به گزارش اقتصاد انرژی، با توجه به ناترازی انرژی دولت تسهیلات خوبی برای احداث نیروگاه های تجدید پذیر در نظر گرفته است.
نکته مهم در احداث این نیروگاه استفاده از فن آوری و تکنولوژی روز است در بررسی سیستم‌های تولید انرژی تجدیدپذیر، به‌ویژه نیروگاه‌های خورشیدی و بادی، نقش تکنولوژی‌های پیشرفته و سیستم‌های کنترلی دقیق بسیار برجسته است.
این گزارش به تشریح فناوری‌های مرتبط با بهینه‌سازی بهره‌وری، چالش‌های رایج و راهکارهای عملیاتی در این حوزه می‌پردازد.
سیستم‌های خورشیدی و نقش ترکرها (تعقیب‌کننده‌ها)
ترکرها یا سیستم‌های تعقیب‌کننده خورشیدی ابزارهایی هستند که برای افزایش کارایی نیروگاه‌های خورشیدی طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها، با تنظیم زاویه پنل‌ها بر اساس موقعیت خورشید، بهره‌وری را به حداکثر می‌رسانند.
ترکرهای تک‌محوره و دو‌محوره به کمک سنسورهای دقیق، شرایط محیطی مانند تابش و سرعت باد را پایش کرده و تنظیمات لازم را اعمال می‌کنند.
یکی از مزایای ترکرها، قابلیت تنظیم زاویه پنل‌ها برای جلوگیری از سایه‌اندازی روی یکدیگر است. این سیستم‌ها به‌ویژه در ساعات طلوع و غروب آفتاب که زاویه تابش کم است، زاویه پنل‌ها را طوری تنظیم می‌کنند که مانع از افت تولید انرژی شوند. ، در شرایطی که سرعت باد بالا می‌رود، سیستم با قرار دادن پنل‌ها در حالت افقی، مقاومت آن‌ها در برابر باد را افزایش داده و از آسیب جلوگیری می‌کند.
چالش‌های بهره‌برداری: سایه‌اندازی و گرد و غبار
دو چالش اصلی در نیروگاه‌های خورشیدی عبارت‌اند از:
• سایه‌اندازی پنل‌ها روی یکدیگر:
در نیروگاه‌های مجهز به ترکرها، زمانی که زاویه پنل‌ها به دلیل تابش کم افزایش می‌یابد، سایه‌های طولانی ایجاد شده و راندمان کاهش می‌یابد. راهکار این چالش، استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته برای کاهش زاویه پنل‌ها در این شرایط است که به روش “بک‌ترکینگ” معروف است. این روش با تنظیم زوایای پنل‌ها، از سایه‌اندازی جلوگیری کرده و در عین حال تولید انرژی را بهینه می‌کند.
• گرد و غبار و نیاز به شست‌وشوی پنل‌ها:
تجمع گرد و غبار روی پنل‌ها یکی از چالش‌های رایج در مناطق خشک مانند ایران است. در سیستم‌های پیشرفته، پنل‌ها در زمان غروب به‌طور خودکار به سمت زمین برمی‌گردند. این زاویه برگشت باعث می‌شود گرد و غبار به‌صورت ثقلی از سطح پنل‌ها جدا شود. علاوه بر این، رطوبت شبانه و شبنم صبحگاهی به تمیز شدن پنل‌ها کمک می‌کند. این ویژگی‌ها نیاز به شست‌وشوی مکرر و استفاده از آب را کاهش می‌دهد.
تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی و پشتیبان
یکی دیگر از بخش‌های کلیدی نیروگاه‌های تجدیدپذیر، سیستم‌های پشتیبان و ذخیره‌سازی انرژی است. در مواقع قطع برق شبکه یا بادهای شدید، سیستم‌های ذخیره‌سازی با استفاده از باتری‌های شارژشده، تنظیمات حفاظتی مانند قرار دادن پنل‌ها در حالت افقی را انجام می‌دهند. این سیستم‌ها مانع از آسیب دیدن نیروگاه در شرایط بحرانی می‌شوند.
مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی سیستم‌های پیشرفته
سیستم‌های تعقیب‌کننده و فناوری‌های ذخیره‌سازی نه‌تنها بهره‌وری نیروگاه‌ها را افزایش می‌دهند، بلکه تأثیرات زیست‌محیطی مانند کاهش مصرف آب برای شست‌وشو را نیز به همراه دارند. همچنین، با کاهش سایه‌اندازی و مدیریت بهینه زاویه‌ها، میزان تولید انرژی در مقایسه با سیستم‌های ثابت به‌طور قابل‌توجهی بیشتر است.
توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر در ایران نیازمند بهره‌گیری از تکنولوژی‌های پیشرفته و مدیریت دقیق چالش‌هاست. استفاده از ترکرهای هوشمند، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و الگوریتم‌های کنترلی مانند بک‌ترکینگ می‌تواند راه‌حلی عملی برای افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها باشد. از سوی دیگر، توجه به چالش‌های زیست‌محیطی و تأمین منابع پایدار، ضامن موفقیت پروژه‌های بزرگ مقیاس انرژی تجدیدپذیر خواهد بود.
