کتاب سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک متصل به شبکه

نویسنده: سیمین سلطانی قلعه، کارشناس مهندسی مکانیک        زمان مطالعه: ۲ دقیقه

این مسئله، که تولید برق از سوخت‌های فسیلی باید هرچه سریع‌تر با یک منبع انرژی تجدیدپذیر و پاک جایگزین شود، به‌طور گسترده پذیرفته شده است. در حقیقت، طی دو دهه گذشته، چندین طرح ابتکاری با هدف تولید برق از منابع خورشیدی و بادی طراحی و اجرا شده است. خورشید، منبع فراوانی از انرژی است؛ که همیشگی، سازگار با محیط‌زیست و در سراسر جهان آزادانه در دسترس است. انرژی خورشیدی می‌تواند به‌شکل انرژی حرارتی مورد استفاده قرار گیرد و یا از طریق فناوری خورشیدی فتوولتاییک (PV) به‌طور مستقیم به برق تبدیل شود.

در سال‌های اخیر، به‌دلیل ابتکارهای جهانی که توسط دانشگاه‌ها و صنایع انجام شده، نصب سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک به‌میزان قابل‌توجهی، افزایش یافته است؛ برای اینکه سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک، از نظر اقتصادی قابل استفاده باشند، باید هزینه تولید برق کاهش یابد، که به‌ نوبه خود، به توسعه سیستم یا یک طرح تبدیل انرژی کم‌مصرف و پربازده برای تأمین توان الکتریکی نیاز دارد.

ازاین‌رو، همیشه، مطالعه و طراحی مناسب‌ترین سیستم انرژی خورشیدی و ارزیابی عملکرد آن، برای اطمینان از استحصال حداکثری انرژی از ماژول‌های خورشیدی، همراه با افزایش کیفیت انرژی، قابلیت اطمینان و بازده، اهمیت بسیار زیادی دارد.

ظرفیت نیروگاه PV از چند کیلووات تا چندین مگاوات متفاوت است؛ که براساس آن، نوع و شکل اینورتر نیز متفاوت خواهد بود. عمده طراحی و عملکرد سیستم، به اینورتر بستگی دارد؛ بنابراین، باید به‌درستی انتخاب شود.

پژوهشگران، مهندسان، تکنسین‌ها و نصب‌کنندگان سیستم‌های فتوولتاییک، نیز باید به‌درستی آموزش ببینند.

باتوجه‌به این موضوع، نیاز به کتابی هست، که شاید بتواند برای محققان، مهندسان، دانشجویان مهندسی برق و مکانیک و حتی تکنسین‌هایی که در این زمینه کار می‌کنند و با مشکلات روزبه‌روز مربوط به طراحی، نصب، تشخیص عیب و غیره مواجه هستند، مفید باشد.

هدف از نوشتن این کتاب، پوشش تمام جنبه‌های ممکن فن‌آوری خورشیدی فتوولتاییک (PV) برای کاربران آن است، تا بستری برای انتشار دانش و پوشش مفاهیم اصلی و هم‌چنین دامنه وسیعی برای پژوهش را فراهم کند.

این کتاب به زبانی ساده نوشته شده است، تا افرادی که در این زمینه آگاهی ندارند، به‌راحتی مفهوم فناوری PV را درک کنند و با آن آشنا شوند. تصاویر، مدارها و نمودارهای بسیاری، با موضوعات مختلف و هم‌چنین، مثال‌های عملی در این کتاب آورده شده است، تا یک متخصص سیستم‌های برق خورشیدی فتوولتاییک، بتواند عملکرد سیستم را طراحی، تحلیل و آن را نصب کند. نقص‌های احتمالی و روش‌های رفع آن‌ها نیز، با اصطلاحاتی قابل فهم، ارائه شده است.

این کتاب به ۱۵ فصل، تقسیم شده است. در فصل ۱، به معرفی منابع انرژی تجدیدپذیر و ابتکاری که توسط دولت هند انجام شد، تا انرژی خورشیدی را عملی و اقتصادی کند، پرداخته شده است.

