فتوولتائیک

با توجه به نیاز روزافزون جهان به انرژی و همچنین محدود بودن منابع انرژی فسیلی، ضرورت استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر را بیش از پیش نمایان می کند. یک پیشنهاد جهت غلبه بر تناوبی بودن منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر خورشید و باد، گسترش سیستم انرژی هیبریدی است که در آن می توان انرژی الکتریکی اضافی را تبدیل و ذخیره نمود. این منابع به همراه ذخیره انرژی می توانند سیستمی با قابلیت اطمینان بهتری فراهم سازند که برای کاربردهای مستقل از شبکه مناسب باشد. در این مطالعه ما به ارائه نتایج آنالیز فنی- اقتصادی سیستم انرژی هیبرید فتوولتائیک/ باد با ذخیره سازی هیدروژن که با نرم افزار شبیه ساز HOMER برای تامین انرژی ساختمان مستقل از شبکه و روشنایی بلوار شرقی- غربی و محوطه اطراف سایت طالقان که مورد شبیه سازی و بهینه سازی قرار گرفته است، خواهیم پرداخت.

با نگاهی دقیق به مصرف انرژی در نواحی روستایی کشور قابل ذکر است در حال حاضر استفاده از انرژی الکتریسیته توسط شبکه توزیع جهت تامین مایحتاج انرژی الکتریکی در بسیاری از نواحی روستایی کشور در حدود 99.5-98.5 درصد بعنوان شیوه ای معمول جهت تامین انرژی برق به حساب می آید. اگرچه این شیوه در اکثر مناطق روستایی صعب العبور و دور از شبکه، موجب صرف هزینه های هنگفتی جهت برق رسانی و نیز افزایش میزان نرخ افت در شبکه میگردد. لذا با توجه به رشد روزافزون تقاضای انرژی و ارزش افزوده در صنایع تبدیلی، استفاده از منابع متعدد تامین انرژی به ویژه انرژیهای تجدیدپذیر اجتناب ناپذیر است . خوشبختانه، ایران از منابع غنی انرژیهای تجدید شونده به ویژه انرژی های خورشیدی، بادی و ... می باشد. در این راستا استفاده از منابع متعدد انرژی در نواحی روستایی کشور گامی موثر در جهت استقلال و خودکفایی از نظر تامین انرژی در این مناطق محسوب گردیده و مشکل تامین انرژی مورد نیاز در نواحی دور افتاده و صعب العبور را که با مشکلات بسیار و صرف هزینه های گزاف همراه است، بر طرف می نماید و بطور قطع در راستای تامین بخشی از اهداف در نظر گرفته شده در سیاستهای کلی کشور می باشد. لذا در این مقاله یک سیستم هیبرید فتوولتائیک، بادی با ذخیره ساز باتری جهت تامین یک الگوی بار نمونه مستقل از شبکه طراحی می-شود. هدف از این طراحی، تامین انرژی مورد نیاز و کمینه سازی هزینه کل تولید در طول عمر سیستم می باشد.که با استفاده از الگوریتم جدیدی با سرعت همگرایی بالا تحت عنوان الگوریتم رقابت استعماری اندازه بهینه این منابع تعیین و تابع هزینه مینمم شده و کارایی این سیستم در شرایط مختلف عملکرد با اطلاعات واقعی پروفیل بار و هواشناسی یکی از مناطق شمال غرب ایران (شهر جلفا) مورد بررسی قرار گرفته می شود.

این مقاله به امکان سنجی استفاده از واحد فتوولتائیک در صنعت مخابرات برای تأمین برق مصرفی BTSها می پردازد.شرکت مخابرات برای افزایش دامنه پوشش تلفن همراه نیازمند نصب BTS در مناطق مختلف است و تأمین برق مصرفی BTS، در مناطق دور از شبکه برق از مشکلات پیش رو در توسعه شبکه مخابراتی است. دراین مقاله ابتدا راه های تأمین انرژی مورد نیاز BTS معرفی شده، سپس اقلیم آب و هوایی یک منطقه خاص در نظر گرفته شده و بر مبنای آن سیستم فتوولتائیک مورد نیاز با توجه به بار مصرفی BTS طراحی شده است. در ادامه، سیستم طراحی شده در چند سناریوی مختلف توسط نرم افزار HOMER شبیه سازی و از نظر اقتصادی با سایر تأمین کننده های انرژی نظیر دیزل ژنراتور و شبکه برق سراسری مقایسه گردیده است.

