بررسی اثر آلبدو در پنل های فتوولتائیک خورشیدی دووجهی آرایش های افقی و قائم

در سال های اخیر، افزایش تقاضای انرژی و نگرانی از پیامدهای زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی، ضرورت توسعه سامانه های انرژی تجدیدپذیر را دوچندان ساخته است. در این میان، سامانه های فتوولتائیک دووجهی به عنوان نسل نوینی از فناوری های خورشیدی، با قابلیت جذب تابش از هر دو سطح پنل، امکان افزایش بازده تولید انرژی تا ۳۰ درصد نسبت به پنل های تک وجهی را فراهم می سازند. در پژوهش حاضر، اثر آلبدو، زاویه نصب و آرایش هندسی پنل ها بر عملکرد فنی و اقتصادی سامانه های دووجهی مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل ها نشان داد که افزایش ضریب بازتاب سطح زیرین (آلبدو) از ۰٫۱ به ۰٫۶ می تواند توان خروجی را تا ۲۵ درصد ارتقا دهد. استفاده از پوشش های بازتابی مانند رنگ سفید یا پوشش های خنک کننده بام، ضمن افزایش بازده تابشی، موجب کاهش دمای سطح پنل و بهبود راندمان حرارتی سامانه می گردد. همچنین، بررسی دو آرایش متداول نصب (مایل و قائم شرق–غرب) نشان داد که آرایش قائم در محیط های شهری با محدودیت فضا و آلبدوی بالا عملکرد بهتری دارد و اثر سایه اندازی را به حداقل می رساند. از دیدگاه اقتصادی، اگرچه هزینه اولیه نصب پنل های دووجهی حدود ۵ تا ۱۵ درصد بیش از نوع تک وجهی است، اما با توجه به افزایش تولید انرژی و کاهش هزینه برق مصرفی، دوره بازگشت سرمایه بین ۴ تا ۵ سال برآورد شد. افزون بر مزایای فنی و اقتصادی، توسعه این فناوری در مناطق پرتابش مانند شیراز می تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، بهبود بهره وری انرژی و ارتقای امنیت انرژی شهری کمک کند. نتایج نشان می دهد که بهره گیری از سامانه های فتوولتائیک دووجهی با آماده سازی مناسب سطح بام و انتخاب آرایش بهینه، رویکردی پایدار و اقتصادی برای تامین انرژی پاک در مناطق شهری ایران محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

پنل فتوولتائیک دووجهی ، آلبدو ، آرایش قائم و زاویه دار ، بازده انرژی خورشیدی ، بازگشت سرمایه