سازمان مدیریت و برفامه ریزی کشور

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامیابران سازمان مدیریت و برفامه ریزی کشور راهنمای طراحی سستم‌های فتوولنادیک به منغور نامین انرزی الکتریگی به تفکیک افلیم و گلربری معاونت نظارت راهبردی وزارت نیرو امور نظام فنی پژوهشگاه نیرو 0 ,373737 ۱۳۹۳ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- 0 سا مهاون رام ری ارت را رویز س و شماره: ۳۷۳ بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی. مهندسان مشاور و پیمانکاران بخشنا تاریخ: ۱۳/۳ موضوع : راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتابیک به منظور تامین انرژزی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری به استناد ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و مواد (۶) و (۷) آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی- مصوب سال ۱۳۵۲ و در چارچوب نظام فنی و اجرایی کشور (موضوع تصویب‌نامه شماره ۹ ت ۳۳۴۹۷ مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیأت محترم وزبران)» به پیوست ضابطه شماره ۶۶۷ امور نظام فنی. با عنوان « راهنمای طراحی سستم‌های فتوولتا بیک به منظور تامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری » از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. رعایت مفاد این ضابطه در صورت نداشتن ضوابط معتبر بهتر. از تاریخ ۱۳۹۳/۱۱/۰۱ الزامی است. امور نظام فنی این معاونت دریافت کننده نظرات و پیشنهادهای اصلاحی در مورد مفاد این ضابطه بوده و اصلاحات لازم را اعلام خواهد کرد. شش ش: ۲۳۴۶۸۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی خواننده گرامی امور نظام فنی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور با استفاده از نظر کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه این ضابطه کرده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان» این اثر مصون از ایرادهایی نظیر غلط‌های مفهومی, فنی, آبهام. ایهام و اشکالات موضوعی نیست. از این رو از شما خواننده گرامی‌صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده هرگونه ایراد و اشکال فنی مراتب را به صورت زیر گزارش فرمایید: ۱- شماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۲- ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳- در صورت امکان متن اصلاح شده را برای جایگزینی ارسال نمایید. ۴- نشانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این آمور نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از نشانی برای مکاتبه : تهران. میدان بهارستان. خیابان صفی‌علی‌شاه. مرکز تلفن ۲۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء آمور نظام فنی در 7 |۲۳: 12 -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه شماره ۴۲۳۳۹/ت ۳۳۴۹۷ ه مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیأت وزیران) به کارگیری معیارهاء استانداردها و ضوابط فنی در مراحل تهیه و اجرای طرح و نیز توجه لازم به هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری در قیمت تمام‌شده طرح‌ها را مورد تأکید جدی قرار داده است و این امور به استناد ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه و نظام فنی اجرایی کشورء وظیفه تهیه و تدوین ضوابط و معیارهای فنی طرح‌های توسعه‌ای کشور را به عهده دارد. در سال‌های آخیرء به دلیل محدودیت و گرانی سوخت‌های فسیلی و نیز مسائل زیست‌محیطی, استفاده از انرژی‌های درصد از صحراهای جهان با نیروگاه‌های خورشیدی به کار گرفته شوند. همین مقدار برای تولید برق سالانه جهان کافی خواهد بود. برای بهره‌مندی از انرژی خورشیدی دو راه وجود دارد: *‏ استفاده از نور خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته از طریق سلول‌های فتوولتاییک. استفاده از انرژی حرارتی خورشید و تبدیل آن به انواع انرژی‌های دیگر و یا استفاده مستقیم از آن. کشور ایران در منطقه‌ای با میزان بالایی از جذب آنرژی خورشیدی قرار گرفته است؛ بنابراین» باید سیاست‌ها و واحدهای متصل به شبکه سراسری برق یا مستقل از آن جهت تأمین انرژی الکتریکی به کار گرفته می‌شوند. استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک در حالت مستقل از شبکه. می‌تواند در جهت تأمین انرژی الکتریکی مصرف‌کنندگانی که به شبکه توزیع برق به علت شرایط جغرافیایی دسترسی ندارند. بسیار مقرون به صرفه و مشکل‌گشا باشد. همچنین در مورد مصرف‌کنندگان متصل به شبکه نیزء استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک گام مهمی در بهبود مدیریت مصرف محسوب استفاده در مناطق شهری و روستایی و زمان‌بری کم مراحل نصب و راه‌اندازی آنها باعث می‌شود که استفاده از این سیستم‌ها جایگاه ویژه‌ای را در بین آنرژی‌های تجدیدپذیر به خود اختصاص دهد. یکی از اقدامات مورد نیاز برای آماده‌سازی شرایط لازم جهت استفاده گسترده‌تر از سیستم‌های فتوولتاییک. تدوین اسناد فنی حاوی مشخصات فنی و دستورالعمل‌ها و الزامات مرتبط با به‌کارگیری این سیستم‌هاست. در این راستاء پروژه حاضر از سوی کارفرماء معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور با عنوان "راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور تأمین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری" در قالب یکی از معیارها و ضوابط مورد نیاز صنعت برق تعریف شد و در راستای انجام آن ضابطه حاضر تدوین گردید. -------- صفحهٔ بعد -------- معاونت نظارت راهبردی به این وسیله از پژوهشگاه نیرو(پژوهشکده برق) که مسوولیت انجام این پروژه را به عهده داشته است و همچنین از تلاش و جدیت رییس آمور نظام فنی جناب آقای مهندس غلامحسین حمزه مصطفوی, کارشناسان محترم امور نظام فنی و شرکت‌های مهندسین مشاور که با اظهار نظرهای خود این معاونت را در جهت غنا بخشیدن به آن یاری نموده‌اند سپاسگزاری و قدردانی نموده و از ایزد منان توفیق روزافزون همه‌ی این بزرگواران را آرزومند می‌باشد. امید است متخصصان و کارشناسان با ابراز نظرات خود در خصوص این ضابطه ما را در اصلاحات بعدی یاری فرمایند. معاون نظارت راهبردی تابستان ۱۳۹۳ -------- صفحهٔ بعد -------- راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور تامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری [ضابطه شماره ۶۶۷] مدبر پروژه: زهرا مدیحی بیدگلی پژوهشگاه نیرو کارشناسی مهندسی برق- قدرت اعضای گروه تهیه کننده محمد ستاره پژوهشگاه نیرو کارشناسی آرشد مهندسی برق- قدرت سید وحید خاتمی پژوهشگاه نیرو کارشناسی ارشد مهندسی برق- قدرت حسین کوهانی پژوهشگاه نیرو کارشناسی آرشد مهندسی مواد اعضای گروه تاییدکننده داود جلالی پژوهشگاه نیرو کارشناسی مهندسی برق- قدرت نیکی مسلمی پژوهشگاه نیرو کارشناسی آرشد مهندسی برق- قدرت همایون برهمندپور پژوهشگاه نیرو کارشناسی آرشد مهندسی برق- قدرت نسترن ریاحی نوری پژوهشگاه نیرو دکترای مهندسی مواد فرزانه ما رمضانعلی سر گروه برق. مکانیک. کشاورزی و معدن- آمور نظام فنی محمد رضا طلاکوب کارشناس مهندسی برق- آمور نظام فنی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۵ انرژی خورشیدی 9 سیستم‌های فتوولتاییک رب ۱ ۱-۱- سیستم‌های فتوولتاییک ۱ ۲-۱- طبقه‌بندی تیپ سیستم‌های فتوولتاییک از لحاظ کاربری ۳ ۱-۲-۱- سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه همم ۱۳ اه بر با قرب یرسارس ی‌هکبش زا ل یاه‌متسیس -۱-۲-۲ ۸ دیر ار ار را را یر را را تر ار تر را را یر ار یر را ری را رم ار ار تر را ار یر تر رو تر در را ار یر ری تر ار کییاتلووتف مسیس یازجا ۱ ۱ ۱-۳-۱ ارایه قتوولتابپیک موم ی ی و ۵-۳-۱- دنبال کننده حداکثر توان ۱ ۶-۳-۱ سایر تحجهیزات یر یر ۱۳ ۵ خی سیستم ی شتوو نوجه به ت داربری و یر ۱-۲- اصول طراحی سیستم‌های فتوولتاییک ها ۲-۲- روند کلی طراحی سیستم‌های فتوولتاییک ها ۳-۲- طراحی سیستم فتوولتاییک برای یک منزل مسکونی یم ۱۳۳ ۱-۳-۲- مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان انرژی سالانه مورد نیاز....۲۷ ۲-۳-۲- مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان فضای موجود ۳۳ ۳-۳-۲ مراحل انتخاب ظرفیت و ابعاد آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان بودجه ۳۵ ۴-۳-۲- مراحل انتخاب ظرفیت و ابعاد آرایه فتوولتاییک در حالت حضور ذخیره‌ساز ۱۳۳ ۲-۳۴-۲- طراحی بر اساس میزان فضای موجود دمم همم هم همم مه مه ۴۳۲ ۳-۴-۲ مراحل انتخاب ظرفیت و ابعاد آرایه فتوولتاییک در حالت حضور ذخیره‌ساز رد فصل ۳ راهنمای تیپ نصب سیستم‌های فتوولتاییک موم ۴۳۷ ۱-۳- نصب آرایه‌های خورشیدی ۳ ۲-۳ ملاحظات سیم کشی سیستم‌های قتوولتاییک بر اج -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۳- قطع کننده و نمایشگرها ی ۵-۳- نحوه اتصال اجزای سیستم فتوولتاییک ی ار ار در ور را رت فصل ۴ راهنمای بهره‌برداری سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شکه موم مش ۱-۴-تعیین ابعاد آرایه فتوولتاییک ی ۲-۴-تعیین سیستم ذخیره‌ساز ی ۳-۴- دسترس‌پذیری موم ۳-۴۳- ملاحظات سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه با توجه به کاربری آنها او ۱-۴-۴- سیستم روشنایی فتوولتاییکی و ۲-۴-۴- سیستم فتوولتاییک برای نقاط دور افتاده 0 و موهفم مهم هم مه مه همق هم مه موم مه مه مه مه مهف مه مه مه مه مه مه موم موف هی همه مه مه مه مهم مه مهف ۵-۴- پایش سیستم‌های فتوولتاییک مم مه فصل [(۷۸ راهنمای بهره‌برداری و اتصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شکه مش ۱-۳- ۵- محدوده مجاز فرکانس ی ۲-۳-۵ اغتشاشات ولتاز ی تر ار را را تر ار در را تر ار را را ۵-۵ پایش عملکرد سیستم فتوولتاییک و تباد| اطلاعات م وم ۱-۵-۵- نکات اندازه‌گیری و پایش متغیرها ی ۶-۵- مستندسازی, آزمون‌های راه‌اندازی و بازرسی سامانه‌های فتوولتاییک متصل به شبکه سس ۱-۶-۵- داده‌های سامانه فتوولتاییک ی ۲-۶-۵- اطلاعات طراح سامانه فتوولتاییک ی ۳-۶-۵- اطلاعات نصب کننده سامانه فتوولتاییک ار رت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۶: مشخصات فنی تجهیزات موردنیاز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتوولتاییک و مقدمه ۳ ۵( ۱-۶- ماژول فتوولتاییک و ۹ ۲-۶ - دنبال کننده‌های خورشیدی ۳ ۵( ۳-۶- مبدل و و ۹ ۴-۶- باتری ۹ ۵-۶- کنترل کننده شارژ و ۹ ۶-۶- مشخصات اقلیمی و و و ۹ فصل ۷: استانداردهای فتوولتاییک ۱۳ مقدمه و۸3 ۱ ۱-۷- استانداردهای بین‌المللی مورد استفاده برای سیستم‌های فتوولتاییک ی ری ری ری وروی رو ۸ ۱ ۲-۷- استانداردهای سازمان ملی استاندارد ایران برای سیستم‌های فتوولتاییک ۱۵۵ پیوست الف: بررسی اقتصادی سیستم‌های فتوولتاییک و مقایسه هزینه‌ی انرژی تولید شده با دیگر روش‌های متداول هه منابع و و و و و و و ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل (۱-۱): سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه برق توزیع [۴] و هو موم ۴و شکل (۲-۱): سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه سراسری برق مجهز به سیستم ذخیره انرژی [۴] ی شکل (۳-۱): سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه |۱۴ و شکل (۴-۱): طرح سلول, ماژول, پانل و آرایه‌های فتوولتاییک و موه ۹ شکل (۵-۱): انواع فناوری‌های سلول‌های خورشیدی وم 0 ۱ شکل (۶-۱): منحنی جریان - ولتاژ یک پانل خورشیدی ۱ شکل (۷-۱): منحنی توان - ولتاژ یک پانل خورشیدی ۱ شکل (۱-۲): روند کلی طراحی یک سیستم فتوولتاییک روا شکل (۲-۲): معیارهای کلی طراحی سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه یره شکل (۳-۲): مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک با معیار تامین انرژی مصرفی سالانه یا شکل (۴-۲): مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک با معیار طراحی بر اساس میزان فضای موجود ۵ شکل (۵-۲): مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک با معیار طراحی بر اساس بودجه موجود ۳ شکل (۶-۲): اندازه گیری طول و عرض مکان نصب آرایه فتوولتااییک رو شکل (۱-۳): نمونه‌ای از نصب آرایه‌های فتوولتاییک بر روی سطح بام شیب‌دار هرا شکل (۲-۳): نمونه‌ای از نصب آرایه‌های فتوولتاییک بر روی بام مسطح وم مه 6 0 شکل (۳-۳): نمونه‌ای از نصب آرایه‌های فتوولتاییک در نمای ساختمان در شکل (۴-۳): نمونه‌ای از نصب آرایه‌های فتوولتاییک در بخش‌هایی از نمای ساختمان 0 شکل (۵-۳): نصب آرایه‌های فتوولتاییک به عنوان نورگیر و سقف شیشه‌ای ۵ شکل (۶-۳): نصب آرایه‌های فتوولتاییک به عنوان نرده بالکن ورزر شکل (۷-۳): نصب آرایه‌های فتوولتاییک به عنوان سایه‌بان ار شکل (۸-۳): نمونه‌ای از فرسودگی پیچ‌ها زد شکل ‎:)۹٩-۳(‏ نصب برچسب بر روی بخش‌های مختلف سیستم فتوولتاییک دار شکل (۱۰-۳): نموای از بست‌های پلاستیکی برای مجتمع کردن سیم‌ها زر شکل (۱۱-۲): یک نمونه از نحوه زمین کردن سیستم فتوولتاییک ی ریب یی ری ی ری و۸۱ شکل (۱۲-۳): وقوع آتش‌سوزی در اثر عدم بکارگیری سیستم حفاظت خطای زمین یز شکل (۱۳-۳): کلیدها و قطع کننده‌های سیستم فتوولتاییک ۱- قطع کننده )۸ ۲- قطع‌کننده 1۳ ۳- مبدل همراه با کلید (کلیدهای ]1 و )۸ و برروی پانل مبدل با دایره قرمز رنگ مشخص شده است) و ۴- کنتور 5 شکل (۱۴-۳): نحوه اتصالات اجزای سیستم فتوولتاییک برای مصارف خانگی [۲۱] ۵ شکل (۱۵-۳): نحوه اتصالات اجزای سیستم فتوولتاییک برای ساختمان‌های تجاری [۲۱] ۵ شکل (۱-۴): رابطه میزان دسترس‌پذیری و هزینه‌های مصرفی اولیه |۱۳۲۸ یه دا شکل (۱-۶): نقشه میزان انرژی تابشی خورشیدی کل که در طول سال در نقاط مختلف ایران به واحد سطح افقی می‌رسد [۱] ۱ شکل (الف-۱): پیش‌بینی روند تغییرات قیمت ماژول فتوولتاییک تا سال ۲۰۲۵ بر حسب توان نصب‌شده ۱۵:۸۳ شکل (الف-۲): درصد مشار کت اجزای مختلف سیستم فتوولتاییک در هزینه کل ۱۵ شکل (الف-۳): روند تغییر قیمت سیستم فتوولتاییک در کشور آلمان طی سال‌های ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۳ ها -------- صفحهٔ بعد -------- جدول (۱-۱): بازده ماژول‌های مختلف فتوولتاییک [۸] ی و یر ۱۵ جدول (۲-۱): بازده پانل‌های (آرایه‌ها) فتوولتاییک برای حالت‌های نصب مختلف [۹] ۱۳ ۹ جدول (۱-۲): جدول میزان مصرف لوازم خانگی یا ساختمان مسکونی ۳ ۱۳ جدول (۲-۲): ضریب درجه حرارت [۱۸] ۱۳۹ جدول (۲-۲): جدول میزان مصرف یک واحد آموزشی ۳ جدول (۱-۵): نحوه عملکرد در صورت بروز خطای ولتاز ۱ جدول (۲-۵): حدود مجاز اعوجاج ولتاژ برای سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه فشار ضعیف ۷۸ جدول (۳-۵): حدود مجازهارمونیک‌های جریان سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه ۳۸۰ ولت ی ۸ جدول (۴-۵): حدود مجازهارمونیک‌های جریان سیستم فتوولتاییک با جریان کمتر از ۱۶ آمیر ی ۷۸ جدول (۵-۵): معیار و محدوده‌های مجاز جهت سنکرون کردن مبدل سیستم فتوولتاییک به شبکه ۵ جدول (۶-۵): پارامترهایی که بصورت لحظه‌ای باید اندازه گیری شوند ۵ جدول (۱-۶): پارامترهای مشخصه ماژول فتوولتاییک [۴۵ و ۴۶] ی ۵۳پ جدول (۲-۶): مشخصات فنی ماژول پلی کریستال نوع 1[ شرکت 5۲1۸1۹۳ [۳۵] ی ۵ جدول (۳-۶): مشخصات فنی ماژول تک کریستال نوع ]۸۸ شرکت [[[5 |1511 ]۱۷1 [۴۶] یه ۵ جدول (۴-۶): مشخصات دنبال کننده‌های خورشیدی [۴۷ و ۴۸] یر ۵ جدول (۵-۶): مشخصات دنبال کننده‌های خورشیدی مدل 1400 ۳۳11 [۴۷] 0 جدول (۶-۶): پارامترهای مشخصه مبدل [۴۹] ۱۸۳ جدول (۷-۶): مشخصات فنی مبدل ۷۷ 250 501۸1100 شرکت ۳۲/۳۲۹۷ ۸1۷/۸۲۳1 [۴۹] ۱۵۳ جدول (۸-۶): مشخصات فنی باتری [۵۰] و و وم ۹ جدول (۹-۶): مشخصات فنی باتری نمونه [۵۰] و 0 جدول (۱۰-۶): مشخصات فنی کنترل کننده شارژ [۵۱ -۵۲] ی ی ۷ جدول (۱۱-۶): مشخصات فنی کنترل کننده شارژ مدل ۹۵۲1۵5 ‎٩0۵12۳۲‏ [۵۱] 0 جدول (۱۲-۶): مشخصات فنی کنترل کننده شارژ مدل 0303 ۳1 و 0505 ۳1 [۵۲] ی هب جدول (۱۳-۶): عرض جغرافیایی مراکز استان‌های ایران [۵۴] ی ی ۱۵ جدول (۱۴-۶): زوایای بهینه برای مراکز استان‌های ایران [۵۳] موم 6۹ ۱ جدول (۱-۷): استانداردهای بین المللی ماژول و آرایه‌های فتوولتاییک 0 ۱ جدول (۲-۷): استانداردهای بین المللی سلول‌های فتوولتاییک ۱ جدول (۳-۷): استانداردهای بین المللی وسایل فتوولتاییک ی ی ۱ جدول (۴-۷): استانداردهای بین المللی کلیات سیستم فتوولتاییک ره ۱ جدول (۵-۷): استانداردهای بین المللی سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه ی ی ۱ جدول (۶-۷): استانداردهای بین المللی سیستم فتوولتاییک در برق رسانی به مناطق روستایی با ۱ جدول (۷-۷): استانداردهای بین المللی سیستم روشنایی فتوولتاییک ی ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول (۱۱-۷): استانداردهای بین المللی پایش سیستم فتوولتاییک سس 6 ۱ جدول (۱۲-۷): استانداردهای بین المللی مربوط به نصب سیستم فتوولتاییک ی ی ی 6 ۱ جدول (۱۳-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به ماژول‌های فتوولتاییک سس 0 0 جدول (۱۴-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به سلول‌های فتوولتاییک ی ۱0 جدول (۱۵-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به قطعات سیستم فتوولتاییک سس ۱1۳ جدول (۱۶-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به کلیات سیستم فتوولتاییک ی ۱۳ جدول (الف-۱): سیستم فتوولتاییک مدل ۵ کیلوواتی [0۶] سس ی 11 جدول (الف-۲): سیستم فتوولتاییک مدل ۱۵ کیلوواتی [ 0۶ ] سس سس ۱۳ جدول (الف-۳): هزینه سوخت مصرفی برای تولید یک کیلووات‌ساعت برق در سال ۱۳۹۱ [0۷] سا ۱۳۱ جدول (الف -۴): اطلاعات اقتصادی انواع نیروگاه‌های حرار تی تمونه [ 0۷ ]سس ۱۳۳ جدول (الف-۵): هزینه تمام‌شده تولید هر کیلووات برق از انواع نیروگاه‌های حرارتی نمونه [ 0۷ ] سس ۱۳۳ جدول (الف -۶): هزینه تمام‌شده تولید هر کیلووات برق از انواع نیروگاه‌های حرارتی نمونه بر مبنای قیمت واقعی سوخت [۱۲۲۰]۵۷ جدول (الف-۷): هزینه تمام‌شده هر کیلووات‌ساعت برق از انواع نیروگاه‌های حرار تی تمونه [ 0۵0۷ ] ی ۱۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۱ افرزی خورشیدی و سیستم‌های -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولتاییک ۳ مقدمه با توجه به تقاضای رو به رشد مصرف‌کنندگان در سطح جهانی, نیاز به تولید برق افزایش یافته است. در عین حال, افزایش بهای گاز طبیعی و تأکید مقررات بر محدود کردن انتشار گازهای گلخانه‌ای, هزینه تولید برق با استفاده از سوخت‌های فسیلی را افزایش داده است. به همین دلیل, رویکرد به استفاده از سایر منابع آنرژی برای تولید برق, از جمله تولید برق خورشیدی با استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک. افزایش یافته است. سیستم‌های فتوولتاییک به علت مزایای زیادی که دارند. کاربرد فراوان دارند. اولین نوع آنها در اقمار مصنوعی آزمایش و کارایی خود را به نحو احسن انجام دادند. عمر طولانی (حدود ۲۰ سال)» قابلیت نصب و راه‌اندازی در شرایط جغرافیایی ویژه مانند مناطق صعب‌العبور و کوهستانی, قابلیت استفاده در سیستم‌های متحرک. نگهداری آسان. عدم وابستگی به شبکه در نقاط دوردست و قابلیت استفاده به صورت متصل به شبکه همه مزایایی هستند که آینده درخشانی را برای استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک ترسیم می‌کنند. میزان تولید برق از طریق سیستم‌های فتوولتاییک در جهان در هر پنج سال دو برابر می‌شود. پیشرفت‌های صنعتی و تکامل فناوری‌های مورد استفاده در تولید سلول‌های فتوولتاییک. بهره‌وری بالاتر و استفاده وسیع‌تر از این سیستم‌ها را در پی دارد. بطوریکه در طول دو دهه گذشته. هزینه ساخت و نصب یک سیستم فتوولتاییک در حدود ۲۰ درصد کاهش یافته و توان تولیدی هر واحد نصب‌شده دو برابر شده است [۱] . ۱-۱- سیستم‌های فتوولتابیک تبدیل مستقیم انرژی خورشید به الکتریسیته معمولاً به وسیله سلول‌های فتوولتاییک صورت می‌گیرد که از اثر فتوولتاییک استفاده می‌کنند. اثر فتوولتاییک بر اساس اثر متقابل فوتون‌هایی با آنرژی برابر با یا بیش از آنرژی باند ممنوعه مواد فتوولتاییک است. ماژول‌های فتوولتاییک انرژی خورشید را بدون آلودگی و سر و صدا و نوسانات به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. انرژی خورشید چگالی آنرژزی کمی‌دارد و بنابراین» ماژول‌های فتوولتاییک باید سطح زیادی داشته باشند تا بتوانند انرژی کمی‌تولید کنند. سیستم‌های فتوولتاییک در شبکه‌های قدرت به هم پیوسته از مبدل استفاده می‌کنند تا جریان 40 تولید شده به وسیله آرایه‌های فتوولتاییک به جریان 26 متناسب با ولتاژ و فرکانس مورد انرژی الکتریکی خورشیدی منبع اصلی انرژی برای سفینه‌های فضایی از زمان شروع برنامه‌های فضایی است. همچنین, حدوداً از سه دهه‌ی پیش از آن برای تأمین انرژی در مصارف شهری و کشاورزی استفاده می‌شود. در یک دهه‌ی گذشته. از انرژزی خورشیدی برای تأمین انرژی خانه‌ها و ساختمان‌های شهری به طور گسترده استفاده شده که نتیجه‌ی پیشرفت در تکنولوژزی خورشیدی به همراه تغییرات در ساختار صنعت الکترونیک است. دام ۱۲۵۸0۷۵1۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری اگرچه انواع مختلف سیستم‌های فتوولتاییک وجود دارد. اما همه‌ی آن‌ها متشکل از سه جزء اصلی هستند: ماژول که انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌کند؛ مبدل که الکتریسیته را به جریان متناوب تبدیل می‌کند تا از آن بتوان در مصارف مختلف خانگی استفاده کرد؛ و احتمالاً باتری که انرژی الکتریسیته‌ی اضافی تولید شده در سیستم را ذخیره می‌کند. دیگر اجزای جانبی سیستم عبارتند از: سیم‌هاء سوئیچ برای قطع جریان» سازه‌های پشتیبانی و غیره. برای استفاده‌ی مناسب از سیستم‌های فتوولتاییک باید ساختار و کاربرد این سیستم‌ها بطور دقیق شناسایی شود. ۲-۱- طبقه‌بندی تیپ سیستم‌های فتوولتایبیک از لحاظ کاربری بطور کلی سیستم‌های فتوولتاییک با توجه کاربردشان به دو گروه دسته‌بندی می‌شوند[ ۲و۳ ]: واحدهای فتوولتاییک متصل به شبکه. 9 واحدهای فتوولتاییک مجزا از شبکه. لازم به ذکر است که کاربری دیگر سیستم‌های فتوولتاییک به صورت چندگانه" می‌باشد که در این حالت سیستم فتوولتاییک در کنار منابع دیگر مانند توربین باد یا دیزل, تغذیه بار را انجام می‌دهند. ۱-۲-۱- سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه به‌منظور تقویت شبکه‌ی سراسری برق و جلوگیری از فشار الکتریکی وارده بر نیروگاه‌ها در طی روز استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه سراسری برق به‌صورت متمرکز و یا غیرمتمرکز از جمله راه حل‌های این مشکل کیلووات الی ۵ کیلووات در بام منازل مسکونی و در واحدهای بزرگ‌تر به‌صورت نیروگاه‌های فتوولتاییک نصب و راه‌اندازی شده است. از مزایای این سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد [۴]: نصب و راه‌اندازی آسان. * بازده‌ی بالا و عدم نیاز به تجهیزات جانبی پیچیده. عدم نیاز به باتری جهت ذخیره انرژی الکتریکی. طراحی سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه. به گونه‌ای است که هم‌زمان و به‌طور موازی با شبکه‌ی برق سراسری توان تولید می‌نمایند. یکی از اجزاء اصلی سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه. مبدل الکترونیک قدرت است که برق ۳ تولیدی توسط آرایه‌های فتوولتاییک را متناسب با ولتاژ و فرکانس شبکه به برق ۸۲ تبدیل نموده و در صورت عدم نیازء به‌طور خودکار انتقال نیرو را قطع می‌نماید. به‌طورکلی ارتباطی دو جانبه میان سیستم‌های فتوولتاییک و شبکه‌ی برق وجود دارد. به نحوی که اگر برق 17 تولیدی توسط سیستم‌های فتوولتاییک بیش از نیاز بار مصرفی محلی باشد * ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولناییک ۵ مازاد آن به شبکه‌ی برق سراسری تغذیه می‌گردد و در هنگام شب و مواقعی که به دلایل اقلیمی‌امکان استفاده از نور خورشید وجود ندارد. بار الکتریکی مورد نیاز سایت توسط شبکه‌ی برق سراسری تأمین می‌گردد. همچنین در کاربردهای متصل به شبکه در صورتی که سیستم فتوولتاییک به‌دلیل تعمیرات از مدار خارج گردد. برق مورد نیاز مصرف محلی از طریق شبکه‌ی برق سراسری تأمین خواهد شد. نکته مهمی که در این واحدها باید رعایت شود این است که اگر به هر شکل (۱-۱) طرحی از سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه‌ی برق بدون باتری ذخیره‌ساز را نشان می‌دهد [۴]. همانگونه که در شکل (۱-۱) مشاهده می‌شود. جهت شارش توان بین شبکه‌ی سراسری و واحد خورشیدی به صورت دو طرفه می‌باشد. این دو طرفه بودن تبادل توان به این معنی است که در صورت بیش از حد بودن توان تولیدی واحد خورشیدی, بخشی از آن صرف بار می‌شود و باقیمانده‌ی آن به شبکه‌ی سراسری تزریق می‌شود و در صورت کمبود توان و یا عدم تولید توان توسط واحد خورشیدی, نیاز بار از طریق شبکه برطرف می‌شود. همانگونه که توضیح داده شد اگر به هر دلیل شبکه بی‌برق شود. واحد خورشیدی نیز باید تولید توان و تزریق آنرا متوقف سازد. این تشخیص و توقف. توسط مبدل الکترونیک قدرت واحد خورشیدی صورت می‌پذیرد که در بخش ۳-۳-۱ به طور جامع بررسی خواهد شد. در برخی موارد برای افزایش قابلیت اعتماد سیستم. از سیستم‌های ذخیره کننده انرژی که عمدتاً باتری هستند. استفاده می‌شود. بنابراین سیستم‌های متصل به شبکه‌ی سراسری برق را می‌توان به دو گروه دارای سیستم ذخیره و بدون سیستم ذخیره طبقه‌بندی کرد [۴]. سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه‌ی برق مجهز به سیستم ذخیره به‌خصوص برای خانه‌های مسکونی و محل‌های تجاری کوچک بسیار مناسب هستند. زیرا در این سیستم‌ها از انرژی ذخیره شده برای بارهای حساس مانند: یخچال, روشنایی, آسانسورء پمپ‌های آبرسانی و غیره استفاده می‌شود. در شرایط معمولی که شبکه‌ی سراسری برق دار است. سیستم فتوولتاییک برای شارژ باتری و تغذیه‌ی بار محلی انرژی تولید می‌نماید و در صورتیکه اضافه تولید داشته باشد به شبکه‌ی سراسری توان تزریق می‌نماید و در صورت کمبود تولید. توان مورد نیاز را از شبکه‌ی سراسری دریافت می‌نماید. در هر صورت باتری و یا دیگر ذخیره‌سازهای انرژی در حالت شارژ کامل به سر می‌برند. شکل (۲-۱)» طرحی از سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه‌ی برق دارای باتری ذخیره را نشان می‌دهد. همانگونه که در این شکل مشخص شده است. مبدل الکترونیک قدرت توسط آرایه‌ی خورشیدی تغذیه می‌شود که خروجی آن به باتری به عنوان ذخیره‌ساز آنرژی بار محلی و بار حساس متصل است. رابطه‌ی بین شبکه‌ی اصلی و واسط واحد خورشیدی (پانل اصلی) از نظر شارش توان به صورت دو طرفه مشخص شده است که همانگونه توضیح داده شد کمبود و بیشبود توان از این طریق جبران می‌شود. همچنین رابطه تبادل توان بین واسط واحد خورشیدی و مبدل الکترونیک قدرت واحد خورشیدی نیز به صورت دو طرفه می‌باشد زیر در صورتیکه شبکه‌ی سراسری برق‌دار باشد. باتری باید در شارژ کامل -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری باتری می‌توان از شبکه‌ی اصلی کمک گرفت. برای مثال در روزهای بارانی