در این پژوهش به بررسی انواع سیستم های سرمایش خورشیدی برای استفاده در منازل مسکونی پرداخته شده است. اجزای مختلف تمامی سیستم ها بر اساس فناوری روز انتخاب شده و محاسبات اقتصادی بر اساس پارامترهای مختلف بر روی آنها انجام گرفته است. در کنار ارزیابی اقتصادی این سیستم ها برای استفاده به عنوان جایگزین سیستم های سرمایشی موجود، اثرات محیط زیستی آنها از منظر ملی نیز مورد توجه قرار داده شده و در مورد پذیرش اجتماعی آنها نیز مطالبی عنوان شده است. سیستم های مورد مطالعه از هر دو دسته اصلی سیستم های سرمایش خورشیدی (فتوولتائیک و حرارتی) انتخاب شده و تمامی پارامترهای اثرگذار بر اندازه و قیمت آنها مورد توجه قرار گرفته است. هدف دیگر این پژوهش، کمک به سیاست گذاران توسعه صنعت انرژی خورشیدی در کشور برای انتخاب تکنولوژی مناسب سرمایه گذاری در حوزه سرمایش خورشیدی است. از این رو مناطق جنوبی کشور که بیشترین بار سرمایشی و البته بیشترین پتانسیل استفاده از انرژی خورشید را در طول سال دارا می باشند برای بررسی انتخاب شده اند. نکته حائز اهمیت در انتخاب سرمایش خورشیدی، تاثیر بسیار زیاد آن بر پیک مصرف برق کشور در روزهای گرم تابستان است که جزو نقاط تمرکز دولت می باشد.

شهر اهواز، با وسعتی در حدود 8136 کیلومتر مربع با جمعیتی حدود 1338126 نفر در جنوب غربی ایران در مرکز استان خوزستان واقع شده است. این شهر با میزان انرژی تابشی دریافتی در روز به طور متوسط19/56 مگاژول در هر متر مربع، میزان کل ساعات آفتابی سالانه به طور متوسط 2/3088 ساعت، ضریب صافی آسمان بالاتر از 64/0 و شفافیت هوا بیش از076/0 پتانسیل بالایی را برای بکارگیری سیستم های انرژی خورشیدی دارا می باشد. در این تحقیق جهت امکانسنجی نیروگاه خورشیدی از روش های AHP فازی وTOPSIS فازی استفاده گردید. کلی ه معی ارها در 5 بخش زمین شناسی، زیست محیطی، اقتصادی- اجتماعی، جغرافیایی و اقلیم به عنوان محیط های اصلی و 14 زیرمعیار جهت امکانسنجی نیروگاه خورشیدی شهر اهواز انتخاب شدند. در نهایت نتایج حاصل از روش AHP فازی نشان داد که معیار اقلیم با وزن 983/0، معیار اقتصادی- اجتماعی با وزن 292/0، معیار زیست محیطی با وزن 064/0 درصد، معی ار زمین شناسی با وزن 019/0 و معیارژئومتری با وزن 007/0 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین درجه اهمیت می باشد. در مجموع زیرمعی ارهای دما، ساعات آفتابی، شدت تابش، جهت تابش، زاویه تابش، فاصله از راه ها، فاصله از خطوط اصلی انتقال نیرو، آلودگی سطحی، فاصله از شهر، فاصله از روستا، باد، کاربری اراضی، فاصله از رودخانه ها، فاصله از گسل، فاصله از کانون زلزله، ارتفاع، فاصله از مناطق حفاظت شده و طول و عرض جغرافیایی و سازند زمین شناسی به ترتیب دارای بیشترین و کمترین اهمیت می باشند. در تکنیک TOPSIS نیز نتایج به این صورت بود که معیار اقلیم با امتیاز 483/1 بیشترین امتیاز و سپس معیار اقتصادی- اجتماعی با امتیاز 300/1، معیار زیست محیطی با امتیاز 120/1، معیار زمین شناسی با امتیاز 088/1 و معیار جغرافیایی با امتیاز 028/1 رتبه های بعدی را بدست آوردند. در نتیجه نتایج حاصل از دو روش با یکدیگر مطابقت دارد که نشان دهنده صحت و دقت هر کدام از روش های یاد شده می باشد.

به دلیل ضرورت توسعه صنعت فتوولتائیک که از لزوم کاهش وابستگی اقتصاد کشور به سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی هوا ناشی می شود، هدف پژوهش حاضر، ارائه مدلی جهت تأمین مالی این صنعت در کشور است. این تحقیق از نظر هدف، توسعه ای کاربردی است؛ توسعه ای بودن آن به دلیل ارائه یک چارچوب برای تأمین مالی صنعت، و کاربردی بودن آن به دلیل امکان کاربرد مستقیم نتایج در توسعه این صنعت است. برای مدل سازی، از ترکیب روش کیفی داده بنیاد و روش کمی شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. جامعه تحقیق مشتمل بر خبرگان حوزه مالی، اقتصادی و فنی صنعت فتوولتائیک بوده که از طریق مصاحبه نیمه ساختاریافته و رویکرد نمونه گیری هدفمند، ترکیب روش حداکثر تنوع با روش گلوله برفی، 25 نفر مورد مصاحبه قرار گرفته اند. یافته ها نشان داد که صندوق های سرمایه گذاری از راهبردهای اصلی تأمین مالی عمومی، وام بانکی از راهبردهای تأمین مالی شخصی، قرارداد خرید تضمینی از مشوق های دولتی، تأمین مالی دولتی از محل تعدیل تعرفه برق فسیلی و وجود ضمانت ها و بیمه ها، از جمله اولویت های راهبردی تأمین مالی این صنعت شناسایی شدند. در نتیجه نهایی می توان بیان داشت که با توجه به بسترهای موجود در کشور، در مدل تأمین مالی صنعت فتوولتائیک از طریق راهبردهای متنوع، دید سودآوری و فضای حمایتی برای صنعت ایجاد می شود.

