مروری بر سامانه های ترکیبی برق آبی - خورشیدی در راستای تولید پایدار برق

افزایش تقاضای انرژی و تشدید بحران های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی گذار به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر را به ضرورتی اساسی در سیستم های انرژی تبدیل کرده است. در این میان، سیستم های هیبریدی برق آبی-خورشیدی به دلیل بهره گیری همزمان از پایداری و قابلیت تنظیم نیروگاه های برق آبی و همچنین دسترسی گسترده و هزینه بهره برداری پایین انرژی خورشیدی به عنوان راهکاری کارآمد برای تولید پایدار برق مورد توجه قرار گرفته اند. هدف این مقاله بررسی جامع ساختار، عملکرد، کاربردها و چالش های پیش روی این سیستم ها است. روش تحقیق بر پایه مرور سیستماتیک و تحلیل مطالعات معتبر منتشر شده در پایگاه های علمی طی سال های ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۶ انجام شده است. یافته ها نشان می دهد که ترکیب این دو منبع تجدیدپذیر ضمن افزایش پایداری شبکه و کاهش نوسانات توان می تواند موجب بهبود راندمان و کاهش هزینه تولید انرژی شود. استفاده از پنل های خورشیدی شناور بر روی مخازن سدها تبخیر آب را تا ۸۲.۴ درصد کاهش داده و هزینه تولید برق را به ۴۲ یورو بر کیلووات ساعت رسانده است. همچنین، هیبریداسیون نیروگاه های تلمبه ذخیره ای با سامانه های خورشیدی شناور تولید سالانه انرژی را تا ۲۰ درصد افزایش می دهد. بهینه سازی مبتنی بر هوش مصنوعی از جمله شبکه های مولد تخاصمی، شرطی توانسته است نوسانات بار را تا ۹۶ درصد کاهش دهد. با وجود مزایای متعدد چالش هایی نظیر هزینه بالای سرمایه گذاری اولیه، پیچیدگی هماهنگی کنترلی، کاهش منابع آبی ناشی از تغییرات اقلیمی و اثرات اکولوژیکی سدها بر اکوسیستم های آبی همچنان وجود دارد. در مجموع، سیستم های هیبریدی برق آبی-خورشیدی با حرکت به سمت هوشمندسازی، توسعه فناوری های شناور و بهره گیری از الگوریتم های پیشرفته مدیریت انرژی چشم اندازی روشن برای تامین پایدار و ایمن انرژی آینده ارائه می کنند.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، نیروگاه برق آبی ، سیستم هیبریدی ، پنل شناور فتوولتائیک ، پایداری شبکه ، مدیریت انرژی