که تولید توان واحد خورشیدی کم و یا صفر است برای شارژ باتری از شبکه‌ی قدرت استفاده می‌شود. در زمانی که شبکه قدرت برق‌دار باشد مبدل الکترونیک قدرت. باتری را شارژ می‌نماید و در صورتیکه شبکه بی‌برق باشد این مبدل از باتری به عنوان منبع آنرژی استفاده می‌نماید. مبدل در صورت قطع شبکه اصلی, کلید بین خود و واسط واحد خورشیدی را باز و کلید بین خود و بار حساس را در صور تیکه توانایی عملکرد مستقل از شبکه برای تولید فرکانس مناسب را داشته باشد. می‌بندد [۴]. شکل (۱-۱): سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه برق توزیع [۴] شکل (۲-۱): سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه سراسری برق مجهز به سیستم ذخیره انرژی [۴] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولناییک ۷ ۲-۲-۱ سیستم‌های مستقل از شبکه‌ی سراسری برق طراحی سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه به‌گونه‌ای است که باید مستقل از شبکه‌ی برق سراسری عمل نموده و قابلیت تغذیه بارهای مستقیم (1۳) و متناوب را دارا باشد. این واحدها مستقیماً به بار متصل می‌شوند و تمام بار را بر خلاف سیستم‌های متصل به شبکه تامین می‌نمایند. بنابراین برای طراحی اینگونه واحدهاء بایستی مدل بار و کل توان مورد نیاز بار در یک دوره شبانه روزی محاسبه شود و ظرفیت واحد و تعداد آرایه‌های فتوولتاییک بر این اساس محاسبه شود. همچنین به دلیل عدم وجود شبکه برق سراسری, تمامی توان می‌بایستی از طریق سیستم فتوولتاییک تامین شود. از آنجایی که سیستم فتوولتاییک قابلیت تولید پیوسته توان را ندارد (شب هنگام) و میزان تولید توان آن کاملاً به شرایط جوی وابسته می‌باشد (کاهش تولید در روزهای ابری و بارانی)» برای تغذیه مناسب و مطمئن بار باید واحد فتوولتایپیک به سیستم ذخیره‌ساز آنرژزی مجهز شود. ظرفیت ذخیره‌ساز انرژی به میزان مصرف بار در ساعت‌هایی که تولید وجود ندارد. بستگی دارد. همچنین برای افزایش حاشیه امنیت. باید سیستم ذخیره‌ساز آنرژی قابلیت تغذیه کل بار سیستم را بدون استفاده از آنرژی سیستم فتوولتاییک برای چند روز داشته باشد. زیرا در صورتیکه چند روز متوالی شرایط جوی مناسب نباشد (چند روز ابری متوالی)» می‌بایست بارهای محلی را تغذیه نماید. شکل (۳-۱) طرح کلی یک سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه را نشان می‌دهد. همانگونه که دیده می‌شود. سیستم فتوولتاییک مجهز به باتری برای ذخیره انرژی است و قابلیت تغذیه بارهای 17۳ و متناوب را دارا می‌باشد. در این حالت. سیستم فتوولتاییک باید مجهز به مکانیزمی برای تولید فرکانس و ولتاژ مناسب برای تغذیه بار مصرفی باشد [۴]. از جمله مزایایی که در رشد و توسعه‌ی سیستم‌های فتوولتاییک مجزا از شبکه نقش عمده ای دارد. می‌توان به موارد زیر اشاره کرد [۴]: ۹ عدم نیاز به شبکه‌ی سراسری, سیستم انتقال شبکه و تعمیر و نگهداری آن. عدم نیاز به سوخت و رفع مشکلات سوخت‌رسانی به‌ویژه در مناطق صعب‌العبور. عدم نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم و طول عمر مناسب. کاربرد اصلی اینگونه واحدها در مکان‌هایی است که شبکه‌ی اصلی قدرت در دسترس نبوده و یا برای اتصال به شبکه‌ی قدرت هزینه زیادی لازم است. برای مثال در سایت‌های مخابراتی که در کوهستان ایجاد شده‌اند. برای تأُمین برق خانه‌های مسکونی, کلبه‌های روستایی, پمپ‌های آبرسانی روشنایی و به‌طور کلی رفع نیاز الکتریکی مناطقی که دارای شبکه سراسری برق نمی‌باشند. می‌توان از سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه استفاده کرد. در این سیستم‌ها از آرایه‌های نصب شده بر بام‌ها و یا بر زمین. یک کنترل‌کننده‌ی شارژ باتری و یک مبدل برای تأمین برق استفاده می‌شود [۴]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری ۳-۱-اجزای سیستم فتوولتابیک تجهیزات مورد نیاز برای تولید برق از انرژی خورشیدی عبارتند از [۵]: ۹ آرایه‌ی فتوولتاییک. سیستم‌های دنبال کننده‌ی تابش خورشید. ۹ اینورتر یا مبدل الکترونیک قدرت ۸۲۱/106 ذخیره‌ساز. دنبال کننده حداکثر توان ۱-۳-۱- آرایه فتوولتاییک آرایه فتوولتاییک با اجتماع پانل‌های فتوولتاییک تشکیل می‌شود که پانل‌ها با ماژول‌های فتوولتاییک ساخته می‌شوند. ماژول‌های فتوولتاییک نیز متشکل از سلول‌های فتوولتاییک است که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند [۶] شکل (۴-۱) طرحواره‌ای از سلول, ماژول, پانل و آرایه‌های فتوولتاییک را نشان می‌دهد. چهار نوع اصلی سلول‌های فتوولتاییک عبارتند از: تک‌کریستال, پلی کریستال. سلول‌های آمورف و سلول‌های نانو فتوولتاییک که جدیدترین سلول خورشیدی معرفی‌شده می‌باشند. در ادامه هر نوع از سلول‌ها به اختصار توضیح داده شکل (۳-۱): سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه |۴| ۲ جرک * (۱۳۳1) ۲۳۵۵۵۲ ۱ ز۳۵ ۳0۳۵۲ رنه * -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولنایپیک ۹ سلول فتوولتاییک ماژول فتوولتاییک دی ۳ » پانل فتوولتاییک هه شکل (۴-۱): طرح سلول, ماژول پانل و آرایه‌های فتوولتاییک * سلول تک کریستال: این نوع از سلول‌ها از تک کریستال خالص تشکیل شده‌اند. در این سلول‌هاء سیلیکون از یک شبکه بلوری پیوسته بدون ناخالصی تشکیل شده است.از مزایای اینگونه سلول‌ها بازده بالای آن می‌توان نام برد که در حدود ۱۵/ است. از معایب آن می‌توان به پیجچیدگی ساخت این سیلیکون اشاره کرد که این سختی منجر به افزایش قیمت آن می‌شود | طبق تحقیقات صورت گرفته و اخبار منتشر شدهء در حال حاضر آرایه‌هایی با بازده حدوداً ۱۸/ هم تولید شده و روانه بازار شده‌اند. ۹ سلول پلی کریستال: اینگونه سلول‌ها از بهم پیوستن چندین تک‌کریستال سیلیکون تشکیل شده اند. فرآیند ساخت بدین گونه است که پلی کریستال سلیکون مذاب به صورت شمش قالب گیری می‌شود و بعد از آن. به صورت قرص‌های نازک بریده شده و برای سلول‌های خورشیدی آماده می‌شود. اینگونه از سلول‌ها نسبت به حالت قبلی فرایند ساخت راحتتری دارند و در نتیجه قیمت آن‌ها پایین‌تر است. در عین حال بازده این دسته از سلول‌های خورشیدی کمتر از حالت قبل بوده و چیزی در حدود ۱۳۲/ تخمین زده می‌شود 1۷۱ در حال حاضر آرایه‌هایی با بازده حدوداً ۱۸/ هم تولید شده و روانه بازار شده‌اند. * سلول‌های بی نظم" (آمورف): در حالت کلی تفاوت عمده این دسته از سلول‌های خورشیدی نسبت به دو * ۸۵۳۳۵۶۵ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری دسته قبلی این است که در این دسته از سلول‌ها به جای استفاده از ساختار کریستالی, از سلول‌های بی نظم اتم‌های سیلیکون که در لایه‌های یکدست نازک قرار می‌گیرد. استفاده شده است. این نوع از سلول‌ها را می‌توان هم بر روی بستر خشک و هم انعطاف‌پذیر نصب نمود که یکی از مزایای منحصر به فرد آن‌ها است. از معایب این دسته از سلول‌ها باید به بازده پایین آنها اشاره کرد که در حدود ۶/ تخمین زده می‌شود. امروزه از این سلول‌ها پانل‌های مختلف از نظر شکل و ظرفیت ساخته شده است [۷]. در حال حاضر آرایه‌هایی با بازده حدوداً ‎/٩‏ هم تولید شده و روانه بازار شده‌اند. علاوه بر انواع مطرح شده امروزه مواد دیگری مانند: (ع047)) 1۵110۳100 22۵011 و (10502[]-)) 115010100 1111۲ 00007 برای تولید سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود. ایده اصلی استفاده از این مواد. تولید انرژی سریعتر و ارزانتر نسبت به سلول‌های سیلیکونی است. البته بازده پایین تر نسبت به انواع دیگر از مشکلات این دسته از سلول‌ها می‌باشد. همچنین مشکلات طول عمر مفید و پایداری این دسته از سلول‌ها همچنان پابرجاست [۷]. دسته دیگر سلول‌های خورشیدی. سلول‌های با فناوری نانو هستند. انتظار می‌رود نسل سوم سلول‌های خورشیدی (سلول‌های نانو) در سال‌های آینده به بازار عرضه شود و قیمت بالای سلول‌های خورشیدی نسل اول و دوم را به شدت کاهش دهد. در یک نگاه کلی انواع فناوری‌های استفاده شده در سلول‌های خورشیدی در نمودار شکل (۵-۱) ارائه شده سلول‌های خورشیدی اغلب از سیلیکون» مس کادمیم سولفید و آرسنید گالیم تولید می‌شوند که سیلیکون به‌دلیل خواص نوری از موقعیت بهتری در بین این مواد برخوردار است. در جدول (۱-۲) بازده ماژول‌های خورشیدی ساخته شده از مواد مختلف نشان داده شده است [۸]. برای تولید توان مناسب. آرایه‌های فتوولتاییک را در حالت‌های مختلف می‌توان به هم وصل نمود. برای رسیدن به ولتاژ بالاتر ,آرایه‌ها با یکدیگر سری و برای رسیدن به جریان بیشتر با یکدیگر موازی می‌شوند و یا حتی می‌توان به صورت موازی- سری آنها را به یکدیگر متصل نمود. ۲-۳-۱- سیستم‌های دنبال‌کننده تابش خورشید آرایه‌های فتوولتاییک به حالت ثابت و یا ردیاب متحرک که بنابر فصل با زاویه‌ی تابش خورشید خود را تطبیق می‌دهند. نصب می‌شوند. البته در برخی موارد آرایه‌ها به حالت ثابت فصلی نصب می‌شوند. در نصب آرایه‌های فتوولتایییک مهمترین نکته. زاویه‌ی نصب آنها می‌باشد. زاویه‌ی تابش خورشید به صفحات خورشیدی تاثیر بسیار زیادی در تولید انرژی الکتریکی دارد. ساده ترین حالت نصب آرایه‌ها به صورت ثابت است. البته به دلیل تغییر زاویه‌ی خورشید در طول روز و همچنین جابجایی آن در فصول مختلف سال, میزان تابش خورشید به صفحات ثابت در طول روز و سال کاهش می‌یاید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرزی خورشیدی و سیستم‌های فتوولتاییک )۱ انواع سلولهای فتوولتاییک ۱ سیلیکون آمورف (2-51) ۵۹-۹۱ ۸۵۲۵ پشت سرهم(12046171) یه میکروکریستالهای سیلیکون آمورف ۰ )3-٩(/۱۲00۳۶۹1۵[1۱۵( 105 کریستال 01۵) 1-0 (+7[0) شکل (۵-۱): انواع فناوری‌های سلول‌های خورشیدی برای بهبود بخشیدن این ضعف می‌توان از روش نصب ثابت فصلی استفاده نمود. در این حالت زأویه نصب آرایه‌های فتوولتاییک برای هر فصل متفاوب بوده و در هر فصل زاویه‌ی نصب باید تغییر یابد. حالت دیگر استفاده از ردیاب متحرک می‌باشد. ردیاب‌ها دارای دو نوع هستند. ردیاب‌هایی که بر روی یک محور و یا بر روی دو محور دوران می‌کنند و همواره پانل‌های (آرایه‌های) فتوولتاییک را در جهت تابش خورشید نگاه می‌دارند. بنابراین موجب افزایش بازده خروجی پانل‌ها در پانل‌ها با پایه‌ی ثابت. پانل‌ها روی پایه‌هایی با شیب ثابت نصب شده و رو به خورشید قرار داده می‌شوند. برای مناطقی مانند ایران که در نیم‌کره‌ی شمالی هستند. پانل‌های فتوولتاییک باید به‌گونه‌ای نصب شوند که سطح جاذب نور به سمت جنوب باشد زیرا خورشید در طول سال در وجه جنوبی ریت می‌گردد. اما برای اینکه میزان جذب سالانه‌ی انرژی توسط بالاترین دریافت انرژی را در طول سال خواهند داشت [۱۰]. البته این یک نظر قطعی نمی‌باشد و برای کسب بیشترین مقدار انرژی لازم است محاسبات به دقت انجام شود. برای این منظور می‌توان از مراجع [۶۱۱و۱۲] استفاده نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری جدول (۱-۱): بازده ماژول‌های مختلف فتوولتاییک |۸| مازژول بازده (/) تک‌کریستال سیلیکون ۵- ۱۲/۵ پلی کریستال سیلیکون ۱۱-۳ مس ایندیم گالیم سلنید (105)) ۱۰-۳ کادمیم تلورید (476)) ‎٩۹-۲ سیلیکون آمورف ۷- ۵ جدول (۲-۱): بازده پانل‌های (آرایه‌ها) فتوولتاییک برای حالت‌های نصب مختلف ‎]٩[ نوع نصب ثابت ثابت دو فصلی ثابت چهار فصلی ردیاب دو محوره 7 نسبت به حالت بهینه ۹/۱ ۵/۲ ۵/۷ ۰ نکته‌ی مهمی که در اینجا باید به آن اشاره نمود این است که حداقل زاویه‌ی نصب بایستی از ۱۰ درجه کمتر نباشد. زیر در زمان‌های بارانی بعد از بارش, اگر شیب ۱۶ وجود داشته باشد. گرد و غبار نشسته بر صفحات خورشیدی شسته می‌شود و از آن خارج می‌شود. همچنین آب باران و یا برف زودتر از روی صفحات خورشیدی خارج می‌شود. برای اینکه یک سطح فرضی که در معرض تابش خورشید است. بالاترین میزان دریافت انرژی را داشته باشد. لازم است که این سطح عمود بر زاویه تابش قرار گیرد. هر چه زاویه تابش به سطح پانل عمودتر باشد. جذب انرژی بیشتر خواهد بود. پانل‌هایی که به‌صورت ثابت نصب می‌شوند. در هنگام طلوع و غروب آفتاب. چون خورشید به‌صورت مایل به سطح و غروب. تقریباً از پشت پانل‌ها تابیده می‌شود. پانل‌ها میزان بیشتری از انرژی قابل جذب را از دست می‌دهند. این سیستم‌ها تنها در میانه‌ی روز که تقریبا رو به خورشید هستند. می‌توانند دریافت قابل قبولی داشته باشند. به‌همین خاطر اگر بتوان با روش مناسبی, پانل‌ها را در تمام طول روز به‌صورت پیوسته رو به خورشید قرار دادء می‌توان گفت پانل‌ها تمام انرژی قابل دریافت را از خورشید تحویل می‌گیرند. برای این منظور می‌توان از ردیاب‌های تک‌محوره و یا دومحوره استفاده نمود. در دنبال کننده‌های تک محوره. پانل‌ها حول یک محور که در راستای شمال- جنوب و با زاویه‌ی مناسب رو به افق قرار گرفته‌اند. گردش می‌کنند. البته در این حالت نیز پانل‌ها دقیقاً رو به خورشید قرار نمی‌گیرند اما نسبت به پانل‌های ثابت دریافت انرژی بیشتری دارند. اما در دنبال کننده‌های دو محوره, پانل‌ها حول دو محور حرکت کرده و می‌توان گفشت دائماً رو به خورشید قرار می‌گیرند.در ردیاب دو محوره صفحه‌ی خورشیدی قابلیت چرخش هم در راستای شرقی- غربی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولتاییک ۳ تک محوره تنها قابلیت چرخش در راستای شمال- جنوبی را دارد که باعث حصول بازده کمتر نسبت به حالت دو محوره می‌شود ‎.]٩[ ۳-۳-۱ اینورتر با مبدل الکترونیک قدرت ۸۲/16 مبدل وسیله‌ای است که برق ۳] را از آرایه‌های فتوولتاییک می‌گیرد و آن را به جریان استاندارد ۸۴ که در منزل به کار می‌رود. تبدیل می‌کند و مشخصه‌های آن مانند ولتاژ و فرکانس را با مولفه‌های مورد نیاز مصرف‌کننده مطابقت می‌دهد. در حالت کلی واحدهای فتوولتاییک به دو دسته متصل به شبکه و مجزا از شبکه تقسیم می‌شوند. بنابراین مبدل‌های استفاده‌شده در هر حالت. باید خصوصیات خاص خود را داشته باشند. مبدل‌های الکترونیک قدرت را می‌توان نیز به دو دسته‌ی کلی مبدل‌های مجزا از شبکه و مبدل‌های متصل به شبکه تقسیم نمود [۵]: * مبدل‌های الکترونیک قدرت مجزا از شبکه: اینگونه مبدل‌هاء برق 1۳ آرایه‌های خورشیدی را به جریان متناوب در سطح ولتاژ و فرکانس مورد نظر تبدیل کرده و بایستی قابلیت تغذیه بار در ولتاژ و فرکانس مورد نظر را در حالت تغییر ناگهانی بار داشته باشند. همچنین برای تغذیه‌ی بارهای راکتیو باید قابلیت تبادل توان راکتیو را داشته باشند. بیشتر مبدل‌های مجزا از شبکه برای جداسازی بخش ۳ و ۸۳ از یکدیگر توسط یک ترانسفورماتور ایزوله به بار متصل می‌شوند [۱۳]. در انتخاب مبدل‌های مجزا از شبکه. دو پارامتر اساسی باید در نظر گرفته شود. که عبارتند از: ۱) شکل موج خروجی و ۲) تلفات در بی‌باری. شکل موج قابل قبول برای بارهای متناوب, شکل موج سینوسی می‌باشد. البته برخی از مبدل‌ها مخصوصاً با ظرفیت پایین» موج مربعی و یا موجی شبیه به سینوسی تولید می‌کنند. اینگونه از شکل موج‌ها می‌توانند در راه‌اندازی موتور القایی مشکل ایجاد کنند. مشکل دیگر مربوط تلفات بی‌باری مبدل‌ها است. در این حالت زمانی که مبدل روشن باشد و بار به آن متصل نباشد. می‌تواند جریان بی‌باری مصرف نماید که این امر می‌تواند به تخلیه‌ی باتری منجر شود. بنابراین برای حل این مشکل, سیستم کنترل مبدل باید به گونه‌ای طراحی شود که این مشکل را مرتفع کند. در حالت کلی مبدل‌های مجزا از شبکه باید حداقل‌های زیر را رعایت کنند [۱۳]: *_تغییرات شدید ولتاژ ورودی. * تولید شکل موج ولتاژ خروجی سینوسی و یا نزدیک به آن. *‏ کنترل ولتاژ خروجی. * بازده‌ی بالا. * قابلیت تحمل اضافه بار کوتاه مدت مانند راه‌اندازی موتور القایی. -------- صفحهٔ بعد -------- ۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری * قابلیت تغذیه‌ی بار راکتیو. * تحمل جریان اتصال کوتاه. * مبدل‌های متصل به شبکه [۴و۱۳]: خروجی این نوع مبدل‌ها باید با شبکه‌ی اصلی قدرت سنکرون شود. سنکرون‌شدن بدین معنی که سطح ولتاژ فرکانس و فاز ولتاز خروجی مبدل با ولتاز شبکه مطابق باشد. برای انتخاب مبدل‌های متصل به شبکه باید معیارهای بازده ایمنی» کیفیت توان مبدل و سیستم حفاظتی آن در نظر گرفته شود. ۴-۳-۱- ذخیره‌ساز ذخیره‌ساز سیستم فتوولتاییک معمولا از نوع باتری است. سیستم باتری ممکن است همه یا بعضی از موارد زیر را نیز ۲ کنترل‌کننده شارژ باتری. ۳ پانل‌های فرعی مجزا برای مدارهای بار بحرانی. در مجموعه باتری, ذخیره انرژی در قالب باتری صورت می‌گیرد و در صورت وجود بخش‌های فرعی مربوط به مدار بحرانی, در هنگام قطع برق, مدارهای مربوط به بار بحرانی در محل مصرف کار می‌کنند. در این صورت. وقتی شبکه سراسری بی‌برق می‌شود. واحد خورشیدی از شبکه اصلی جدا شده و تنها بارهای حساس که از قبل مشخص شده‌اند توسط واحد تغذیه می‌شوند. مدارات بار حساس, از یک پانل فرعی سیم‌کشی می‌شوند که از بقیه مدارات الکتریکی مجزا است. اگر قطع برق در طول ساعات روز اتفاق بیفتد. آرایه فتوولتاییک قادر است با کمک باتری, برق مورد نیاز را تأمین کند. اگر قطع برق در شب اتفاق بیفتد. باتری بار مورد نیاز را تأمین می‌کند. امروزه باتری‌های سرب اسید. نیکل- کادمیوم. هیدروکسید نیکل و لیتیوم در دسترس می‌باشند که باتری‌های سرب اسید مصرف بیشتری دارند. مختلف بدون ایجاد هرگونه خسارت و آسیب برای باتری است. برای دستیابی به ظرفیت‌های بالاتر می‌توان باتری‌ها را بایکدیگر سری و یا موازی نمود. باتری هم در سیستم‌های مجزا از شبکه و هم متصل به شبکه کاربرد دارد و در زمانی که تولید سیستم فتوولتاییک بیشتر از بار است. مازاد آنرژی را ذخیره می‌سازد. زمانی که نور خورشید در دسترس نباشد و یا مقدار تولید انرژی سیستم خورشیدی کمتر از بار باشد. باتری وارد مدار می‌شود و کمبود آنرژی را جبران می‌سازد. بنابراین باتری باید قابلیت شارژ و دشارژ شدن مکرر را داشته باشد [۱۴]. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولناییک ۵ دستگاه کنترل شارژ باتری در سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه. به‌منظور جلوگیری از تخلیه کامل باتری‌ها و یا شارژ بیش از حدآن به‌کار می‌رود. به‌طوری که از معیار حداکثر عمر مفید آن‌ها استفاده می‌گردد. بخش شارژه وضعیت شارژ باتری‌ها را از نظر جریان و ولتاژ ورودی. دمای محیط. غلظت الکترولیت وغیره کنترل کرده و در مواقع لزوم. طبق طراحی‌های انجام‌شده عملکرد لازم را متناسب با شرایط و وضعیت باتری‌ها بر سیستم اعمال می‌کند. به‌گونه‌ای که طول عمر مفید را افزایش داده و امکان استفاده از بیشترین ظرفیت قابل دسترس باتری‌ها را نیز در اختیار مصرف‌کننده قرار دهد. به‌طور خلاصه وظیفه این دستگاه عبارت است از [۱۳]: * اندازه‌گیری ولتا خروجی پانل‌ها: * اندازه‌گیری جریان خروجی پانل‌ها. * اندازه‌گیری ولتاژ خروجی باتری‌ها. * اندازه‌گیری جریان خروجی باتری‌ها. * اندازه‌گیری دمای محیط. * اندازه‌گیری غلظت الکترولیت باتری‌ها. * تصمیم‌گیری قطع یا وصل ولتاژ و جریان خروجی پانل‌ها جهت شارژ باتری‌ها. * تصمیم‌گیری قطع یا وصل ولتاژ و جریان خروجی پانل‌ها جهت مصرف‌کننده. کنترل کننده شارزء شارش توان از پانل خورشیدی به باتری و بار را مدیریت می‌کند و ولتاژ باتری را یک محدوده مجاز قابل قبول حفظ می‌کند. ۵-۳-۱ دنبال کننده حداکثر توان منحنی جریان- ولتاژ یک پانل خورشیدی نمونه در شکل (۶-۱) نشان داده شده است. همانگونه که دیده می‌شود به ازای هر نقطه روی منحنی یک ولتاژ و یک جریان متناظر با آن وجود دارد که لزوماً حداکثر جریان و با حداکثر ولتاز نمی‌باشد. برای مثال در نقطه تا ولتاز حداکثر ولی جریان متناظر با صفر می‌باشد و یا برای نقطه قلء جریان حداکثر است ولی ولتاژ متناظر با آن حداکثر نمی‌باشد. برای استفاده بهینه از انرژی تولید شده توسط پانل فتوولتاییک باید نقطه‌ای انتخاب شود که بیشترین جریان و ولتاژ را داشته باشد. بدست آوردن نقطه بهینه توسط دنبال کننده حداکثر توان انجام می‌شود. برای مثال در شکل (۶-۱) نقطه ۴ نقطه‌ای است که در آن بیشترین ولتاژ و جریان ممکن ایجاد می‌شود. در شکل (۷-۱) توان خروجی بر حسب ولتاژز برای یک پانل فتوولتاییک آرائه شده است [۴] با مقایسه شکل‌های (۶-۱) و (۷-۱) ملاحظه می‌شود در نقطه ح حداکثر توان حاصل شده است که همان نقطه بهینه است. دنبال کننده حداکثر توان در واقع یک مبدل 1۳-12 با بازده بالاست که برای بدست آوردن حداکثر توان» ولتاز خروجی خود را در یک مقدار بهینه تنظیم می‌نماید. دنبال کننده حداکثر توان در روزهای ابری, سرد و یا در حالتی که -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری پیچیدگی ناشی از آن را در نظر گرفت. در مواردی که واحدهای فتوولتاییک مجهز به دنبال کننده حداکثر توان هستند خروجی سیستم فتوولتاییک مستقیماً به مبدل و دنبال‌کننده حداکثر توان مربوط می‌شود. ۷ مىل ۷۳۵ 0 شکل (۶-۱): منحنی جریان- ولتاژ یک پانل خورشیدی 0 ۷/۳۵ ۷ شکل (۷-۱): منحنی توان- ولتاژ یک پانل خورشیدی ۶-۳-۱ سایر تجهیزات -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- انرژی خورشیدی و سیستم‌های فتوولتاییک ۷ ماژول‌های فتوولتاییک بتوانند در سیستم الکتریکی خانه یا محل دیگر مورد استفاده قرار بگیرند. علاوه بر ۳2005 تجهیزات 0 8810006" -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ را طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با توجه به مشخصات کاربری و اقلیم -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با توجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳ مقدمه سیستم‌های فتوولتاییک دارای اجزای مختلفی مانند: مبدل, آرایه‌های خورشیدی, باتری و غیره هستند که در دو تعیین تعداد ماژول موردنیازء تعیین نحوه چیدمان ماژول‌ها به منظور تشکیل آرایه فتوولتاییک. انتخاب ظرفیت مبدل, کلیه مراحل مذکور به منظور دستیابی به هدف تعیین‌شده طراحی انجام می‌گیرد. بنابراین برای شروع طراحی باید ابتدا هدف و منظور از طراحی سیستم فتوولتاییک تعیین گردد. برای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه و متصل به شبکه می‌توان اهداف و معیارهای مختلف تعیین نمود. عواملی مانند کاربری‌های مختلف سیستم‌های فتوولتاییک. شرایط محیطی و اقلیمی. محدودیت‌های مکانی و مالی می‌توانند تعیین‌کننده معیار طراحی باشند. مشخصات سیستم‌های فتوولتاییک اقتضا می‌کند که در مراحل طراحی, تاثیر عوامل مختلف مانند شرایط آب و هوایی. آلودگی‌های محیطی, وضعیت تابش خورشید. مشخصات مصرف‌کننده‌های انرژی الکتریکی» میزان بهره‌وری اجزای سیستم فتوولتاییک و سایر مشخصات آنها لحاظ گردد. در این فصل ابتدا اصول و تمهیدات اولیه لازم برای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک عنوان می‌شود. سپس به طراحی یک سیستم فتوولتاییک با توجه به اهداف و قیود تعیین شده ۱-۲ اصول طراحی سیستم‌های فتوولتاییک بطور کلی برای طراحی سیستم فتوولتاییک باید اصول اولیه زیر نظر گرفته شود [۲] : * سیستم فتوولتاییکی که طراحی می‌شود باید انتظارات مصرف‌کنندگان را برآورده نماید. این انتظارات معمولاً شامل کاهش هزینه‌های ماهیانه برق, فواید زیست‌محیطی, ذخیره آنرژی و غیره می‌شود. همچنین, ابعاد و جهت گیری آرایه‌های فتوولتاییک باید به گونه‌ای انتخاب و تنظیم شوند که بتوانند میزان انرژی مورد نظر را *_لازم است اطمینان حاصل شودکه پشت‌بام و یا دیگر مکان‌های نصب تجهیزات فتوولتاییک. توانایی تحمل وزن پانل‌ها و تجهیزات مربوطه را دارد. * برای تمام تجهیزات مورد استفاده در فضای باز باید مواد مقاوم در برابر نور خورشید و هوا مورد استفاده قرار گیرد. * پانل‌ها باید در مکانی نصب شوند که میزان سایه ایجادشده به وسیله تجهیزات مجاورء شاخ و برگ درختان, لوله‌ها و غیره به کمترین میزان خود برسد. * سیستم باید به گونه‌ای طراحی شود که با مقررات ساختمان و تأسیسات الکتریکی آن مطابقت داشته باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری * سیستم باید به گونه‌ای طراحی شود که تلفات انرژی در سیم‌هاء فیوزهاء سوئیچ‌ها و غیره به کمترین مقدار برسد. * _طراحی باید به گونه‌ای باشد که نیاز اتصالات بین شبکه محلی را برآورده نماید. علاوه بر اصول اولیه فوق. لازم است پیش از شروع طراحی سیستم فتوولتاییک. بررسی و مطالعه در زمینه محل موارد زیر را بررسی و تعیین نماید [۱۶]: ۱ ارزیابی ایمنی حرفه‌ای و سلامتی کار در حین کارکردن در محل مورد نظر. ۲ ارزیابی میزان دسترسی به نور خورشید در محل مورد نظر. ۹9 بررسی فضای نصب آرایه‌ها و امکان نصب آرایه‌ها بر روی و تعیین کلیات نحوه نصب آرایه‌ها. ۷ . بررسی لزوم نمایش گرهای کنترل کننده پانل و محل نصب آن. در طراحی سیستم فتوولتاییک مانند دیگر طراحی‌ها (طراحی نیروگاه‌های سنتی. پست و غیره) اصول کلی طراحی شرایط. بر روی خروجی واحد تاثیر می‌گذارند که مانند انواع دیگر طراحی‌هاء این شرایط جدید به صورت ضریب‌هایی تعریف شده و مبزان خروجی را کم و یا زیاد می‌کنند. برای مثال افزایش دما یک عامل کاهنده در توان تولیدی سیستم‌های فتوولتاییک محسوب می‌شود که به صورت یک صریب در روند طراحی اعمال می‌شود. در ادامه سعی شده تا کلیت طراحی یک سیستم فتوولتاییک ارائه و تاثیر عوامل خارجی مانند: دما و غیره در روند طراحی بیان و چگونگی ۳-۲- روند کلی طراحی سیستم‌های فتوولتابپیک در این بخش مراحل کلی طراحی سیستم‌های فتوولتاییک ارائه می‌شود. سیستم‌های فتوولتاییک به دو صورت متصل به شبکه و مستقل از شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند. اصول طراحی هر دو نوع با هم یکسان است؛ با این تفاوت که -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فنوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۳ و بارهای متصل به این سیستم‌هاء امکان تغذیه از طریق شبکه برق را نیز دارا هستند و امکان ارسال توان به شبکه برق از طریق این سیستم‌ها وجود دارد. اما سیستم‌های فتوولتاییک مجزا از شبکه می‌بایست به تنهایی تمام بار مصرفی محلی را برای طراحی می‌توان راهبردهای مختلفی را مدنظر قرار داد. به عنوان مثال اگر بخواهیم یک سیستم فتوولتایییک متصل به شبکه را طراحی کنیم می‌بایست تعیین کنیم که هدف تأمین تمام بار مصرفی محلی و یا بخشی از آن. توسط سیستم فتوولتاییک است و یا اینکه در کنار سیستم فتوولتاییک. باتری وجود دارد و یا خیر. اگر هدف تأمین تمامی بار مصرفی باشد آنگاه ظرفیت سیستم فتوولتاییک باید بگونه‌ای باشد که قادر به تأمین بار مصرفی باشد. در این حالت اگر تولید سیستم فتوولتاییک بیشتر از مقدار بار مصرفی باشد می‌تواند مازاد تولید را به شبکه تزریق کند. اگر هدف تأمین بخشی از بار مصرفی باشد آنگاه باید ظرفیت سیستم فتوولتاییک بگونه‌ای باشد که اگر شبکه سراسری قطع شدء سیستم فتوولتاییک بتواند به تنهایی حداقل بارهای مهم و ضروری غیر قابل قطع را تأمین نماید. اگر هدف طراحی سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه باشد آنگاه ظرفیتش باید بگونه‌ای باشد که تمامی بار مصرفی را تأمین کند. همجنین در تمامی حالات. امکان دارد که سیستم ذخیره‌ساز باتری در کنار آرایه‌های فتوولتاییک وجود داشته باشد که خود می‌تواند راهبرد طراحی را تغییر دهد. بدین گونه که درصدی از بار توسط آرایه‌های فتوولتاییک و بقیه‌ی آن توسط باتری تأمین شود و یا اینکه آرایه‌های فتوولتاییک ظرفیت تأمین تمام بار مصرفی را داشته و باتری به عنوان یک منبع رزرو جهمت شرایط اضطراری مورد استفاده قرار بگیرد.بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که برای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک راهبرد. اهداف و روندهای مختلفی درنظر گرفت که اصول همه‌ی آن‌ها یکسان است و فقط در جزئیاتی مانند: مقدار توان تولیدی سیستم فتوولتاییک. امکان حضور باتری. ظرفیت باتری و غیره متفاوت هستند. در شکل (۱-۲) روند کلی طراحی یک همانگونه که در شکل (۱-۲) مشاهده می‌شود. مرحله ابتدایی در طراحی سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه. مصرف‌کننده نیز با توجه به این معیار تعیین می‌شود. معمولاً طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با توجه به یکی از سه معیار کلی که در شکل (۲-۲) آمده است. انجام می‌گیرد [۱۷]. پس از تعیین معیار طراحی سیستم فتوولتاییک. اطلاعات مورد نیاز با توجه به معیار طراحی آماده می‌گردند. با توجه به معیارهای کلی طراحی که در شکل (۲-۲) ارائه گردیده است. مشخص می‌شود که این معیارها عمدتاً بر روی مرحله انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک تاثیر گذارند و با توجه به اینکه چه معیاری برای طراحی انتخاب شده باشد. نحوه انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک متفاوت خواهد بود ولی روند سایر مراحلی که پس از انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک در شکل (۱-۲) آمده‌اند. تغفییری -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم و کاربری تعیین معیار اصلی طراحی آماده سازی اطلاعات موردنیاز با توجه به معیار و هدف طراحی طراحی باتری (در صورت وجود) طراحی کنترل کننده شارژ (در صورت وجود باتری) تعبین سطح مقطع و نوع کابل های اتصالات با هدف کمینه کردن تلفات معیار طراحی سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه طراحی به منظور تأمین مصرف طراحی با توجه به میزان فضای طراحی با توجه به بودجه موجود انرژی سالانه موجود برای نصب شکل (۲-۲): معیارهای کلی طراحی سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه در ادامه مراحل کلی لازم برای انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک به ازای هر یک از معیارهای انتخاب‌شده ارائه می‌گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با توجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۵ الف - طراحی سیستم فتوولتاییک به منظور تامین مصرف انرژی سالانه شکل (۳-۲): مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک با معیار تامین انرژی مصرفی سالانه ب- طراحی سیستم فتوولتاییک با توجه به میزان فضای موجود شکل (۴-۲): مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک با معیار طراحی بر اساس میزان فضای موجود -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری ج - طراحی سیستم فتوولتاییک با توجه به بودجه موجود تعیین ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک تعیین میزان آنرژی خروجی آرایه فتوولتاییک تعیین مقدار آنرژی تحویلی به شبکه شکل (۵-۲): مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک با معیار طراحی بر اساس بودجه موجود در این بخش مراحل طراحی مانند بخش‌های قبل است با این تفاوت که محاسبات بر اساس میزان بودجه انجام می‌گردد. تشریح این قسمت در بند ۳-۳-۲ آمده است. ۳-۲- طراحی سیستم فتوولتاییک برای یک منزل مسکونی در این قسمت مراحل طراحی سیستم فتوولتاییک با اجرا بر روی یک سیستم نمونه تشریح می‌شود. فرض می‌شود سیستم فتوولتاییک برای تغذیه انرژی الکتریکی مورد نیاز در یک ساختمان مسکونی طراحی شود. به منظور برآورد مصرف انرژی الکتریکی یک واحد مسکونی نمونه, از جدول (۱-۲) که توان متوسط مصرفی سالیانه لوازم خانگی در آن ارائه شده استفاده گردیده شده است. اطلاعات مندرج در این جدول بر اساس میزان مصرف متوسط سالیانه لوازم خانگی معمول متعلق به یک واحد مسکونی دو اتاق خوابه به مساحت تقریبی ۱۳۰ مترمربع در شرق یا جنوب شهر تهران است. جدول (۱-۲): جدول میزان متوسط مصرف لوازم خانگی یا ساختمان مسکونی ردیف نام وسیله متوسط توان مصرفی لحظه‌ای اطلاعات مصرف (وات) ساعت مصرف وات ساعت کیلووات ساعت ۱ لامپ ۷۰ ۲ ۸۴۰ ۸۴ ۲ هواکش ۳۵ ۸ ۳۸ ۳۸ ۳ یخچال ۱۰۰ ۲۴ ۳۱۴۰۰ ۳۴ ۴ فریزر ۱۵۰ ۳۴ ۳۶۰ ۳/۶ ۵ تلویزیون 40 ۳10 ] ۳.۰ ۱۰ ۳ ۲ ۶ کولر آبی ۳۰ ۱۰ رده ۵۳ ۷ ماشین لباسشویی ۱۵۰ ۱ ۱۵۰ ۵ ۸ اتوی بره ۳۲۰۰ ۱ ۳۲۰۰ ۲ ۹ سایر (متوسط) ۱۳۰ ۴ ۵۰ ۵۶ جمع متوسط انرژی مصرفی روزانه بر حسب کیلووات ساعت ۳۱۳۵۲ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و افلیم ۳۷ ۱-۳-۲- مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان انرژی سالانه مورد نیاز گام اول: تعیین میزان مصرف متوسط سالانه انرژی که بر اساس آخرین فیش‌های برق مصرفی توسط مشتری تعیین می‌شود. حداقل لازم است که میزان مصرف در ۱۲ ماه گذشته مورد بررسی قرار گیرد و در صورت امکان. میزان مصرف انرژی در چند سال آخیر نیز بررسی شود. در صورتی که خود مشتری فیش‌های مربوطه را ندارد لازم است که از اداره برق مربوطه اطلاعات مورد نیاز حاصل شود. از این داده‌ها برای برآورد میزان مصرف انرژی سالانه استفاده می‌شود. گام دوم: تغییرات مصرف لحاظ شود؛ اگر پیشنهاداتی برای انجام تغییرات در جهت بهبود بهره‌وری مصرف اآنرژی برای مصرف‌کننده وجود دارد. این تغییرات صورت گیرد و میزان تأثیر آن‌ها بر کاهش مصرف انرژی سالانه در نظر گرفته شود. همجنین لازم است که بارهای اضافی که در آینده به سیستم اضافه خواهد شد. لحاظ گردد. گام سوم: برآورد میانگین مصرف سالانه انرژی که بر اساس داده‌های حاصل در گام ۱و ۲ صورت می‌گیردو با استفاده از میانگین مصرف سالانه انرژی, طراحی انجام می‌شود. گام چهارم: تعیین اندازه آرایه‌ها این مرحله اساسی‌ترین بخش طراحی را تشکیل می‌دهد. برای تحقق انجام این مرحله باید جزئیاتی که در ادامه تشریح می‌گردد. به دقت رعایت گردد. در ابتدای امر لازم است به موارد زیر توجه شود: - بازده مبدل. - تلفات سیستم (برای مثال: میزان تلفات در کابل‌ها). - میزان تابش خورشید در زاویه تابشی و جهت‌گیری مورد نظر. - خطاهای (تلورانس‌های) شرکت سازنده ماژول‌ها. - اثرات دما. - اثر آلودگی بر ماژول‌ها: اطلاعات میزان تابش خورشید در دفترچه مشخصات فنی ارائه‌شده از سوی سازمان آنرژی‌های نو ایران (سانا) در مرجع [۱] موجود است. نکته قابل ذکر این است که در زمینه شدت تابش معیاری موسوم به ‎"۳٩[[‏ تعریف شده است که برابر با تعداد ساعاتی است که در آن میزان انرژی تابش خورشید برابر یک "۷۷1/۳7 می‌باشد. اطلاعات این شاخص برای کشور ایران در مرجع [۱] آمده است. ٩0۳۵۳ ۶5‏ ۳2 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری ِ محاسبه میزان انرژی روزانه مورد نیاز از آرایه‌های فتوولتا بیک: لازم است به این نکته توجه شود که بخاطر بازده مبدل و تلفات. میزان انرژی روزانه دریافتی از آرایه فتوولتاییک باید بیش از میانگین بار روزانه باشد. بازده مبدل را می‌توان از کارخانه سازنده دریافت کرد. معمولاً مبدل‌ها بازده بین ۹۰ تا ۶ درصد دارند. پیشنهاد می‌شود بازده مبدل ‎/۹٩۳۲‏ در نظر گرفته شود. این مقدار با لحاظ کردن بازده تجهیز ]۱۸1۳ که طبق جدول (۱-۲) میزان متوسط مصرف انرژی روزانه برای یک ساختمان مسکونی برابر ۷/۳ ۲۳/۵۲ می‌باشد. با در نظرگرفتن تاثیر تلفات که بیشترین مقدار آن ۵/ فرض می‌شود و لحاظ کردن بازده مبدل ‎/٩۹۳۲(‏ فرض می‌شود)» برای مثال مذکورء میزان آنرژی روزانه مورد نیاز به صورت زیر است: 23.52 ۴۷۷/۵ 0.92 + 0.95 > 26.91 با توجه به مرجع [۱] تهران بطور متوسط دارای میزان متوسط تابش سالانه خورشید(۳571) برابر ۵ ساعت باشد. بنابراین بیشترین انرژی مورد نیاز از آرایه فتوولتاییک به شرح زیر است: 7 5.3862 < ]۲۹ 5 + ۷۸/۵ 26.91 در ادامه باید عواملی را که برروی خروجی سیستم فتوولتاییک تاثیر می‌گذارند مورد بررسی قرار داد و تاثیر آنها را لحاظ نمود. این عوامل عبارتند از: ۱ _خطای خروجی سازنده (,.م؟) : توان خروجی ماژول‌های فتوولتاییک برحسب وات با خطایی تقریباً برابر ۵/ بیان می‌شود که بر اساس دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد برای سلول‌ها است. بنابراین. برای ماژول فتوولتاییک ۲۶۵ واتی. بیشترین میزان کاهش در توان خروجی. حدود ۱۳/۲۵ وات است. ۲ اثر آلودگی‌ها و گرد و خاک(.. ن)): میزان توان خروجی یک ماژول فتوولتاییک ممکن است به دلیل آلودگی‌های موجود بر سطح ماژول. کاهش یابد و این کاهش با فاکتور کاهش در اثر آلودگی هوا محاسبه می‌شود. میزان کاهش در توان ماژول‌ها در اثر آلودگی. بستگی به اقلیم محل نصب آرایه‌ها دارد که در بعضی از مکان‌هاء به دلیل آلودگی هوا (مانند کلان شهرها)» زیاد است. به عنوان مثال, با فرض این که میزان کاهش به دلیل آلودگی در حدود ۵/ است. با توجه به اینکه میزان عملکرد ماژول ۲۶۵ واتی ذکرشده در بند ۱ به خاطر تلرانس به ۲۵۱/۷۵ وات کاهش یافته بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۹ ۳ اثر دما: بر اساس استاندارد ۸54059.2. میانگین دمای سلول داخل ماژول فتوولتاییک را می‌توان بر اساس فرمول زیر تخمین زد: (۱-۲) 5 ۲ ولآ جریا که در آن: 7 : میانگین دمای روزانه موْثر سلول به درجه سانتی گراد. ها : میانگین دما در طول روز (در ماه مورد نظر) به درجه سانتی گراد. ضریب دمای انرژی کمیتی است که نشان می‌دهد به ازای هر یک درجه افزایش دما بالای ۲۵ درجه سانتی گراد. توان تولیدی ماژول فتوولتاییک چقدر افزایش می‌یابد. هم‌اکنون, سه نوع متفاوت ماژول فتوولتاییک در بازار موجود است که دارای ضرایب دمایی مختلف هستند: مازول‌های تک‌کریستال که اغلب دارای ضریب دمایی 7/۳ ۰/۴۵- هستند (یعنی به ازای هر یک درجه افزایش دما بالای ۲۵ درجه سانتی‌گراد. توان خروجی ۰/۴۵/ کاهش می‌یاید). ماژول‌های پلی‌کریستال که اغلب دارای ضریب دمایی ۱*۲ / ۵/*- هستند. * ماژول‌های آمورف که دارای مشخصه دمایی متفاوتی می‌باشند که موجب کاهش ضریب دمایی می‌گردد و ضریب دمایی آن‌ها ۳ ۰۱۳۲ -است. البته. بعضی از ماژول‌های آمورف دارای ضریب دمایی صفر هستند که لازم است این مورد با مراجعه به شرکت سازنده تأیید شود. بنابراین کاهش میزان خروجی آرایه فتوولتاییک در اثر دما به جنس ماژول بکار رفته در آرایه و مقدار متوسط میزان کاهش توان بر اثر دما را می‌توان به صورت زیر محاسبه کرد: (۲-۲) ((می] مرن آ) ۷ )| میا که در آن: ۶ : ضریب کاهش توآأن بر اثر دما 7 مقدار مطلق ضریب دمای آنرژی به ازای هر درجه افزایش از ۲۵ درجه سانتی‌گراد : دمای سلول در شرایط استاندارد آزمون (576) به درجه سانتی‌گراد برای نمونه مورد طراحی, درجه حرارت متوسط محیط برابر ۲۵ درجه سانتی‌گراد و جنس ماژول پلی کریستال در نظر گرفته می‌شود. بدین‌ترتیب میانگین درجه حرارت روزانه سلول فتوولتاییک به صورت زیر محاسبه می‌شود: 50 < 25 + 25 < 25 بمم ] میا -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری بنابراین ضریب کاهش توان بر اثر دما با استفاده از رابطه (۲-۲) بصورت زیر محاسبه می‌شود: 5 > ۱2. 50 -[ 2 م0450 > (25 -50)-| بنابراین توان ماژول فتوولتاییک نمونه مورد استفاده که توان خروجی آن با اعمال عوامل او ۲ از ۲۶۵ وات به ۲۳۹/۲ وات رسیده بود. با اعمال ضریب کاهش توان بر اثر دما به صورت زیر محاسبه می‌شود: 7 5 > ۷۷ 239.2 ۷ 867.50 محاسبه کمترین تعداد برای آرایه‌های فتوولتاییک: تعداد ماژول‌های مورد نیاز در آرایه فتوولتاییک از تقسیم پیک توان مورد نیاز بر میزان توان تولیدی هر ماژول بدست می‌آید. بنابراین برای نمونه مورد طراحی, تعداد ماژول‌های ۲۶۵ وات مورد نیاز بصورت زیر محاسبه می‌شود: 6 < 25.35 ۶ ۷۷ 212.3 ۷۸۷۷ 5.382 بنابراین ۲۶ ماژول, توان موردنیاز را فراهم می‌کند. تعیین آرایش نهایی آرایه‌های فتوولتاییک: آرایه باید با محدوده مجاز ولتاژ مبدل تطابق داشته باشد و بنابراین» آرایش نهایی آرایه به مبدل انتخابی و محدوده مجاز ولتاژ عملکرد آن بستگی دارد. تطبیق‌دادن آرایه با محدوده ولتاژ مبدل: بسیاری از مبدل‌های موجود دارای محدوده مجاز ولتاز کاری هستند. اگر ولتاز آرایه فتوولتاییک خارج از این محدوده بیشترین و کمترین ولتاژ ورودی توسط سازنده مشخص می‌شوند. بیشترین ولتاژه ولتاژی است که در بیش از آن مبدل آسیب می‌بیند. لازم است که ولتاژ خروجی آرایه‌های خورشیدی با ولتاز کاری مبدل تطابق داشته باشد و هرگز به ولتاژ خروجی ماژول مشابه توان خروجی, تحت تأثیر تغییرات دمایی سلول است. سازندگان ماژول‌های فتوولتاییک. ضریب دمایی ولتاژ را ارائه می‌کنند که غالبا به صورت ولت یا میلی‌ولت بر درجه سانتی‌گراد بیان می‌شود. همچنین می‌توان آن را به صورت درصدی از ولتاژ مدار باز ( ,,*۷ ) نیز بیان کرد. برای اطمینان از این که ولتاژ خروجی آرایه. خارج از محدوده ولتاژ داخلی 40 مبدل نیست. بیشترین و کمترین دمای شبانه‌روز برای مکان مورد نظر مورد نیاز است. وقتی که دما حداکثر است. بیشترین ولتاژ خروجی (م(*۷) آرایه نباید هرگز کمتر از کمترین ولتاژ کاری مبدل باشد. لازم به ذکر است که ولتاژ واقعی در ورودی مبدل فقط :۷ آرایه نیست بلکه افت ولتاژ در کابل 16 نیز باید در نظر گرفته شود. 6 )زا00۳۲ 0عم 0 * ۳۵۱۵۲6 ۳0۷۵۲ ۷1۵ * -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم )۳ مشابه رابطه (۲-۲) می‌توان برای کاهش ولتاژ در اثر درجه حرارت نیز رابطه (۳-۲) را نوشت: (۲-۲) [(مه] زاین ]) 7 ۱ مد ۷ 1یا امن تمد ۷ که در آن: م۵ ۷: بیشترین ولتاژ خروجی در دمای موْثر سلول (ولت) ۷ ضریب دمایی ولتاژز (ولت به ازای درجه سانتی‌گراد) با توجه به دمای موثر سلول فتوولتاییک که محاسبه آن در رابطه (۱-۲) آمده است. لازم است که ولتاژ آرایه هرگز کمتر از کمترین مقدار مشخص مبدل نباشد. تعداد ماژول‌ها در هر رشته"( منظور از هر رشته. ترکیب سری ماژول‌هاست) باید به گونه‌ای انتخاب شوند که بیشترین ولتاژ خروجی در صورتی حاصل شود که حداکثر دمای قابل تصور رخ دهد. مثلاً برای کشور ایران که بیشترین دمای ممکن به حدود ۵۰ درجه سانتیگراد می‌رسد. برای این محاسبه باید حداکثر دمایی حدود ۰ درجه سانتیگراد انتخاب شود. به عنوان نمونه فرض کنید کمترین میزآن ولتاژ برای یک مبدل برابر ۱۱۰ ولت باشد و ماژول آنتخابی دارای ۷1۳ برابر ۷ و ضریب ولتاژ ۰/۱۴ ولت بر درجه سانتیگراد باشد. با استفاده از رابطه (۳-۲) می‌توان نوشت: ۷ ((0.14)70-25)-7. 1 موی ۷ با احتساب ۵/ آفت ولتاژء بازای هر ماژول ولتاژی برابر مقدار زیر به مبدل می‌رسد: ۷( ۷)0.95 25.4 این عد برابر با «نمم..:م۷ یعنی حداقل ولتاز ]۲1۲1 مور ورودی به مبدل است. کمترین تعداد ماژول‌های رشته را می‌توان با رابطه زیر تعیین کرد: ۷۷ 0 ۳ ات (۱ ۳۳( [ ۷ 11-0۵۲۹1۳۵۵ اه درس رو زدریسدرن که در آن: «۷: حداقل ولتاژ ورودی مبدل. در نمونه مورد طراحی کمترین ولتاژ مجاز مبدل برابر ۱۱۰ ولت است. برای محاسبه تعداد ماژول‌ها پیشنهاد می‌شود که ۱۰ درصد حاشیه اطمینان در کمترین مقدار مجاز اعمال گردد. برای نمونه مورد طراحی بصورت زیر اعمال می‌شود: وورزسه ۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتر یکی به نفکیک اقلیم و کاربری ۷ [2 .۱1۱0۳1 بدین ترتیب کمترین تعداد ماژول در هر رشته بصورت زیر محاسبه می‌شود: 4 13 .121/24" وس عم سل با گردکردن به سمت بالا تعداد ماژول‌ها در هر رشته برابر ۶ بدست می‌آید. در سردترین دمای ممکن, ولتاژ مدار باز آرایه نباید هرگز بیش از بیشترین ولتاژ مجاز ورودی مبدل باشد. در اینجا از ولتاژ مدار باز (ع۷0) استفاده می‌شود چون این ولناز از ولتارٌ ]1۸/1 بیشتر است. در روشنایی‌های اولیه صبح. دمای سلول به دمای محیط بسیار نزدیک است. زیر خورشید زمان کافی برای گرم کردن ماژول را ندارد. بنابراین از کمترین دمای ساعات روز برای تعیین بیشترین ۷۵۵ باید استفاده کرد که با رابطه زیر که در آن: ۵۰ ۷: ولتاژ مدار باز در کمترین دمای سلول (ولت) ی ۷: ولتاژ مدار باز در شرایط 516 (ولت) ۰ ضریب دمایی ولتاز (۱۷//1۳) کمترین دمای روزانه مورد انتظار (درجه سانتی گراد) برای نمونه مورد طراحی, با فرض اینکه کمترین دمای روزانه برابر صفر در نظر گرفته شود و همچنین ولتاز مدار باز در شرایط )51 برابر ۳۸/۲ ولت باشد. بیشترین ولتاژ مدار باز در کمترین دمای سلول بصورت زیر محاسبه می‌شود: ۷ 4-ر((0-25) 14۳ . 0)-2 .۵386 ۷۵۵ فرض می‌شود که بیشترین ولتاژ مجاز مبدل در نمونه نمورد طراحی برابر ۳۵۰ ولت باشد. بدین ترتیب بیشترین تعداد مازول‌ها در رشته (11۵-06۲-۹1۲1۵[) با رابطه زیر تعیین می‌شود: (۶-۲) 4 تا 9 دایم 9 که در آن: سس ۷۵0: بیشترین ولتاژ اتصال کوتاه. برای نمونه مورد طراحی, بیشترین تعداد ماژول‌ها در رشته بصورت زیر محاسبه می‌شود: 9 .450/41 موی مد با گردکردن به سمت پایین, بیشترین تعداد ماژول‌ها برابر ۱۰ بدست می‌آید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۳ بنابراین در نمونه مورد طراحی, تعداد مازول‌ها در رشته فتوولتابیک فقط می‌تواند ۶ الی ۱۰ تا باشد. از آنجا که تعداد کل ماژول‌های مورد نیاز برابر ۲۵ محاسبه شده است. بنابراین می‌توان سه رشته ‎٩‏ ماژولی را موازی کرد. بدین‌ترتیب با در نظر گرفتن محدوده مجاز کاری مبدل از نقطه نظر ولتاژه می‌توان آرایش نهایی آرایه را تعیین نمود. ۲-۳-۲ مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان فضای موجود گام اول: اندازه‌گیری مساحت فضای موجود برای نصب آرایه فتوولتاییک. ابتدا مساحت مکان مورد نظر برحسب متر مربع اندازه‌گیری می‌شود. در آندازه‌گیری باید قسمتی از سطح در نظر گرفته شود که کمترین سایه را داشته یا در صورت امکان اصلاً سایه نداشته باشد. گام دوم: تعیین بیشترین تعداد ایده‌آل ماژول‌هایی که در مساحت مورد نظر جا می‌شوند. با توجه به مشخصات ابعاد ماژول‌ها که از سوی سازنده ارائه می‌شود. مساحت ماژول‌ها محاسبه و بیشترین تعدادی که می‌توان در مساحت اندازه گیری‌شده در گام قبل جا داد محاسبه می‌شود. در اینجا باید فضای خالی بین ماژول‌ها را در نظر گرفت و به ابعاد ماژول اضافه کرد. بیشترین تعداد ماژول‌هایی که می‌توان نصب کرد برابر است با مساحت موجود (در سقف یا مکان دیگر مورد نظر) تقسیم بر مساحت موثر هر ماژول در طراحی نمونه مورد مطالعه که ماژول ۲۶۵ واتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرض می‌شود مساحت هر ماژول ۳ 65. 1.625۳1 1.019۳ با در نظر گرفتن فاصله ۱۰ میلیمتری بین ماژول‌هاء مساحت بصورت زیر محاسبه می‌شود: ۳ 68. 1.635۳1 1.029۳۳ فرض می‌شود مساحت سقف برای نصب بصورت زیر محاسبه شود: 9763 ر مت طول شکل (۶-۲): اندازه‌گیری طول و عرض مکان نصب آرایه فتوولتاییک -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری گام سوم: تعیین بیشترین تعداد ماژول‌هایی که می‌توان در محل نصب کرد. هر ماژول, دو بعد طول و عرض دارد. ماژول‌ها معمولاً مستطیلی شکل هستند. ماژول‌ها را می‌توان در راستای طول و یا عرض نصب کرد. در هر فضایی, باید نصب ماژول‌ها در دو جهت مذکور بررسی کرد تا بتوان بیشترین تعداد واقصی ماژول‌ها را تعیین کرد. این محاسبات برای طراحی نمونه مورد مطالعه بصورت زیر هستند: حالت الف: نصب عرضی 6 6.8< ۱ 1.029/ 71 5 5.5< ۱ 1.635/ 9 به هر حال, تعداد کل ماژول‌های قابل نصب برابر با ۳۰ می‌باشد. 4 4.28< ۱ 1.635/ 71 هد 8.74- ۱ 029.[/ ۱ 9 در این حالت تعداد کل ماژول‌های قابل نصب برابر ۳۲ تا خواهد بود. بنابراین می‌توان گفت در نمونه مورد مطالعه بیشترین تعداد ماژول‌های قابل نصب برابر ۳۲ عدد بدست می‌آید. گام چهارم: تعیین وضعیت رشته آرایه و در نتیجه تعیین تعداد ماژول‌هایی که بر سقف نصب خواهند شد. همانگونه که در طراحی بند قبل نیز ملاحظه گردید. آرایش نهایی آرایه وابسته به مبدل انتخابی است. پس از انتخاب مبدل و تعیین تعداد ماژول‌های مجاز در هر رشته. تعداد رشته‌های موازی محاسبه می‌شود. گام پنجم: تعیین میزان خروجی آرایه‌های فتوولتاییک میزان متوسط انرژی خروجی که به صورت روزانه از سیستم فتوولتاییک بدست می‌آید را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: (۷-۲) ۷ یا ۷ مگ که میگ که مگ کم ک وتا که در آن: جستا: میزان متوسط انرژی خروجی از آرایه فتوولتاییک (وات‌ساعت). ۰ میزان توان خروجی ماژول در شرایط )51 (وات). فاکتور کاهش در اثر دما (بدون واحد). مسآ فاکتور کاهش در اثر تلرانس سازنده (بدون واحد). بر فاکتور کاهش در اثر آلودگی. تابش در ساعات اوج خورشید برای جهت‌گیری و زاویه برخورد خاص. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فنوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۵ تعداد ماژول‌ها در آرایه. برای نمونه طراحی مورد مطالعه, میزان انرژی روزانه تولیدی بصورت زیر محاسبه می‌شود: 3.462 2-3 2650950875095۷53 گام ششم: تعیین میزان انرژی تحویلی از سامانه فتوولتاییک برای محاسبه انرژی که توسط آرایه فتوولتاییک به شبکه تحویل می‌شود باید اثر بازده مبدل و تلفات را لحاظ نمود. برای این منظور از رابطه (۸-۲) استفاده می‌شود: (۸-۲) أ :11 ۸ ۳ -_ ۳ که در ان: وتا میزان متوسط روزانه انرژی خروجی از سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه برق. تا متوسط انرژی خروجی به صورت روزانه از آرایه فتوولتاییک (وات‌ساعت). بازده مبدل (بدون واحد). مان ضریب تلفات در کابل‌های سیستم (بدون واحد). برای نمونه مورد مطالعه با فرض لحاظ کردن بازده ۹۲ برای مبدل و در نظر گرفتن تلفات برابر ۵/ میزان انرژی 26. ۳0.920.929 33.462 ۳-۳-۲- مراحل انتخاب ظرفیت و ابعاد آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان بودجه این راهبرد طراحی, همانند راهبرد طراحی بر اساس میزان فضای موجود است. با این تفاوت که در اینجاء مقدار بودجه نقش اساسی را دارد و با توجه به مقدار بودجه. اندازه و ظرفیت آرایه‌های فتوولتاییک انتخاب می‌شوند. لذا با توجه به مقدار بودجه ممکن است که نتوان از همه‌ی فضای موجود قابل نصب برای آرایه‌ها استفاده نمود. گام اول: تعیین ابعاد آرایه با توجه به میزان بودجه در این حالت میزان بودجه باید بتواند موارد زیر را تأمین کند: * مبدل. * نصب آرایه. مبدل و کابل‌های مربوطه. قطع‌کننده‌ها و تجهیزات کمکی. * هزینه‌های مربوط به اتصال به شبکه (برای مثال, هزینه بازرسی‌ها و اندازه گیری‌ها). -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری برای تعیین ابعاد نهایی آرایه فتوولتاییک. باید آرایش‌های مختلف سیستم مورد بررسی قرار گیرد و هزینه تجهیزات و نصب آن‌ها برآورد شود تا بتوان سیستم مناسبی را طراحی کرد. گام دوم: تعیین میزان انرژزی خروجی آرایه فتولتاییک همانند حالت طراحی بر اساس فضای موجود. این قسمت قابل انجام است. گام سوم: تعیین میزان انرژی تحویلی به شبکه این مرحله نیز مشابه حالت طراحی بر اساس فضای موجود. قابل انجام است. ۴-۳-۲ - مراحل انتخاب ظرفیت و ابعاد آرایه فتوولتاییک در حالت حضور ذخیره‌ساز فرض می‌شود میزان متوسط آنرژی موردنیاز روزانه طبق مثال مطرح شده برابر ]۲۶/۹۱/۷۷ باشد و سیستم فتوولتاییک با شبکه تبادل انرژی نداشته باشد. بنابراین تمام بار مصرفی باید توسط سیستم فتوولتاییک و باتری تأمین تعیین ظرقیت باتری باید بگونه‌ای انجام شود که علاوه بر پاسخگویی معمول در ساعاتی از شبانه‌روز که تابش خورشید موجود نیست و یا کم است. در صورت وجود شرایط بد آب و هوایی نیز باتری بتواند تامین انرژی را انجام دهد. آمپرساعت کل برای بانک باتری از حاصل ضرب آمپرساعت مورد نیاز در شبانه‌روز در تعداد روزهای ابری به دست می‌آید. ابتدا با استفاده از انرژی مورد نیاز محاسبه‌شده و در نظر گرفتن ولتاژ ۴۸ ولت برای آرایه‌های فتوولتاییک (معمولاً ولتاژ آرایه‌های فتوولتاییک. بسته به نوع سیستم. ۰۱۲ ۲۴ یا ۴۸ ولت می‌باشد)» آمپرساعت بصورت زیر محاسبه می‌شود: 0 560.625-/۷ ۷۷۷۲/48 26.91 با فرض اینکه تعداد روزهای ابری برابر ۳ باشد و در این روزها فقط باتری تأمین کننده‌ی بار مصرفی باشد. خواهیم 560.625 ۷*3 < 1681.75 ۳ معمولاً محدوده ولتاژی که باتری‌ها دشارژ شده ولی هنوز قادر به کار باشند بین ۰/۲ تا ۰/۸ می‌باشد (در این طراحی ۸/*). در طی شارژ و دشارژ بانک باتری, بخشی از آنرژی تلف می‌شود و بنابراین باید انرژی ذخیره‌شده در باتری با لحاظ کردن میزان این تلفات محاسبه شود. این کار با استفاده از یک ضریب تلفات که برحسب درصد بیان می‌شود انجام می‌شود. با فرض اینکه ضریب تلفات باتری ۲۰ درصد و ولتاژ دشارژ آن ۰/۸ باشد. میزان آمپرساعت ذخیره به صورت زیر محاسبه می‌شود: 2522.6125 < 1.2 * (0.8 + 1681.875) خروجی باتری تابع دمای باتری و محیط آن می‌باشد. لذا تغییرات دما (مانند پانل خورشیدی) خروجی بانک باتری را -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فنوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۷ تغییر می‌دهد. برای تاثیر دادن تغییرات دما بر روی خروجی باتری, لازم است امپر ساعت بدست اآمده در ضریبی که از جدول (۲-۲) استخراج می‌شود. ضرب شود. در سیستم نمونه, این عدد برابر ‎۱/۱۹٩‏ انتخاب شده است: 3002.146 < 1.19 * 2522.8125 جدول (۲-۲): ضریب درجه حرارت [۱۸] صریب متوسط درجه حرارت منطقه در زمستان درجه سانتی گراد درجه فارنهایت ۱ ۲۱۳۷ ۸۰ ۱/۹۴ ۳۱/۲ ۷۰ ۱/۱۱ ۱۹/۶ ۶۰ ۱/۱۹ ۱۰ ۵۰ ۱/۳ ۴/۴ ۴۰ ۱/۴ ۱/- ۳۰ ۱/۵۹۹ ۶۷- ۲۰ بعد از محاسبه کل آمپر ساعت لازم برای واحد خورشیدی لازم است تعداد باتری برای ایجاد چنین ظرفیتی محاسبه شود. برای به دست آوردن تعداد باتری‌های موازی, لازم است آمپرساعت کل بر آمپرساعت هر باتری تقسیم می‌گردد. در طراحی نمونه. فرض می‌شود باتری‌های در نظر گرفته شده دارای مشخصه‌ی ۱۰۰۰ آمپرساعت و ۲۴ ولت باشند [۱۹]. در این صورت خواهیم داشت: تعداد باتری‌های موازی 3 5 1000 + 3002.146 ب: تعیین تعداد ماژول‌های فتوولتاییک تعداد ماژول‌های فتوولتاییک باید بگونه‌ای طراحی و محاسبه شوند که هم بتوانند توان مصرفی واحد مسکونی را تامین کنند و هم باتری‌های تعیین‌شده را شارژ کنند. با توجه به ظرفیت باتری‌های تعیین‌شده. باید جریان مورد نیاز برای شارژ باتری با فرض دشارژ کامل باتری محاسبه و انرژی متناظر با آن به مقدار انرژی بار مصرفی افزوده شود تا مقدار انرژی که باید توسط سیستم فتوولتاییک تامین شود. تعیین گردد. ضریب ۱/* به منظور رعایت قید نرخ شارژ شدن باتری است. این ضریب با توجه به مشخصات باتری استفاده شده تغییر می‌کند. 8 0۰1۳1000-300 تیه ۳ ۷۶7.2 24 * ۸۱ 300)-538 34.11 7.2+ 260.91 <ظ۳+[20. 9- ]۳1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای طراحی سبستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری در روابط فوق 1010 آمپرساعت مورد نیاز برای شارژ باتری, ۳۳13 انرژی مورد نیاز برای شارژ باتری و ۳ انرژی کل می‌باشد. بنابراین میزان کل آنرژی که باید توسط سیستم فتوولتاییک تولید شود. برابر ۳۴/۱۱ کیلو وات ساعت است. تعداد ماژول‌های ۲۶۵ وات بصورت زیر محاسبه می‌شود. توجه شود همانطور که در بند ۱-۳-۲ محاسبه گردید توان خروجی یک ماژول ۲۶۵ واتی پس از اعمال تأثیر دماء گرد و خاک و غیره به ۷۷ ۲۱۲/۳ می‌رسد. 2 کج 31.98 - 212.3 +(8115 5 + ۸۷/۸ 34. 