تحریم های اعمال شده علیه ایران از جنبه های مختلف بر کشور اثرگذار بوده لیکن عمده ارزیابی های انجام شده تاکنون در خصوص آثار تحریم ها، در حوزه تجارت و اقتصاد بوده و پژوهش های معدودی اثر تحریم ها بر حوزه علم و فناوری را بررسی کرده اند. هدف این مقاله، ارزیابی چگونگی اثرگذاری تحریم های بین المللی بر توسعه نظام نوآوری فناوری فتوولتائیک در ایران است. چارچوب ارزیابی این مقاله، به صورت نوآورانه و بر اساس نظریه های بین المللی سازی نظام نوآوری فناورانه طراحی شده که برای ارزیابی، ابتدا نظرات ۳۲ تن از خبرگان از طریق پرسشنامه جمع آوری و سپس با پنج تن از خبرگان، مصاحبه های نیمه ساختاریافته انجام شده است. یافته ها نشان می دهد که تحریم های بین المللی در اکثر کارکردهای نظام نوآوری فناورانه حوزه هدف، دارای اثرات مهمی بوده و کارکرد بسیج منابع بیش از سایر کارکردها تحت تأثیر تحریم ها، تضعیف شده است. همچنین تحریم های بین المللی باعث شده در سطح کارکرد هدایت تحقیق، نگاه محدودی به بُعد فراملی وجود داشته باشد و یکپارچگی و هماهنگی جهانی در پیشبرد کارکردها و همچنین جایگاه کشور در زنجیره جهانی ارزش در نظر گرفته نشود.

اتخاذ سیاست های مناسب برای توسعه فناوری های انرژی تجدیدپذیر، نیازمند شناسایی و تبیین درست تغییرات فناورانه است. از طرفی، توسعه فناوری های انرژی تجدیدپذیر در هر کشور بر اساس شرایط بومی آن کشور الزامات مختلفی داشته و به طیفی از عوامل اجتماعی و فنی وابسته است. پژوهش حاضر با رویکرد مدیریت راهبردی کنام و در قالب مطالعات موردی تاریخی و با روش تحقیق کیفی به تحلیل توسعه فناوری فتوولتائیک از منظر انتظارات، شبکه ها و یادگیری می پردازد. قلمرو زمانی بررسی، سال های 1370 تا 1398 و قلمرو مکانی، حوزه انرژی خورشیدی در ایران است. ابزار اصلی گردآوری داده ها، مصاحبه های نیمه ساختاریافته و داده های ثانویه موجود و روش تحلیل داده ها نیز تحلیل محتوا و استفاده از کدگذاری محوری بوده است. جامعه آماری مصاحبه، خبرگان دارای تجربه و تخصص در زمینه انرژی خورشیدی در ایران بوده که 20 نفر از افراد با ویژگی یادشده به روش گلوله برفی انتخاب و مورد مصاحبه قرار گرفته اند. با بررسی تعاملات بین فرآیندهای کنام نشان داده شده که اگر چه شبکه بازیگران در ابتدای دهه 1370 بسیار اندک بوده اما با گذشت زمان و وضع قوانین و برخی سیاست های حمایتی همچون خرید تضمینی برق تجدیدپذیر و حمایت از توسعه فناوری های انرژی تجدیدپذیر، انتظارات بازیگران درباره کنام فتوولتائیک رشد کرده و در نهایت منتهی به رشد شبکه بازیگران آموزشی و دانشی در اواسط دهه 1380 و رشد شبکه بازیگران تولیدی و خدماتی طی دهه 1390 شده است. همچنین تأثیر رویدادهای مهمی همچون توافق برجام و سرمایه گذاری خارجی بر توسعه انتظارات و شبکه بازیگران فتوولتائیک ایران تشریح شده است.  

