیری این تکنولوژی در ظرفیت های بالا فراهم شود.

پایان پذیری منابع انرژی فسیلی و اثر نامطلوب آن ها بر تغییرات آب و هوایی سبب شده است تا رویکرد جایگزینی این سوخت ها با منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر به سرعت در سطح جهان گسترش یابد. کشور ایران نیز به دلیل موقعیت جغرافیایی مناسب و پتانسیل بالای تابش خورشید، از فرصت ایده آلی برای توسعه صنعت انرژی خورشیدی، بویژه سامانه های فتوولتائیک برخوردار است. سلول و مدول فتولتائیک، مهمترین و پرهزینه ترین اقلام سامانه های فتوولتائیک محسوب می شوند که باید از طریق سازندگان خارجی و یا داخلی تأمین شوند. اطمینان از کیفیت این محصولات برای دستیابی به بازدهی و طول عمر بالای سامانه های فتوولتائیک ضروری است. آزمایشگاه مرجع سلول و مدول فتوولتائیک، به عنوان یک نهاد مسوول در این امر، علاوه بر تضمین کیفیت محصولات و خطوط تولید، می تواند به تحقیق و توسعه این فناوری نیز کمک کند. این مقاله با توجه به انجام این سه وظیفه، بر امکان سنجی و طراحی مفهومی آزمایشگاه مرجع سلول و مدول فتوولتائیک متمرکز شده است. در این تحقیق به فهرست و رویه انجام آزمون های استاندارد، تجهیزات و استانداردهای مرتبط، نحوه تأمین خارجی و داخلی تجهیزات آزمایشگاهی، پیشنهاد ساختار سازمانی، برآورد فضای آزمایشگاهی و در نهایت برآورد زمان و هزینه تأسیس و راه اندازی آزمایشگاه اشاره شده است.

توجه جامعه جهانی به منابع انرژی تجدیدپذیر، به ویژه انرژی خورشیدیروند غالب در قرن حاضر خواهد بود و در این مسیر، سامانه های فتوولتائیک یکی از پرکاربرد ترین و مقبول ترین نوع استفاده از انرژی خورشیدی محسوب می شود و در ایران نیز پروژه های مختلف تحقیقاتی- اجرایی در زمینه احداث نیروگاه های فتوولتائیک تعریف شده است. از جمله الزامات اصلی توسعه صنعت بومی احداث نیروگاه های فتوولتائیک در هر کشور، تدوین استانداردهای ملی است. در طول سال های گذشته اقدامات متعددی در این زمینه صورت گرفته است که البته، اغلب آنها به حوزه ی طراحی و ساخت انواع سلول های فتوولتائیک مربوط می گردد و در حوزه ی نیروگاهی فعالیت ها بسیار کم بوده است. در این راستا، جهاد دانشگاهی صنعتی شریف به عنوان نخستین حرکت ملی، تدوین استانداردهای ملی انرژی خورشیدی با محوریت نیروگاه خورشیدی را بر اساس استانداردهای معتبر بین المللی در دستور کار خود قرار داد. بخش اول این مقاله به گردآوری و پردازش استانداردهای معتبر بین المللی در زمینه فتوولتائیک و بخش دوم آن به اولویت بندی و انتخاب گزینه های مناسب برای پیشنهاد به سازمان ملی استاندارد اختصاص دارد. بر اساس تحلیل ها و شاخص های مورد نظر این مقاله، فهرست 20 استاندارد اولویت دار به سازمان ملی استاندارد پیشنهاد شد که برخی از آن ها در برنامه سازمان استاندارد قرار گرفته است.