11)-۲ در رابطه فوق ‎٩7‏ تعداد ماژول‌های مورد نیاز است. مساحت مورد نیاز جهت نصب این ماژول‌ها با ضرب تعداد ماژول‌ها در مساحت هر ماژول بدست می‌آید. در انتخاب کنترل کننده شارژ باید تعداد روزهای آفتابی بین دو روز ابری (.م1) یا به عبارت دیگرء تعداد روزهایی که. پس از تخلیه باتری‌ها در روزهای ابری» لازم است تا در آن روزها باتری‌ها شارژ شوند درنظر گرفته شود. این زمان با نحوه طراحی کاملاً مرتبط است؛ مثلاً اگر لازم باشد در حداقل زمان ممکن باتری‌ها شارژ شوند. آنگاه جریان کنترل‌کننده شارژ هواشناسی) حداقل تعداد روزهای آفتابی را که بعد از دو روز هوای ابری در آن منطقه رخ داده استخراج نمود. در طراحی مذکور این زمان چهار روز در نظر گرفته شده است. میزان آمپرساعت مورد نیاز برای شارژ باتری‌ها برابر است با مقدار آمپرساعت باتری در روزهای ابری تقسیم بر تعداد روزهای در نظر گرفته شده برای شارژ باتری‌ها به علاوه‌ی نیاز معمول مصرف روزانه (بدون در نظر گرفتن شارژ باتری‌ها). در طراحی نمونه مورد مطالعهء با فرض اینکه .1 برابر ۴ باشد. به‌صورت زیر عمل می‌شود: ٩4( + 3002. 146 < 3752.682 0‏ + 146 .3002) حاصله باید به عدد بالاتر گرد گردد. جریان کنترل‌کننده شارژ ۸ 750.536 5 315.9 < 5 +3752.082 ۵-۳-۲ طراحی مبدل انتخاب مبدل به موارد زیر بستگی دارد: * میزان انرژی خروجی از آرایه. پتانسیل افزایش ابعاد آرایه در آینده. ۹ تطابق محدوده مجاز کاری مبدل با آرایه . -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با توجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۹ استفاده از یک مبدل مرکزی یا چند مبدل (کوچکتر). در بعضی موارد پیشنهاد می‌شود که از چند مبدل"" استفاده شود مزایایی که بر این امر دارد عبارتند از: ۹ اگر آرایه‌ها بر روی تعدادی سقف نصب شده‌اند که این سقف‌ها جهت‌گیری و زاویه تابش مختلف دارند؛ در این صورت بیشترین ولتاژ و جریان‌های خروجی از سقفی به سقف دیگر فرق می‌کند و استفاده از سیستم در صورت استفاده از چند مبدل, هنگام از کار افتادن یکی از آن‌هاء بقیه مبدل‌ها می‌توانند به کار خود ادامه دذهند. * ماژولار بودن سیستم افزایش می‌یابد و امکان گسترش آن فراهم می‌شود. باید در نظر داشت که استفاده از چند مبدل با توان کمتر در مقایسه با یک مبدل با توان بیشترء مستلزم صرف هزینه مبدل‌هایی که در حال حاضر موجود می‌باشند. بر حسب موارد زیر دسته‌بندی می‌شوند: - حداکثر توان 1021 ورودی. - حداکثر جریان 17۳ ورودی. - حداکثر توان خروجی (توان )۸ که می‌توانند برای شبکه فراهم کنند). پس از اینکه ابعاد آرایه بر اساس یکی از معیارهای طراحی تعیین شد (این معیارها شامل تامین میزان انرژی مورد نیاز سالانه» طراحی بر اساس میزان فضای موجود و طراحی بر اساس میزان بودجه موجود می‌باشند که در بندهای قبلی این فصل به آنها پرداخته شد)» بیشترین توان آرایه فتوولتاییک بر اساس رابطه زیر تعیین می‌شود: (۹-۲) بیشترین توان آرایه فتوولتاییک<* تعداد ماژول‌ها در آرایه * توان نامی‌ماژول انتخابی برای نمونه مورد طراحی در بخش ۱-۳-۲ تعداد مازول‌ها برابر ۲۶ و توان نامی‌هر یک از آنها برابر ۲۶۵ وات می‌باشد. بنابراین بیشترین توان آرایه فتوولتاییک بصورت زیر محاسبه می‌شود: ۷ 2605<6.89 260۳ بنابراین کمترین ظرفیت برای مبدل انتخابی برابر با توان فوق خواهد بود. البته لازم به ذکر است که با در نظر گرفتن تاثیرات کاهش توان در اثر تلرانس سازنده آلودگی و دما که در بخش 75-0.769-8 .0.950.950 ۷ 6.890.695.522 ما0 زاب !۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۰ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری بنابراین کمترین مقدار نامی‌توان مبدل می‌تواند برابر ۵/۵۱۲ کیلووات باشد. ۶-۳-۲- طراحی سیم کشی الزامات مورد نیاز برای طراحی کابل و سیم‌کشی سیستم فتوولتاییک به شرح زیر می‌باشد: کابل‌ها باید به گونه‌ای انتخاب شوند که افت کلی ولتاژ در شرایط استاندارد بین آرایه و مبدل کمتر از ۳/ *_لازم است کابل‌ها به‌گونه‌ای انتخاب شوند که در برابر شرایط محیطی, ولتاژ و جریان اعمالی, گرمای ناشی از * بیشترین توان خروجی از یک آرایه فتوولتاییک همواره کمتر از مجموع بیشترین توان‌های خروجی هر یک از ماژول‌ها می‌باشد. این اختلاف به‌دلیل عدم هماهنگی در عملکرد یک ماژول با ماژول کناری آن است که عدم تطابق ماژول‌ها نامیده می‌شود و موجب حداقل ۲/ تلفات در سیستم می‌شود. همچنین, به‌دلیل مقاومت سیم‌ها مقداری از انرژزی هدر می‌رود. باید میزان این تلفات را به حداقل ممکن رساند و کمتر نگه‌داشتن آن‌ها از ۳/ کار دشواری است. فاکتوری که اغلب برای این تلفات در نظر گرفته می‌شود. ۹۵/ با ۵ است [۴]. * لازم است که سیم‌ها و کابل‌ها تا حد ممکن کوتاه انتخاب شوند تا اشتباهات کاهش یابد. در مواردی که لازم است از کابل‌هایی بلند استفاده شود. باید آن‌ها را نام‌گذاری کرد. ٩‏ کابل‌های :۸۲ که مبدل را به مصرف‌کننده وصل می‌کنند باید بزرگ‌تر انتخاب شوند تا افت ولتاژ کاهش یابد» افت ولتاژی در حدود ۱/ پیشنهاد می‌شود. در تأسیسات بزرگ به کابل‌های خیلی بزرگی احتیاج است که تحقق این امر را غیرممکن و غیراقتصادی می‌کند. در این صورت. لازم است که طراح افت ولتاژ را به حداقل ممکن کاهش دهد و افت ولتاژ باید در محدوده پیشنهادی در استاندارد 7671 35 باشد. ۴-۲- طراحی سیستم فتوولتاییک برای یک واحد آموزشی یک واحد آموزشی سه طبقه با مساحت ۶۰۰ مترمربع درنظر گرفته شده است که برای آن یک سیستم فتولتاییک مناسب طراحی شود. در این واحد آموزشی تعداد ۱۴ کلاس, سیستم صوتی تصویری, رایانه. چای‌سازء یخجچال, دستگاه تکثیرء سیستم سرمایشی-گرمایش و مایکروفر وجود دارد. برای تخمین بار فرض گردیده است که این واحد آموزشی به طور متوسط ۸ ساعت فعالیت آموزشی روزانه دارد و مساحت متوسط کلاس‌ها برابر ۵۰ مترمربع است. جدول (۳-۲) مقدار متوسط بار مصرفی این واحد آموزشی را نشان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فنوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۴ تعداد کلاس‌های طبقه اول: ۴ ۰ تعداد کلاس‌های طبقه دوم و سوم: ۵ * در هر طبقه یک آتاق برای استراحت کارکنان و یک سرویس بهداشتی وجود دارد. تعداد لامپ‌های هر کلاس: ۲۰ تا لامپ ۱۸ وات. ۹ تعداد لامپ‌های هر اتاق استراحت کار کنان: ۱۰ تا ۱۸ وات. ۹ تعداد لامپ‌های هر سرویس بهداشتی: ۳ تا ۱۸ وات. در هر کلاس از دو یونیت اسپلیت ۱۳۰۰۰ برای سرمایش و گرمایش استفاده شده است که متوسط جریان مصرفی هر کدام از آنها برابر ۵/۵ آمپر است. ۹ یک تلویزیون 40 لآنع] با توان ۲۰۰ وات و سه بلندگوی ۱۰ وات در ساختمان وجود دارد. (لوازم صوتی و در هر طبقه دو کلاس دارای رایانه و دیتاپروژکتور است. متوسط مصرف رایانه با مانیتور ]ن6] حدود ۴۵۰ وات و متوسط مصرف دیتاپروژکتور (مدل ۱۷13455 0010112 شرکت مادیران) برابر ۲۲۲ وات است. یک دستگاه تکثیر با توان ۱/۵ کیلووات در واحد آموزشی وجود دارد که سرعت تکثیر آن به طور معمول حدود ۰ برگ در دقیقه است. ۹ ابعاد ساختمان به صورت ۱۵۴۰ متر در نظر گرفته شده است و فرض می‌شود که از همه‌ی مساحت می‌توان استفاده نمود. جدول (۳-۲): جدول میزان متوسط مصرف روزانه یک واحد آموزشی ردیف نام وسیله متوسط توان مصرفی لحظه‌ای اطلاعات مصرف (وات) ساعت مصرف وات‌ساعت کیلووات ساعت ۱ لامپ (کلاس+ اتاق‌های ۵۷۲ ۸ ۴۹۶ ۴۹۶ دیگر) ۲ سیستم سرمایش - ۴۱۴۰ ۵ ۳۳۵۰ ۳۹/۷ گرمایش ۳ بخچال ۱۰۰ ۲۴ ۲۴۰ ۳/۴ ۳ جای‌ساز ۱۵۰ ۲ ۳۰ ۳ ۵ | تجهیزات صوتی تصویری ۳۳۰ ۲ ۴۶۰ ۳۶ ۶ رایانه و صفحه نمایش ۴۹۸ ۴ ۱۳۳۹۲ واخره ۱ ۷ دستگاه تکثیر ۱۵۰ ۳۳ ۵۰ 1۵ ۸ مایکروفر ۱:۰ ۱ ۱:۰ ۱ ۹ سابر مصارف ۳۹۹۰ ۵ ۱۵۰ 1۱۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری جمع انرژی مصرفی روزانه بر حسب کیلووات ساعت ۳۹/۹۳۸ ۱-۴-۲ طراحی بر اساس میزان متوسط انرژی سالانه مورد نیاز نظرگرفتن تاثیر تلفات که بیشترین مقدار آن ۵/ فرض می‌شود و لحاظ کردن بازده مبدل (7۹۲ فرض می‌شود)» برای مثال مذکورء میزان انرژی روزانه مورد نیاز به صورت زیر است: 33 > 0.95 + 0.92 + ۷۷/۵ 289.938 با توجه به مرجع [۱] تهران به طور متوسط دارای میزان متوسط تابش سالانه خورشید (۳5[1) برابر ۵ ساعت باشد. بنابراین بیشترین انرژی مورد نیاز از آرایه فتوولتاییک به شرح زیر است: ۳۹٩([ - 66.347 ۷۷‏ 5 +۳۷۷۲ 331.737 از ماژول‌هایی که در بند ۱-۳-۲ معرفی شده است استفاده می‌نماییم. 3 5[ 312.5 ۷۷-۶ 212.3 7+ ۷۷ 66۵347 بنابراین ۳۱۳ ماژول, توان موردنیاز را فراهم می‌کند. طبق توضیحات داده شده در بند ۱-۳-۲ می‌بایست در هر شته. ۶ الی ۱۰ ماژول انتخاب شده با هم سری شود تا ولتاز مورد نیاز تولید شود. از آنجایی که تعداد ۳۱۳ ماژول موردنیاز است لذا می‌توان از ۳۵ ردیف ‎٩‏ تایی استفاده نمود. ن ۳-۳-۲ طراحی بر اساس میزان فضای موجود در طراحی نمونه مورد مطالعه که ماژول ۲۶۵ واتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرض می‌شود مساحت هر ماژول بصورت زیر محاسبه شود: 65. 1.625۳1 1.019۳۳ با در نظر گرفتن فاصله ۱۰ میلیمتری بین ماژول‌هاء. مساحت بصورت زیر محاسبه می‌شود: تم 68. 1.635۳1 1.029۳۳ هر ماژول, دو بعد طول و عرض دارد. ماژول‌ها معمولاً مستطیلی شکل هستند. ماژول‌ها را می‌توان در راستای طول و یا عرض نصب کرد. در هر فضایی, باید نصب ماژول‌ها در دو جهت مذکور بررسی کرد تا بتوان بیشترین تعداد واقعصی ماژول‌ها را تعیین کرد. این محاسبات برای طراحی نمونه مورد مطالعه بصورت زیر هستند: حالت الف: نصب عرضی ۱5 ۱/1 .029 3-1 4.57 4 40 /1.635 24.46 4 به هر حال, تعداد کل ماژول‌های قابل نصب برابر با ۲۳۶ می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فتوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و افلیم ۳۳ 9 7 [.9< ۱ 635. ۱/1 ۱5 68 36.67 1.029[/ 40 در این حالت تعداد کل ماژول‌های قابل نصب برابر ۳۴۲ تا خواهد بود. بنابراین می‌توان گفت در نمونه مورد مطالعه بیشترین تعداد ماژول‌های قابل نصب برابر ۳۴۲ عدد بدست می‌آید. همانگونه که در طراحی برای ساختمان مسکونی ملاحظه گردید. آرایش نهایی آرایه وابسته به مبدل انتخابی است. پس از انتخاب مبدل و تعیین تعداد ماژول‌های مجاز در هر رشته. تعداد رشته‌های موازی محاسبه می‌شود. میزان متوسط انرزژی خروجی که به صورت روزانه از سیستم فتوولتاییک بدست می‌آید را می‌توان با استفاده از رابطه (۷-۲) محاسبه کرد. لذا برای نمونه طراحی مورد مطالعه. میزأن انرژی روزانه تولیدی بصورت زیر محاسبه می‌شود: 27.5 75۳0955۳342-3 0.8 265095۳ در نهایت برای نمونه مورد مطالعه با فرض لحاظ کردن بازده ۹۲ برای مبدل و در نظر گرفتن تلفات برابر ۵/ میزان 5-266.235 327.50.927۳09 ۳-۴-۲ مراحل انتخاب ظرفیت و ابعاد آرایه فتوولتاییک در حالت حضور ذخیره‌ساز فرض می‌شود میزان آنرژی موردنیاز روزانه طبق مثال مطرح شده برابر ۷۷۳ ۳۳۱/۷۳۷ باشد و سیستم فتوولتاییک با شبکه تبادل انرژی نداشته باشد. بنابراین تمام بار مصرفی باید توسط سیستم فتوولتاییک و باتری تأمین شود. ابتدا با استفاده از انرژی مورد نیاز محاسبه‌شده و در نظر گرفتن ولتاژ ۴۸ ولت برای آرایه‌های فتوولتاییک (معمولاً ولتاژ آرایه‌های فتوولتاییک. بسته به نوع سیستم. ۰۱۲ ۲۴ یا ۴۸ ولت می‌باشد)» آمپرساعت بصورت زیر محاسبه می‌شود: 0 2. ۷۷-6911 ۳۷/۲/48 331.737 با فرض اینکه تعداد روزهای ابری برابر ۳ باشد و در این روزها فقط باتری تأمین کننده‌ی بار مصرفی باشد. خواهیم 0 20734 < 3 * 1۱.3 [69 با فرض اینکه ضریب تلفات باتری ۲۰ درصد و ولتاژ دشارژ آن ۰/۸ باشد. میزان آمپرساعت ذخیره به صورت زیر محاسبه می‌شود: 0 31101 > ۱.2 * (0.8 +20734) با استفاده از جدول (۲-۲) ضریب تاثیر دما در سیستم نمونه. برابر ‎۱/۱۹٩‏ انتخاب شده است: 0 37010 < 1.19 * [3110 بعد از محاسبه کل آمپر ساعت لازم برای واحد خورشیدی لازم است تعداد باتری برای ایجاد چنین ظرفیتی محاسبه -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم و کاربری شود. برای به دست آوردن تعداد باتری‌های موازی, لازم است آمپرساعت کل بر آمپرساعت هر باتری تقسیم می‌گردد. در طراحی نمونه. فرض می‌شود باتری‌های در نظر گرفته شده دارای مشخصه‌ی ۱۰۰۰ آمپرساعت و ۲۴ ولت باشند [۱۹]. در این صورت خواهیم داشت: تعداد باتری‌های موازی 37 5 1000 + 37010 تعداد مازول‌های فتوولتاییک باید بگونه‌ای طراحی و محاسبه شوند که هم بتوانند توان مصرفی واحد آموزشی را تامین کنند و هم باتری‌های تعیین‌شده را شارژ کنند. با توجه به ظرفیت باتری‌های تعیین‌شده. باید جریان مورد نیاز برای شارژ باتری با فرض دشارژ کامل باتری محاسبه و انرژی متناظر با آن به مقدار انرژی بار مصرفی افزوده شود تا مقدار انرژی که باید توسط سیستم فتوولتاییک تامین شود. تعیین گردد. ضریب ۰/۱ به منظور رعایت قید نرخ شارژ شدن باتری است. این ضریب با توجه به مشخصات باتری استفاده شده تغییر می‌کند. ۷-886 24 * (ا۸ 3700)-۳۳ ۳1 -33[.73 7+۳ 331.737 +8607 ۳ در روابط فوق 217[ آمپرساعت مورد نیاز برای شارژ باتری» ]۳ آنرژی مورد نیاز برای شارژ باتری و ۳7 انرژزی کل می‌باشد. بنابراین میزان کل آنرژی که باید توسط سیستم فتوولتاییک تولید شود. برابر ۴۲۰/۵۳۷ کیلووات ساعت است. تیداد ماژول‌های ۲۶۵ وات بصورت زیر محاسبه می‌شود. توجه شود همانطور که در بند ۱-۳-۲ محاسبه گردید توان خروجی یک ماژول ۲۶۵ واتی پس از اعمال تأثیر دماء گردوخاک و غیره به /۷ ۲۱۲/۳ می‌رسد. 71 5 396.17 < 212.3 +(5] ]5۳ + ۳۷/۳ 420.537)-۲ در رابطه فوق ۲۲ تعداد ماژول‌های مورد نیاز است. مساحت مورد نیاز جهت نصب این ماژول‌ها با ضرب تعداد ماژول‌ها در مساحت هر ماژول بدست می‌آید. این تعداد ماژول بدست آمده از تعداد حداکثر قابل نصب بر روی مساحت موجود بیش‌تر است. لذا در این حالت میزان آمپرساعت مورد نیاز برای شارژ باتری‌ها برابر است با مقدار آمپرساعت باتری در روزهای ابری تقسیم بر تعداد روزهای در نظر گرفته شده برای شارژ باتری‌ها به علاوه‌ی نیاز معمول مصرف روزانه (بدون در نظر گرفتن شارژ باتری‌ها). در طراحی نمونه مورد مطالعه. با فرض اینکه .1 برابر ۴ باشد. به‌صورت زیر عمل می‌شود: 0 36876 < [10 31 +(4 + |[3110) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - طراحی سیستم‌های فنوولتاییک با نوجه به مشخصات کاربری و اقلیم ۳۵ حاصله باید به عدد بالاتر گرد گردد. جریان کنترل‌کننده شارژ ۸ 773 72 7752.2 < 5 +38876 برای نمونه مورد طراحی در بخش ۱-۴-۲ تعداد ماژول‌ها برابر ۳۱۳ و توان نامی‌هر یک از آنها برابر ۲۶۵ وات می‌باشد. بنابراین بیشترین توان آرایه فتوولتاییک بصورت زیر محاسبه می‌شود: ۷ 313۳265-82.945 بنابراین کمترین ظرفیت برای مبدل انتخابی برابر با توان فوق خواهد بود. البته لازم به ذکر است که با در نظر گرفتن تاثیرات کاهش توان در اثر تلرانس سازنده, آلودگی و دما که در بخش ۱-۳-۲ مفصلاً تشریح شد. بیشترین توان آرایه به صورت زیر تغییر خواهد کرد. 0.950.950.8۵8 75-0. 769-08 62.945 0.8-66.356 ۷۷ مرحله دیگری که در طراحی مبدل لازم است. تطبیق محدوده مجاز کاری مبدل با ولتاژ خروجی آرایه است که با توجه به مشخصات مبدل باید انجام شود. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ سیستم‌های فتوولتاییک -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم-راهنمای تیپ نصب سیستم‌های فتوولناپیک ۴۳۹ مقدمه نصب سیستم‌های فتوولتاییک معرفی و بررسی می‌شود. ۱-۳- نصب آرایه‌های خورشیدی آرایه‌های خورشیدی برروی پایه‌هایی نصب می‌شوند که در راستای زاویه مشخصی تنظیم می‌شوند. در برخی موارد برای کسب توان بیشتر از ردیاب‌های خوشیدی نیز استفاده می‌شود که تک‌محوره و یا دو محوره هستند. اما عموماً آرایه‌های خورشیدی به صورت ثابت نصب می‌شوند. برای نصب آرایه‌های خورشیدی برروی منازل و محل‌های تجاری می‌توان به چندین صورت عمل نمود. برخی از (شیروانی) هستند. در اینگونه از ساختمان‌ها آرایه‌ها مستقیماً برروی سقف و به موازات آن نصب می‌شوند. نکته‌ای که باید در این حالت مد نظر داشت این است که فاصله آرایه خورشیدی تا سقف حداقل ۱۰ سانتی‌متر باشد. این فاصله برای گردش هوا و خنک شدن آرایه خورشیدی است. همانگونه که در شکل (۱-۳) مشخص است آرایه‌ها برروی بام و به موازات آن نصب شده اند و تنها چندین سانتی‌متر ۲ وا وه ۱ مس مت هر یا ان تاک یخ ۰ ِ ِ ی اْ ۰ 8 : پم زو مت ۹ ا ً سا ما سم اد وم ۰ ی -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۰ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم و کاربری در صورتیکه بام به صورت ساده (سقف صاف) باشد. می‌توان همانطور که در شکل (۲-۳) نشان داده شده است. با استفاده از سازه نگه‌دارنده آرایه‌های خورشیدی را بر روی بام و در زاویه مناسب نصب نمود. نکته مهمی که در این حالت باید به آن توجه نمود این است ضلع پایینی آرایه خورشیدی که برروی ساختمان قرار می‌گیرد مستقیماً روی بام قرار البته می‌توان برای ساختمان‌هایی که در حال ساخت هستند از پانل‌های خورشیدی به عنوان نمای ساختمان استفاده کرد [۱۳]. در این صورت صرفه جویی در هزینه ساخت ساختمان صورت می‌گیرد که توجیه اقتصادی استفاده از نیروگاه ساختمان" از آن استفاده شده است در شکل (۳-۳) نشان داده شده است. همانگونه که در شکل (۳-۳) دیده می‌شود در شکل (۴-۳) نشان داده شده است. همجنین می‌توان از پانل‌های فتوولتاییک به عنوان سایه‌بان. نرده بالکن و یا سقف نورگیر در ساختمان استفاده نمود که نمونه‌هایی از آنها در شکل‌های (۵-۳) الی (۷-۳) آمده است. َ 2 تم ‌ِ س ۹ ار ی دمزه) ۳0۵10۷۵ 100 02| -م ال از ۶ -------- صفحهٔ بعد -------- 5یا یت نگ ی و رک ان ی اش دس سس اس ی اس حهمه, ۳ ۹ ۰ 1:۳ > رو ۹ ۹ 4 ر 1 پ ۱ سا 2 ۳ : ۳ صَ جات ۲ ۴ ی سک 1 ۳ ۰ اس ی ۳ دی مه ۰ 4 یس ۰ ۹ ۰ ۰ ی مها مر ۱*۰ 7 ۱ از س‌ .ی م3۳ 5 ۰ ۸ ۰ / مر ور ۰ | ۳۲ ِ ۹ اس ۳ ۱ م ها اس ار ۵ رن کی : ۳ 27/۱ ,/ ل ۹ ۳ م ۳3 ۲ بت اس ۱ 9 زر 7 ,وه ۹ . ۳ ۱ * کر نی چم ۲ ۳ ۹ ۹ ۳ ۰ 1 ل ۹1 ۶ ۹۷۵و ۹ + - ۰ نکن هک دک هآ سس "و۱۵ مگ س شکل (۳-۳): نمونه‌ای از نصب آرایه‌های فتوولتاییک در نمای ساختمان ی ۲ ۹ ۲ ۹۲ ۲ ۲ 1 ار 7 کی و وت .۹ ی ۳ سر 0 وی ی سس چا «ت ۹ ۱ ۸1 هه ۱۳ یز شپت 1 ۳ ی ۱ چ :7 و نیچ ۹ ۱ ۳ هه دی ی ۱ ۱ ۱ : 2 ۲ ۳ 1 ی سیم چ مر رن من یم ۳۹ ۹ ۲ ۷ : ْ 1 را : ۹ 9 تست ها ده 0 ۳ ریت ها 1 ۹ ۹ 1 1 ۱ 2 ۱ 1 ظ 9 ۳ پل که" ی 1 «دم ۶ رو کر سیک مت مکی ِ مس شکل (۴-۲۳): نمونه‌ای از نصب آرایه‌های فتوولتاییک در بخش‌هایی از نمای ساختمان 220 و 2 0 2 0 « ری ۵ 2 5 مرک ٩!‏ که ۴ : ۵ ار دون ۳۹ مت رک رتم ۱ وحم رد۶ که ۱ 0ص فص نی کحم نی ۵ هم ی لا شک کت سکن تس ۳ هت هک » سص و تک ص رو ری هیک هو وتو کچ نم مک 0 هو تیگ هک جح قح حیحص ۱ وی تیصو > د خی یکی ۳ هد ۱ سس و و منم موجن . کی کیی جج من هه گ تچه ی ی ۱ ۱ حم عم تم جک ۱۳-۰ | رس 7 حول ۱1 ۳۹ ۲ سس زد س ۱ کر -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری شکل (۷-۳): نصب آرایه‌های فتوولتاییک به عنوان سایه‌بان همچنین می‌توان آرایه‌های فتوولتاییک را بر روی زمین هم نصب کرد. سیستم‌های فتوولتاییک نصب شده بر زمین., بر زمین پیچ می‌شوند و با کمک قاب‌هایی نگهداری می‌شوند. این‌گونه سیستم‌ها را می‌توان بر روی تپه‌ها نصب کرد. برای ثبات بیشتر و همچنین فراهم‌سازی منظره دید بهترء باید تلاش شود که تا حد امکان. سیستم نزدیک به زمین نصب گردد و اجازه زه‌کشی کافی نیز فراهم شود و همچنین, گیاهان نباید موجب شوند که آرایه‌ها در سایه قرار بگیرند [۸]. پارامترهای مهمی که در هنگام نصب آرایه‌ها بر سقف باید در نظر گرفت. عبارتند از [۲۰]: براکت‌های نگهدارنده: در نصب پانل‌های فتوولتاییک باید توجه خاصی به ساختار سقف و درزبندی منفذهای سقف داشت. معمولاً برای هر ۱۰۰ وات از پانل‌های فتوولتاییک از یک براکت نگهدارنده استفاده می‌شود. * وزن سیستم‌های فتوولتاییک: در مورد ساختمان‌های قدیمی. باید به ساختار سقف توجه زیادی گردد. لازم است بررسی شود که آیا سقف می‌تواند وزن سیستم فتوولتاییک را تحمل کند و یا لازم است تقویت گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم-راهنمای نیپ نصب سیستم‌های فتوولناپیک ۵۳ * پانل‌های نصب شده بر بام‌های شیب‌دار را باید در طراحی سازه بام در نظر گرفت. ۹ جیدمان پانل‌ها و تعداد آرایه‌ها باید متناسب با شکل و ابعاد سقف باشد. در صورت امکان. لازم است که کل سقف با آرایه‌های فتوولتاییک پوشیده شود و در صورت عدم امکان لازم است که آرایه‌ها را به شکل مستطیلی منظم چید و یا از پانل‌های با اشکال معمول متناسب با شکل سقف استفاده کرد. ۰ باید توجه شود که دریچه‌ها و پنجره‌های موجود بر روی سقف با آرایه فتوولتاییک تداخل نداشته باشند. در سازه نگه‌دارنده که پانل‌ها برروی آنها نصب می‌شوند باید به دو نکته اساسی توجه کرد: سازه باید علاوه بر قابلیت تحمل وزن آرایه خورشیدی,» تحمل نیروی ناشی از وزش باد.ء زلزله و یج را نیز داشته باشد. بنابراین برای طراحی یک سازه مناسب ابتدا باید اطلاعات هواشناسی شامل قطر یخ و میزان وزش باد را بدست آورد و نیروی ناشی از آنها را تخمین زد و سپس بر اساس آن سازه مناسب را طراحی نمود. جنس سازه باید مناسب با شرایط محیطی و آب و هوایی باشد. برای این منظور وابسته به شرایط محیطی از مواد مختلفی استفاده می‌شود که در ذیل به این مواد و خواص آن‌ها اشاره شده است [۲۰]. * آلومینیوم: سبک. محکم و مقاوم در برابر پوسیدگی, راحت برای کار کردن» جوشکاری مشکل. * آهن نبشی: راحت برای کارکردن, جوشکاری مشکل, در صورتیکه از آهن گالوانیزه استفاده شود در برابر پوسیدگی مقاوم است در غیر این صورت براحتی زنگ می‌زند. مرطوب و نمکی. *‏ چوب: ارزانکارکردن راحت و قابلیت دسترسی آسان, نامناسب برای محیط‌های مرطوب. برای افزایش نکته بسیار مهم که در اینجا باید به آن اشاره نمود. این است که تمام اتصالات پیچ و مهره استفاده‌شده در سازه و سایر قسمت‌ها باید از جنس استیل ضد زنگ باشد [۱۳].همانگونه که در شکل (۸-۲) دیده می‌شود.ء پیچ‌ها دچار فرسودگی شده‌اند که این می‌تواند باعث سست‌شدن سازه و در نهایت منجر به سیب دیدن آرایه خورشیدی شود. ۲-۳- ملاحظات سیم‌کشی سیستم‌های فتوولتاییک در مورد هادی‌ها و یا سیم‌های رابط استفاده شده در واحدهای خورشیدی نکته بسیار مهم. قابلیت استقامت هادی و یا سیم در برابر شرایط محیط و تابش مستقیم نور آفتاب می‌باشد. بنابراین برای انتخاب نوع سیم و روکش سیم این نکته -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری << چکس << ۳۳ ۳ ۳ اد ۹ ۲ س ۸ ۹ ۱ ۳ ( 1 ۸ ۳ ۵ / ۹ 2 ۹۰ 9 ۰ ۹ ۳ ‌ تس 1 / 1 ۳ ۳ / ی 8 ۸ ۳ ۹ 1 ۳ سنا ۳ ۱ ۰« 1 سس سس ح ۱ ۱ ی _- لس شکل (۸-۳): نمونه‌ای از فرسودگی پیچ‌ها ۱ کوتاه واحد دارد. در یک شرایط محیطی خاص. این امکان وجود دارد که واحد خورشیدی ۱۲۵/ جریان اتصال کوتاه در شرایط استاندارد را به مدت ۲ ساعت و یا بیشتر تولید نماید. بنابراین جریان نامی واحد بایستی ۱۲۳۵/ جریان اتصال کوتاه در شرایط استاندارد در نظر گرفته شود. به عنوان مثال در صورتیکه جریان اتصال کوتاه ماژول خورشیدی در شرایط استاندارد ۷/۲ آمپر داده شده باشدء جریان نامی‌آن ۷/۱۲۱/۲۵۹ آمپر باید در نظر گرفته شود. از طرف دیگر برای انتخاب مطمئن سیم حاشیه امنیتی به اندازه ۲۵/ در نظر گرفته می‌شود. این بدین معنی است. حداکثر جریان در عدد ۵ اضرب می‌شود و حداکثر محاسبه می‌شود و بر مبنای آن سیم مورد نظر انتخاب می‌شود. برای مثال فوق حداکثر جریان ‎٩‏ آمپر محاسبه شد. بنابراین ۹۷۱/۲۵-۱۱/۲۵ آمپر مبنای محاسبه سیم می‌باشد. البته افزایش دما نیز باید در نظر گرفته شود. به این معنی که جریان گذرنده از هادی تولید حرارتی می‌نماید که این تولید حرارت نباید از ظرفیت مجاز حرارتی‌هادی بیشتر باشد. همچنین به دلیل تابش مستقیم خورشید به سیم‌هایی که در محیط آزاد قرار گرفته اند. تبادل حرارتی کاهش می‌یابد که در هنگام انتخاب سیم باید به آن توجه نمود. به طور کلی برای افزایش ایمنی دمای مجاز هادی را ۸۰ تا ۸۵ درجه سانتی گراد در نظر می‌گیرند. پارامتر مهم دیگر در انتخاب‌هادی افت ولتاژ در طول مسیرهادی می‌باشد. آرایه‌های خورشیدی که منبع اصلی تولید انرژی در واحدهای خورشیدی هستند. آنرژی را در سطح ولتاز پایین و چگالی جریان بالا تولید می‌نمایند. بنابراین در این -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم-راهنمای نیپ نصب سیستم‌های فتوولتاییک 2۵ واحدها افت ولتاژ به دلیل بالابودن سطح جریان. زیاد است. بنابراین افت ولتاژ در طول مسیر حتما باید در نظر گرفته شود. قطرهادی باید به گونه ای انتخاب شود که حداکثر افت ولتاژ بین آرایه خورشیدی و باتری و همچنین آرایه خورشیدی و کنترل کننده لع(] به مقدار ۵./ و افت ولتاژ بین باتری و کنترل کننده لآ به ۲/ محدود شود. همچنین افت ولتاژ بیش از حد در صورتیکه جریان افزایش یابد می‌تواند منجر به افزایش حرارت سیم ذوب و قطع شدن آن و آتش سوزی شود. با استفاده از قانون اهم. افت ولتاز به صورت زیر محاسبه می‌شود: (۱-۳) ۷ ۳ 0 ۳/1 ۳-۳ (8) ابرم رد-۸ 1000/0/6 1 4 2 (۳-۲) (سر) سرت 7۵ ۳ 1000/1 ۲۳۳ ی ۵ ی ۷ 0 مد تلا ممو مودک > مروجن/۹۵ :را را : طول سیم بین دو اتصال پیاپی. ۶۳ ۷ : آفت ولتاز ایجاد شده در طول سیم. عنوان مثال چنانجه حداکثر جریان تولیدی ۷ آمپر باشد و از سیم رشته‌ای ۱۴۸۷۷ که مقاومت آن ]62/۴ ۳/۱۴ است. استفاده شود در صورتیکه طول سیم ]۴۰۲ و حداکثر ولتاژ تولیدی ۲۴ ولت باشد. با جایگذاری در معادلات بالاء افت ولتاژ بصورت زیر محاسبه می‌شود: 2 4 چ 20407۲۳7۸ 4 << 100 ه« 4 مروج ۹۵۷ همانگونه ملاحظه می‌شود افت ولتاژ ۷/۳/ است که از مقدار مجاز بیشتر است بنابراین باید از سیم بزرگتر استفاده نمود و یا ازهادی‌های موازی (دو یا چندهادی به جای یک‌هادی) استفاده نمود. مقدار مقاومت بر متر برای انواع سیم‌های رایج در سیستم‌های فتولتاییک در جدول ۸ فصل ‎٩‏ استاندارد 3۳20690 آورده شده است. همجنین در استاندارد استرالیا -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری (2002 ,۸۹1۳۵1۵ 1202705؟