انرژی خورشیدی (فناوری، فتوولتاییک، تجدیدپذیری،زیست پاک، بهینه سازی مصرف)

. مقدمه مفهوم اساسی فناوری فتوولتائیک متمرکزکننده (CPV) شامل استفاده از دستگاه های نوری برای متمرکز کردن نور خورشید بر روی سلول های فتوولتائیک (PV) است. این سیستم ها شامل عناصر مختلفی مانند ماژول های CPV، ردیاب های خورشیدی و اینورترهای متصل به شبکه، با پیکربندی های مختلف ممکن هستند (Muñozetal.,2015). کار حاضر بر روی سیستم های فتوولتائیک متمرکزکننده بالا (HCPV) متمرکز است که با نسبت غلظت سنومتری در محدوده بین ۱۰۰ تا ۲۰۰۰ خورشید مشخص می شوند (Pérez-Higuerasetal.,2011; Shanksetal.,2016). در سیستم های HCPV، ماژول های HCPV بر روی ردیاب های خورشیدی دو محوره نصب می شوند زیرا عناصر نوری این باید همیشه رو به خورشید باشد تا نور خورشید را در یک منطقه کوچک متمرکز کند، جایی که سلول های خورشیدی (معمولا سلول های خورشیدی چند پیوندی III-V) قرار می گیرند. به این ترتیب، سیستم های HCPV فقط از مولفه مستقیم تابش خورشیدی استفاده می کنند و در مکان هایی با سطوح بالای سالانه تابش مستقیم-نرمال (DNI) مناسب هستند. فناوری HCPV امروزه به عنوان یک فناوری نوظهور انرژی تجدیدپذیر، که اخیرا مرحله تجاری سازی را آغاز کرده و حضور بیشتری در بازار نسبت به سایر فناوری های CPV دارد، مورد توجه زیادی قرار گرفته است (Philippsetal.,2016). این سیستم ها بالاترین راندمان تبدیل را در کاربردهای PV زمینی نشان داده اند. پیش بینی ها و ظرفیت نصب شده HCPV برای سال 2020 بیش از 1 گیگاوات در ساعت است (GlobalData, 2015). با این حال، در حال حاضر، هزینه هر کیلووات ساعت برق تولیدی برای سیستم های HCPV بالاتر از سیستم های PV معمولی است (Talaveraetal., 2016). این نشان می دهد که انتخاب دقیق اجزای سیستم باید در طراحی تاسیسات HCPV انجام شود تا عملکرد انرژی و اقتصادی پروژه ها بهینه شود. یکی از جنبه هایی که باید در نظر گرفته شود، یافتن تطابق کافی بین توان اسمی اینورتر و توان اوج آرایه PV است. این امر اجازه می دهد تا میانگین بازده سالانه اینورتر و در نتیجه، بازده انرژی نهایی سیستم به حداکثر برسد. حتی وقتی بسیاری از مطالعات در مقالات، اندازه اینورترهای کوچک را برای سیستم های PV متعارف، همانطور که در بخش 2 نشان داده شده است، تجزیه و تحلیل می کنند و با در نظر گرفتن اینکه همه این مطالعات می توانند به عنوان مرجعی برای انتخاب مناسب اندازه اینورترها در سیستم های HCPV در نظر گرفته شوند، مهم است که تاکید کنیم که اندازه پوسته HCPV ذاتا متفاوت از اندازه در سیستم های PV متعارف است. این به دو دلیل اصلی است: اول، ورودی اصلی مربوط به متغیرهای اتمسفری در HCPV، DNI است، به جای تابش سراسری صفحه آرایه که در سیستم های PV متعارف در نظر گرفته می شود. توزیع سالانه DNI برای یک مکان خاص متفاوت از توزیع سراسری است.

1. moghodameh mafhum asasi fenavari fotovoltaik matmarkazkonande (CPV) shamel estefadeh az dastgahhaye nori baraye matmarkz kardan nor khorshid bar roye selolhaye fotovoltaik (PV) est. in sistamha shamel anaser mokhtelfi manand mazhulhaye CPV, radyabhaye khorshidi ve inortarhaye motasl beh shabke, ba pikarbandihaye mokhtelf mamkon hastand (Muñozetal.,2015). kar hazar bar roye sistamhaye fotovoltaik matmarkazkonande bala (HCPV) matmarkz est keh ba nasbat ghelzat senometri dar mahdude bin 100 ta 2000 khorshid moshkhs mishvand (Pérez-Higuerasetal.,2011; Shanksetal.,2016). dar sistamhaye HCPV, mazhulhaye HCPV bar roye radyabhaye khorshidi do mahvare nasb mishvand zira anaser nori in bayad hamishe ro beh khorshid bashod ta nor khorshid ra dar yek mantegheh kuchak matmarkz kand, jayi keh selolhaye khorshidi (mamolan selolhaye khorshidi chand peyvandi III-V) gharar migirand. beh in tartib, sistamhaye HCPV faghat az mw̉lafe mosteghim tabesh khorshidi estefadeh mikonand ve dar makanhayi ba satuh balaye salane tabesh mosteghim-narmal (DNI) monasb hastand. fenavari HCPV emruzeh beh onvan yek fenavari nozohur enrzhi tajdidpazir, keh akhiran marhale tajarisazi ra aghaz kardeh ve hozur bishtari dar bazar nasbat beh sayer fenavarihaye CPV dard, moord tojeh zyadi gharar garafte est (Philippsetal.,2016). in sistamha balatrin randeman tabadil ra dar karbardhaye PV zamini nashan dadeand. pishbiniha ve zarfit nasbshode HCPV baraye sal 2020 bish az 1 gigavat dar saat est (GlobalData, 2015). ba in hal, dar hal hazar, hezine har kilovat saat bargh tolidi baraye sistamhaye HCPV balatar az sistamhaye PV mamoli est (Talaveraetal., 2016). in nashan midahd keh entekhab daqiq ejzaye sistam bayad dar tarahi tasisat HCPV enjam shod ta amolkard enrzhi ve egtesadi prozhha bahine shod. yeki az jonbehayi keh bayad dar nazar garafte shod, yaftan tatabagh kafi bin tavan esmi inortar ve tavan oj arayeh PV est. in emr ejazeh midahd ta miangin bazdeh salane inortar ve dar natije, bazdeh enrzhi nahayi sistam beh hadaksar barsad. hati vaghti besiari az motaleat dar moghalat, andazeh inortarhaye kuchak ra baraye sistamhaye PV motaaref, hamantor keh dar bakhsh 2 nashan dadeh shode est, tajzie ve tahlil mikonand ve ba dar nazar garaftan inke hameh in motaleat mitavanand beh onvan marjai baraye entekhab monasb andazeh inortarha dar sistamhaye HCPV dar nazar garafte shvand, moham est keh takid konim keh andazeh poosteh HCPV za