مبسوط پیشینه و هدف: نظام رتبه بندی گرین متریک بر پایه سه شاخص محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی استوار است. هدف این نظام رتبه بندی، بررسی نحوه برخورد دانشگاه ها با مسائل براساس مدل توسعه پایدار می باشد. در نتیجه، بسیاری از دانشگاه ها در جهت اجرای برنامه های منطبق بر اهداف توسعه پایدار با هدف کاهش اثرات زیست محیطی در حال فعالیت می باشند. از طرفی، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی به عنوان منبعی مهم جهت جایگزینی سوخت های فسیلی براساس اهداف توسعه پایدار همواره مورد توجه نظام های رتبه بندی دانشگاه ها بوده است. مطالعه حاضر با هدف مقایسه تطبیقی رتبه و عملکرد دانشگاه گیلان و دانشگاه سِگِد مجارستان در زمینه استفاده و توسعه انرژی های تجدیدپذیر براساس نظام رتبه بندی گرین متریک انجام شده است. مواد و روش ها: این پژوهش به روش توصیفی و با تحلیل اسنادی انجام شده است. برای گردآوری داده ها و ارزیابی تطبیقی جایگاه دانشگاه های گیلان و سِگِد در نظام رتبه بندی سبزترین دانشگاه های جهان از اطلاعات آماری موجود در گرین متریک استفاده شده است. در ادامه با مراجعه به سایت دانشگاه گیلان و دانشگاه سِگِد مجارستان، عملکرد این دانشگاه ها در زمینه مدیریت سبز و به طور ویژه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مورد بررسی قرار گرفت. سپس، مبانی نظری و سابقه پژوهش در زمینه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در دانشگاه ها بررسی شد. در نهایت پس از تجزیه و تحلیل و ارزیابی ها، نتیجه گیری صورت گرفت. یافته ها و بحث: نتایج نشان داد که دانشگاه سِگِد با کسب 85/1141 امتیاز و نصب 2754 قطعه پنل خورشیدی و برنامه ریزی جهت نصب 2040 قطعه پنل دیگر در 42 ساختمان خود، ضمن قرار گرفتن بین 100 دانشگاه سبز جهان توانسته است با تولید و صرفه جویی در مصرف انرژی، به عنوان سبزترین دانشگاه مجارستان معرفی شود. از این رو، نصب پنل های خورشیدی در سقف ساختمان ها براساس زاویه استاندارد موجب کاهش نسبت سطح نور خورشید و در نتیجه، کاهش مصرف انرژی در خنک سازی در این دانشگاه شده است. همچنین با اجرای فناوری منحصر به فرد استفاده از گرمای فاضلاب برای خنک سازی و گرمایش، سالانه بیش از 300 تن از انتشار آلاینده دی اکسید کربن در دانشگاه سِگِد کاسته شده است. طبق نتایج، دانشگاه گیلان علی رغم حضور کوتاه و 4 ساله خود در رتبه بندی گرین متریک نیز توانسته است با رویکردی ویژه در حوزه مدیریت انرژی های تجدیدپذیر، رتبه 198 سبزترین دانشگاه های جهان را به خود اختصاص دهد. نصب سیستم روشنایی خورشیدی بر روی ایستگاه اتوبوس، نصب چراغ چشمک زن راهنمایی و رانندگی با استفاده از صفحه های خورشیدی و ساخت نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت تولید 100 کیلووات از جمله این اقدامات می باشد. همچنین در دانشگاه گیلان، تولید گازهای گلخانه ای به میزان 112500 کیلوگرم معادل عدم استفاده از 215 تن زغال سنگ در سال کاهش یافته است. همچنین، احداث نیروگاه فتوولتائیک در دانشگاه گیلان باعث شده تا ضمن تأمین بخشی از انرژی مورد نیاز این دانشگاه، از هدررفت انرژی نیز جلوگیری به عمل آید. نتیجه گیری: با وجودی که دانشگاه گیلان با ساخت نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت 100 کیلووات توانسته است ضمن تأمین بخشی از نیاز خود به انرژی، با کاهش تولید گازهای گلخانه ای و توسعه مدیریت انرژی در حفاظت از محیط زیست و اهداف توسعه پایدار به دستاوردهای مهمی دست یابد اما در مقابل، دانشگاه سِگِد به عنوان سبزترین دانشگاه مجارستان و پیشگام در تولید و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر با برنامه ریزی و سرمایه گذاری توانسته است با نصب 2754 قطعه پنل خورشیدی در 24 ساختمان اصلی دانشگاه به یکی از اعضای مؤثر شبکه بین المللی گرین متریک تبدیل شود. در این راستا، پیشنهاد می شود برای دستیابی به توسعه پایدار در دانشگاه ها، دستورالعمل استفاده از انرژی های تجدیدپذیر با توجه به ظرفیت دانشگاه ها تدوین و اجرا شود. با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، استفاده از انرژی خورشیدی و احداث نیروگاه فتوولتائیک می تواند موجب کاهش اثر ردپای اکولوژیک و کاهش وابستگی به منابع سوخت فسیلی در دانشگاه ها شود.