5) نحوه انتخاب سیم بر مبنای جریان نامی» ولتاژ سیستمء افت ولتاژ و همجنین سطح حفاظتی واحد ارائه شده است. در سیستم‌های فتوولتاییک باید تا حد امکان از سیم‌های رشته‌ای و نرم استفاده شود و از استفاده از سیم خشک اجتناب شود. دلیل این امر این است در صورت استفاده از سیم خشک ممکن است بر اثر جابجایی پانل و یا سایر قسمت‌هاء سیم دچار شکستگی و قطعی شود. تا حد امکان باید کلیه سیم‌های واحد خورشیدی اعم از ۸۲ و 1۳ از داخل کانال و یا از کنار گوشه‌های دیوار عبور داده شود. اما باید توجه داشت کلیه سیم‌ها واحد خورشیدی از سیم‌هایی که مربوط به واحد خورشیدی نیست مجرا نگه داشته شود. کلیه سیم‌های واحدهای خورشیدی باید با رنگ مشخص. برچسب مجزا و یا هر گونه علامت نشان دهنده دیگر از یکدیگر مجزا شوند و هر دسته سیم با علامت خاص نشانه گذاری شود [۲۱]. در ۳690[ دسته‌بندی سیم‌ها به صورت زیر ارائه شده است [ ۲۳-۲۰]: الف- مدار آرایه خورشیدی. ب- مدار بین مبدل و آرایه خورشیدی(۲۴). برای‌هادی‌های هر قسمت باید از یک برچسب مشخص که بیانگر آنهاست. استفاده شود. به عنوان مشال باید برای قسمت 0(] برچسبی تهیه و بر روی‌هادی در فواصل مختلف نصب شود که برروی آن نوشته شود" مدار 100 سیستم فتوولتاییک". این برچسب باید در برابر شرایط محیطی, تابش خورشید. نم و رطوبت مقاوم باشد. علاوه بر آن بایستی قابلیت درخشندگی باشد تا در زمانی که نور کافی وجود ندارد اطلاعات کافی را به بهره‌بردار منتقل نماید. در شکل (۹-۳) نمونه‌هایی از بر چسب‌زدن بر روی قسمت‌های مختلف سیستم فتوولتاییک ارائه شده است [ ۲۲| همانگونه که در قسمت‌های مختلف شکل (۹9-۳) مشاهده می‌شود. برای تمامی‌قسمت‌ها شامل مدارشکن‌هاء هادی‌هاء مبدل و حتی جعبه اتصال برچسب نصب شده است. برچسب‌ها به رنگ قرمز هستند و با روکش پلاستیکی در برابر رطوبت و غیره محافظت شده‌اند.برای اتصال سیم‌ها به یکدیگر (گروپ کردن) حتما باید از بست‌های پلاستیکی که در شکل (۱۰-۲۳) نشان داده شده است استفاده شود. لاخ 0 5 ا ات خن : , را ۱ 0۹005009 ۱ 0 00 ا زیت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم-راهنمای نیپ نصب سیستم‌های فتوولتایپیک ۵۷ که بر وهای اک ۴ یوم تک را اج پا ۳۳ 4 ۹ سم ۹ َ ی اه وداج کی سا تا ی 1 | و مها موی وان حون ! 4 : 03 سنیگ 0 ۱ ۳ 2 َ َ زج ۱ و خرس نز 8 ۵ ۱ ۷ / ۱ ۷ شکل (۱۰-۳): نموای از بست‌های پلاستیکی برای مجتمع‌ کردن سیم‌ها ۳-۳- زمین کردن زمین کردن یکی از مهم ترین عوامل موثر بر عملکرد ایمن سیستم‌های فتوولتاییک می‌باشد. در صورتیکه ولتاز مستقیم سیستم از ۵۰ ولت بیشتر باشد حتما یکی آزهادی‌ها باید زمین شود. جزئیات روش ایمن و صحیح زمین‌کردن سیستم‌های فتوولتاییک در استاندارد ۳-690[ به طور کامل توضیح داده شده است. سیستم زمین شامل سیم زمین. الکترود زمین و چاه ارت می‌باشد. هدف از زمین کردن در سیستم‌های فتوولتاییک این است که اطمینان حاصل شود که -------- صفحهٔ بعد -------- در صورتیکه آرایه خورشیدی برروی سقف منزل مسکونی و یا تجاری نصب شده باشد. باید سیستم حفاظت خطای زمین بر روی واحد نصب شود. اگر هادی حامل جریان در بیش از یک نقطه زمین شود. بخشی از جریان که باید از الکترود زمین بگذرد از سیم‌های زمین می‌گذرد. در شکل (۱۱-۳) یک نمونه از نحوه زمین‌کردن یک واحد خورشیدی نشان داده شده است [۲۳]. همانگونه که در شکل (۱۱-۳) دیده می‌شود کلیه قسمت‌ها اعم از باتری, مبدل, آرایه خورشیدی و جعبه اتصال زمین شده‌اند و همه در یک نقطه زمین شده‌اند. همچنین سیم حامل جریان منفی در این پانل واحد خورشیدی به منظور جلوگیری از آتش‌سوزی باید دارای سیستم حفاظت خطای زمین باشد. سیستم حفاظت خطای زمین باید بر روی مبدل نصب شود و به گونه‌ای عمل کند که اگر جریان زمین از ۱ آمپر بیشتر شد. آنگاه مبدل, تغذیه سیم‌های زمین نشده را متوقف سازد و سیمی‌که به سیم زمین متصل شده است را باز کند. نکته قابل توجه این است که آستانه‌ای برای جریان زمین (۱ آمپری که در بالا ذکر شد) در هیچ استانداردی به صورت قطعی بیان نشده است. اما طبق استاندارد 37۳۲690 مقدار یک آمپر در نظر گرفته شده است [۲۳۶۲۰]. مطابق با استاندارد ۸[۳0690.45 تمامی‌قسمت‌های فلزی واحد فتوولتاییک که حامل جریان نیستند فارغ از سطح ولتاژ سیستم» باید زمین شوند. بدین معنی که در صورتیکه نیاز به زمین‌کردن سیم حامل جریان نباشد. باز هم تمامی‌قسمت‌های فلزی باید زمین شوند [۲۰ و ۲۳]. 087۱/0۸ ردد به وت ۸0 ۸/۸۱۱ ۱۹۹۵ سسس یت تست ۵ 8۵۰۱ ۵۵5 ۹ 65366 60 ۷ 10 ققدد اه ود 015007 6۷ شکل (۱۱-۳): یک نمونه از نحوه زمین کردن سیستم فتوولتاییک -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم-راهنمای تیپ نصب سیستم‌های فتوولناپیک 2۹ در سیستم‌های فتوولتاییک به دلیل وجود هم ولتاژ مستقیم و هم متناوب, باید هر دو طرف (-)(] و -)۸) زمین شوند. خوشبختانه روش و الزامات زمین‌کردن برای بخش ۳(] و۸ یکسان می‌باشد. برای زمین‌کردن واحد خورشیدی دو روش در استاندارد (3۳)۲690.47)۳ ذکر شده است که در ادامه بیان می‌شود [۲۰ و۲۲ و ۲۳]: هادی الکترود زمین بخش ۳] باید بین نقطه زمین ۳] و الکترود زمین 16 متصل شود.هادی الکترود زمین ۳] باید مطابق با ۳25066 انتخاب و استفاده شود. الکترود زمین بخش 1۳ و الکترود زمین بخش ۸ بایستی مطابق با 850250.52 و ‎٩۳0250.53‏ توسط یک‌هادی به یکدیگر متصل شوند. بخش وجود دارد).هادی الکترود زمین بخش ۳] بایستی مطابق با 250.166-)۳« و برای بخش ۸۴ مطابق با 6 انتخاب شوند. برای واحدهای فتوولتاییکی که بر سقف منازل مسکونی نصب شده‌اند در صورتیکه سیستم حفاظت خطای زمین نصب نشده باشد مطابق با استاندارد ۲1۳)690.45 بایستی سیم زمین برای تمامی‌قسمت‌های زمین‌شده به نحوی انتخاب زمین مجهز نیست و دچار آسیب شده نشان داده شده است [۲۴]. بر اساس استاندارد ۰۱۷۳2690 سیستم حفاظت خطای زمین بایستی توانایی‌های زیر را داشته باشد: ای 2 و حستت ۰ ۹ سا مشش شکل (۱۲-۳): وقوع آتش‌سوزی در اثر عدم بکارگیری سیستم حفاظت خطای رمین -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۰ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری ۴-۳- قطع کننده و نمایشگرها در سیستم‌های فتوولتاییک به دلیل وجود بخش ۸۳و ۳ بایستی برای هر بخش یک قطع‌کننده در نظر گرفته و در شکل (۱۳-۳) یک واحد خورشیدی با کلید و قطع کننده نشان داده شده است [۲۴ و ۲۵]. نمایش گرها دارای دو می‌توان میزان کل جذب انرژی از خورشید. میزان تولید در ساعت‌های مختلف. تغییرات ولتاژ و غیره را برنامه ریزی و ۵-۳- نحوه اتصال اجزای سیستم فتوولتایپیک در شکل‌های (۱۴-۳) و (۱۵-۳) طرح واره‌هایی از دو نوع متداول سیستم فتوولتاییک نشان داده شده است. البته لازم به ذکر است که نحوه اتصالات نشان داده شده بدون در نظر گرفتن شرایط موجود در هر بخش قابل استفاده نیستند [۳۲۱]. این طرحواره‌ها به عنوان دو نمونه از اتصالات مختلفی هست که وجود دارد و متناسب با شرایط و تجهیزات مختلف. نحوه اتصالات متفاوت خواهد بود. ۹ ۱ 1 ‌ ۱ ۲ 4 سر ۶ ۱ 1 ۱ ۲ 1 ( ! 2 ی ۱ ّ ۳3 - و 2 سته ج/, ۱ ۱ 2 3 ۱ ۱ ا 1 2 سس ۱ | یا 1 ۳ 4۹ 3 ا وس ۳3 ۹ ال 1[ 8 8 ۴[ 8 تچ ۹ 3 ار ۱ ح ‏ سس ۱ [ مد ی ۱ شنک سوت ۹ ۹8 1 4 4 ۰ ۱ نیهششها / غ 8 ۹ ُ 1 ۳ ۹ مه ۷ پ ه زر !۱ 1 ۱ ی ۹ ۳ 1 ۱ ۰ ۱ چا . [ع) , 1 0 27 ْ 4 ۷۳ ۳ ی 9 یه اد ۱ ۱ سروس توت +بب+. یس 8 1 ۱ 7 ]۲ -‌ چ ۹ ۹ 6 - ۳ 1 1 ل 4 4 : که 2۸ ۹ ۹ ا »2 2 1 ۱ ر ۱ ژ 1 ۹ ‌ ۰ : 4 : بت دج : ۱ : 4۱ ) 4 ۲ رک ۹ 4 1 ۱ 9 : ۱ 1 ۰ سس ( ۹ (/۷ج۸ع) سم ۷ج : ۰ ٍ : سس ۷ 1 ۷ 1 ( یه کس و ۲ ۲ ۷ نت 11 هش ۰ و یی یی - هط کست سشِ شکل (۱۳-۳): کلیدها و قطع کننده‌های سیستم فتوولتاییک ۱- قطع‌کننده ۸ ۲- قطع‌کننده ۳(]. ۳- مبدل همراه با کلید (کلیدهای ]و و برروی پانل مبدل با دایره قرمز رنگ مشخص شده است) و ۴- کنتور -------- صفحهٔ بعد -------- ای ده ‌. ْ ۱ 0 ا له ْ ا اواج ۸ از ۱۳۹۱۵۱۱۵۱۱۵۳ ۸ ٍ ها ی احتا ۸ ۳ ۱ 1 ی 0 0 امه ۷۱۵۶۹۱ ۱ ۱ ا ۹ (ا0م منهمل) سس ی 8 ررشش نت باه 09:00 : ۱ 0( .3 ۸۷۷ | ۸ ۴ | 1 ٍ ا میج ۱ 00۲۱۵ ۴۷3۳۵۱۵ ما ْ راوجمه کدنا وجحجهجی جرها ا گس ا[11111 1 ۱۷۵۲۵۲ ۱۳۱۵ - با ۳۷ اه بای 9 ۳۷ 8ان 5 - نس ۳۳ لاه 000 ۸۱۱۵ 00۱۱۲2۵0 - ۱ ۱ 00۷0۵ 0۲۵1۵۷۵ 1 ۱ 00 ۲۵۷۶۵۶۵ ۴9 اس 0۵۲۱5۶۲۳۵۲ اوزونا ریت ۷ ۵۲۲ ۱۱۹۱۹۱۷۱3۱۱۵۲ ْ شکل (۱۴-۲۳): نحوه اتصالات اجزای سیستم فتوولتاییک برای مصارف خانگ [۲۱] و ممط رای ,۳ 0 کت ی سل سس ع اس 222 01 111 [ [ / هس هم هه ۱ 6 حصا ل ‏ /سبهه چم آست ما00 لا و سا ری ی 7۳ )80 ام ۱۳۵۶۱۵۱۱3۱۵۵۱۵ اج 00 :۱۳8۹۵۱۱3۱ اامهت ۸۶ م۳ اه ه دبا ی شش 5 (هامم 4) ۱ دمن ۹ ار مش ان قلم هگم ۰ ا ا سیر | هدید ۸۲ ۳ )80۱ ام ۲۳۱۵۳ ۱۱۶1۵۱۱۵1۵۹۱۱۵ ْ ٩ب‏ ال ۵۳۵۹۵ ِ مها هام 6 ٩۱3۵۳۵۵۹۲۳4 ۴2۲۶۱۱۳۵ ۱۲۵ ۲۵۷ 40‏ تمه ده هو وه ای هو مد 0 شکل (۱۵-۳): نحوه اتصالات اجزای سیستم فتوولتاییک برای ساختمان‌های تجاری [۲۱] -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- قصل ۴ راهنمای بهره‌برداری مستقل از در ی سسگه ۰+ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- راهنمای بهره‌برداری سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه ۵ مقدمه طراحی سیستم‌های مستقل از شبکه به‌گونه‌ای است که مستقل از شبکه برق سراسری عمل نموده و جهت تغذیه بار و میزان تولید توان آن کاملا به شرایط جوی وابسته می باشد (کاهش تولید در روزهای ابری و بارانی)» برای تغذیه از جمله مزایایی که در رشد و توسعه واحدهای خورشیدی مجزا از شبکه نقش عمده ای دارد. می‌توان به موارد زیر اشاره کرد [۴]: * عدم نیاز به شبکه سراسری, سیستم انتقال شبکه و تعمیر و نگهداری آن. ۹ عدم نیاز به سوخت و رفع مشکلات سوخت‌رسانی به‌ویژه در مناطق صعب‌العبور. عدم نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم و طول عمر مناسب. کاربرد اصلی اینگونه واحدها در مکان‌هایی است که شبکه اصلی قدرت در دسترس نبوده و یا برای اتصال به شبکه خانه‌های مسکونی. کلبه‌های روستایی, پمپ‌های آبرسانی و به‌طور کلی رفع نیاز الکتریکی مناطقی که دارای شبکه سراسری برق نمی‌باشند. می‌توان از سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه استفاده کرد. در این سیستم‌ها معمولاً از آرایه‌های نصب شده بر بام‌ها و یا بر زمین» یک کنترل‌کننده شارژ باتری و یک مبدل برای تأمین برق متناوب استفاده می‌شود. ایستگاه‌های اتوبوس, چراغ‌های دریایی. پارک‌ها.ء اعلام خطر مناطق مرتفع, فرودگاه‌هاء کلیه مناطق دور افتاده و مناطق مرزی. بهره‌گیری از سیستم روشنایی بر مبنای سیستم‌های فتوولتاییک. با توجه به خصوصیات خاص خود. از جمله مستقل بودن از شبکه سراسری یا شبکه‌های محلی برق. همچنین هماهنگی هر واحد مزایای زیادی دارد. عدم وجود ارتباط الکتریکی بین هر واحد باعث بالا رفتن ضریب ایمنی و حذف هر گونه وابستگی و تاثیر بر روی یکدیگر می‌گردد. نمی‌باشد مناسب بوده وعملی‌تر به نظر می‌رسد. ۱-۴-تعیین ابعاد آرایه فتوولتایپیک برای تعیین ابعاد آرایه سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه. باید میزان انرژی مصرف‌کنندگانی است که قرار -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری است از طریق این سیستم تغذیه شوند.» تعیین گردد. سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه ممکن است برای تامین انرژی یک بار کوچک روشنایی طراحی شود یا اینکه ممکن است تغذیه بارهای الکتریکی یک ساختمان یا مجتمع را انجام دهند. به هر روی تعیین دقیق میزان آنرژی مورد نیاز در ابتدای امر ضروری است. عوامل متعددی باعث می‌شوند که در عمل توان تولیدی آرایه فتوولتاییک از مقدار نامی آنها کمتر باشد. بنابراین برای حصول اطمینان از تغذیه بار مورد نظر باید در تعیین ابعاد آرایه فتوولتاییک. اثرات این عوامل را لحاظ کرد. مهمترین این عوامل به شرح زیر هستند: ۹ بازده مبدل. ه خطاهای شرکت سازنده ماژول‌ها. ۹ اثرات دما. اثر آلودگی بر ماژول‌ها: پس از لحاظ نمودن عوامل فوقء برای تعیین آرایش نهایی آرایه فتوولتاییک باید تطبیق ولتاژ خروجی آرایه با محدوده مجاز ولتاز مبدل انجام گردد. بنابراین» آرایش نهایی آرایه به مبدل انتخابی 0 محدوده مجاز ولتاز عملکرد آن بستگی دارد. یکی از ضروریات سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه. طراحی ذخیره‌کننده انرژی است که عمدتاً باتری می‌باشد. تعیین ظرفیت باتری باید بگونه‌ای انجام شود که علاوه بر پاسخگویی معمول در ساعاتی از شبانه‌روز که تابش خورشید موجود نیست و یا کم است. در صورت وجود شرایط بد آب و هوایی نیز باتری بتواند تامین انرژی را انجام دهد. پیش از محاسبههٌ اندازهٌ باتری‌ها باید یک تخمین حداکثر از تعداد روزهای متوالی در سال که فاقد تابش خورشید است انجام شود. اندازه باتریها به گونه‌ای در نظر گرفته می‌شود که در طی این زمان بار موردنیاز کاملاً تأمین گردد. همچنین باید در نظر داشت که برای افزایش طول عمر باتری‌ها نمی‌توان باتری‌ها را بطور کامل دشارژ نمود و لذا حداکثر می‌توان به اندازه عمق تخلیه هر باتری که درصدی در حدود *۸۰/ می باشد از توان باتری استفاده کرد [۲۶] و [۲۷]. این درصد باید در محاسبهٌ اندازه باتری مورد استفاده در نظر گرفته شود. در صورتی که دسترس‌پذیری " کاملی از سیستم فتوولتاییک انتظار نرودء می‌توان درصد قابل توجهی از تعداد باتری‌ها و ماژول‌ها را کم کرد. این کار موجب کاهش قابل ملاحظه ای در اندازه باتری‌ها و در نتیجه صرفه‌جویی زیادی در 13 ۸۷۵1۵11 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- راهنمای بهره‌برداری سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه ۶۷ ۳-۴- دسترس‌پذیری دسترس‌پذیری (۸) به صورت درصدی از زمان که یک سیستم قدرت می‌تواند کل بار مورد تقاضا را تأمین کند تعریف می‌شود [۲۸] و [۳۹]. مقدار دسترس‌پذیری تعریف شده برای یک سیستم فتوولتاییک ارتباط مستقیمی با نوع بار مورد تغذیه دارد. برای بارهای حساس دسترس‌پذیری باید بالای ‎/۹۹٩‏ و برای بارهای غیرحساس دسترس‌پذیری در حدود ۵ تعریف می‌شود [۲۶]. از جمله بارهای حساس می‌توان به ایستگاه‌های تکرارکننده مخابراتی در نقاط دور از شبکه اصلی اشاره کرد. تأامین توان از طرف واحد فتوولتاییک شبکه اصلی قادر به تامین توان بارها خواهد بود. مهمترین عامل در افزایش دسترس‌پذیری یک مجموعهٌ فتوولتاییک. اندازهٌ باتری مورد استفاده در سیستم در یک مجموعهٌ فتوولتاییک شرایط آب و هواء خطاهای سیستمء نگهداری سیستم و افزایش بار مورد تقاضا مهمترین عوامل کاهش دسترس‌پذیری هستند. ارتباط نشان داده شده است. میزان دسترس‌پذیری مناسب یک مجموعهٌ فتوولتاییک با توجه به دو عامل نیازمندی‌های بار و محدودیت‌های هزینه تعیین می‌گردد. برای یک سیستم تامین برق خانگی معمولاً بارها به صورت غیرحساس در نظر گرفته می‌شوند. برای حل معضل دسترس‌پذیری سیستم‌های فتوولتاییک یک راه‌حل استفاده از سیستم‌های ترکیبی است [۳۰]. گر 5 ۷ازط ۱3: ۸۷۵ شکل (۱-۴): رابطه میزان دسترس‌پذیری و هزینه‌های مصرفی اولیه [۲۸] -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری در این سیستمهای ترکیبی یک مجموعههٌ فتوولتاییک در کنار یک منبع تغذیه دیگر که عموماً دیزل ژنراتوراست قرار می‌گیرد. این راه‌حل باعث می‌شود سیستم فتوولتاییک طراحی شده نیازی به دسترس‌پذیری بالا نداشته و لذا می‌توان از باتری کوچک‌تر استفاده کرد و یا از اضافه کردن تعداد بیشتر سلول فتوولتاییک خودداری کرد. البته در بسیاری از کاربردها استفاده توأمان از واحد فتوولتاییک و ژنراتور امکان‌پذیر نیست. برای مشال در کاربردهای واحدهای خورشیدی در نواحی دوردست نمی‌توان از هر منبعی استفاده کرد. ۴-۴- ملاحظات سیستم‌های فتوولتابیک مستقل از شبکه با توجه به کاربری آنها همانگونه که قبلا نیز گفته شد.ء سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه برای مقاصد مختلف بکار گرفته می‌شوند. در ادامه الزامات مربوط به کاربری سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه ارائه می‌گردد. ۱-۳-۴- سیستم روشنایی فتوولتاییکی در طراحی سیستم روشنایی فتوولتائی باید موارد زیر در نظر گرفته شود [۲۱]: * سیستم باید به صورت یک کامل به همراه همه سخت‌افزارها و سیم‌های لازم برای نصب ارائه شود. ۹ سیستم باید دارای نسبت آرایه به بار مناسب باشد (که این نسبت معمولا بین ۱/۳ تا ۱/۵ است) منظور این است که برای محاسبه ابعاد آرایه فتوولتاییک ۳۰ الی ۵۰ درصد به میزان بار اضافه گردد تا تاثیر عوامل کاهنده توان لحاظ شده باشد. * همه اجزای سیستم فتوولتاییک باید تحمل دمایی در حدود ۲۰- تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد (محدوده دمایی محل نصب) را داشته باشند و همچنین, باید در برابر بادهای محلی مقاومت کافی داشته باشند. * سیستم باید قادر باشد که میزان آنرژی طراحی شده برای بازه زمانی مشخص را بدون استفاده از وسایل کمکی انرژی تأمین کند و عمر باتری در شرایط معمولی حداقل سه سال باشد. باتری باشد. *‏ جبران دمای شارژ باتری باید به وسیله بخشی از کنترل‌کننده شارژ تأمین گردد و ضرایب جبران دما باید لامپ‌هاء بالاست‌ها* و تجهیزات باید برای کار در محیط بیرون مناسب باشند. به خوبی توصیف شده باشند و (۷1آ) 00۵111 ۹61 01130011601 ۷۵112826 10۳ 9 داده[۵1ز ۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- راهنمای بهره‌برداری سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه ۶۹ دارای حداقل عمر سه سال باشند. تجهیزات روشنایی و لامپ‌ها باید دارای حداقل روشنایی ۴/۳۰۵۶ لوکس برای زمینی به مساحت ۴۰۰ فوت مربع باشند و حداقل روشنایی ۸/۶۱۱۲ لوکس برای مساحت داده شده برای سیستم روشنایی تابلوها لازم است. ۲-۴-۴- سیستم فتوولتابیک برای نقاط دور افتاده * سیستم باید بتواند میزان انرژی طراحی شده برای حداقل زمان مشخص شده توسط تولیدکننده را بدون استفاده از انرژی‌های کمکی تأمین کند. تطابق‌ها بر مبنای نقطه 1۷1 در طول دمای زمستان با استفاده از باتری که حداقل عمر آن در شرایط معمولی سه سال است. می‌باشد. سیستم باید بتواند برق ۸۲ ۲۲۰ ولت و 12] ۵۰ تک‌فاز تولید کند. سیستم باید بتواند در دمای ۲۰- تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد (محدوده دمایی محل نصب) کار کند و در برابر بادهای محلی مقاوم باشد. ۹ سیستم باید بتواند جریان ۸۲ مورد نیاز روزانه را تولید کند (کیلووات ساعت در روز) و همچنین بتواند بیشترین ظرفیت برق ۸۲ (وات اوج ۷۷8۵11 008) در طول ماه‌های تابستان تولید کند. ۹ برای سیستم‌های دارای باتری. باتری‌های 2010 1220 1100000 برای نصب در هیچ یک از موارد مسکونی با کاری در منازل قابل استفاده نیستند. میزان خروجی ۸۲ آرایه‌های فتوولتاییک باید اندازه‌گیری شود. ۵-۴- پایش سیستم‌های فتوولتابیک پایش سیستم‌های فتوولتاییک مستقل از شبکه می‌تواند اطلاعات مفیدی در زمینه بهره‌برداری و اینکه چگونه عملکرد آنها بهبود یابد. در اختیار بهره‌بردار قرار دهد. ولی اگر داده‌ها به درستی گزارش نشوند. این تلاش‌ها بیهوده خواهد بود. برای مفید بودن این گزارش‌ها باید اطلاعات مرتبط و مفید بهره‌برداری به شکلی مناسب و قابل فهم گزارش شوند. پارأمترهای عملکردی مناسب باید انتخاب شوند و به‌روزسازی گزارشات نیز باید بطور منظم انجام گردد. در بعضی موارد لازم اطلاعات خاصی برای بهبود وضعیت پایش شوند و گزارش داده شوند. مثلاً پایش پروفیل شارژ و دشارژ باتری برای تعیین زمان تعویض آن انجام می‌شود. در استاندارد 61724 1۳۴ شرایط پایش سیستم‌های فتوولتاییک آمده است. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۵ راهنمای بهره‌برداری و انصا ه ۱ ل سیستم‌های فتوولتاییک -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه ۳۳ مقدمه سیستم‌های متصل به شبکه فتوولتایپیک در کنار سایر منابع تولید پراکنده به منزله نیروگاه‌های کوچک. آنرژی الکتریکی را به شبکه تزریق می‌کنند. لذا ورود این منابع به شبکه برق مسایل تازه‌ای را مطرح می‌نماید. حفظ پایداری شبکه و ارائه کیفیت توان مطلوب در صورت افزایش استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه نیازمند تبعیت از استانداردهای جدیدی است که در این زمینه تدوین شده باشند. امروزه با توجه به اینکه منابع فتوولتاییک درصد کمی‌از توان تولیدی کل سیستم را تشکیل می‌دهند. لذا در دستورالعمل‌های شبکه اکثر کشورها الزاماتی خاص برای اتصال سیستم‌های فتوولتاییک وجود ندارد و بطور سطحی و خلاصه به این موضوع پرداخته شده است. معمولاً در این زمینه؛ یک دستورالعمل تحت عنوان الزامات اتصال منابع تولید پراکنده به شبکه در کشورهای مختلف وجود دارد اما با توجه به رشد روز افزون انواع منابع تولید پراکنده, نیاز به تدوین جداگانه ملاحظات لازم برای اتصال انواع منابع تولید پراکنده در این فصل به بررسی الزامات اتصال سیستم‌های فتوولتاییک به شبکه که شامل محورهای کیفیت توان, ایمنی و حفاظت می‌باشد. پرداخته می‌شود. در مبحث کیفیت توان مسائل اغتشاشات ولتاژ هارمونیک و غیره و در مبحث ایمنی و حفاظت موضوعات جریان )(]ء تراسفورماتور مجزاسازء حفاظت در مقابل موج ضربه و غیره مورد بررسی قرار می‌گیرند. ۱-۵- محدوده‌ی ولتاژ کاری سیستم‌های فتوولتابیک ظرفیت سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه توزیع معمولاً در مقایسه با نیروگاه‌های بزرگ سنتی بسیار کمتر است و تأثیری بر روی ولتاژ شبکه ندارد. لذا این نوع سیستم‌ها در حالت منبع جریانی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند و وظیفه‌ی تنظیم ولتاژ را ندارند. به همین دلیل محدوده‌ی مجاز ولتاژ سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه بر طبق سیستم‌های فتوولتاییک کوچک باید توانایی ادامه کار طبیعی در طول اغتشاشات کوچکی که در شبکه بوجود می‌آید و در محدوده مجاز هستند را داشته باشند. از نظر صاحبان سیستم‌های فتوولتاییک و بهره‌بردار شبکه. بهترین انتخاب برای تعیین محدوده مجاز باید بگونه‌ای باشد که نویز حاصل از قطع سیستم‌های فتوولتاییک حداقل باشد. بهترین محدوده مجاز برای این سیستم‌ها در محدوده ۸۸/ تا۱۱۰./ ولتاژ نامی‌شبکه است [۳۲]. این محدوده‌ها مربوط به نقطه اتصال مشترک * (نقطه اتصال مشترک هر نقطه‌ای از شبکه است که یک سیستم مانند سیستم فتوولتاییک و یا بار مصرفی به شبکه وصل می‌شود) می‌باشد و ضرورتاً مربوط به پایانه‌های سیستم فتوولتاییک نیست. اگر تجهیزات مبدل ۲۵8 ۲۵۳۵۵ 0۲ اجرز۵ ۳ ۱۹۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری الکترونیک قدرت سیستم فتوولتاییک از لحاظ الکتریکی به اندازه کافی به نقطه اتصال مشترک نزدیک باشند تا بتوان از اختلاف ولتاژ بین پایانه‌های مبدل و نقطه اتصال مشترک صرف نظر کرد. آن‌گاه محدوده‌های ولتاژ کاری را می‌توان برای پایانه‌های مبدل و نقطه اتصال مشترک صرف‌نظر کرد. در چنین مواردی, مبدل باید دارای تجهیزاتی برای جبران این افت ولتاژ باشد زیرا ولتاژ نقطه اتصال مشترک پارامتری است که در محدوده‌ی مجاز نگه داشته می‌شود. هرچند که ممکن است ولتاژ پایانه‌های مبدل از محدوده ولتاژز کاری خارج شده باشند. اما سیستم فتولتاییک تا زمانی که ولتاژ نقطه برای سیستم‌های فتوولتاییک مانند سیستم‌های نصب شده در بالای سقف منازل که مبدل آن‌ها در فاصله‌ای دور از نقطه اتصال مشترک نصب شده است. ممکن است که بین پایانه‌های مبدل و نقطه اتصال مشترک اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد. از آنجایی که ولتاذ نقطه اتصال مشترک پارامتری است که در محدوده‌ی مجاز نگه داشته می‌شود. لذا مبدل می‌تواند دارای تجهیزاتی برای جبران این اختلاف ولتاژ باشد. مبدل‌ها از روش‌هایی برای این امر استفاده می‌کنند که شامل کلیدهایی در مبدل (سخت افزاری و یا نرم افزاری) هستند و حداکثر افت ولتاژ ممکن را به نقطه قطع ولتاژ اضافه می‌نمایند. مثلاً اگر محاسبه شود که ۲ ولت اختلاف بین پایانه‌های مبدل و نقطه اتصال مشترک وجود دارد. آنگاه این کلید بر روی ۲+ ولت تنظیم می‌شود [۳۲]. ۳-۵- ضریب توان معمولاً ضریب توان مبدل‌های الکترونیک قدرت سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه نزدیک به یک طراحی می‌گردد. برخی از عناصر این مبدل‌های الکترونیک قدرت. مانند فیلتر خروجی و ترانسفورماتورء بارهای راکتیو ثابت و کوچکی هستند که ممکن است در توأن‌های کم. ضریب توان مجموعه را کاهش دهند. در حالیکه در توان نامی‌ضریب توان نزدیک به یک می‌باشد. البته بعضی از سیستم‌های فتوولتاییک بمنظور جبران‌سازی توان راکتیو خطوط شبکه. می‌توانند با برنامه ریزی قبلی خارج از محدوده ذکر شده کار کنند. الزامات ضریب توان برای این مولدها بدین گونه می‌باشد که اگر توان تولیدی سیستم‌های فتوولتاییک بیشتر از 7۱۰ توان نامی‌آن‌ها باشد. ضریب توانشان باید در محدوده‌ی بیشتر از ۵ (پس‌فاز و یا پیش‌فاز) قرار بگیرد [۳۳]. ۳-۵- کیفیت توان کیفیت برق تناسب توان الکتریکی تحویلی به تجهیز مصرف‌کننده را مشخص می‌کند. سنکرون کردن (همزمانی فرکانس و فاز ولتاژ) به شبکه برق آجازه می‌دهد تا تجهیز بدون افت کیفیت قابل توجه عملکرد مطلوب را -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه ۳۵ داشته باشد و یا کلاً از کار بیفتد. پارامترهای کیفیت برق شامل محدوده مجاز فرکانس و سطح ولتاز شبکه. فلیکر ولتاژ, اعوجاج هارمونیکی و ضریب توان می‌باشد. سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه از تعدادی سلول فتوولتاییک و یک مبدل الکترونیک قدرت که مجهرز به توابع کنترلی مختلف است. برای تبدیل توان دریافتی از سلول فتوولتاییک به توان قابل تزریق به شبکه استفاده می‌کنند؛ به همین مسأله کیفیت توان در این نوع سیستم‌ها اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند. کیفیت توان از دو دیدگاه بررسی می‌شود. کیفیت توان تولید شده توسط مبدل و کیفیت توان شبکه میزبان. توان تزریق شده به شبکه باید معیارهای کیفیت توان شبکه مقصد را تامین نماید. استانداردهای شبکه مقصد بیانگر این معیارها می‌باشد. در استاندارد پیشنهادی, معیارهای مندرج در استاندارد صنعت برق ایران در سطح توزیع انتخاب شده است. از سوی دیگر مبدل باید در شرایط کار عادی به شبکه توان تزریق کند. در صورت بروز خطا در شبکه. تزریق توان متوقف می‌گردد. بنابراین مبدل همواره با نمونه‌برداری از شبکه شرایط کار عادی را نظارت می‌نماید. تعریف شرایط کار عادی یک شبکه در استاندارد تدوین شده برای آن شبکه درج می‌شود و عدم التزام عملی شبکه به استانداردهای خود موجب ایجاد اختلال در عملکرد عناصر تولید پراکنده می‌گردد. سلول‌های فتوولتاییک توان را با ولتاژ مستقیم تولید می‌کنند که با توجه به آرایش آن‌ها. سطح ولتاژشان متفاوت است. مبدل الکترونیک قدرت پس از افزایش سطح ولتاژ آن را تبدیل به ولتاژ متناوب با فرکانس شبکه می‌کند. این مبدل باید در شرایط کار عادی به شبکه توان تزریق کند و در صورت بروز خطا در شبکه. تزریق توان را متوقف کند. بنابراین ۱-۳-۵- محدوده مجاز فرکانس فرکانس شبکه ایران در تمامی‌سطوح تولید. انتقال و توزیعء در محدوده‌ی ۴۹/۷ ۵۰/۳ هرتز قرار دارد. لذا مبدل الکترونیک قدرت سیستم فتولتاییک متصل به شبکه باید همواره فرکانس شبکه را نمونه‌گیری کرده و توان هم فرکانس با فرکانس نقطه‌ی اتصال به شبکه که در محدوده‌ی مجاز قرار دارد. تزریق نماید. در صورتیکه در طول شش سیکل. فرکانس شبکه از حد مجاز فاصله داشته باشدء سیستم فتولتاییک باید تزریق توان به شبکه را متوقف کند [۳۳- ۳۵]. ۲-۳-۵ اغتشاشات ولتاز وقتی شرایط غیرعادی در شبکه بوجود می‌آید. نیاز است که سیستم فتوولتاییک به این شرایط پاسخ دهد. این پاسخ عبارت است از: خارج شدن ولناژ از محدوده مجاز خود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری سطح ولتاذ مجاز شبکه بین / ۸۸ تا /۱۱۰۹ ولتاژ نامی‌شبکه می‌باشد. در صورت اختلاف از این سطح طبق جدول (۱-۵) تزریق توان به شبکه باید قطع گردد [۳۳ و ۳۵]. حداکثر زمان قطع برابر است با حداکثر زمان از آغاز شرایط غیر عادی ولتاژ تا زمانی‌که مبدل توان تزریقی خود را به شبکه قطع می‌کند. از آنجا که مبدل متصل به شبکه تزریق کننده توان می‌باشد و نسبت توان نامی آن به کل توان تولیدی در شبکه. مقدار کوچکی است لذا نوسان ولتاژ شبکه برای مصرف کنندگان کمتر از ۱۶ آمپر که توان کمی نسبت به کل توان تولیدی در شبکه مصرف می‌نمایند. مشکل مبدل نیست و معمولاً اندازه گیری نمی شود و محدودیتی برای سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه اعمال نمی‌شود. در این حالت مبدل بصورت منبع جریان مدل‌سازی می‌شود [۳۲ و ۳۵]. ۳-۳-۵- هارمونیک‌ها شکل موج اعوجاج یافته را می‌توان توسط سری فوریه به مولفه‌ی فرکانس اصلی و تعدادی‌هارمونیک تجزیه نمود و مقدار الکترونیک قدرت. کوره‌های القایی و غیره تولید جریان‌هارمونیکی می‌کنند. هارمونیک جریان تولید شده توسط تجهیزات ضریب قدرت ممکن است باعث ایجاد تشدید در فرکانس‌هارمونیک‌های تولید شده شود و باعث اضافه ولتاز شود [۳۵]. محدودیت‌هارمونیکی مربوط به‌هارمونیک‌های جریان و ولتاژ می‌باشد که در هر یک از این موارد بصورت محدودیت بر روی اعوجاج تکی هرهارمونیک و هم‌چنین اعوجاج کلی ارائه می‌شود. اعوجاج کلی ولتاژ یا جریان. که با "1111 نمایش داده می‌شود. طبق روابط (۱-۵) و (۲-۵) تعریف می‌شود: (۱-۵) ۷ وم (۲-۵) 2 را 0 کل - ر7]/0 که در روابط فوق, «و ۷۸ به ترتیب مولفه‌های‌هارمونیکی مرتبه ۱ جریان و ولتاژ و «ا و ۷۰ به ترتیب جریان و ولتاز نامی‌هستند. اعوجاج تکی ولتاز یا جریان بصورت نسبت دامنه هریک ازهارمونیک‌ها به دامنه‌هارمونیک اصلی بر حسب ۰ ۰ ۰ 17 ۲137۵۱ [۵ا0۵] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم - راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولناییک متصل به شبکه ۷۲۷ جدول (۱-۵): نحوه عملکرد در صورت بروز خطای ولتاز حداکثر زمان قطع ولتاژ پایانه ۶ سیکل 40 > / ۰ سیکل 6 < ۷ < م889۵ عملکرد عادی 460 < ۲ < م1109 ۰ سیکل 46 < ۷ < 13790 ۲ سیکل 40 < / در شرایط کار غیر عادی یعنی عدم رعایت استانداردهای فرکانس» سطوح ولتاز شبکه و در صورت رخ دادن شرایط کار کرد جزیره‌ای» تزریق توان قطع می‌گردد. بنابراین سطح ولتاژ و فرکانس شبکه همواره باید توسط مبدل نمونه‌گیری شود. تغییر پارامترهای مربوط به پنجره مجاز فرکانس و ولتاز توسط کاربران عادی آمکان پذیر نمی‌باشد. در هر حالت پس از قطع تزریق توان» مبدل همچنان به نمونه‌گیری از شبکه آدامه می‌دهد. چنانچه خطا برطرف شده و به مدت پنچ دقیقه شرایط کار عادی برقرار باشد. مبدل شروع به تزریق توان به شبکه می‌نماید. پیش‌بینی روند راه‌اندازی نرم در مبدل‌های امروزی متداول است. چنانچه از نمونه ولتاژ شبکه به عنوان مرجع تولید سینوسی استفاده شود. اغتشاش موجود در شبکه انعکاس یافته و به شبکه تزریق می‌شود .