تاریخ امروز۱۴۰۰-۰۶-۳۱

پارکینگ خورشیدی: راهکاری نوین برای استفاده از انرژی خورشیدی (بخش دوم)

نویسنده: مهرداد کردی، فعال حوزه انرژی خورشیدی      clock زمان مطالعه: ۴دقیقه


همان‌طور که در بخش اول اشاره شد (مطالعه بخش اول)، پارکینگ‎‌های خورشیدی می‌توانند ضمن تولید برق کارکردهای دیگری را نیز به همراه داشته باشند. سیستم‌ پارکینگ خورشیدی از تجهیزات کلیدی و حساسی تشکیل شده‌است، که به طراحی الکتریکی و مکانیکی دقیقی نیاز دارد. پارکینگ‌های خورشیدی دارای ابعاد و اندازه‌های متنوعی هستند و می‌توانند از پارکینگی برای یک اتومبیل تا چندین اتومبیل و چندمنظوره، متفاوت باشند.

پارکینگ‌های خورشیدی چند منظوره می‌توانند یک سیستم انرژی انعطاف‌پذیر ارائه دهند که برای انجام چندین عملکرد طراحی شده است. الزام‌های عملکرد این پارکینگ‌ها براساس مکان آن تعریف می‌شود که موارد زیر را شامل می شود.

  • بارهای الکتریکی پارکینگ (روشنایی، شارژ خودروهای برقی و غیره) و ظرفیت ذخیره‌سازی؛
  • ظرفیت تولید انرژی خورشیدی (اندازه و عملکرد آرایه خورشیدی نصب‌شده)؛
  • شبکه توزیع برق محلی و شرایط آب‌وهوایی؛

انتخاب فناوری پنل خورشیدی برای پارکینگ خورشیدی

پنل‌های خورشیدی فتوولتاییک با استفاده از تعدادی سلول خورشیدی ساخته می‌شوند. این پنل‌ها به‌صورت سری یا موازی به یکدیگر متصل می‌شوند و یک “رشته” یا “آرایه” را تشکیل می‌دهند. در اغلب پروژه‌های خورشیدی که روی پشت‌بام و یا سطح زمین احداث می‌شوند، از ماژول‌های مونوکریستال یا پلی‌کریستال استفاده می‌شود که دارای قاب‌های (فریم) آلومینیومی هستند. به‌دلیل قیمت مناسب و در دسترس‌بودن این پنل‌های خورشیدی، از آن‌ها برای پروژه‌های پارکینگ خورشیدی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تفاوت بین این دو نوع فناوری پنل خورشیدی در تعداد بلورهای سیلیکونی آن‌هاست. همان‌طور که از نام آن‌ها مشخص است، ماژول‌های خورشیدی مونوکریستال در هر سلول دارای یک کریستال سیلیکون است و اغلب به‌دلیل رنگ سیاه تیره آن‌ها به‌راحتی قابل‌تشخیص هستند. این‌ درحالی‌است که که پنل‌های خورشیدی پلی‌کریستال از کریستال‌های سیلیکون متعدد ساخته شده‌اند. پنل‌های خورشیدی مونو‌کریستال به‌دلیل خلوص سیلیکون بالاتر دارای راندمان بیش‌تری در مقایسه با پنل‌های پلی‌کریستال هستند.

Solar Carports: Technical and Design Considerations while Designing Solar Carports

شکل۱: پنل خورشیدی مونوکریستال و پلی کریستال

ملاحظه‌های آب‌وهوایی

همه ما می‌دانیم که ماژول‌های خورشیدی در تابستان‌ها به‌خوبی کار می‌کنند. اما سوال اصلی این است که آیا این ماژول‌ها در زمستان‌ها هم به همان اندازه کار می‌کنند؟ پاسخ مثبت است؛ تولید برق پنل‌های خورشیدی هیچ ارتباطی با گرما ندارد. بلکه به شدت و میزان نور خورشیدی که به سطح آن می‌رسد، وابسته است. در واقع، فصل زمستان نیز برای تولید برق از انرژی خورشیدی مناسب است، به شرط آن‌که پنل‌های خورشیدی پوشیده از برف نباشند. مانند اکثر وسایل الکترونیکی، پنل‌های خورشیدی در شرایط سرما کارایی بیش‌تری نسبت‌به گرما دارند. این بدان معنی است که پنل‌های فتوولتاییک برای هر ساعت ارزشمند آفتاب در طی روزهای کوتاه زمستان، می‌تواند انرژی بیش‌تری را نیز تولید کند.

در شرایط برفی چطور؟

در مکان‌های با شرایط آب‌وهوایی بارش سنگین برف، خواه سازه برای پارکینگ خورشیدی باشد و یا برای یک سامانه خورشیدی که روی سطح زمین احداث می‌شود، نیاز به سازه‌های نگهدارنده مستحکم‌تری است. سازه‌های نصب‌شده روی زمین خطرهای کمتری را برای افراد به‌دنبال دارند؛ زیرا به‌طور معمول در مزارع و به‌دور از فعالیت‌های انسانی احداث می‌شوند.

پیشنهاد مطالعه: راهکاری جدید برای برف‌زدایی پنل خورشیدی در زمستان

ریزش برف و یخ از روی سقف پارکینگ خورشیدی می‌تواند برای مردم و یا وسایلی که در زیر آن قرار دارد، خطرناک باشد. افزایش زاویه شیب فقط به این خطر بالقوه می‌افزاید؛ زیرا با ذوب‌شدن برف و یخ روی سطح پنل خورشیدی، امکان سقوط ورقه‌های یخی به پایین که به شکل قندیل درآمده است، بسیار محتمل است. بااین‌حال، می توان این خطرها را در مرحله‌های برنامه‌ریزی و طراحی سیستم، به‌حداقل رساند.

بدیم‌منظور، می‌توان محافظ برف را به سایبان‌های خورشیدی اضافه کرد تا از ریزش ورقه‌های برف از سقف سایبان روی افراد و وسایل نقلیه زیر آن، جلوگیری شود. با سیستم مدیریت آب می‌توان از تشکیل قندیل‌ها روی پارکینگ خورشیدی جلوگیری به‌عمل آورد. در بعضی موارد، در مرحله‌ی طراحی اولیه، هندسه‌ی سازه را می توان به‌گونه‌ای اصلاح کرد که روی محل تجمع برف و جهت جریان خروج آب، کنترل وجود داشته باشد.

Solar Carports: Technical and Design Considerations while Designing Solar Carports شکل۲: محافظ لبه پارکینگ جهت جلوگیری از ریزش تکه‎های برف و یخ

سیستم‌های ذخیره سازی انرژی باتری و شارژ خورشیدی اتومبیل‌های برقی

از آنجاکه تولیدکنندگان بزرگ اتومبیل شروع به عرضه روزافزون وسایل نقلیه الکتریکی کرده‌اند، تقاضا برای ایستگاه‌های شارژ اتومبیل‌های الکتریکی در مکان‌های عمومی و محل کار، هم‌چنان افزایش خواهد یافت. در کشورهایی مانند نروژ، وجود شارژرهای سریع و عادی در اطراف شهر، پارکینگ‌ها و محل کار، امری طبیعی است. به‌طورکلی، افرادی که خودروهای الکتریکی را خریداری می‌کنند، به توسعه پایدار علاقه‌مند هستند و بنابراین ترجیح می‌دهند برق مورد استفاده برای تامین انرژی وسایل نقلیه خود نیز از منبع تجدیدپذیر انرژی، استحصال شود.

پیشنهاد مطالعه:۱۰ مزیت اصلی احداث و توسعه نیروگاه خورشیدی پشت‌بامی در ایران

خوشبختانه، پارکینگ‌های خورشیدی می‌توانند به‌طور مستقیم انرژی بسیاری از ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی را تامین کنند. احداث پارکینگ‌‌های خورشیدی و فراهم‌نمودن زیرساخت‌های لازم برای تامین انرژی مورد نیاز خودروهای برقی، به‌طور همزمان دارای مزایای زیر است:

۱. نرخ بازگشت سرمایه (بازده سرمایه گذاری) بالاتر برای تولید و مصرف برق در محل نیروگاه در مقایسه با فروش آن به شبکه، زیرا قیمت فروش به شبکه به‌طور معمول کمتر از قیمت خرید صاحبان ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی است.

۲. صرفه‌جویی در هزینه با آینده‌نگری در طراحی و فراهم‌کردن زیرساخت‌های پارکینگ خورشیدی به‌عنوان یک پتانسیل بالقوه برای ایجاد یک ایستگاه شارژ خودروهای برقی. چراکه هزینه‌های کابل‌کشی و نصب ترانشه و داکت می‌تواند بین این دو فناوری تقسیم شود و واحدهای شارژ خودروهای الکتریکی قادر هستند از زیرساخت های برق خورشیدی استفاده کنند.

 solar-car-charging-station

شکل۳: نمونه‌ای از پارکینگ خورشیدی یکپارچه‌شده با سیستم شارژ خودروهای برقی

از نظر شارژ خودروهای برقی، به‌طور کلی سه نوع ایستگاه شارژ وجود دارد:

۱. ایستگاه‌های شارژ آهسته (حداکثر۳ کیلووات) که برای شارژ وسایل نقلیه در طی شب مناسب‌ترین حالت است. زمان شارژ در این ایستگاه‌ها حدود ۶ الی ۸ ساعت است.

۲. ایستگاه‌های شارژ سریع (۷-۲ کیلووات) که می‌تواند بعضی از مدل‌ها را در عرض ۳ الی ۴ ساعت به‌طور کامل شارژ کند.

۳. ایستگاه‌های شارژ فوق سریع ۴۳-۵۰) کیلووات) که در حدود ۳۰ دقیقه قادر به تامین۸۰ درصد شارژ خودروهای برقی هستند. شارژرهای سریع نیز بسته‌به اینکه از جریان متناوب یا مستقیم استفاده می‌کنند، در دو نوع شارژ AC و DC عرضه می‌شوند.

منبع: Solar Edition

نظر شما درباره این مطلب مهم است

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

5 × 4 =

نشر و بازنشر تمامی مطالب در سایت و فضای مجازی تنها با درج آدرس www.iransolarmag.com مجاز است.