بهینه سازی و تحلیل عملکرد پنل های خورشیدی فتوولتاییک به کمک شبکه عصبی مصنوعی

انرژی تولید شده از نیروگاه های برق خورشیدی به طور مستقیم به عوامل آب و هوایی در روز وابسته است. با توجه به این وابستگی، طراحی، بهینه سازی و تحلیل عملکرد پنل های تولید برق خورشیدی چه در سامانه های زمینی و یا سامانه های مستقر در فضا مستلزم داشتن ابزارهایی برای پیش بینی تولید انرژی برق از این نیروگاه ها می باشد. هدف از این پژوهش طراحی ابزار پیش بینی تولید انرژی برای نیروگاه های برق خورشیدی در سامانه های زمینی می باشد. همچنین از این پژوهش می توان به طور مشابه برای پیش بینی تولید انرژی برای نیروگاه های برق خورشیدی در سامانه های هوافضا نیز بهره برد. بر این اساس یک مدل شبکه عصبی رو به جلو (feedforward) برای پیش بینی مقدار انرژی تولیدی سالیانه در یک نیروگاه برق خورشیدی ۱۰ مگاواتی در استان اصفهان طراحی گردید. داده های یک ساله مربوط به تولید انرژی برق در این نیروگاه و همچنین داده های آب و هوایی از نزدیکترین ایستگاه هواشناسی، سینوپتیک نسبت به نیروگاه برق خورشیدی مورد پژوهش جمع آوری گردید. شبکه عصبی با داده های نیروگاه خورشیدی و داده های آب و هوایی آموزش داده شد. سپس داده های آب و هوایی در ورودی شبکه عصبی بارگذاری شد و خروجی توان تولیدی پیش بینی شده توسط این شبکه ثبت گردید. نتایج پاسخ خروجی از مدل شبکه عصبی با مقادیر واقعی و همچنین با نرم افزار PVsyst مقایسه گردید. مدل شبکه عصبی پیشنهادی در این پژوهش توانست به پاسخ ۹۸ درصد نسبت به مقادیر واقعی مقدار توان تولیدی سالیانه در نیروگاه برق خورشیدی مورد پژوهش دست یابد. همچنین توانست بیشتر از ۳ درصد نسبت به نرم افزار PVsyst در پیش بینی مقدار توان تولیدی سالیانه در نیروگاه برق خورشیدی مورد پژوهش عملکرد بهتری داشته باشد. با توجه به هدف این پژوهش، ابزاری با دقت بیشتر نسبت به نرم افزار PVsyst طراحی گردیده، قابلیت توسعه و بهینه سازی ابزار پیش بینی تولید انرژی طراحی شده بر اساس جغرافیای کشور ایران برای طراحی و تحلیل عملکرد نیروگاه های برق خورشیدی از مزایای این پژوهش می باشد.

کلیدواژه ها:

فتوولتاییک بهینه سازی پنل خورشیدی ، شبکه عصبی