در صورت وجود تعداد زیادی مبدل, این امر منجر به تشدید اغتشاش و ناپایداری شبکه می‌شود. برای جلوگیری از این رخداد پیشنهاد می‌شود مرجع سینوسی جریان مبدل به صورت داخلی و به کمک یک جدول ذخیره شده تولید شود. همچنین فیلتر خروجی مبدل باید از امپدانس کافی متناسب با هارمونیک چهلم فرکانس خط برخوردار باشد. توصیه می‌گردد نمونه‌گیری‌ها از جریان شبکه در ترمینال خروجی مبدل صورت گیرد [۲۳]. برای سیستم‌های فتوولتاییک. حدود مجازهارمونیک‌ها باید مطابق جداول (۲-۵) تا (۴-۵) باشد. در صورتی که محاسبات اتصال کوتاه انجام نشده باشد آن‌گاه باید از الزامات‌هارمونیکی رده ۸ تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی با جریان کمتر از ۱۶ آمپر که در جدول (۴-۵) نوشته شده و مورد تأیید استاندارد کیفیت برق ایران است. استفاده نمود [۳۴ و ۳۵]. ۴-۳-۵- هارمونیک‌های میانی در فاصله بین‌هارمونیک‌های ولتاژ و جریان فرکانس قدرت. اغلب فرکانس‌های اضافی دیگری مشاهده می‌شوند که مضرب صحیحی از فرکانس اصلی سیستم نیستند. این فرکانس‌های اضافی ممکن است به صورت فرکانس‌های گسسته و یا یک طیف فرکانسی ظاهر شوند. به این‌هارمونیک‌هاء هارمونیک‌های میانی گفته می‌شود. منابع اصلی‌هارمونیک‌های -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتا ییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری میانی مبدل‌های فرکانسی ایستاء سیکلو کانور ترهاء رنجیره مبدل‌های زیرسنکرون ۰ موتورهای القایی. ماشین‌های جوشکاری (شبکه‌های فشارضعیف) 9 کوره‌های قوس الکتریکی (فقط شبکه‌های فشارمتوسط /فشارقوی) هستند. هرهارمونیک میانی برابر ۰/۲ درصد ولاز نامی‌است [۳۵]. حد مجاز اعوجاج درصد ولتازهارمونیک‌ها نسبت به ولتاژز نامی‌در فرکانس ۵۰ هرتز ولتاز اعوجاج تکی ولتاز : : اعوجاج کلی ولتاز (1111) فرد روج ۳/۸۰ ولت ۳ ۰/۵ ۵ جدول (۳-۵): حدود مجازهارمونیک‌های جریان سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه ۳۸۰ ولت درصد توان نامی‌به اعوجاج توان اتصال کوتاه اعوجاج تکی هرهارمونیک مرتبه 11 کلی 0( جریان («:]11۳1) ۱ 1 ۷ > زک ۱۱ ۳ > > ۱۷ ۵ > > ۲۲ > ۳۵ فرد ‏ زوج فرد زوج فرد زوج فرد ‏ زوج ‏ فرد زوج 4[ > ۵ ۴ ۱ ۳ ۰/۵ ۱/۵ اه 1/۶ ۱ ۰/۳ ۱ ۵ 0۵ > ۲ ۷ ۱/۷ ۳/۵ ۰/۹ ۳/۵ 1۶ ۱ ۳ ۵ [ه ۸ ۲ ما > ۱ ۱۰ ۳/۵ ۳/۵ ۱/۱ ۴ ۱ ۱/۵ ۰/۴ ۷ اه ۱۲ ۱ چا > ۰/۱ ۱۲ ۳ ۵/۵ ۱/۴ ۵ ۱/۳۲ ۲ ۰/۵ ۱ ۰/۲ ۱۵ ایک ۱۵ ۳/۸ ۷ ۱/۷ ۶ ۱/۵ ۳/۵ ۶ ۱/۴ ۳ با جدول (۴-۵): حدود مجازهارمونیک‌های جریان سیستم فتوولتاییک با جریان کمتر از ۱۶ آمپر حداکثرهارمونیک جریان قابل قبول [۸] 1 مرتبه‌هارمونیک ۳/۳۰ ۳ ۱/۱۴ ۵ د0 0 0000۳۵۳ 5با۵ 1۳۵ ایک ۹ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه ۳۹ حداکثرهارمونیک جریان قابل قبول [۸] ۱ مر تبه‌هارمونیک ۷ ۷ ۴۰ ۹ ۳۳ ۱ ۳۱ ۳ 0 ۳۹۳۵ هارمونیک‌های زوج ۲ ۱/۹۸ ۴ ۴۳ ۳ ۶ کت" ۴۰۳۸ فلیکر در حقیقت یک احساس شخصی از کم و زیاد شدن میزان روشنایی است که بصورت سوسوزدن نور لامپ‌های رشته‌ای ظاهر می‌شود. به عبارتی دیگر فلیکر تأثیر زودگذر یک منبع روشنایی بر روی حس بینایی انسان است. در حالی که طیف فرکانسی یا شدت روشنایی آن تغییر می‌کند. بنابراین فلیکر ناشی از تغییرات منظم» کوچک و پریودیک ولتاز است. فلیکر ولتا دارای دو شاخص فرکانس و اندازه دامنه نوسانات ولتاژ می‌باشد. فرکانس نوسانات فلیکر بین ۵/* تا ۳۵ هرتز می‌باشد. عواملی مانند: کوره‌های الکتریکی, دستگاه‌های نورد آهن. جوشکاری, راه‌اندازی موتورهای الکتریکی باعث ایجاد فلیکر می‌شوند. برای بهبود فلیکر روش‌های مختلفی وجود دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از: راه‌اندازی موتورها با کم نمودن ولتاز اعمالی به موتورء استفاده از جبران‌کننده‌های سنکرون و )۷ 5. برای محاسبه فلیکر از دو شاخص فلیکر کوتاه مدت و فلیکر بلند مدت استفاده می‌شود که بترتیب با نمادهای ,۳ و ۸ نمایش داده می‌شوند. شاخص کوتاه‌مدت فلیکر, به میزان شدت فلیکر در یک دوره زمانی ۱۰ دقیقه‌ای گفته می‌شود. این معیار از سری‌های زمانی بدست آمده از فلیکر متر در مدت ۱۰ دقیقه استخراج می‌گردد. وقتی این شاخص برابر یک است. میزان فلیکر در آستانه آزاردهی چشم انسان می‌باشد. شاخص فلیکر بلند به میزان شدت فلیکر در یک دوره زمانی تا به امروز تعیین معیار اندازه و فرکانس غیر مجاز فلیکر در استاندارهای مختلف مورد بحث است. برای این مشخصه کیفیت توانی باید به استاندارد ملی هر کشور رجوع کرد و در هر سطح ولتاژ محدوده مجاز فلیکر را رعایت نمود و در صورتی که چنین استانداردی وجود نداشته باشد باید الزامات فلیکر استاندارد 519-1992 15 را رعایت نمود. در کشور ایران استاندارد فلیکر ولتاژ برای سطوح مختلف ولتاژ وجود دارد. در این استاندارد ذکر شده که برای شینه‌های در سطح -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری فتوولتاییک یک تولیدکننده‌ی توان می‌باشد. لذاً می‌بایست آنرا با یک شینه مدل نمود و حدود مجاز فلیکر ذکر شده را رعایت نماید [۲۳۵]. ۶-۳-۵- عدم تعادل ولتاژ عدم تعادل ولتاژ به حالتی گفته می‌شود که مقادیر ولتاز سه فاز با یکدیگر متفاوت بوده و یا اختلاف فاز ۱۳۲۰ درجه بین آنها وجود نداشته باشد. عدم تعادل ولتا مبحث بسیار مهمی‌است که باید با افزایش منابع پراکنده تک‌فاز در شبکه بطور جدی مدنظر قرار بگیرد. تا به امروزء ظرفیت منابع تولید پراکنده نسبت به منابع تولید سنتی بسیار کم‌تر است و مهم‌تر از آنء عمده ظرفیت منابع تولید پراکنده را نیروگاه‌های مجتمع شده توربین‌های بادی تشکیل داده‌اند که معمولاً به ولتا فشار قوی و بصورت سه‌فاز به شبکه متصل شده‌اند. لذا تأثیر منفی چندانی بر عدم تعادل ولتاژ ندارند. اما بتشدریج با بالا رفتن ضریب نفوذ سیستم‌های فتوولتاییک متصل شده به شبکه در سطح ولتاژ فشار ضعیف که عمدتاً بصورت تک‌فاز هستند.ء شاخص نامتعادلی ولتاژ برای سطح ولتاژ فشار ضعیف اهمیت پیدا می‌کند. در استاندارد کیفیت برق ایران. حد مجاز عدم تعادل ولتاژ برای ولتاژ ۴۰۰ ولت که سیستم فتوولتاییک به شبکه وصل می‌شوند برابر ۲/ درنظر گرفته شده است. این معیارء. شاخص مناسبی برای حد مجاز عدم تعادل ولتاز سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه‌ی توزیع می‌باشد [۳۵]. سیستم‌های فتوولتاییک معمولاً در نزدیکی و در معرض دید مصرف‌کننده قرار دارند» بگونه‌ای که برای یک مصرف‌کننده‌ی عادی می‌تواند خطر ساز باشد. به همین دلیل در سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه. ایمنی مصرف‌کننده از دیدگاه اتصالات الکتریکی و مسایل زمین کردن باید با توجه به استانداردها رعایت شود. گاهی مواقع کلیدهای مناسبی تعبیه گردد. این کلیدها می‌بایست آشکارء در دسترس و قابل قفل کردن بوده و از قدرت قطع مناسبی برخوردار باشند. چنانچه عملکرد سیستم فتوولتاییک به عنوان سیستمی که هیچ‌گاه در شرایط جزیره‌ای کار نمی‌کند تصمین شده باشد. آن گاه با توافق بهره‌بردار شکه می‌توان کلید اتصال به شبکه را حذف نمود [۳۳]. ۱-۴-۵- جریان 1 تزریق جریان مستقیم. امر نامطلوبی است که موجب ناپایداری شبکه می‌گردد. سطح جریان 17۳ تزریق شده به شبکه همواره باید کمتر از ۰/۵/ جریان متناوب نامی‌خروجی باشد. به منظور جلوگیری از تزریق جریان مستقیم. می‌بایست از -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه ۸۱ ترانسفورماتور مجزاساز استفاده نمود و یا همواره جریان :)(] خروجی را کنترل کرد و در صورت اختلاف با سطح مجازء جریان خروجی را قطع نمود [۲۳]. برخی از مزایای ترانفورماتور مجزاساز عبارتند از: جلوگیری از تزریق جریان مستقیم کاهش‌هارمونیک و نوسان ولتاژ پیشگیری از اضافه ولتاژهای فرورزونانسی. با حذف این تراسفورماتورء مزایای ذکر شده را می‌بایست از طریق طراحی مناسب مبدل الکترونیک قدرت سیستم فتوولتاییک. فرمان کلیدهاء فیلتر خروجی و مدارهای حفاظتی تأمین نمود. امکان حذف ترانسفورماتور دراستانداردهای بسیاری از کشورها پیش‌بینی شده است و نمونه‌های صنعتی مبدل‌های بدون ترانسفورماتور مجزاساز به بازار کشورهایی نظیر آلمان و ایالات متحده آمریکا عرضه شده‌اند. ۳-۴-۵- پرهیز از کارکرد جزیره‌ای گفته می‌شود سیستم به صورت جزیره ای عمل می‌کند. کارکرد جزیره‌ای آمری نامطلوب است و مبدل الکترونیک قدرت سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه مجاز به عملکرد به صورت جزیره ای نمی‌باشد. سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه. تولید کننده کوچکی است که امکان حفظ ولتاز و فرکانس نامی‌و مجاز شبکه را ندارد. بنابراین امکان آسیب رسیدن به بارهای موجود به شبکه در عملکرد جزیره‌ای وجود دارد. ممکن است شبکه به منظور رسیدگی و تعمیرات مورد نیاز قطع گردد. در این حالت چنانچه سیستم فتوولتاییک به کار خود ادامه دهد. برای همواره فرکانس خود را همزمان با فرکانس شبکه می‌نماید اما شبکه خود را با سیستم فتوولتاییک همزمان نمی‌کند. بنابراین کار کرد جزیره‌ای می‌تواند در راه‌اندازی مجدد شبکه در سیستم فتوولتاییک ایجاد اختلال کند. به طور کلی حفاظت‌های متداول در این زمینه به دو دسته حفاظت‌های غیرفعال و فعال تقسیم می‌شوند. حفاظت‌های غیرفعال پارامترهایی از شبکه را نظیر ولتاژ و فرکانس بررسی می‌نمایند. در اکثر موارد کنترل ولتاژ و فرکانس شبکه برای یا اغتشاشاتی به شبکه. با بررسی پاسخ حاصله سعی در تشخیص عملکرد جزیره‌ای دارند. ممکن است انجام این عمل توسط مدار قدرت صورت نگیرد و مدار حفاظتی بین سیستم فتوولتاییک و شبکه وظیفه تشخیص عملکرد جزیره‌ای و تصمیم به توقف تولید توان سیستم را به عهده داشته باشد. یکی از متداولترین روش‌های فعال تشخیص عملکرد جزیره‌ای با نام ۳۲/5" "یا ۰۸/510 شناخته می‌شود. این روش مورد ام جز هایگ جوعناممااه ال معا ان عسا اه مها سم جوعساطا زج ۳ م5 درز ۲0۵۵1۵۵ 065 نان گمامم-از۸ مماهماا۸ طازه کانصنا عصماند ۷ حصن ۹ ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری تایید استاندارد 11۳7-۷1۳-0126 می‌باشد. و در بسیاری از نمونه‌های صنعتی تولید انبوه مورد استفاده قرار گرفته است. ۷۹51 از دو کلید یا رله سری تشکیل شده است که به صورت مستقل فرمان داده می‌شوند. هر یک از این دو کلید باید به صورت پیوسته ولتاذ فرکانس و امپدانس اندازه گیری شده را نظارت کنند. در این روش جریان کوچکی به شبکه اعمال ۳-۴-۵- اغتشاشات فرکانس سیستم فتوولتایپیک متصل به شبکه دارای یک حلقه‌ی قفل فاز"" می‌باشد که آن‌را با شبکه سنکرون می‌کند. به در محدوده‌ی مجاز خود خارج شود باعث می‌شود که سیستم فتوولتاییک هم با همان فرکانس توان تولید نماید و شرایط فرکانس شبکه را بدتر کند. لذا زمانی که فرکانس شبکه از محدوده مجاز که در بند ۱-۳-۵ اعلام شده, خارج گردد. سیستم فتوولتاییک باید حدود ۶ سیکل, تزریق انرژی به شبکه را متوقف کند و سپس اگر فرکانس در محدوده مجاز خود قرار نگرفت. از شبکه خارج شود. این تأخیر به دلیل گذر از اغتشاشات کوتاه مدت و جلوگیری از ایجاد نویزهای زیادی که در هنگام خارج شدن از شبکه بوجود می‌آید. می‌باشد [۲۲]. ۴-۴-۵- اتصال مجدد سیستم فتوولتاییک به شبکه بعد از رفع خطای شبکه و سنکرون شدن با آن هنگامی که خطا در شبکه بوجود می‌آید. سیستم فتوولتاییک خود را از شبکه قطع می‌نماید تا اینکه ولتاژ و فرکانس که بطور اتوماتیک به شبکه وصل شود [۲۲]. استاندارد 1158۳1547 محدوده‌های مجاز مبدل الکترونیک قدرت جهت سنکرون شدن با شبکه را تعیین کرده است که در جدول (۵-۵) نشان داده شده است. در صورتی که محدوده‌های مجاز رعایت نشده باشد. مبدل سیستم فتوولتاییک اجازه اتصال به شبکه را ندارد [۳۸]. ر ۰ ر ر جدول (۵-۵): معیار و محدوده‌های مجاز جهت سنکرون کردن مبدل سیستم فتوولتاییک به شبکه اختلاف زاویه ولتاژ (درجه) اختلاف ولتاژ اختلاف فرکانس (۲12) سطح توان (۳۷۸) ۳۰ ۱ 1۳ ۵0-۰ ۵ ۵ ۲ ۱۵۰-۰ ۱۰ ۳ ۰/۱ ۱۵۰ عم مدع ۱* -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه ۸۳ ۵-۴-۵- حفاظت در مقابل موج ضربه"۲ موج ضربه موجی است که دارای دامنه‌ی بسیار زیاد در مدث زمان کوتاهی است. سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه باید توانایی ایستادگی در مقابل ولتاژ و جریان ضربه‌ای را مطابق با استاندارد ۲62.41.2-2002 510 15885 و با ۷۷37.90.12 510 ۳۳۳[ را داشته باشد. سامانه‌های فتوولتایپیک می‌بایست بر اساس استانداردهای موجود به منظور رعایت مسائل حفاظتی به زمین متصل شوند [۳۲ و ۳۹]. همچنین نحوه زمین کردن سامانه فتوولتاییک در بخش ۴-۴ مورد بحث قرار گرفته است. ۵-۵- پایش عملکرد سیستم فتوولتاییک و تبادل اطلاعات در سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه نیاز است که برای کنترل و بهبود عملکرد آن, پارامترهای عملکردی آن اندازه گیری و پایش شوند. مهم‌ترین پارامترهای که باید آندازه‌گیری و پایش شوند در جدول (۶-۵) نوشته شده‌است [۳۰]. ۱-۵-۵ نکات اندازه‌گیری و پایش متغیرها اندازه‌گیری تابش [۴۰ و ۴۱]: اندازه گیری باید توسط سنسورهایی که در سطح آرایه قرار گرفته‌اند انجام شود و خطای اندازه گیری کمتر از ۵/ باشد. اندازه‌گیری دمای محیط [۴۰ و ۴۱]: خطای اندازه گیری باید کمتر از ۱ درجه سانتی گراد باشد. ه اندازه‌گیری سرعت باد [۴۰ و ۴۱]: این اندازه گیری باید در ارتفاع انجام بگیرد. خطای اندازه گیری برای سرعت باد کمتر از ۵ متر بر ثانیه باید کمتر از ۵/ و برای سرعت باد بیشتر از ۵ متر بر ثانیه باید کمتر از *۱۰/ باشد. اندازه‌گیری دمای آرایه [۴۰ و ۴۱]: خطای اندازه گیری باید کمتر از ۱ درجه سانتی گراد باشد. روش و ملاحظات اندازه‌گیری در مرجع [۴۲] که مربوط به روش‌های اندازه گیری مشخصه ولتاژ و جریان آرایه‌های فتوولتاییک می‌باشد. توضیح داده شده است. * اندازه‌گیری ولتاژ و جریان [۴۰ و ۴۱]: ولتاذ و جریان ممکن است 1۳ و ۸۲ باشند.خطای اندازه گیری باید کمتر از ۱/ باشد. م5۳ 22 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری اندازه‌گیری توان [۴۰ و ۴۱]: توان الکتریکی می‌تواند 1۳ و یا ۸۴ باشد. توان ۳ را می‌تواند بصورت زمان واقعی "" از حاصلضرب ولتاژ در جریان بدست بیاید و یا بطور مستقیم توسط وات متر اندازه گیری شود. اگر توان 7۳ از روش اول محاسبه شود آنگاه باید از مقادیر نمونه برداری شده ولتاژ و جریان استفاد نمود. توان ۸۲ که تعیین کننده ضریب توان و ضریب اعوجاج‌هارمونیکی می‌باشد باید توسط وات مترهای مناسب اندازه گیری شود. دقت وسایل اندازه گیری باید کمتر از ۲/ باشد. جدول (۶-۵): پارامترهایی که بصورت لحظه‌ای باید اندازه‌گیری شوند پارامتر واحد کل تشعشع در سطح یک آرایه وات بر مترمربع هواشناسی دمای هوای محیط سانتی گراد سرعت باد متر بر ثانیه ولتاژ خروجی ولتاز جریان خروجی آمپر توان خروجی کیلو وأت آرایه فتوولتایک دمای آرایه سانتی گراد زاویه التیتود یا ارتفاعی فقط در مورد سیستمهای فتوولتاییک دارای درجه ردیابی می‌بایست رصد گردد. زاویه آزیموت یا زاویه سمتی فقط در مورد سیستمهای فتوولتاییک در جه دارای ردیابی می‌بایست رصد گردد. انرژی ذخیره‌ساز" ولتاژ ولتاژ جریان تزریقی به ذخیره‌ساز " آمپر جریان خروجی از ذخیره‌ساز" آمپر توان تزریقی به ذخیره‌ساز " کیلو وات توان خروجی از ذخیره‌ساز " کیلو وات بار مصرفی محلی " ولتاژ بار ولتاز جریان بار آمپر توان بار کیلو وات جریان تزریقی به شبکه" آمپر جریان دریافتی از شبکه" آمپر ۳۳ ۰ ۹۵| 0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه ۸۵ توان دریافتی از شبکه " کیلو وات ولتاز خروجی ولتاز توان خروجی کیلو وأت اندازه‌گیری سرعت باد. بنا به ضرورت می‌تواند انجام شود. " مقادیر ولتا جریان و توان در یک سیستم چند فازه, باید بطور جداگانه برای هر فاز تعیین کرد. * یک اندازه‌گیر و یا سنسور جریان (توان) می‌تواند برای اندازه‌گیری جریان (توان) در دو جهت تزریقی به درون آرایه فتوولتاییک و خارج شدن از آن استفاده شود. به عنوان مثال اگر جهت خارج شدن جریان (توان) از آرایه فتوولتاییک را مثبت فرض نماییم. آن‌گاه اگر جریان (توان) اندازه گیری شده مثبت باشد. یعنی از آرایه فتوولتاییک خارج شده و اگر منفی باشد یعنی به آرایه ۶-۵- مستندسازی, آزمون‌های راه‌اندازی و بازرسی سامانه‌های فتوولتاییک متصل به شبکه هدف از این بند. فهرست کردن حداقل مستنداتی است که لازم است به دنبال نصب سامانه‌های فتوولتاییک متصل به شبکه فراهم شود. اطلاعات ذیل,ء حداقل الزامات مستندسازی سامانه‌های فتوولتاییک متصل به شبکه را شامل می‌شود. برای اطلاعات دقیق و کامل‌تر درباره‌ی موضوعات این بند می‌بایست به استاندارد 62446 1۳۳ مراجعه نمود که توسط سازمان ملی استاندارد ترجمه گردیده و تحت عنوان "سامانه‌های فتوولتاییک متصل به شبکه-حداقل الزامات برای مستندسازی, آزمون‌های راه‌اندازی و بازرسی سامانه" منتشر گردیده است. رعایت تمامی‌بندهای استاندارد فوق برای نصب سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه الزامی‌است [۴۳ و ۴۴]. ۱-۶-۵- داده‌های سامانه فتوولتابیک بطور معمول, این اطلاعات "پلاک مشخصه*"" باید بر روی جلد مستندات سامانه ارائه شود. الف) مرجع شناسایی طرح. ب) توان نامی‌سامانه. پ) آرایه‌های فتوولتاییک و مبدل‌های الکترونیک قدرت- سازنده, تعداد و مدل. ث) تاریخ راه‌اندازی. ج) نام مشتری. چ) نشانی محل سامانه. 24 ۲۷2۵1010 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری ۲-۶-۵- اطلاعات طراح سامانه فتوولتاییک حداقل, اطلاعات طراح سامانه مانند نام نشانی و غیره باید برای همه طراحان سامانه تهیه شود. ۳-۶-۵- اطلاعات نصب‌کننده سامانه فتوولتابیک حداقل, باید یک نقشه سیم‌کشی تک خطی تهیه شود و اطلاعات زیر را شامل باشد: الف) مشخصات کلی آرایه‌ها: * تعداد آرایه‌ها و رشته‌ها. * تعداد آرایه‌ها در هر رشته. ب) اطلاعات رشته فتوولتاییک: نوع دیود سدکننده. پ) جزئیات الکتریکی آرایه‌ها: ۹ مشخصات کابل اصلی آرایه (اندازه و نوع). ۰ محل‌های جعبه اتصال آرایه. * وسایل حفاظتی اضافه جریان آرایه. نوع و محل و مقدار نامی‌ولتاژ و جریان آن‌ها. جزئیات کل رساناهای زمین. اندازه و اتصال آن‌ها. ۹ جزئیات هریک از اتصالات به سامانه حفاظت صاعقه. ۹ جزئیات هر وسیله نصب شده برای حفاظت ضربه ولتاز که شامل محل, نوع و مقدار نامی‌است. ج) سامانه ۸۲: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم - راهنمای بهره‌برداری و انصال سیستم‌های فتوولناییک متصل به شبکه ۸۷ محل, نوع و مقدار نامی وسیله حفاظتی اضافه جریان ۸۲. *محل, نوع و مقدار نامی وسیله جریان نشتی. این استاندارد حداقل الزامات برای مستندسازی اطلاعات مربوط به طراحی مکانیکی سامانه فتوولتاییک. تعمیر و نگهداری و تست آن را ارائه می‌دهد که برای کسب اطلاعات بیشتر باید به آن رجوع کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۶ برای طراحی و اجرای سیستم‌های -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ششم- مشخصات فنی نجهیزات موردنباز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتولتاییک ی مقدمه در این فصل جداول مشخصات فنی و نقشه‌های مورد نیاز برای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک ارائه می‌گردد. جداول همراه جداول عرض جغرافیایی مراکز استان‌ها و زاویه تابش بهینه در ماه‌های مختلف سال ارائه می‌گردد. ۱-۶- ماژول فتوولتاییک ماژول‌های فتوولتاییک به عنوان واحدهای سازنده آرایه‌های فتوولتاییک از سوی کارخانجات سازنده ارائه می‌شوند. بسته به جنس ماده و فن‌آوری بکاررفته در تولید ماژول‌هاء انواع مختلف این ماژول‌ها با مشخصات فنی مختلف عرضه می‌گردند. هر ماژول فتوولتاییک دارای تعدادی پارامتر مهم است که مشخصات فنی آنرا توصیف می‌کنند. با توجه به توان نامی هر ماژول و تکنولوژی ساخت آن. پارامترهای مشخصه آن در گستره‌ی وسیعی تغییر خواهند کرد. معمولاً مشخصات فنی به ازای شرایط استاندارد ارائه می‌شود. این شرایط در آزمایشگاه اعمال شده و پارامترهای مشخصه بدست آمده است. معمولاً برای سیستم‌های فتوولتاییک شرایط استاندارد بصورت قدرت تابش برابر ۷//۲۲ ۱۰۰۰ و دمای محیط برابر ۲۵ درجه سانتی گراد تعریف می‌شود. در زمان طراحی با توجه به مشخصات محیطی محل نصب باید پارامترهای مشخصه برای محل مورد نظر مطابقت داده شوند. در جدول (۱-۶) فهرست مشخصات فنی ماژول فتوولتاییک به همراه واحد محاسبه هر یک از پارامترها ارائه شده توان بیشینه در شرایط استاندارد وات جریان در نقطه توان بیشینه در شرایط استاندارد آمپر ولتاز مدار باز در شرایط استاندارد ولت بیشینه جریان مجاز در شرایط استاندارد آمپر محدوده دمای مجاز درجه سانتی‌گراد دمای نامی درجه سانتی گراد بازده درصد -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتا ییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم و کاربری خطای مقدار توان خروجی ۵ تعداد سلول‌ها عدد ابعاد سلول‌ها میلی‌متر ابعاد ماژول میلی‌متر وزن کیلوگرم به عنوان نمونه در جدول (۲-۶) مشخصات فنی ماژول پلی‌کریستال شرکت 511۸1۳ و در جدول(۳-۶) مشخصات فنی ماژول تک‌کریستال شرکت ۳1۳۴71۴ ۷11۲511815111 ارائه شده است. جدول (۲-۶): مشخصات فنی ماژول پلی کریستال نوع (۸1 شرکت ‎٩11۸13۳‏ |۱۴۵۱ مدل 5[ 1۷11956 توان بیشینه در شرایط استاندارد ۷۷ ۱۹۵ ولتاژ یکسو شده بیشینه در شرایط استاندارد ۱۰۰۰ ولتاژ در نقطه توان بیشینه در شرایط استاندارد ۲۱۳۳۶۶ جریان در نقطه توان بیشینه در شرایط استاندارد ۸ ۸/۲۷ ولتا مدار باز در شرایط استاندارد ۳۱۹۷۷ جریان اتصال کوتاه در شرایط استاندارد ۸ ۸۶۸ بیشینه جریان مجاز در شرایط استاندارد ۱۵۸ محدوده دمای مجاز ۰- تا ۹۰ درجه سانتی گراد دمای نامی ۵ درجه سانتی گراد بازده ۴/۹ خطای مقدار توان خروجی ۵ 2 تعداد سلول‌ها ۸ عدد ابعاد سلول‌ها ۵ ۱۵۶/۵ 113 ابعاد ماژول بآ ۱۳۱۸ (/۷) ۹۹۴ ۴۶ 11111 وزن ۵ ۱۵/۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- مشخصات فنی تجهیزات موردنیاز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتولتااییک ۹۳ جدول (۳-۶): مشخصات فنی ماژول تک کریستال نوع ۸11.۳ شر کت 1315111ن۷11151 |۱۴۶۱ مدل ۵[ ۲71195 توان بیشینه در شرایط نامی ۲۶۵ ولتا یکسو شده بیشینه در شرایط استاندارد ۱۰۹۹۰ ولتاز در نقطه توان بیشینه در شرایط نامی ۳۱/۷۷۷ جریان در نقطه توان بیشینه در شرایط نامی ۸ ۸۳۸ ولتاژ مدار باز ۳۸/۲۷ جریان اتصال کوتاه ۸ ۹/۸ بیشینه جریان مجاز ۸ ۱۵ دمای نامی ۷ درجه سانتی گراد بازده ۱۶ خطای مقدار توان خروجی ۵ سل تعداد سلول‌ها ۰ عدد ابعاد سلول‌ها ۶ ۷۸ 11۱ ابعاد ماژول (آ) ۱۶۲۵ (/۷) ۱۹۱۹ بد ۴۶ 11۱ وزن ۲۰۵ ۳-۶ دنبال کننده‌های خورشیدی دنبال کننده‌های خورشیدی به کمک سنسورهای خورشیدی و سیستم کنترل, به‌صورت خودکار خورشید را ردیابی می‌نمایند. پارامترهای مهم توصیف کننده مشخصات فنی دنبال کننده‌های خورشیدی عبارتند از: نوع دنبال کننده از نظر محورها و جهت قرارگیری. توان ماژول نوع و توان نامی موتور دنبال‌کننده خورشیدی, نوع کنترل دنبال‌کننده خورشیدی. محدوده ردیابی. حداکثر سرعت باد. ارتفاع پایه. زاویه ارتفاع نوع سیستم حرکت افقی. نوع سیستم حرکت عمودی, نوع پایه. کنترل کننده و سنسورهای اندازه گیری. فهرست این پارامترها در جدول (۴-۶) ارائه شده است. در جدول (۵-۶) نمونه‌ای از مشخصات فنی دنبال‌کننده خورشیدی ساخته شده در کشور آمده است. جدول (۴-۶): مشخصات دنبال کننده‌های خورشیدی |۴۷ و ۴۸| نوع دنبال کننده از نظر تعداد محورها و جهت قرارگیری ظرفیت دنبال کننده کیلووات (:6(]) به صورت ظرفیت ماژول‌ها یا ظرفیت موتور بیان می‌شود. نحوه کنترل دستی یا اتوماتیک آرایش بالها مساحت کل ماژول‌هایی که در هر بال می‌توانند قرار بگیرند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری تعداد ردیف‌ها مساحت ماژول‌های هر بال ضربدر تعداد ردیف‌ها مساحت کل را تشکیل می‌دهد. محدوده ردیابی درجه سیستم پایش وجود یا عدم وجود سیستم پایش و محل قرارگیری آن در صورت وجود محرک" دنبال‌کننده نوع محرک و محل قرارگیری آن تعیین می‌شود. مشخصات منبع تغدیه نوع منبع تغذیه و محدوده ولتاژی آن محدوده درجه حرارت درجه سانتیگراد بیشترین و کمترین درجه حرارت مجاز زاویه ارتفاع در جه ارتفاع پایه متر ولتاز موتورهای حرکتی ولت (-6(]) نوع پایه سنسور نوع سنسور و چگونگی عملکرد آن امکانات اضافی در صورت وجود امکانات اضافی مانند پشتیبانی از سنسورهای حرارت و باد جدول (۵-۶): مشخصات دنبال کننده‌های خورشیدی مدل 1400 ۳۲7 |۴۷| مدل 0 ۳۳0۲ سطح ماژول‌های فتوولتاییک ۹۹ توان ماژول‌ها ۲۱۰-۲۳۰ توان تولیدی ۷۷ ۱۳۸۰ زاویه چرخش در جهت سمت ۰ درجه (۱۲۰ تا ۱۲۰- درجه) زاویه ارتفاع ارتفاع پایه سیستم حرکت عمودی موتورهای حرکتی نوع پایه امکانات اضافی ۰-۰ درجه ۴ ٩10۷ 6 ۴۸ با ۲۴ چند وجهی فولادی با گالوانیزه گرم ۲ ۹۳۳۵۲ 1۲۳ ساخته شده در شرکت پارس الک انرژی 1 ۱۵۰۶ و در سرعت‌های بیش از آن سیستم به حالت افقی بر می‌گردد. پشتیبانی از سنسورهای حرارت و باد *7 ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- مشخصات فنی تجهیزات موردنیاز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتولتاییک ۹۵ ۳-۶- مبدل همان‌طور که اشاره شد. از اینورتر (یا مبدل) برای تبدیل جریان ۳(] تولید شده توسط سیستم فتوولتاییک به جریان ۸ استفاده می‌شود. پارامترهای مشخصه مبدل در جدول (۶-۶) آورده شده است. جدول (۶-۶): پارامترهای مشخصه مبدل |۳۴۹] ولتاز ۸ ولت نمایشگر ۳1.] محدوده مجاز ولتاز ولت تلفات بی‌باری وات جریان نامی متناوب امپر محدوده ردیابی نقطه کار ولت بیشینه توان محدوده مجاز جریان آمپر محدوده تولید توان راکتیو کیلو ولت آمپر راکتیو توان نامی کیلووات محدوده دمای مجاز درجه سانتی‌گراد نوع موج 7 محدوده رطوبت مجاز درصد فرکانس هرتز محدوده فشار مجاز هوای کیلوپاسکال محیط ضریب توان مجاز 7 بازده درصد ضریب اعوجاج ([(] 1 درصد ابعاد متر ولتاژ مدار باز ولت کابل‌های ورودی ۳ کابل‌های خروجی --- در جدول (۷-۶) مشخصات فنی یک مبدل ۲۵۰ کیلوات نوشته شده است. جدول (۷-۶): مشخصات فنی مبدل ۷۷۷ 250 501.