در فصل ۲، اصول مهندسی برق گنجانده شده است؛ به‌طوری که، حتی کاربری که دانش پایه‌ای از مهندسی برق ندارد، بتواند یک سیستم فتوولتاییک را درک کند.

پیش‌بینی میزان در دسترس بودن انرژی، قبل از تصمیم‌گیری در مورد اندازه نیروگاه، بسیار مهم است. بنابراین، در فصل ۳، اندازه‌گیری و تخمین میزان تابش خورشید، بیان شده است.

در فصل ۴، درباره سلول‌های خورشیدی، ماژول‌ها و آرایه‌ها بحث شده است. تکنیک‌های MPPT (Maximum Power Point Tracking)، نقش مهمی در طراحی سیستم‌های برق خورشیدی دارند و پژوهش‌های بسیاری در این زمینه درحال انجام است؛ بنابراین، تکنیک‌های مختلف به‌طور عمیق در فصل ۵ بحث شده است.

سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک، برای تبدیل انرژی تولیدشده، به انرژی مفید، که بتواند به‌طور مستقیم به شبکه برق متصل شود و یا برای کاربرد‌های خاص مصرف‌کننده به‌صورت محلی، مورد استفاده قرار گیرد، به کانورتر (مبدل)‌های خاص الکترونیکی برق، نیاز دارند. نقش این کانورتر‌های برق، حیاتی است؛ به‌ویژه هنگامی که در یکی از گران‌ترین منابع تولید انرژی، مانند سیستم‌های PV خورشیدی، استفاده می‌شود. از آنجا که کانورتر/ اینورتر برق، رابط سیستم توزیع برق است، هرگونه خرابی نابه‌هنگام، باعث از بین رفتن کل سیستم می‌شود؛ هم‌چنین، این کانورترهای برق، برای تامین حداکثر بازده انرژی، تضمین قابلیت اطمینان و ایمنی کل سیستم برق خورشیدی فتوولتاییک، برای کاربردهای مختلف، باید بهینه و مناسب انتخاب شوند. در فصل ۶، جنبه‌های مختلف کانورتر‌ها بحث شده است.

از آنجاکه توان تولید‌شده از سیستم‌های PV، نوسان دارد، نوعی پشتیبانی، لازم است. بنابراین، ذخیره انرژی برای کاربردهای PV، در فصل ۷ بررسی شده است. سازه نصب پنل‌های خورشیدی و دیگر تجهیزات نیز، به‌‌ترتیب در فصل ۸ و ۹ شرح داده شده است.

ارزیابی و انتخاب ساختگاه نیروگاه برق خورشیدی فتوولتاییک در فصل ۱۰ شرح داده شده است. چالش‌ها و راه‌حل‌های احتمالی، برای اتصال سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک به شبکه سراسری برق در فصل ۱۱ بحث شده است. نگهداری، یکی از موارد مهم هر سیستم قابل اطمینان است و در فصل ۱۲ مورد بحث قرار گرفته است.

موفقیت هر فناوری، به مقرون‌به‌صرفه بودن آن، بستگی دارد. اقتصاد تولید برق از یک سیستم PV، در فصل ۱۳ ارائه شده است. عملکرد سیستم‌های PV متصل به شبکه در فصل ۱۴ شرح داده شده است. در نهایت، طراحی سلف و ترانسفورماتور جداسازی، در فصل ۱۵ بحث شده است.

فصل‌های کتاب اتصال سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک به شبکه

عنوان فارسی:	سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک متصل به شبکه
عنوان انگلیسی:	Grid integration of solar photovoltaic systems
ویراستاران:	Jamil Majid, M Rizwan, Dwarkadas Pralhaddas Kothari
ناشر:	Taylor & Francis Group
سال انتشار:	۲۰۱۸
تعداد صفحات:	۲۷۳
حجم فایل کتاب:	۱۰.۶
لینک دانلود مستقیم: