معرفی و دانلود کتاب پیشرفت در نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی

معرفی کتاب پیشرفت در نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی

کتاب پیشرفت در نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی نوشته‌ی ربیع اسلام، فاز رحمن و شو وی به معرفی و بررسی سیستم‌های فتوولتائیک متصل و یا مستقل از شبکه با استفاده از نرم‌افزار PVsyst می‌پردازد.

امروزه، بحران‌‌های سیاسی، اقتصادی و مسائلی مانند محدودیت ماندگاری ذخایر فسیلی، مسائل زیست محیطی، رشد جمعیت، رشد اقتصادی و ضریب مصرف، تماما موضوعاتی جهان شمول هستند که با گستردگی تمام، فکر اندیشمندان را در یافتن راهکار‌های مناسب در جهت حل معضلات انرژی در جهان، به خصوص بحران‌‌های زیست محیطی، به خود مشغول کرده است. در این بین استفاده از انرژی‌‌های تجدید پذیر یا همان استفاده از منابع انرژی که در مقایسه با طول عمر انسان‌ها به صورت مداوم در حال جایگزینی هستند مثل انرژی خورشید که از بهترین راهکار‌‌های پیش روی بشر به شمار می‌رود مورد توجه واقع شده است.

در کتاب پیشرفت در نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی (advances in solar photovoltaic power plants) به بررسی رشد قابل توجه سیستم‌های فتوولتائیک که در دهه اخیر به دلیل سیاست‌گذاری در انرژی‌های قابل تجدید باعث کاهش هزینه نصب PV‌ها شده، پرداخته می‌شود. طبق گزارش IEA-PVPS ظرفیت توان استحصالی از PV‌ها تا 2014 به GW 177 می‌رسد که بیش از 90% آن مربوط به سیستم‌های متصل به شبکه است. افزایش تقاضای نصب پنل‌های فتوولتائیک نیاز به تحقیق عمیق و توسعه بیشتری دارد.

مقرون به صرفه بودن و کارایی بیشتر معیارهای در نظر گرفته شده برای طراحی اینورترهای PV هستند. بنابراین اینورترهای PV‌ها با کارایی بالا و پایینترین قیمت طراحی می‌شوند. که انواع مختلفی از اینورترهای PV در بازار وجود دارند. برای سیستم‌های متصل به شبکه دو نوع اینورتر با ترانس و بدون ترانس وجود دارد، ترانسفورماتور به کار رفته در اینورترها در طرف DC از نوع فرکانس بالا و در طرف AC فرکانس پایین است.

برای کاهش قیمت و افزایش راندمان، فناوری‌های اخیر در حال حذف ترانسفورماتور در اینورترهای PV بدون ترانس کوچک‌تر، سبک‌تر، ارزان‌تر و راندمانشان بیشتر خواهد شد. با این وضعیت موضوع ایمنی نگرانی اصلی در اینورترهای PV بدون ترانس است. جریان نشتی بالا بدون ایزولاسیون گالوانیکی، باعث یک مسیر مستقیم برای عبور جریان نشتی از آرایه فتوولتائیک به سمت شبکه خواهد شد، هنگام اتصال آرایه فتوولتائیک به زمین باعث خطا در خازن می‌شود. که ولتاژ نوسان که CMV نامیده می‌شود، این موضوع هنگام شارژ و دشارژ خازن، جریان نشتی زیادی تولید می‌کند.

برای کاربرد ایمن اینورتر، استانداردهای VDE 0126-1-1 و IEC 60 &ST پیشنهاد شده‌اند. برای واحد نمایش جریان خطا (تقاضای باقی مانده) RCMU برای نمایش جریان باقی مانده اینورترهای PV بدون ترانس. طبق استاندارد اگر جریان نشتی فراتر از 300 mA شود در عرض 3/0 ثانیه باید ارتباط اینورتر قطع شود علاوه بر نگرانی از ایمنی، جریان نشتی عملکرد اینورتر PV را کاهش می‌یابد و باعث افزایش ریپل شبکه، تلفات و تداخل الکترومغناطیسی EMI می‌شود. به منظور مطابقت با استانداردهای مورد نیاز، توپولوژی‌های مختلفی برای اینورترهای PV بدون ترانس ارائه شده‌اند. جریان نشتی حداقل شده به منظور ایزولاسیون گالوانیک و روش بستن CMV. ایزولاسیون گالوانیک می‌تواند بدست خواهد آمد، از طریق جداسازی DC یا AC. در طرف DC یا AC اینورتر PV با این وجود، جریان نشتی نمی‌تواند به سادگی توسط روشی ایزولاسیون گالوانیک و تکنیک‌های مدولاسیون حذف شود.

بخاطر وجود خازن‌های اتصال سوئیچ‌ها و اثرات مدارهای تشدید. از این روش CMV در برخی از تکنولوژی‌های بکار گرفته می‌شود. هدف از این فصل مروری برای از بین بردن کامل جریان نشتی و توپولوژی اینورترهای PV است. چندین نوع اینورتر PV بدون ترانس با ساختار متفاوت مبدل و تکنیک‌های مدولاسیون معرفی شده‌اند. در این فصل اساس کاری، عملیات توپولوژی اینورتر و روش کاهش جریان نشتی بطور خلاصه مورد بررسی قرار می‌گیرند.

در بخشی از کتاب پیشرفت در نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی می‌خوانیم:

برای مدت‌ها مردم فکر می‌کردند که الکتریسیته با همه‌ی تولیدات و داد وستدهای دیگر تفاوت دارد زیرا آن را نمی‌تواند ذخیره کرد. این اساسا صحیح است، اما توسعه‌های آینده دورنمایی دارد که این محدودیت را با ترکیب کردن ذخیره با تکنولوژی‌های انرژی دیگر از بین می‌برد، به جای فتوولتائیک خورشیدی با ساخت یک الگوی انرژی جدید ذخیره انرژی و مدیریت درخواست، دو انتخابی هستند که با افزایش سطوح نفوذ تولید توزیع شده متصل به شبکه می‌تواند استفاده شود. حقیقت است که تولید انرژی از فتوولتائیک خورشیدی به ندرت در طول زمان ثابت است و نیز درخواست الکتریسیته هرگز ثابت نیست.

بنابراین مورد استفاده یک تکنولوژی ذخیره انرژی در سیستم تولید فتوولتائیک خورشیدی مهم است. تکنولوژی‌های انرژی، فرصت‌هایی را برای سمت تولید با تلاقی سطح کیفیت توان به خوبی ثبات و پایداری مورد نیاز توسط سمت درخواست مهیا می‌کند. ذخیره انرژی به طور خاص برای تمرکز زدایی سیستم تأمین توان توسط توانایی جریان باربیشتر مهم است، که این هم یک فاکتور مهم از مدیریت سمت تولید است.

فهرست مطالب کتاب

فصل 1:ساختار اینورتر‌های متصل به شبکه
فصل 2: تکنیک‌های کنترل پیشرفته
فصل 3: روش‌های ردیابی نقطه حداکثر توان
فصل 4: روش‌های تجربی پیش بینی انتشار انرژی
فصل 5: بررسی کنترل حالت جزیره ای
فصل 6: ارزیابی پایداری و ترکیب سیستم‌های قدرت با واحدهای PV
فصل 7: تکنولوژی ذخیره سازی انرژی
فصل 8: مدل‌سازی ذخیره انرژی مغناطیسی ابررسانا