۸1108 شرکت ۳۳۲۳10۷ :۸0۷۸۳۳ [۳۹] مدل ۷ 250 ۹0۸101 ولتاز ۸ ۴۲ محدوده مجاز ولتاز ۷ ۵۲۸-۳۳۳ جریان نامی متناوب ۳۸ محدوده مجاز جریان ۸ در دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد و ۸ ۳۱۵ در دمای ۵۰ درجه -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری توان نامی ۷۷ ۲۵۰ نوع موج سینوسی فرکانس ۰ هرتز ضریب توان مجاز ۰/۹۹ ضریب اعوجاج 1010 ۵ بیشینه جریان یکسو شده ۸ ۳۷۵ در در زاب رادم اتلو نمایشگر (آنا] دارای قفل صفحه کلید و دکمه اضطراری خاموش کردن سیستم تلفات بی‌باری > محدوده ردیابی نقطه کار بیشینه توان ۷ 2-۳۳۰ با /۲ ۰۰ ۶ ند محدوده تولید توان راکتیو تا ۷۸ ۱۲۵- محدوده دمای مجاز ۰- تا ۵۰ درجه سانتی گراد محدوده رطوبت مجاز * تا ۹۵/ محدوده فشار مجاز هوای محیط ۵ - 1۳۵ ۱۰۶ بازده ۵ -۹۸/۱/ ابعاد (0) ۸۸/۱ (/۱) ۱۸۸ (۲1) ۲۰۶/۲ 0 وزن ۵ کیلوگرم کابل‌های ورودی ۰ ۱۷۲ کابل‌های خروجی ۲ ۱۷0/۶ ۳-۶- باتری پارامترهای مشخصه باتری برای استفاده در سیستم‌های فتوولتاییک در جدول (۸-۶) ارائه شده است. جدول (۸-۶): مشخصات فنی باتری [۵۰] توان نامی وات خطای توان تولیدی درصد -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- مشخصات فنی نجهیزات موردنیاز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتولتا ییک ۹۷ حداکثر ولتاز (۷10) ولت حداکثر جریان (110) امپر جریان مدار باز (150) امپر ولتاژ مدار باز (ع۷۵) ولت محدوده دمای مجاز درجه سانتیگراد وزن کیل وگرم شرایط ضمانت توان خروجی درصد توان نامی و زمان ضمانت بر حسب سال در جدول ( ۹-۶) جدول مشخصات فنی یک باتری نمونه که از سوی شرکت سازنده آن ارائه شده» آمده است. جدول ‎:)۹٩-۶(‏ مشخصات فنی باتری نمونه [*۵۰] خطای توان تولیدی 0۳ حداکثر ولتاژ (۷/11(0) ار حداکثر جریان (11710) ۸ ۰/۲۲ جریان مدار باز (156) ۸ ۴ ولتاژ مدار باز (۱۷۹۵) هرد رها محدوده دمای محاز ۰- تا ۸۵ درجه سانتیگراد بیشینه ولتاز سیستم ۷۱۵ ابعاد 0 (]) ۳۲۰ *(/۷) ۱۶۰ (1]) ۲۵ وزن ۱2 توان خروجی ضمانت شده ۵ سال, ۹۰/ توان اسمی ۵ سال» ۸۰ توان اسمی حد محافظت نماید. کنترل کننده شارژ ولتاز باتری را بررسی نموده و هرگاه ولتاز باتری زیادتر از حد شود. جریان شارژ را متوقف می‌کند. مشخصات فنی کنترل‌کننده شامل پارامترهای ارائه‌شده در جدول (۵-۶) می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری جدول (۱۰-۶): مشخصات فنی کنترل کننده شارژ [۵۱ -۵۲] بیشترین جریان مدار باز ورودی به ماژول امپر حداکثر جریان خروجی آمپر ولتاز پایان شارز (11081) ولت میزان افزایش ولتاژ شارژ برای یک ساعت ولت حداقل ولتا جهت اتصال مجدد ([۷۷]ا /502) ولت/درصد حداقل ولتاز جهت جلوگیری از تخلیه بیش از حد باتری(۷]1ا /ع506) ولت/درصد محدوده دمای مجاز درجه سانتیگراد ابعاد کابل پایانه سیستم میلی‌متر مربع وزن گرم ابعاد میلی‌متر 3 و 310505 در جدول (۱۲-۶) ارائه شده است [۵۱ و ۵۲)]. جدول (۱۱-۶): مشخصات فنی کنترل کننده شارژ مدل ۹۵۲۱۵۶ ۹012۲ [۵۱] ماکسیمم جریان مدار باز ورودی به ماژول 4۸ م۲۸ م۲۸ ۸ ۳۰ حداکثر جریان خروجی ۸۸ ۸ ۱۳ ۳۸ ۸ ۳۰ حداکثر مصرف داخلی ۸ ۵ پایان شارژ ولتاژ (11021) (/۷ ۲۷/۴) ۷ ۱۳/۷ افزایش ولتاژز شارن 1 ۱ (/۷ ۲۸/۸) ۷ ۱۴/۴ [ :(ب200 آعع 1۵۳ 2160 002011) 2۵۳۵26 ۳۹۲۵112۵0۵ ۲/۱ ۲۹/۴) ۷ ۱۴/۷ حداقل ولتاذ جهت اتصال مجدد (/50۴/1۷) (۷ 25.2) ۷۷ 12.6 /5010 < حداقل ولتاز جهت جلوگیری از تخلیه بیش از حد باتری (22.2۱) ۷ 3010/11:1 > (1۷1/-50620) محدوده دمای مجاز ۵- تا ۵۰ درجه سانتیگراد ابعاد کابل پایانه سیستم ۴۶ ۲۵ / ۳۴ ۱۶ ورن 8 ۴۲۰ ابعاد ۴۹ ۱۹۶ ۷ ۱۸۸ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- مشخصات فنی نجهیزات موردنیاز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتولتاییک ۹۹ جدول (۱۲-۶): مشخصات فنی کنترل کننده شارزمدل 0303 ۳ و 0505 ۳1۸ [۵۲]| مصرف داخلی ۳۸ دمای محیط ۵- تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد ابعاد کابل پایانه سیستم ۳ ۱ / وود ۶ - 10/8 ۸۷/۵ ابعاد ۳۳ ۴ ۹۰ ۷ ۱۴۶ ورن ۵8 ۱۶۰ 6 1۳0۲ 16 ولتاژ مدار باز ماژول خورشیدی ایهمهه جریان ماژول ۳۸ ۸ ۵ 6 ۵۲۲۵۲۱ 16 جریان بار ۳۸ ۸ ۵ حداکثر ولتا برای شارذ ۱۳۷۷ افزایش ولتاژ شارژ ۱۳۳/۳۷ ولتا اتصال مجدد (]۷]) ۱۳1۵۷۷ حداقل ولتاژ جهت جلوگیری از تخلیه بیش از حد ۱۱۹۷-۵۷ باتری (1۷10/ 5062) ۶-۶- مشخصات اقلیمی میزان دریافت انرژی خورشید در نقاط مختلف بر اساس تفاوت عرض جغرافیایی. ارتفاع از سطح دریاء پدیده‌های جوی و غیره متفاوت است. بنابراین. برای کسب اطلاعات مربوط به تابش. باید عرض و ار تفاع جغرافیایی آن مکان مشخص شود تا بتوان میانگین ماهیانه و سالانه تابش دریافتی از خورشید را در سطح افق و تمامی سطوح با جهت‌ها و شیب‌های مختلف. برای مکان مورد نظر تعیین کرد. کشور ایران در منطقه‌ای با میزان بالایی از جذب آنرژی خورشیدی قرار گرفته است. نقشه میزان انرژی تابشی خورشیدی کل که در طول سال در نقاط مختلف ایران به واحد سطح افقی می‌رسد. در شکل (۱-۶) ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- /(۷/3 ۱۲۲3012107 7دامگ (۷۷/۲/۲۲۴) 2.83.8 ۸ (*۷/(/۲) 5 384 ه ۱ (۷//۳۴) 4.552 ه" / ن چ ( ۷/(/7۲۴) 52-54 سح | عم ی شکل (۱-۶): نقشه میزان انرژی تابشی خورشیدی کل که در طول سال در نقاط مختلف ایران به واحد سطح افقی می‌رسد [۱] در جدول (۱۳-۶) عرض جغرافیایی شهرهایی از ایران نشان داده شده و در جدول (۱۴-۶) زوایای بهینه برای شهرهای مختلف ارائه شده است. در تعییر زاویه بهینه ماژول‌ها برای دریافت بیشترین آنرژی خورشیدی, دانسترد موقعیت خورشید در زمان‌های مختلف روز می‌تواند مفید باشد. زاوبه تابش خورشید ساعت به ساعت تغییر کرده و موجب تغییر مقدار تابش بر روی یک منطقه می‌شود. برای اطمینان حاصل کردن از اینکه مقدار تابش خورشید بر روی ماژول‌ها دارای بیشترین مقدار است. نیاز به دانستن موقعیت لحظه به لحظه خورشید در آسمان است [۵۳]. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- مشخصات فنی تجهیزات موردنیاز برای طراحی و اجرای سیستم‌های فتولتااییک از مغ جدول (۱۳-۶): عرض جغرافیایی مراکز استان‌های ایران |۵۴| اراک ۳۳۶ تبریز ۳۸/۶ قزوین ۳۵ اردبیل ۳۸/۱۵ تهران ۳۹/۷ قم ۳۴/۹ ارومیه ۳۷/۳۴ خرم‌آباد ۳۳/۶ کرج ۳/۴۸ اصفهان ۳۲/۷ رشت ۳۲۳/۳ کرمان ۳۰/۳ اهواز ۳۱/۳۳ زاهدان ۳۹۳ کرمانشاه ۳۴۲۳ ایلام ۳۳/۶ زنجان ۳۳۷ گرگان ۳/۸ بجنورد ۳۷/۲۷ سمنان ۳۹/۶ مشهد ۳/۱۹ بندرعباس ۳۷/۱۷ سنندج ۳۹/۳ همدان ۳۳/۴۶ بوشهر ۳۱۷/۴ شهر کرد ۳۲۲ پاسوج ۳۰۷ بیرجچند ۳۲۳/۹ شیراز ۳۹/۶ یزد ۳.۲ جدول (۱۴-۶): زوایای بهینه برای مراکز استان‌های ایران [۵۳] اراک ۱۸/۸ وه ۴- ۳/۳ ۷/۹ ۳۳/۸ ۴ ۴۸/۵ ۵۲/۹ ۵۲/۹ ۰ ۴۷/۲ ۳۴ ۳۷/۱ اردبیل ۱/۸۲ ۷/۳ ۳-- ۰/۵ ۱۹۷ ۳۲/۴ ۴ ‎۵۱/۹٩‏ ۵۵/۷ ۵۲/۹ ۴۳/۱ ۳۹۲ ۳/۸ ارومیه ۳۰ ۷/۶ ۳۲ ۲/-- ۱۱۷ ۳۶ ۵ ۴۹/۵ ۵۲۹ ۵۹/۸ ۴۳/۴ ۳۳/۲ ۳۲۷/۶ اصفهان ۱۹/۴ ۴/۶ 2/۴ ۶ ۷۲ ۳۴ ۴۴ ۲ ۵۷ ۴۹/۵/۰۷ ۳۴/۶ ۳/۹ اهواز ۱۹/۷ ۳/۶ ۲ ۵۱۳ ۵۳ ۶ ۳۷/۱۸ ۴۵ ۵۵/۱ ۴۵۵ ۴۲۳ ۲۹/۵ ۲۳/۷ ابلام ۱۸/۴ ۴۳/۸ ۴۷ ۴- ۸۳ ۳۹/۱ ۹ ۴۹/۵ ۵۲/۶ ۵۱ ۴۱/۸ ۳۰ ۲۱ بجنورد ۳۱/۴ ۷/۸ ۹/- ۱/- ۱۰/۲ ۳۵ ۴ ۵۲/۱ ۵۹/۲ ۵۹/۲ ۱/۱ ۳۷ ۳۹۰/۲ بندرعباس ۱۳/۹ ۱ ۸ ۳۷ ۱/۵ ۱۵/۸ ۹ ۴۲/۹ ۴۸/۴ ۴۷/۱ ۳۹/۹ ۳۲/۴ ۳۱ بوشهر ۱۳۳/۴ ۰ ۸۳ ۳ ۲۳/۱ ۱۳/۸ ۹ ۴۹/۵ ۴۲۲۲۳ ۴۱/۶ ۳۵ ۲۳۳/۳ ۱۹۲ بیرحجند ۱۹۳ ۴۳/۸ 2۳ ۶ ۷/۸ ۳۹/۱ ۴۳۴۱/۵ ۳ ۸/۷ ۵۷ ۴۹۲ ۳۹/۱ ۳۸/۵ تبریز ۱۹۲ ۸۷ ۴ ۸/۲ ۱۳۹ ۵ ۴۵۴ ۵۴۴ ۵۲ و۴۲ ۴۴ و۳ ۲۸۴ تهران ۱۹۵ ۶ ۳ ۲/۴ ۹/۸ ۱ ۴۸۱/۹ ۵۸/۲ ۵۳ ۴۶۲۷۵۳۱۲ ۳۳/۲ ۲۷/۸ خرم آباد ۳۱/۳ ۶۳ ۴۳ ۳۳ ۹۶ ۶ ۴۲۲ ۵۲۳ اب۵۸ ۵۷۶ ما۵ ۳۲۶۲ ۲۹۷۶ رشت ۷/۹ ۱/۸ ۶ ۳ ۳ ۹ ۹ ۲۳۳ ۴ ۲۸/۸ ۲۹/۲ ۱۳/۹ ۱۳/۶ زاهدان ۱۳/۸ ۱1۶ ۵ ۳۸ ۳/۸ [( ۱ ۴ ۴۹/۲۲۲ ۵۴/۹ ۵۲۶ ۴۵/۸ ۳۳/۴ ۳۵ زنجان ۱/۸۳ ۳۶۷ ۳۲/۴ ۶/- ۱۹/۱ ۳۵/۹ ۳۹ ۸ ۵۲/۱ ۵۴/۳ ۴۳/۹ ۳۱ ۳۷/۳ سمنان ۳۲/۴ ۳۵ ۳۳ ۳/۵- ۱۹۰/۲ ۲۳۳ ۹ ۵/۱ ۵۲/۹ ۵۲/۹ ۴۷/۳ ۳۴۳/۱ ۳۸/۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۷ ۳۳ : ستاند)ر دهای فتوو لتاییک -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - استانداردهای فتوولتاییک ۵ مقدمه در این بخش, فهرست استانداردهای مورد استفاده در طراحی. نصب و اجرای سیستم‌های فتوولتاییک در دو بخش استانداردهای بین‌المللی و استانداردهای سازمان ملی استاندارد ایران ارائه می‌شود. ۱-۷ استانداردهای بین‌المللی مورد استفاده برای سبستم‌های فتوولتابیک در جدول‌های (۱-۷)- (۱۲-۷) مشخصات استانداردهای بین‌المللی مورد استفاده در طراحی و اجرای سیستم‌های جدول (۱-۷): استانداردهای بین المللی ماژول و آرایه‌های فتوولتاییک استاندارد موصوع 0 ۸۹7۷/۴ بررسی یکپارچگی مازول‌های فتوولتاییک 4 /۸۹7۱ آزمون ماژول‌های فتوولتاییک در محیط‌های دریایی ۸٩51۱ ۲ 6‏ بررسی ماژول‌های فتوولتاییک در اثر فرسایش در هوا 1۳601 آزمون خوردگی مه نمک برای ماژول‌های فتوولتاییک 2 ۸۹7۹/۴ آزمون عایق رطوبتی برای مازول‌های فتوولتاییک 45 |۳۲ 5 تست ۷[] برای ماژول‌های فتوولتاییک 1 |۳۲ 5 حساسیت ماژول‌های فتوولتاییک در برابر خسارات ناشی از ضربات ناگهانی 1 ا /۸5۱۸ اندازه‌گیری پاسخ طیفی سلول‌های فتوولتاییک 48 با /۸۹7۹ عملکرد الکتریکی سلول‌های فتوولتاییک با استفاده از سلول‌های مرجع شبیه‌سازی شده تحت نور حورشید 1 ۳ ۸51۵ ماژول‌های فتوولتاییک در محیط‌هایی با دما و رطوبت چرخه‌ای 2 ۸۹1۲ آزمایش عایق‌بندی کامل رطوبتی ماژول‌های فتولتاییک [-۵1730 ۳۲| احراز شرایط ایمنی ماژول فتوولتاییک؛ قسمت اول: الزامات ساختمان ماژول 61730-2 1۳ احراز شرایط ایمنی ماژول فتوولتاییک؛ قسمت دوم: الزامات آزمون 2 سا ۸5۱۲ عایق‌بندی کامل و پیوستگی مسیر زمینی مازول‌های فتوولتاییک 5 ۸5۱۱ روش آزمون استاندارد برای تعیین مقاومت ماژول‌های فتوولتاییک در برابر تگرگ 717 ۸51۵ روش آزمون استاندارد برای آزمون دما و فشار غوطه‌وری در آب نمکی برای ماژول‌های فتوولتاییک در محیط‌های دریایی 9 ۸51 روش استاندارد برای بازرسی چشمی‌ماژول‌های فتوولتاییک ۲۱۹30-9 ۸51۱ روش آزمون استاندارد برای تعیین یکپارچگی مکانیکی ماژول‌های فتوولتاییک 36 ۸۹۷۲ روش استاندارد اندازه گیری عملکرد الکتریکی و پاسخ طیفی سلول‌ها و مازول‌های فتوولتاییک غیر متمرکز با اتصالات جچندگانه -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری استاندارد موضوع 1 ۸۹1۷ آزمون ماژول‌های فتوولتاییک برای حفاظت در برابر نقاط گرم ۳۴5 ماژول‌های فتوولتاییک زمینی سیلیکون کریستالی- احراز شرایط طراحی و تأیید نوع 146 ماژول‌های فتوولتاییک زمینی لایه نازک- احراز شرایط طراحی و تأیید نوع 1۳۴08 مجموعه‌ها و ماژول‌های فتوولتاییک متمر کز کننده (/۲71)- صلاحیت طرح و تأیید نوع 3 آانا ‎۸۲۹٩1/‏ ماژول‌های فتوولتاییک صفحه تخت و پانل‌ها 1۳6 ماژول‌های فتوولتاویک زمینی غشای نازک- صلاحیت طرح و تأیید نوع 1 مازول‌های و مجموعه‌های فتوولتاییک متمر کز- صلاحیت طراحی و تأیید 3 1۳۳ روش پیشنهادی برای ارزیابی ماژول‌های فتوولتاییک مجتمع 7 ۸۹7۱/۳ آزمون عایق رطوبتی برای آرایه‌های فتوولتاییک 3 ۸۹/75 نصب آرایه‌های فتوولتاییک 1۳629 آرایه فتوولتاییک سیلیکون کریستالی- اندازه گیری ویژگی جریان - ولتاژ در مکان جدول (۲-۷): استاندارد‌های بین المللی سلول‌های فتوولتاییک استاندارد موصوع 3 ۲۱۵ ویفرهای خورشیدی- اطلاعات ویفرهای کریستالی سیلیکونی برای تولید سلول‌های 91 ۳۲| روش‌های اصلاحات دمایی و تابشی برای اندازه گیری مشخصه 1-۷ وسایل فتوولتاییک 1 ۲۱۷ سلول‌های خورشیدی- سلول‌های خورشیدی کریستالی سیلیکونی 4 ۲ ۸51۱ تعیین پارامتر عدم تطابق بین یک قطعه فتوولتاییک و یک سلول مرجع فتوولتاییک ۸٩۹1۸ ۲ 6‏ عملکرد الکتریکی ماژول‌ها و آرایه‌های فتوولتاییک زمینی غیرمتمرکز با استفاده از سلول مرجع ۳ ۸۹1۸ کالیبراسیون سلول‌های مرجع اولیه فتوولتاییک غیرمتمر کز سیلیکونی تحت تابش کلی 0 ۲ ۸51۱ مشخصات ویژگی فیزیکی سلول‌های مرجع فتوولتاییک زمینی غیرمتمرکز 42 ۲ ۸51۱ کالیبراسیون سلول‌های مرجع ثانویه فتوولتاییک غیرمتمرکز جدول (۳-۷): استانداردهای بین المللی وسایل فتوولتاییک استاندارد موضوع 1 ۳۱۷ 5 تصحیحات دمایی و تابشی برای اندازه‌گیری مشخصه 1-۷ وسایل فتوولتاییک از سیلیکون کریستالی [-60904 ۳۸ 5 وسایل فتوولتاییک: اندازه گیری مشخصه جریان - ولتاژ وسایل فتولتائیک 60904-2 ۳۸۷ 35 وسایل فتوولتاییک: ملزومات سلول‌های خورشیدی مرجع -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - استانداردهای فتوولتاییک ۷ استاندارد موصوع 60904-3 ۷(تا 35 وسایل فتوولتاییک: اصول اندازه‌گیری سلول‌های خورشیدی با استفاده از داده‌های طیف تابشی مرجع 60904-5 ۲۲۷ 5 وسایل فتوولتاییک: تعیین ضریب معادل دمایی سلول‌های خورشیدی با استفاده از روش پتانسیل مدار باز 60904-6 ۳۲۲ 55 وسایل فتوولتاییک: ملزومات ماژول‌های خورشیدی مرجع 60904-7 ۳۲۲ 55 وسایل فتوولتاییک: محاسبه خطای عدم تطابق طیف‌ها در وسایل فتوولتاییک 60904-8 ۳۲۲ 805 وسایل فتوولتاییک: اندازه گیری پاسخ طیفی وسایل فتوولتاییک 609049 1۳2 وسایل فتوولتاییک: ملزومات عملکرد شبیه‌ساز خورشیدی 60904-0 ۴۲۲ 805 وسایل فتوولتاییک: روش‌های اندازه گیری خطی 3 ۸۹51۱ روش آزمون استاندارد برای تعیین پارامتر عدم تطابق طیفی بین وسیله فتوولتاییک و یک سلول مرجع فتوولتاییک 21 ۸۹7۷ روش آزمون برای اندازه‌گیری پاسخ طیفی سلول فتوولتاییک 0 - مشخصه‌یابی استاندارد برای ویژگی‌های فیزیکی سلول مرجع فتوولتاییک غیرمتمرکز زمینی 3 روش آزمون استاندارد برای تعیین خطی بودن پارامتر وسایل فتوولتاییک با توجه به پارامتر آزمون 60904-0 1۳۲ روش تست استاندارد برای تعیین خطی بودن پارامتر قطعه فتوولتاییک توسط قرار گرفتن در 60068-۱ 1۳۲ آزمون‌های محیطی [60068-2-2 1۳۲ آزمون‌های محیطی؛ قسمت ۲۱-۲: آزمون استحکام اتصالات و پایه قطعات مجتمع 0 ۸5/75 قوانین سیم‌کشی 48 ۸۹/75 انتخاب کابل‌ها 1 ۸5 اتصال به شبکه به وسیله مبدل‌ها ۸٩ 5‏ برنامه‌های مدیریت انرژی 48 ؟۸ حفاظت در برایر جرقه استاندارد موصوع 3 ۲۲ 55 حفاظت سسیستم‌های تولید برق فتوولتاییک در برابر اورپتانسیل 4 ۳۲۲ 55 ویژگی‌های سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه 7 ۳۲۲ 505 سلول‌های ثانویه و باتری‌ها برای سیستم‌های فتوولتاییک 1 ۳۲۲ 55 آزمون خوردگی در محیط نمک برای سسیستم فتوولتاییک [-50312 ۳۲۳۸۳۲ سیستم‌های فتوولتاییک: سیستم‌های خورشیدی خانگی؛ ایمنی [-50313 |۲۲۲۱ سیستم‌های فتوولتاییک: ماژول‌های خورشیدی؛ ایمنی -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری استاندارد موضوع 50313-2 1۲۳۸۳۲ سیستم‌های فتوولتاییک: ماژول‌های خورشیدی؛ عملکرد [-50314 1۲ سیستم‌های فتوولتاییک: رگولاتور شارژه ایمنی 50314-2 ۲۳۸ سیستم‌های فتوولتاییک: رگولاتور شارژ؛ عملکرد [-50322 ۳1 سیستم‌های فتوولتاییک: تطابق الکترومغناطیسی 50315-1 1۳۲۲ استفاده از انباشتگرها (اکومولاتور) در سیستم‌های فتوولتاییک؛ ایمنی 50315-2 |11۳۲ استفاده از انباشتگرها (اکومولاتور) در سیستم‌های فتوولتاییک؛ عملکرد [50330-1 |۲۳۳۲ مبدل‌های نیمه‌هادی سیستم‌های فتوولتاییک ۲171 ۸51۱ مشخصات شبیه‌ساز خورشیدی برای آزمایش فتوولتاییک زمینی ۲5 ۸51۹ تبدیل انرژی خورشیدی فتوولتاییک 3 1۳۲ سامانه‌های فتوولتاییک- پردازشگرهای توان - روش اندازه‌گیری بازده 3 )1۳ اجزای تعادل سامانه برای سامانه‌های فتوولتاییک - احراز شرایط طراحی و تأیید نوع 1۳624 کنترل عملکرد سامانه‌های فتوولتاییک - رهنمودهایی برای اندازه‌گیری, تبادل و تجزیه و تحلیل داده‌ها 11۳27 سامانه‌های فتوولتاییک- ویژگی‌های اتصال به شبکه 50331-1 ۲۳۲۲ سیستم‌های فتوولتاییک در ساختمان‌ها جدول (۵-۷): استانداردهای بین المللی سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه استاندارد موصوع 1۳694 پارامترهای مشخصه سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه 2 ۲ مقادیر مجاز سامانه‌های پمپاژ فتوولتاییک با اتصال مستقیم 1[ ۳/۲۸۹5[ مشخصات استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در مناطق روستایی 6 510 ۳۳۳ ] روش پیشنهادی برای آزمون عملکرد سیستم‌های فتوولتاییک مستقل ۳۲24 سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه- تصدیق طراحی 09 ۸5 سیستم‌های مستقل از شبکه (بعضی از جنبه‌های این استاندارد مشابه سیستم‌های متصل به شبکه است). جدول (۶-۷): استانداردهای بین المللی سیستم فتوولتاییک در برق رسانی به مناطق روستایی استاندارد موضوع [-62257 ۱۳۲/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های آنرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۱: مفدمات کلی برق‌رسانی روستایی 7-2 15 /۲تا ‏ توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت نیازها و سیستم برق‌رسانی 2274 ۱۳۲/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های آنرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - استانداردهای فتوولتاییک ۹ استاندارد موضوع 225375 ۳۲/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۵: حفاظت در برابر خطرات الکتریکی 6 ۳۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۶: تأییدیه, عملکرد. نگهداری و تعویض [-62257-7 1۳6۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۱-۷: زنراتورها- آرایه‌های فتوولتاییک 62237-7-3 ۱۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت [-62257-8 1۳6۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۱-۸: انتخاب باتری‌ها و سیستم‌های مدیریتی باتری برای سیستم‌های الکتریکی مستقل [-62237-9 ۱۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۱-۹: سیستم‌های میکرو برق 62257-9-3 11۳6/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۳-۹٩‏ سیستم یکپارچه - رابط کاربر 022537-9-4 ۱۳۲/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت 62257-953 1۳۲۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت : ۵-٩‏ سیستم یکپارچه - انتخاب چراغ‌های فتوولتاییک قابل حمل برای پروژه‌های برق‌رسانی روستایی 62257-9-6 15۳6/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۶-۹ انتخاب سیستم‌های برق‌رسانی مجزای فتوولتاییک 62257-121 11۳۳/15 توصیه‌هایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و ترکیبی کوچک برای برق‌رسانی روستایی؛ قسمت ۱-۲: انتخاب لامپ‌های 50[1-021128100 برای سیستم‌های الکتریکی روستایی و توصیه‌هایی برای تجهیزات روشنایی خانه‌ها استاندارد موصوع جدول (۸-۷): استانداردهای بین المللی مبدل سیستم فتوولتاییک استاندارد موضوع 4 ۲۲۲ اطلاعات مبدل‌های فتوولتاییک -------- صفحهٔ بعد -------- بزق راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری استاندارد موضوع 62109-1 1۳ ایمنی مبدل‌های انرژی برای استفاده در سیستم‌های فتوولتاییک- قسمت اول: ملزومات کلی 209-2 تا ایمنی مبدل‌های انرژی برای استفاده در سیستم‌های فتوولتاییک- قسمت دوم: ملزومات خاص برای مبدل‌ها 1۳6683 روش‌های اندازه گیری بازده 41 انا استانداردهای مبدل, و کنترل‌کننده برای استفاده در سیستم‌های مستقل استاندارد موصوع 62509 1۳ شارز کنترل کننده باتری برای سس یپستم‌های فتوولتاییک- عملکرد 1۳63 بالانس اجزای سیستم فتوولتاییک- کیفیت طراحی محیط‌های طبیعی جدول (۱۰-۷): استانداردهای بین المللی باتری سیستم فتوولتاییک استاندارد موصوع ۳۳1 سلول‌های ثانویه و باتری‌ها برای سیستم‌های آنرژی فتوولتاییک خورشیدی- ملزومات کلی و روش- های آزمون [1۳۳۳ 51, 7 [1۳۳ 510 3 روش پیشنهادی برای نصب و نگهداری باتری‌های سربی- اسیدی برای سیستم‌های فتوولتاییک روش پیشنهادی برای تعیین اندازه باتری‌های سربی- اسیدی برای سیستم فتوولتاییک 61 .510 155 روش پیشنهادی برای تعیین مشخصه‌های عملکرد و متناسب بودن باتری با سیستم فتوولتاییک 2 ات۳ ] راهنمایی برای تعیین اندازه آرایه و باتری در سیستم‌های فتوولتاییک مستقل استاندارد موصضوع 4 ).۳ ] پایش عملکرد سیستم فتوولتاییک- راهنمایی در زمینه اندازه‌گیری. تبادل اطلاعات و آنالیز 6150-7 ۳۲| شبکه‌های ار تباطی و سیستم‌ها برای اتوماسیون شبکه برق- ساختار پایه ارتباطی 0 )۳ ] تجهیزات و سیستم کنترل از راه دور استاندارد موصوع 1991-1-2 13۲ عملکردهای کلی - عملکرد بر سیستم‌های در معرض آتش 1991-1-3 ۳۸۲ عملکردهای کلی - برف 1991-1-4 1۳۴ عملکردهای کلی - باد 573-1 ۳:۲ آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم- تر کیب شیمیایی و فرم محصولات آهنگری شده: طراحی عددی سیستم 1 150 پوشش‌های گالوانیزه داغ بر قطعات آهنی و فولادی: مشخصات و روش‌های آزمون -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - استانداردهای فتوولتاییک از( استاندارد موضوع 10088-1 ۲۳۳۸۲ فولاد زنگ‌نزن: لیست فولادهای زنگ‌نزن 10088-2 ۳۱۷ فولاد زنگ‌نزن: شرایط تکنیکی برای ورقو نوارهای فولادی مقاوم در برابر خوردگی برای مصارف عمومی 10088-3 ۲۳۳۸ فولاد زنگ‌نزن: شرایط تکنیکی برای محصولات نیمه تمام شده» میله‌هاء سیم‌هاء قسمت‌ها و محصولات فولادی مقاوم در برابر خوردگی برای مصارف عمومی 100271 ۳۴۲ سیستم‌های طراحی برای فولاد- اسامی‌فولادها 10027-2 ۳۴۲ سیستم‌های طراحی برای فولادها- سیستم عددی ۲-۷ استانداردهای سازمان ملی استاندارد ابران برای سیستم‌های فتوولتاییک سازمان ملی استاندارد ایران از اعضای اصلی سازمان بین‌المللی استاندارد (150)» کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک 10 و سازمان بین‌المللی اندازه‌شناسی قانونی (01041) است. در تدوین استانداردهای ملی ایران ضمن توجه به شرایط کلی و نیازمندی‌های خاص کشورء از آخرین پیشرفت‌های علمی. فنی و صنعتی جهان و استانداردهای بین‌المللی جدول (۱۳-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به ماژول‌های فتوولتاییک شماره استاندارد شرح استاندارد سال ۸۴۹۲ ماژول‌های فتوولتاییک در محیط‌های با دما و رطوبت چرخه‌ای- روش آزمون ۱۳۸۴ ۸۹۵ عایق‌بندی کامل و پیوستگی مسیر زمینی ماژول‌های فتوولتاییک -روش آزمون ۱۳۸۳ ۸۳۹۶ آزمون عایق‌بندی کامل رطوبتی ماژول‌های فتوولتاییک- روش آزمون ۱۳۸۳ ۱۱۳۷۴۱ احراز شرایط ایمنی ماژول فتوولتاییک- قسمت اول: الزامات ساختمان ماژول ۱۱۹۸۱ ماژول‌های فتوولتاییک زمینی سیلیکون کریستالی- احراز شرایط طراحی و تایید نوع ۸ مجموعه‌ها و ماژول‌های فتوولتاییک متمر کزکننده (37۷)- صلاحیت طرح و تأیید نوع ۱۳۹۱ ۶۶ ماژول‌های فتوولتاییک زمینی غشای نازک- صلاحیت طرح و تأیید نوع ۱۳۹۱ شماره استاندارد شرح استاندارد سال ۸۳۸۶ عملکرد الکتریکی سلول‌های فتوولتاییک با استفاده از سلول‌های مرجع تحت نور خورشید ۱۳۸۴ شبیه‌سازی شده- روش آزمون ۸,۸۸ اندازه گیری پاسخ طیفی سلول‌های فتولتائیک- روش آزمون ۱۳۸۴ ۸۹۰ کالیبراسیون سلول‌های مرجع اولیه فتوولتاییک غیرمتمرکز سیلیکونی تحت تابش کلی- روش ۱۳۸۳ ازمون -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری شماره استاندارد شرح استاندارد سال ۸۹۱ مشخصات ویژگی فیزیکی سلول‌های مرجع فتوولتاییک زمینی غیرمتمرکز ۱۳۸۴ ۸۹۳ کالیبراسیون سلول‌های مرجع ثانویه فتوولتاییک غیرمتمر کز - روش آزمون ۱۳۸۴ ۱۳۷۳ سلول‌ها و باتری‌های ثانویه برای سیستم‌های آنرژی فتوولتاییک - مقررات کلی و روش‌های آزمون ۸۸۶ عملکرد الکتریکی سلول‌های فتوولتاییک با استفاده از سلول‌های مرجع تحت نور خورشید ۱۳۸۴۳ شبیه‌سازی شده- روش آزمون جدول (۱۵-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به قطعات سیستم فتوولتاییک شماره استاندارد شرح استاندارد سال ۶۴۶۱۱ قطعات فتوولتاییک؛ قسمت اول: اندازه گیری مشخصه‌های جریان - ولتاذ قطعات فتوولتاییک ۱۳۸۱ ۶۴۶۱۲ قطعات فتوولتاییک؛ قسمت دوم: الزامات برای سلول‌های خورشیدی مرجع ۱۳۸۱ ۸۳۸۷ تعیین پارامتر عدم تطابق طیفی بین یک قطعه فتوولتاییک و یک سلول مرجع فتوولتاییک- ۰ ۱۳۸۴ روش آزمون ۸/۴۸۵ مشخصات شبیه‌ساز خورشیدی برای آزمایش فتوولتاییک زمینی ۱۳۸۴ ۸۹۳ تبدیل انرژی خورشیدی فتوولتاییک - اصطلاحات و وازه‌ها ۱۳۸۴ ۱۷۰۵ الزامات عمومی‌برای احراز صلاحیت آزمایشگاه‌های آزمون و کالیبراسیون ۱۳۸۶ ۱۳۹۷ آزمون‌های محیطی ۱۳۷۷ ۱۳۰۷-۲۱ آزمون‌های محیطی؛ قسمت ۲۱-۲: آزمون‌ها- آزمون استحکام اتصالات و پایه قطعات مجتمع ۱۴۱۱۵۰ روش تست استاندارد برای تعیین خطی بودن پارامتر قطعه فتوولتاییک توسط قرار گرفتن در ۱۳۸۹ معرض یک پارامتر تست جدول (۱۶-۷): استانداردهای ملی ایران مربوط به کلیات سیستم فتوولتاییک شماره استاندارد شرح استاندارد ۱۱۸۵۹ سامانه‌های فتوولتاییک- ویژگی‌های اتصال به شبکه ۱۱۳۷۶ پارامترهای مشخصه سامانه‌های فتوولتاییک مستقل ۱۱/۸۸۲ سامانه‌های مستقل فتوولتاییک- تصدیق طراحی ۱۱۳۷۵ سامانه‌های فتوولتاییک- پردازشگرهای توان - روش اندازه گیری بازده ۱۱/۹۵۷ "جرای تعادل سامانه برای سامانه‌های فتوولتاییک- احراز شرایط طراحی محیط‌های طبیعی ۱۱۸۵۸ پایش عملکرد سامانه‌های فتوولتاییک- رهنمودهایی برای اندازه‌گیری, تبادل, تجزیه و تحلیل داده‌ها ۱۱۳۷۳ مقادیر مجاز سامانه‌های پمپاژ فتوولتاییک با اتصال مستقیم -------- صفحهٔ بعد -------- بررسی اقتصادی سیستم‌های فتوولتاییک و مقایسه هزینه‌ی انرزی تولید شده با دیگر روش‌های متداول -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست الف - بررسی اقتصادی سیستم‌های فتوولتاییک و مقایسه‌ی هزینه‌ی انرژی نولیدشده با دیگر روش‌های متداول ۵ مقدمه در این فصل, از دیدگاه اقتصادی به سیستم‌های فتوولتاییک پرداخته می‌شود و هزینه آنرژی تولیدشده توسط سیستم‌های فتوولتاییک مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. هزینه تمام‌شده تولید توان توسط ماژول‌های فتوولتاییک را می‌توان به صورت بین‌المللی بر حسب دلار بر کیلووات (/8/۱8) سنجید؛ ولی به طور معمول از واحد اندازه‌گیری دیگری به نام ط/8/۷ استفاده می‌شود. ۱۷۷ عبارت است از حداکثر توان ماژول فتوولتاییک بر حسب وات که تحت شرایط استاندارد دما و تابش خورشید تولید می‌شود. روند تغییر قیمت این ماژول‌ها در سال‌های گذشته همواره کاهشی بوده است. طبق پیش‌بینی‌های انجام‌شده» میزان شیب کاهش قیمت تا سال ۲۰۲۵ میلادی نیز زیاد خواهد بود. طی سال‌های اخیر این میزان کاهش قیمت روند ملایم‌تری به خود گرفته است؛ در واقع. برای ادامه روند کاهش قیمت باید سرمایه‌گذاری و نوآوری بیشتری در تولید و توسعه تکنولوژی‌های فتوولتاییک مد نظر قرار گیرد. روند کاهش قیمت ماژول‌های فتوولتاییک در شکل (الف-۱) نشان داده شده است. از آنجا که ماژول‌های فتوولتاییک بخشی از سیستم فتوولتاییک را تشکیل می‌دهند. برای بررسی هزینه باید سایر اجزا را نیز در نظر گرفت. هزینه ماژول‌ها بخش اعظم هزینه سیستم فتوولتاییک را تشکیل و پس از آن هزینه مبدل بیش‌ترین سهم را دارد. از بقیه اجزای سیستم فتوولتاییک به عنوان 1305 یاد می‌شود. در شکل (الف-۲) طرحواره‌ای از سهم هزینه بخش‌های مختلف سیستم فتوولتاییک ارائه شده است [۵۵]. 