برای برآورد میزان انرژی تولیدی یک نیروگاه خورشیدی، چند پارامتر کلیدی مورد توجه قرار می‌گیرد:
مساحت و ظرفیت پنل‌ها (kWp)
تابش خورشیدی محل (kWh/m²/day)
راندمان سیستم (System Efficiency)
تلفات ناشی از دما، کابل، اینورتر و آرایش ماژول‌ها
نرخ در دسترس بودن (Availability Rate)
فرمول کلی تخمین سالانه انرژی:
برای مثال، در تهران با تابش 5.2 کیلووات‌ساعت بر مترمربع، یک نیروگاه 100 کیلوواتی با نسبت عملکرد 75% می‌تواند حدود 142,000 کیلووات‌ساعت در سال تولید داشته باشد.
بر اساس تصویر بالا که یک آرایش متداول در نیروگاه‌های بزرگ با اینورتر متمرکز (Centralized Inverter) را نشان می‌دهد. ماژول‌های خورشیدی به‌صورت سری در استرینگ‌ها (String) و سپس موازی در یک باس DC متصل شده‌اند. جریان کل سیستم از طریق اینورتر به شبکه تزریق می‌شود.
نکات فنی مهم در این آرایش:
شناسایی خطا (I_fault): اگر در یکی از ماژول‌ها (مثلاً بین F1 و F2) اتصال کوتاه یا زمین‌شدگی رخ دهد، جریان معکوس (I_back) می‌تواند وارد آن استرینگ شود.
حفاظت با فیوز سری: برای جلوگیری از آسیب، از فیوزهای حفاظتی استفاده می‌شود که در صورت جریان غیرمجاز، قطع می‌گردند.
سیستم GFPD (Ground Fault Protection Device): جهت محافظت در برابر جریان‌های نشتی به زمین، GFPD فعال می‌شود و جریان زمین (I_g) را تشخیص می‌دهد.
مانیتورینگ جریان مثبت و منفی (I_pos و I_neg): در این آرایش، اختلاف این دو جریان برای تشخیص خطا نیز به کار می‌رود.
نحوه اتصال ماژول‌ها و انتخاب تجهیزات حفاظتی بر تولید موثر برق تأثیر می‌گذارد. عواملی که باعث کاهش یا افزایش تولید نهایی می‌شوند:
| عامل | اثر بر تولید |
|---|---|
| طراحی نامتقارن در استرینگ‌ها | تلفات بیشتر |
| نداشتن سیستم حفاظت در برابر جریان معکوس | آسیب به پنل‌ها و کاهش تولید |
| استفاده از اینورتر مرکزی بدون مانیتورینگ استرینگ | عدم شناسایی افت تولید در یک استرینگ خاص |
| آرایش متقارن و ماژول‌های هم‌جهت | افزایش راندمان |
| بهره‌گیری از لاگرهای دقیق | مدیریت بهتر و کاهش تلفات عملیاتی |
| نوع نیروگاه خورشیدی | ظرفیت (kWp) | نوع آرایش | تخمین تولید سالانه (kWh) |
|---|---|---|---|
| خانگی کوچک (آفگرید) | 3 – 5 | اینورتر جداگانه، ساختار ساده | 5,000 – 8,000 |
| تجاری متوسط (آن‌گرید) | 10 – 100 | استرینگ، مانیتورینگ پایه | 14,000 – 140,000 |
| صنعتی بزرگ (مرکزی، ساتبا) | 500 – 10,000 | اینورتر متمرکز + SCADA | 750,000 – 15,000,000 |
تخمین دقیق میزان انرژی تولیدی نیروگاه خورشیدی، نیازمند شناخت کامل ساختار فنی سیستم، شرایط اقلیمی و نحوه استقرار تجهیزات است. آرایش بهینه استرینگ‌ها، استفاده از سیستم‌های حفاظتی مناسب و بهره‌گیری از ابزار مانیتورینگ پیشرفته، همگی در افزایش راندمان تولید و بازدهی اقتصادی پروژه تأثیر مستقیم دارند.
برای اجرای مطمئن و پر بازده یک نیروگاه خورشیدی، لازم است طراحی الکتریکی با نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مانند PVsyst، Homer یا PV*SOL انجام شده و تأییدیه مهندسی ساتبا و شرکت توزیع یا برق منطقه‌ای اخذ گردد.
📩 برای مشاوره تخصصی درباره طراحی و شبیه‌سازی نیروگاه خورشیدی، با کارشناسان ما در دکتر سولار تماس بگیرید.
🖥️ www.drsolar.ir
📞09121759822
ارسال نظر
خبرهای مرتبط
