ارزیابی قابلیت اطمینان و تعیین ظرفیت بهینه سیستم های فتوولتائیک مستقل از شبکه (Off-grid) جهت تامین توان بارهای سنگین و موتوری صنعتی

افزایش هزینه انرژی و محدودیت دسترسی به شبکه سراسری در بسیاری از سایت های صنعتی و معدنی، استفاده از سیستم های فتوولتائیک مستقل از شبکه را به گزینه ای جدی برای تامین توان بارهای صنعتی تبدیل کرده است. با این حال، ماهیت متناوب و غیرقطعی تابش خورشیدی از یک سو و ویژگی های خاص بارهای موتوری صنعتی از جمله جریان راه اندازی بالا، ضریب توان پایین در لحظه استارت و نوسانات لحظه ای توان از سوی دیگر، طراحی این سیستم ها را با چالش های قابلیت اطمینان همراه می سازد. در این مقاله، ابتدا مروری جامع بر روش های کلاسیک و فراابتکاری اندازه گذاری سیستم های فتوولتائیک مستقل از شبکه و شاخص های ارزیابی قابلیت اطمینان از جمله احتمال از دست رفتن توان (LPSP) ارائه می شود. سپس چارچوبی عملی برای تعیین ظرفیت بهینه آرایه فتوولتائیک و بانک باتری با در نظر گرفتن ضریب اطمینان راه اندازی موتور و تعداد روزهای خودکفایی پیشنهاد می گردد. کارایی چارچوب پیشنهادی از طریق شبیه سازی یک سایت صنعتی نمونه با بار غالب موتوری (پمپاژ و تجهیزات دوار) و تحلیل حساسیت بین شاخص قابلیت اطمینان، هزینه سرمایه گذاری و ظرفیت اجزای سیستم بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با انتخاب مناسب ظرفیت باتری و اعمال ضریب ایمنی مبتنی بر جریان هجومی موتور، می توان به مقادیر LPSP کمتر از ۲ درصد با افزایش هزینه ای در محدوده قابل قبول دست یافت. یافته های این پژوهش می تواند به عنوان راهنمایی عملی برای طراحان سیستم های فتوولتائیک صنعتی مستقل از شبکه مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

فتوولتائیک مستقل از شبکه ، قابلیت اطمینان ، احتمال از دست رفتن توان (LPSP) ، اندازه گذاری بهینه ، بارهای موتوری صنعتی ، ذخیره ساز باتری ، جریان راه اندازی