1300 0 موه |اداوپون سچه 6 ۸۷۵۲۵96 ۰ ۲۷ ۵ ۹.7.00 ۴۳ ۴۸۸۵۷ ۳4۹۲ ۹ 4 اها۶ 1۱ 1 15,00 ۳9 ۹ 50۵ گ ۰ 9۹4 ۲۳۱۹۰۴8۱۳ مزب ط 6 ,۴۲۳۹ > ۹ - ۳۹۷ 081۵۱۱:۳۵ 1 7۳ ۱۳۵ هرد هب۸ ۳ ۹۵ ۷۷۵۲ ۴۰۵۹ 0 ی 12,0۵ 51,09 00 نه 2 2 ۰ هل دوز ب فل ۵ت ‌ تا تپ یا اچ ۳ هو ۳ ه ل یه یه ۳ نک . اض ا م و م او وم مهم چم سم » »2 رک 0 ۳9 رک 09 ری 0 0 0 0 0 رز 0 اس اسف ۳ اس اسف ی اسف اس سس ۳ سس اس سس سه ۰« سف اسف ۰ سف شکل (الف -۱): پیش بینی روند تغییرات قیمت مازول فتوولتاییک تا سال ۳۰۲۵ بر حسب توان نصب‌شده -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم و کاربری همانگونه که گفته شد. پیشرفت تکنولوژی منجر به کاهش قیمت ماژول‌های فتوولتاییک در سال‌های اخیر شده است. کاهش قیمت در مورد سایر بخش‌ها نیز رخ داده است ولی درصد کاهش کمتر است. به عنوان نمونه روند تغییر قیمت سیستم فتوولتاییک در کشور آلمان طی سالهای ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۳ در شکل (الف-۳) ارائه شده است [۵۵]. 216 0 ۱۵۹5 ۱/۵۵ 0 111 وات) ات :21و88 ۰ ۰ 0 ۱۷۵۵۲۵5 0۱/۵۲۳۹۱۳۵9 56 ۱30٩۲‏ ۱۳۹1۵۱۱۵1۱۵۲۱ 0 0۳9 1116 6۹6 شکل (الف -۲): درصد مشار کت اجزای مختلف سیستم فتوولتاییک در هزینه کل 000 ۱ 6 و اد - ۵3000 ۵8 دناد ه ی 9 ات ها پل ی .۰ ۹ ۹ را 0 ۰ 3000 و را را کر ج با - ی 100 ی َ : و 0 3 چَ را اش ری اه و - 1000 نج من وک من را ۳ ی هه شد و را یا 41017 1 و موی و مر ی با و و ره وه و دما توانادن دن تواموادو جوا تن وان دن| نو ماو او بو من توانوا و من توایوا وامن تواین ٍ 2013 2012 2211 10 20 2001 ِ 2008 ۱ 2207 2000 ۷۱3 شکل (الف-۳): روند تغییر قیمت سیستم فتوولتاییک در کشور آلمان طی سال‌های ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست الف - بررسی اقتصادی سیستم‌های فتوولتاییک و مقایسه‌ی هزینه‌ی انرژی نولیدشده با دیگر روش‌های منداول ۷ که کار طراحی, نصب و راه‌اندازی این سیستم‌ها را بر عهده دارند. مسسات تحقیقاتی نیز نقش عمده‌ای در تولید برجسته در رشد استفاده از این سیستم‌ها بر عهده دارند؛ چون در بیشتر نواحی, بدون اتخاذ چنین سیاست‌های حمایتی. هزینه‌های بالای تولید برق خورشیدی با استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک مانع از رقابت آنها با تولید برق با استفاده از در حال حاضر دو تکنولوژی "فتوولتاییک صفحات سیلیکونی" و "فتوولتاییک لایه نازک" بر سر قیمت و هزینه‌ها در حال رقابت هستند. هر کدام از این تکنولوژی‌ها فوایدی ویژه برای کاربردی خاص دارند؛ اما هیچ‌یک تکنولوژی برتر نیستند. شرکت‌هایی که از این تکنولوژی‌ها استفاده می‌کنند. به دنبال کاهش دادن هزینه‌ها از طریق کارآمدتر کردن ماژول‌های فتوولتاییکی که بازدهی بیشتری دارند. به ازای هر واحد توان تولیدشده» نیازمند مواد خام کمتر هستند. سطح مقطع ثابت کوچک‌تری دارند. کم وزن‌تر هستند و جهت حمل و نقل و راه‌اندازی کم‌هزینه‌تر خواهند بود. میسر نیست. بنابراین برای انجام تحلیل مقایسه‌ای به مطالعات و تحقیقات قبلی انجام‌شده رجوع گردیده و9 نتایج این مطالعات که در سال‌های ۱۳۸۴ و ۱۳۸۵ انجام شده‌اند [۵۶ و 1۵۷ برای مقایسه هزینه تولید انرژی سیستم‌های فتوولتاییک و سوختهای فسیلی بکار گرفته شده است. بدیهی است این نتایج برای شرایط فعلی نیز معتبرند. الف -۱- پارامترهای هزینه سیستم‌های فتوولتاییک پارامترهای مختلف هزینه سیستم‌های فتوولتاییک شامل موارد زیر است: - هزینه ماژول فتوولتاییک. - هزینه ذخیره‌سازی (در صورت وجود ذخیره‌ساز(باتری)). - هزینه مبدل. - هزینه شارژ باتری. - هزینه سایر تجهیزات (30(5]). - هزینه نصب سیستم فتوولتاییک. - سود کاهش مصرف برق. - سود کاهش دیماند برق. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری - سود کاهش پیک برق. - سود کاهش آلایندگی محیط. - سود کاهش هزینه معماری. - هزینه نگهداری سالیانه. - سود فروش به شرکت برق. - سود کاهش هزینه برق اضطراری (در صورتیکه از سیستم فتوولتاییک به عنوان سیستم برق اضطراری استفاده با توجه به این پارامترها می‌توان هزینه‌های ثابت و سودهای ثابت. همچنین هزینه‌های متغیر و سودهای متغیر را هزینه‌های ثابت< میزان کاهش دیماند *(هزینه ماژول فتوولتاییک + هزینه باتری و شارژر+ هزینه مبدل + هزینه 05( سودهای ثابت در سه حالت زیر در نظر گرفته شده است که در صورتی که هر یک از حالت‌ها مورد نظر باشد. عدد حاصله را می‌توان با هم جمع کرد [۵۸]. ۱- سودهای ثابت < سود کاهش هزینه دیماند * میزان کاهش دیماند ۲- سودهای ثابت < سود کاهش هزینه‌های معماری * میزان کاهش دیماند ۳- سودهای ثابت * سود کاهش هزینه‌های برق اضطراری * میزان کاهش دیماند ۴- سودهای ثابت < تبدیل برخی تجهیزات مصرف‌کننده به 16 * میزان کاهش دیماند هزینه‌های جاری < هزینه نگهداری سالانه * میزان مصرف در سال + (هزینه‌های ثابت + مدت زمان استهلاک) ۱ سودهای جاری < سود ناشی از کاهش مصرف * میزان مصرف در سال ۲- سودهای جاری < سود ناشی از کاهش آلاینده‌های محیط زیست * میزان مصرف در سال ۳- سودهای جاری < سود ناشی از فروش برق به شرکت برق» میزان مصرف در سال ۳- سودهای جاری < سود ناشی از گرفتن یارانه‌های دولتی » میزان مصرف در سال -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۹/۴ پیوست الف - بررسی اقتصادی سیستم‌های فنوولتابیک و مفایسه‌ی هزبنه‌ی انرژی نولیدشده با دیگر روش‌های منداول نم الف -۲- بر آورد هزینه یک سیستم فتوولتاییک نمونه بر اساس پژوهش‌های انجام شده در دنیاء هزینه سرمایه‌گذاری ماژول‌های فتوولتاییک بسته به محل و نوع کاربری ۵ تا ۵ دلار بر وات پیک بر آورد شده است. همجنین دورهٌ عمر سیستم‌های فتوولتاییک در دنیا با توجه به کیفیت تعمیرات و نگهداری سالیانه. از ۱۵ تا ۳۰ سال متغیر بوده که امروزه با در نظر گرفتن دوره عمر متوسط ۲۰ سال, هزینه تولید برق سیستم‌های فتوولتاییک در دنیا با توجه به محل کار و هزینه‌های تجهیزات جانبی متغیر می‌باشد [1۵۶ نمونه‌ای از قیمت‌های اجزای سیستم فتوولتاییک برای مدل ۵ کیلوواتی و ۱۵ کیلوواتی در جداول (الف-۱) و (الف-۲) امده است. الف -۳- هزبنه انرژی تولیدشده با استفاده از سوخت‌های فسیلی تولید الکتریسیته از آنواع سوخت‌های فسیلی با هزینه‌های پنهان بسیار و درخور توجهی همراه می‌باشد. با لحاظ نمودن این هزینه‌ها در هزینه‌های واقعی تولید الکتریسیته. بسیاری از منابع انرژی تجدیدپذیر را در شرایط رقابتی با سوخت‌های فسیلی جهت تولید برق قرار می‌دهد و انتظار می‌رود که برخی از منابع آنرژی تجدیدپذیر را از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر نماید. از جمله این هزینه‌های پنهان, یارانه‌های اعطایی به مصرف مستقیم و تولید برق از سوخت‌های فسیلی. هزینه‌های اجتماعی و نیز هزینه‌های مربوط به انواع آلودگی‌های زیست‌محیطی و کنترل این آلودگی‌ها با استفاده از تجهیزات نصب‌شده در هنگام تولید و حتی تجهیزاتی که این آلاینده‌ها را تبدیل به محصولات مفیدی می‌نمایند و غیره را می‌توان نام برد. جدول (الف-۱): سیستم فتوولتاییک مدل ۵ کیلوواتی (به روز شده در شهریور ‎)٩۹۵ (تومان) (تومان) مافول فتوولتاییک ۵ وات- ۲/۷۶ آمپر ۱۱۲ ۱۳۰ ۱۳ شرح مشخصات تعداد کنترل کننده شار ۸ وات- ۳۰ آمپر ۷ ده باتری ۶۰ آمپرساعت (۱۲ ولت) ۶ با 0 سازه نگهدارنده فلزی : 6 ۲۷۵ مبدل ۰ پنج کیلو ولت آمپر ۱ با سایر هزینه‌ها(وایرینگ کل سیستم. تجهیزات الکترونیکی و تابلوهای کنترل ‏ حدودا ۱/* هزینه کلی سامانه ِ ۴ ۳۳۵۴ و) جمع کل ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۹/۱۴ ۱۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولنابیک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم و کاربری جدول (الف-۲): سیستم فتوولتاییک مدل ۱۵ کیلوواتی(به روز شده در شهریور ‎)٩۹۵ (تومان) (تومان) ماژول فتوولتاییک ۵ وات- ۲/۷۶ آمپر ۳۹۲ ۱۳۰ دهد کنترل کننده شارز ۸ وات- ۶۰ آمپر ۷ ۷۱۵ ۵ باتری * آمپرساعت (۱۲ ولت) ۱۷ ید ۱۳ سازه نگهدارنده فلزی/ نصب روی زمینی ب هه دی مبدل ۰۶ سه کیلو ولت آمپر ۳ مه ۱ سایر هزینه‌ها(وایرینگ کل سیستم. تجهیزات حدودا ۰/۱ هزینه کلی سامانه ۱۹۹۹ الکترونیکی و تابلوهای کنترل و...) جمع کل ۱۱ نقت کوره و گاز طبیعی استفاده می‌کنند. برای محاسبه هزینه‌های سوحت مصرفی با قیمت‌های تحویلی به نیروگاه‌های تولید برق کشورء ابتدا بایستی میزان سوخت مصرفی در نیروگاه‌ها برای تولید یک کیلووات‌ساعت برق معلوم گردد که می‌توان این مقادیر را با استفاده از رابطه زیر به دست آورد [۵۷]: (الف-۱) (۳ ۴ 1) /(105 * 36000) < که در آن: 0 مقدار سوخت مصرفی برای هر کیلووات‌ساعت برق تولیدی (بر حسب لیتر یا متر مکعب) 1 بازده (درصد)» ۳ آرزش حرارتی سوخت بر حسب ژول بر لیتر (یا بر متر مکعب) است [۵۷]. با استفاده از قیمت و مقادیر مصرف سوخت می‌توان هزینه‌های سوخت مصرفی برای تولید یک کیلووات‌ساعت را در هر سه حالت محاسبه کرد که نمونه‌ای از این محاسبات در جدول (الف-۳) آورده شده است [۵۷]. در جداول (الف-۴) و (الف-۵) اطلاعات اقتصادی انواع نیروگاه‌های حرارتی و هزینه تمام‌شده هر کیلووات برق از هر یک از نیروگاه‌های مذکور آورده شده است. لازم به ذکر است که در محاسبات انجام شده, هر یورو معادل ۱۶۰۰۰ ریال, نرخ سایه‌ای ارز ۱۳۲۶۶ ریال, نرخ تنزیل ریالی ۱۶ درصد و نرخ تنزیل آرزی نیز ۸ درصد فرض گردیده است [۵۷]. با اعمال قیمت واقعی سوخت. هزینه‌ی واقعی تولید هر کیلوات ساعت در انواه نیروگاه‌های حرارتی بدست می‌آید که در جدول (الف-۶)نوشته شده است. با لحاظ کردن ملاحظات زیست محیطی و برآورد هزینه‌های اجتماعی مرتبط با آن. هزینه‌های تمام‌شده برق نیروگاه‌های فسیلی به صورت جدول (الف-۷) در می‌آید. همانطور که مشاهده گردید. با تولید برق از سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌های کشور و انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی هزینه‌های اجتماعی گزافی بر جامعه تحمیل می‌شود. اگر این -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست الف - بررسی اقتصادی سیستم‌های فتوولتاییک و مفایسه‌ی هزینه‌ی انرژی نولیدشده با دیگر روش‌های منداول )۱۳ هزینه‌های اجتماعی با هزینه‌های خالص برق تولیدی جمع گردد. هزینه‌های واقعی که جامعه بایستی برای تولید و مصرف برق متحمل شود. به دست می‌آید. با لحاظ نمودن هزینه‌های اجتماعی و البته در صورتی که یارانه‌های اعطایی به تولید برق در نیروگاه‌های با سوخت فسیلی قطع شده و به تولید برق از نیروگاه‌های با منابع آنرژی تجدیدپذیر تعلق گیرد. به طور معناداری, اکثر نیروگاه‌های تجدیدپذیر کاملاً دارای توجیه اقتصادی گردیده و در بلند مدت. باعث واقعی شدن قیمت‌ها در این بخش و به تبع آن. کاهش هزینه‌های بودجه‌ای دولت و فشارهای مالیاتی و آزاد شدن منابع مزبور (که ۰۰ رقم بسیار قابل توجهی را تشکیل می‌دهد) و صرف آن در امر تحقیق و توسعه دانش فنی و آموزش نیروهای متخصص جدول (الف-۳): هزینه سوخت مصرفی برای تولید یک کیلووات‌ساعت برق در سال ۱۳۹۱ (۵۷| انواع سوخت نفت گاز/ (ریال بر لیتر) نفت کوره/(ریال بر لیتر) گاز طبیعی/ (ریال بر مترمکعب) قیمت سوخت تحویلی به ۵۳۷۰ ۳۵۷۲ ۸۰ نیروگاه‌ها ارزش حرارتی سوخت ۹۳۳۳۴۳۴/11 1 ‎٩۹۷۹۰‏ 1 ۶ نیروگاه‌ها نیروگاه نفت گاز نفت کوره گاز طبیعی متوسط هزینه سوخت مقدار بخاری ۱۴ ۲۳۳ گازی کوچک ۳۷۴ ۳۹۵ گازی بزرگ ۰.۷۲ ۰۳۹۲ سیکل ترکیبی ۰.۳۷ ۳ سیکل ترکیبی ۱۸۷ ۳۱ هزینه بخاری ۶۸/۹۱ ۱۳/۷ ۲۱۹/۴۸ گازی کوچک ۱۳۳/۲ ِ ۳۳۳/۵۵ ۳۳۹۸۲ گازی بزرگ ۱۳۹/۳۶ ۳۳۱/۳۸ ۴۳۴۴/۹۵ سیکل ترکیبی ۳/۵ ۱۵۳/۸۷ ۳۱۷۴۴ سیکل ترکیبی ۸/۸۱ ۰ ۱۳/۳۹ رد بزرگ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۳ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری جدول (الف -۴): اطلاعات اقتصادی انواع نیروگاه‌های حرارتی نمونه ۱۵۷ نیروگاه هزینه سرمایه‌گذاری هزینه تعمیر و نگهداری ارزی (یورو /کیلو ریالی ثابت سالانه متغیر (یوروسنت/کیلووات , متغیر (ریال/کیلووات وات) (ریالی /کیلو وات) ‏ (ریال/کیلووات) ساعت) ساعت) بخاری ۳۱۳/۶ ۱۶ ۳۲۳۳۵ ۱ ۸/۱ گازی کوچک ۴۴۰ ۰( ۱۹۳۷۳ ۸ ۹۶ گازی بزرگ ۱۸/۸ ۹۳ ۷۹۹۹ ۹۹ ۳/۸ سیکل ترکیبی کوچک ۲۰ ۱۳۳۳۵ ۱۳۳۳۵ ۸ ۵1۱ سیکل ترکیبی بزرگ ۳۱۹۸۴ ۱۳ ۱۳۹۴۹ ۳ ۴/۴ جدول (الف-۵): هزینه تمام‌شده تولید هر کیلووات برق از انواع نیروگاه‌های حرارتی نمونه [۵۷] نیروگاه هزینه سوخت هزینه استهلاک سرمایه هزینه تعمیر و نگهداری جمع هزینه تولید (ریال بر (ریال بر کیلووات‌ساعت) (ریال بر کیلووات‌ساعت) (ریال بر کیلووات‌ساعت) کیلووات‌ساعت) بخاری ۳۳/۹۶ ۷۱۳/۶ ۳/۶ ۱۱۳۷/۲ گازی کوچک ۴/۹۹ ۳۹۳/۱ ۴/۴ ۹*۵ گازی بزرگ ود ده ۳/۹ ۳۸/۹ ۳/۳ سیکل ترکیبی کوچک ۳۱/۷۰ ۳۷ ۳۴/۶ ۹۹ سیکل ترکیبی بزرگ ۳۷۱/۷۵ 0۳/۴ ۲۹/۱ ۹۳۱/۳۵ جدول (الف-۶): هزینه تمام‌شده تولید هر کیلووات برق از انواع نیروگاه‌های حرارتی نمونه بر مبنای قیمت واقعی سوخت |1۵۷۱ نیروگاه هزینه سوخت هزینه استهلاک سرمایه هزینه تعمیر و نگهداری جمع هزینه تولید (ریال بر (ریال بر کیلووات‌ساعت) (ریال بر کیلووات‌ساعت) (ریال بر کیلووات‌ساعت) کیلووات‌ساعت) بخاری ۲۱۳۴۳۵ ۷۱۳۷/۶ ۳/۶ ۳۳۳/۴۵ گازی کوچک ۳۳/۹۶ ۳۹/۱ ۴۷/۴ ۳۹/۶ گازی بزرگ ۳/۸ ۳/۹ ۳۸/۹ ۳۹۵/۵۸ سیکل ترکیبی کوچک ۲۳۳۸۵ ۶۳۷ ۳۳/۶ ۳۳۳/۱۵ سیکل ترکیبی بزرگ ۲۴۰ 0۳۴ ۲۹/۱ ۲۳/۰ جدول (الف-۷): هزینه تمام‌شده هر کیلووات‌ساعت برق از انواع نیروگاه‌های حرارتی نمونه [۵۷] نیروگاه هزینه سوخت ‏ , هزینه استهلاک سرمایه هزینه تعمیر و هزینه‌های اجتماعی جمع هزینه‌های (ریال بر (ریال بر کیلووات‌ساعت) نگهداری (ریال بر (ریال بر تولید (ریال بر کیلووات‌ساعت) کیلووات‌ساعت) کیلووات‌ساعت) کیلووات‌ساعت) بخاری ۳۳۳۹/۲۵ ۷۱۳۷/۶ ۲/۶ ۱۳/۷( ۳۳۳۵۲ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست الف - بررسی اقتصادی سیستم‌های فتوولتاییک و مقایسه‌ی هزینه‌ی انرژی نولیدشده با دیگر روش‌های متداول ۱۳۳ گازی کوچک ۳۳/۹۶ ۳۹۳/۱ ۴/۴ ۷۱۹۳/۲۵ ۴/۱ گازی بزرگ ۳/۸ ۳/۹ ۲۸/۹ ۷/۹۶ ۳/۴ سیکل ترکیبی کوچک ۲۳۳۸۵ ۳۷ ۳۴/۶ ۶ ۳۱۴۴۱ سیکل ترکیبی بزرگ ۲۱۴۰ ۳/۴ ۳۱۹/۱ ۴۳۰ ۳۹۰ الف -۴- تجربه سابر کشورها برای گسترش استفاده از سیستم‌های فتوولتابیک بررسی هزینه تولید انرژی با استفاده از سیستم فتوولتاییک و مقایسه آن با هزینه تولید انرژی از طریق سوخت‌های فسیلی نشان از اقتصادی نبودن سیستم‌های فتوولتاییک دارد. این در حالی است که آمارها نشان می‌دهد که استفاده از مرتبط با انرژی» رویکرد جهانی به سمت افزایش بهره‌برداری از انرژی خورشید به عنوان یکی از منابع تجدیدپذیر است. در این راستا در اکثر کشورها برای تشویق بخش خصوصی و مردم برای سرمایه گذاری در نیروگاه‌های خورشیدی سرمایه‌گذاری و در نهایت باعث جذب سرمایه بخش خصوصی و مردم در این زمینه می‌گردد. برای مثال در کشور آمریکا برای اقتصادی‌کردن تولید واحدهای خورشیدی راه‌های زیر پیشنهاد و اجرا گشته است: معافیت مالیاتی: تولید کننده‌های خورشیدی از پرداخت مالیات به دولت معافیت چند ساله دارند. مالیات برای تولید کننده انرژری در آمریکا تقریبا ۳۰/ می‌باشد. ۷ اجرای پروژه‌های کلان: در آمریکا دولت مسئولیت تهیه ماژول‌های خورشیدی را بر عهده دارد. این عمل به معنی عمده‌فروشی می‌باشد. در واقع با تامین حجم بالای آرایه‌های خورشیدی, قیمت تمام‌شده کالا کاهش ۳ در ایالت آریزونا آمریکا مبلغی بالغ بر ۱/۳ میلیارد دلار برای واحدهای خورشیدی کوچک نصب‌شده در منازل سرمایه‌گذاری انجام شده است. با انجام چنین سرمایه‌گذاری کلانی, قیمت ماژول‌های خورشیدی نسبت به سال ۲۰۱۲ ۱۲./ و نسبت به سال ۳۱۰۲۶۹۱۰/ کاهش یافته است. اخذ مالیات از تولیدکننده‌های سنتی: تولیدکننده‌های سنتی مانند گازی, بخاری و غیره از آلاینده‌های تولید 02 اعمال شده است. با اعمال این محدودیت‌ها هزینه واحدهای سنتی اعم از جاری و ثابت افزایش می‌یابد. در واقع باید برای رعایت این محدودیت‌هاء در نیروگاه‌های سنتی فیلترهایی برای کاهش آلایندگی نصب شود که جزء هزینه‌های ثابت در نظر گرفته می‌شود. از طرف دیگر دولت به ازای هر تن ,0 تولیدی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ راهنمای طراحی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به تفکیک اقلیم و کاربری واحدهای سنتی مبلغ ۶۰ دلار از آنها مالیات دریافت می‌کند. با افزایش این هزینه‌ها قیمت برق تولیدی واحدهای سنتی و خورشیدی بیشتر به هم نزدیک می‌شود. ۷ بهای سوخت‌های فسیلی: در اکثرکشورهای دنیاء قیمت انرژی و سوخت به صورت جهانی اعمال می‌شود و هیچگونه یارانه‌ای توسط دولت در نظر گرفته نمی‌شود که این امر برخلاف ایران منجر به افزایش شدید قیمت فروش برق واحدهای سنتی می‌شود. همچنین در سال‌های گذشته قیمت نقت و گاز افزایش چشم- گیری داشته که منجر به افزایش قیمت تمام‌شده برق می‌شود. به همین دلیل آنرژی خورشیدی می‌تواند جایگزین مناسبی برای واحدهای سنتی حساب شود.البته احداث واحدهای خورشیدی کوچک خانگی برای دولت‌ها هم دارای مزایایی هستند. از جمله کاهش آلایندگی محیط زیست. کاهش هزینه تاسیس نیروگاه- های جدید و بزرگ. کاهش هزینه احداث خط و پست و غیره افزایش قابلیت اطمینان شبکه و غیره از جمله از مزایای احداث واحدهای خورشیدی کوچک خانگی می‌باشد. در ایران به دلیل دولتی بودن نیروگاه‌ها و خطوط انتقال, برای تولید وانتقال آنرژی پیارانه از سوی دولت تعلق می‌گیرد که این یارانه منجر به کاهش مصنوعی قیمت برق گشته است. از طرف دیگر به دلیل دولتی بودن نیروگاه‌ها اخذ مالیات و اخذ مالیات مربوط به آلایندگی مطرح نمی‌باشد. بنابراین ابزار دولت برای تشویق بخش خصوصی برای بکارگیری سیستم‌های فتوولتاییک بسیار محدود است. افزایش قیمت خرید برق توسط شرکت برق یکی از راه حل‌های ممکن است. همچنین عدم دریافت مالیات از نیروگاه‌های خورشیدی, اختصاص یارانه کافی برای واردات و یا تولید ادوات سیستم فتوولتاییک (ماژول خورشیدی, مبدل, باتری و غیره) و یا اختصاص وام‌های کم‌بهره برای تاسیس سیستم‌های فتوولتاییک از ابزارهای ممکن است که دولت می‌تواند با استفاده از آنها مشوق‌های لازم برای سرمایه‌گذاری در این بخش را فراهم نماید. همچنین می‌توان واحدهای خورشیدی برای تولید همزمان برق و حرارت را استفاده نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- منابع ۳۵ منابع تارنمای سازمان انرژی‌های نو ایران ۱۷۷۷۷۷۷.۹۱112.0۳8.1۳ ۰ -| 8۱ 0۵1110712 ,15131131100 200 معاععل اکری (ا0م) ع۵ا۵۱ ام ما علسی ۸ 2 61 ۲1101 1516 1۷1۹10۵ 16۷۵1006۵ برع 1000 و۳۳ .2001 مهم ۰ 1 3[1107) ,5380721610 0 2003, ۲1۸۳۷10۳006 کوک ۳۱۶ تدامگ ۳۳۵۵۷۵۱۵۱۶ 2 عموسظ -3 7 ۳1۵۲1028 ,20070۷۵ 200 ۲۷1۵۷ 0عزکعل0 کرد ۳۳۵۵۷۵|۵۵ 000 ۲000 4+ ۰ 66۲82۷ 40 ,3/2915 ۰ 011061 ,5۷۹15 ۳۵۷۷۵۲ ۳1۵6 ۳۲۲۵۵۵ 200 ۳۵۵۷۵۵ 5 4 ,۷ (۲۹ع17۱۷] 006۰ 81008 [1۵1002< ۵۵ 8۵۹۵۵ ,کل 12 510 1۹1۵121100 مفاکبروگ ۳۳۵۵۷۵۱۵۱۵ -6 2[ ,14 ۱/12۷ 11۷1510 ۳1۵0110/۷ 8212163[ ۰ (۳۷۷) 0010۷۵11۵16 27ام5 1۵۲ 11۵0000 یشک قما عمش که 12۵ 0218 -7 ۰ ,۸10۲۷ ۱/1261 ۲۳۲۵۷ 7۳ (۳۹۷) ۳۵۷۵۱۵۵ ۹-50127 106۵110 ۵7 13۹1۵113000 لهامعم5 1۵۳ کامصعس ۳ و8 2002-05 201110 11۹1 60364-7-712 ۳۲| ,ک هار5 ما5 0 9-۲2۲ ۰- "سامانه‌های مستقل فتوولتاییک- تصدیق طراحی". موسسه استاندارد ایران شماره ۱۱۸۸۲ چاپ اول 1211013-0140 ۳30- 1101/5012 -6-01 ۵0/۲۵۵ ۷۵۵0۵۲۵/0۷ //:۳۵ -۱1 1 5 ۱2 ۰ ۷/۵ ۱.۳۰ 066 ۷۸۵۰ ۷/۳۵۰ ایک ,۳۵۱0۵۰ 0د00ع؟ ۳۳۵۵۷۵۱۵۱۹۵ #عزامم۸ -13 005 - 021167۷ -65-30 31161 1601082/0 /15 0/00 0 06 1 /2 ۰۵۵۳۱۵۵110 10://۷۷۷۷ 14۳ 337237333 0 8067۵11010 ۰۷/۵۵ 0۹10167 0۲ 116۳061100 ۵ 1۵۳ کا 100۳ 1601۵ ۱5 ۰[ ,30 ۱۷1270 +5516 015116110 ۳۵۶ ۳۹۲ 1۳۵ 07۳ 2۵ل۳۱۵۲1 ,200۳0۷۵ 200 ۲۵۷1۵۷ 165180 575160 0010۷۵1۵6 1۵۲ ۳۳۳۵۵۵6۹5 -6ا 0[ ,51002705 ۳۹۳۲ ,06063 ۳۲۵۷ ٩۷۹160 0‏ ,5۷916005 ۳۷ 0010-۲060160 - العصسم) روا مفععان) -۱7 ۰ - 65 106111اع ۸- ولی» فاطمه. برهمتی, نسترن, حدادیان. آرش "طراحی سیستم فتوولتاییک جهت تأمین برق مورد نیاز یک خانوار چهار نفره ایرانی", دومین کنفرانس سراسری اصلاح الگوی مصرف انرژی الکتریکی, ۰۱۳۸۹ 55 19-۵ ۲۵۵۵ [[(8 ,66 0006-00۵1120 ۳0 کصعاک یچگ (/۳۷) ۳۳۵۵۷۵۱۵۵ 1050601108 -20 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۶ راهنمای طراحی سیستم‌های فنوولناییک به منظور نامین انرژی الکتریکی به نفکیک اقلیم ‏ و کاربری 5اطا0۵) ۳۷ ۳۳۵1۵۵11۵۵ 20 ۹۵۵۲۱۵۵ 0006 [ ۳1006۵ 1121100۵ 10۵ 01 690 ۸۵۱۵ ۱۵ 1۵۳۵۱۵۵ رد 5 (۳۹۷۷) ۳1۵10۷۵11۵16 0127ک690 ع[ع ۸ ۱۵ 13۵۵۱۵۵ -22 2 ]2/010/121 136 200 5۷۹۱۳۹ ۳۵۷۵۲ ۳۳۵۵۷۵1/۵۵ -23 00) 2011 ۷ابال ۹۷۹1۵۳۹ ۳۷۷ 6010-00601۵0 ۵۲ 15066100 20 10۹1۵113110 ود ۵6 ۳.۵۲۵۷ ,(5107286 -/111110 136 1۵۳ ۵۱0۵۵ ۳۵ ۳۷۵۱۵۵۵ نادرگ علهاا۵ ۳۸۵۵ 1۵۱۷-1010006 ود 200 بکاا0ع۱1۵ 1.۵۰ ,000012100 ۱.۲ ماگ5 امعصدم 1 ۳۵۵۱ عامازدکم۸ ۸2 ۲و 1۲1000006 ۸ ,۹۷۹۳۹ ۳۳۵۵۷۵1۵۵ ع00-۸[006ا5 مکععس) کشا معطا قاکو] -26 ۰ اع۱/12۲ ,۵0072103165 ] [۵ ۳12000 520012 ,۳۳۵06 0ع 11 ۹0۹۵060 06 ]۳1011۵1 ۱12110081 ۵۵ 200 کصفادروگ ۲۳۵۷۷۵۲ ۳۲۳۵۵۹۵/۵۵ م) بل ,۷/۱8 -27 5۰ ۳1301002 5۵۵12 ,006 1066 1کک۸ زاف ۳۷۷ ,۳۳۵65 ما عععبا5 4۰ ]وباعبا۸ 5۷۹16 ۳۳۵۵۷۵1۵۵ ۵۲ ۳۹۱۵0۵ 602008 10267 5.۷۶ 105۵۱6 -28 ۰ با 0 ,23 |۷۵ 6و5 ۳۵۷۷۵۲ 00 1۳۵۵۹۰ 1۳۳۳ ,۱/۵ ۳۵۳۵۳۹۵۵۵۵ 200 2012 615 ۳۵16618 ۵۲ ۳۷۵1۵۲0۵ ۹۵۱1۵1 مصها ۷.۸۱ ۴۵۵1۵ مصماصزاانظ بومط ود ۰ ,30 ع ال[ 50۳1186 .10 ,9 [۷۵ ,00۷۵۲۹10 ۳۵۳۵۷ 00 1۲۵۹۰ 1۳۳۳ ۳ ,7.0 طاع ما5 بک.طظ 0۳0۷ظ -30 4۰ 560 7 ۳10۳102۵ ,[20070۷۵ 200 1۵۷1۵۷ معافعل ماک رک ۳۵۵۵|۵۵ ۱۵۲ ۳۳۳۵۵۵۸۵۵ -31 ۰ ,51301205 ۳۹۳۲ ,0060 ۳۵۳۵۶۷ 6 م0 11۲1۵66 111۷ 1۵۳ ۳۳۵11۵ ۲۵۵۵۵۵۵ 1۳۳۳[ ,929 ۹۵ 1۳۳۳ -32 ۰ ,5516018 -۳‏ بابک فرهنگی, شاهرخ فرهنگی, مجید صنایع پسند "پیشنهاد تدوین استاندارد برای سیستم‌های فتوولتایییک متصل به شبکه" بیستمین کنفرانس بین‌المللی برق» ۲۰۰۵ میلادی. ۰ 1,۲ 6۵۳,۵11 ۳۵100102826116 ۵1000-3-2 1۳۵ 34 ۵- شرکت توانیرء "استاندارد صنعت برق ایران- مشخصات و خصوصیات انرژی الکتریکی (کیفیت برق)". ۱۳۸۱. ۳ 5۲۲116 1۳36 ۰161611۵ ,بش۸ بزاعع۳۳ .۸ ق۹۵۳۵ ۵۰۰ ۵۵۶ .۵ مع0۷1ع6ظ -36 ۷ 010-۲0160 1۵ ۳۳۵۷۵11۵۵ 151300108 1۵۳ عصابجها۲۵ ۳۳۵۵۵۷۵ ۹۱0200 7 ۳۵10۷۵11۵6 0 ۳۷/۱0 200 001666 ۷۷۵۳1۵ 200 1۳۵ ا0 ۳۳۵۵۰ ,کع 5۹ ۰ وبا[ ,۹11۵ ما۸ ۷16۵۰ ,000۷6۲۹10۰ ۳۵۳۵۷ 6 10۳ ۱61005 16160110 151300108 01 ۰۳۷۵۵0۵ ,۲۵۵۵۰ ۵۰ ,0۳۷۵ 10 -37 0 ,2002 :1۹5-09 1۳۸-۳۷۷۳۹ ۵00۲۲ ۷ 128 ,ک 556 ۳۵۷۵۲ 16201۷6 70110-1] 2002 38- ۱۳۳۳ 50 1547, ۰1۳۳۳ ۹5۱۵۵۵۵ 1۵۳ 11۳011۵2 11501160 1۳650۳ ۳۱0۳16 ۳۵۷۷۵۲ ٩۹165," ۰ 40 :006 10۵ 0ع21 311002 ۳۵6 200 5۷۹1605 00۳۵۲ ۳۳۵۵۷۵۵۵ ۰" بل ,۷/165 -39 -------- صفحهٔ بعد -------- منابع ۳۷ 0۳3011065" 5300 96-2797, 53012 21100 2[ 1300۳210715, ۰ 1065-7۳ 1ع10بع 1۵110۳۵۵ 06010۳۵۵6 کرک ۳۵۵۷۵۱۵۵ ,۵۱724 ۳۳| 0( ۰ ",221۷515 200 6ع302 66 1212 111625۷۳۳۵۶ ۱ |1۵۵۶ ۳۷ 06710۲۵66۲ 551610 1۵10۲1۵ * بطال510 1۷۵0 200 جعصه اما رو ۰[ ,اأع۲[۳ ,۷۷۵۲۹1100 ۲611۵01111 -[ 01 1625۳61611 5116 0 27۳3 (۳۷) 010۷۵11۵6 ام ‎٩11160‏ 106 ]ماگ0 ",61829 1۳۵ 42 5۰ ",ی 011۵۳301671511 ۷ 7۳ ۳۵۵۷1۳۵۱6۶ ۱1111۶۵ - 565 رک 000۵|۵6 0۵۵۵ ۵۳۵ ,62446 1۳۲ دهد ۰ ",19060110 200 کاعع) 60155101۵2 00606112110 کر -۴‏ سازمان ملی استاندارد ایران. " سامانه‌های فتوولتاییک متصل به شبکه- حداقل الزامات برای مستندسازی, آزمون‌های راه اندازی و بازرسی سامانه" چاپ اول. 8 م5 46 ۷ ریزه‌بندی, مجید. "سیستم‌های دنبال‌کننده خورشیدی, نشریه سازمان انرژی‌های نو" سال سوم شماره دوازدهم. ۳۸۸ 148 060-0 ۰.۵0۷2 ۷۷۷۷۷۷ -49 50 + نا یمه نی 52 ۵۳ گلکار مسعود علی اکیر مدرسی. جواد. "تعیین زأویه پنل‌های خورشیدی ثابت برای دریافت بیشترین تابش در شبکه‌های توزیع انرژی در شهرهای مختلف ایران". هفدهمین کنفرانس سراسری شبکه‌های توزیع نیروی برق ۱۳۹۱ ۵ م54 40 16۷۵100165 :5 516رد ۳۵۵۷۵1۵6 *, ۳۷۷/۳۲۹ 1۳۸۵ 0۵۳۵۵ 1۵۳۵ ماگ 55 ٩1 ۵ 1۳۸ ۳۷۷ ۵۵۵۳۵۵ "3‏ ۷16۷ 10 کعباک15 اداری در تهران". بیست و یکمین کنفرانس بین‌المللی برق» ۰.۱۳۸۵ گرفتن ملاحظات زیست‌محیطی ". فصلنامه مطالعات اقتصاد انرژی, سال دوم شماره ۰۷ ۰.۱۳۸۴ کنفرانس شبکه‌های توزیع نیروی برق» ۱۳۸۸. -------- صفحهٔ بعد -------- خواننده گرامی امور نظام فنی معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء با گذشت بیش از سی سال فعالیت معیار, دستورالعما » مشخصات فنی عمومی‌و مقاله. به صورت تالیف و ترجمه. 8 یه و ابلاغ کرده است. نشریه حاضر در راستای موارد یاد شده تهیه شده. تا در راه نیل به توسعه و گسترش علوم در کشور و بهبود فعالیت‌های عمرانی به کار برده شود. فهرست نشریات منتشر شده در سال‌های اخیر در سایت اینترنتی ۷۵7۵111121111. 1۲ -------- صفحهٔ بعد -------- 5 0 1۹۵۱۲ 1۹12۳16 58 ۳12۳۶ 2008 ۱۷1220206۳ (/۳۱۷)ن)۸1 ۳11010۱۷011 10 0اآنای ۸ ٩۱۹1.۹] (۹1۳ ۸]۷[( ۷( 1۸1 [1۸ 1۳۷۹ 7 .۲۷0 7 0 ۱/11۹ 0 51۳۵1216 1۵۲ :100 ۲ 016 6 ۳:۵۲ ۱1۳۵۵ 5 ]1621 ع0 1 01 12002161 یچ 3 2014 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- این ضابطه در بردارنده مشخصات فنی عمومی و اجرایی سیستم‌های فتوولتاییک به منظور تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز واحدهای مسکونی و تجاری به تفکیک اقلیم و کاربری می‌باشد و چگونگی طراحی. نصب و بهره‌برداری سیستم‌های فتوولتاییک و همچنین اتصال آنها به شبکه را به همراه جداول مورد نیاز و فهرست استانداردهای تدوین‌شده در این زمینه ارائه