تحقیق رایگان درمورد توسط نرم افزار و انرژی خورشیدی

دانلود پایان نامه
  • کمتر بودن خطرات زیست محیطی نسبت به سوختهای فسیلی
    اخیرا مزارع بادی با شبکههای قدرت ترکیب شدهاند و با توسعه رو به افزایش قدرت افزایش اثرات مربوط به شبکه قدرت بیشتر میشوند و تاثیر تولید باد بر تنظیم فرکانس سیستم، یکی از مهمترین مسائل میباشد. با افزایش نفوذ باد به داخل سیستم، نوسانات قدرت باد هم افزایش یافته و تغییر نوسان در سیستم قدرت هم افزایش مییابد[36].
    توربینهای بادی برای به دست آوردن ماکزیمم انرژی، نیاز به کنترلکنندههایی جهت جلوگیری از ناپایداری سیستم و امکان کنترل برق تولیدی دارند. امروزه در توربینهای بادی از میکروپروسسور جهت کنترل عملیات و اندازه گیری بازده سیستم استفاده میشود که به وسیله یک رایانه مرکزی، نظارت ثبت داده ها صورت میگیرد و اخطارهای اتوماتیکی توسط نرم افزارها تشخیص داده شده و اپراتور را از آن آگاه میسازند.
    2-5-1-2 توربین بادی متصل به شبکه:
    نیروگاه بادی متصل به شبکه به دو دسته تقسیم بندی میشود:
    1-توربین بادی متصل به شبکه به صورت منفرد
    2-توربینهای بادی متصل به شبکه به صورت مجتمع یا مزرع بادی.
    2-5-1-3 توربین بادی منفرد متصل به شبکه:
    این توربینها معمولا برای تامین بارهای الکتریکی از نوع مسکونی، تجاری صنعتی یا کشاورزی استفاده میشود که معمولا 1 تا 10 کیلووات برای مصارف مسکونی، 10 تا 20 برای مصارف تجاری و 10 تا 50 کیلووات برای مصارف کشاورزی وظرفیتهای بالاتر برای مصارف صنعتی تا سقف 100 کیلووات معمولا به کار میرود و بار مصرفی آنها معمولا در نزدیکی محل توربین قرار دارد و این بار همچنین میتواند به شبکه سراسری نیز اتصال پیدا کند و یا اینکه تولید بیش از حد مصارف را میتوان به شرکتهای توزیع منطقهای فروخت. در شرایطی که توربینها قادر به تولید برق نمیباشند میتوان انرژی را از شبکه سراسری دریافت نمود. این روش معمولا در سطح توزیع صورت میگیرد و علاوه بر مزایایی که دارد معایبی نیز به دنبال دارد مانند تغییر طرحهای حفاظتی، احتمال جزیره شدن، ایجاد هارمونیک و….
    2-5-1-4 توربینهای بادی یا مزارع بادی متصل به شبکه:
    در این مزارع به دلیل نیاز به توان بالا گروهی از توربینها به طور متمرکز در یک منطقه نصب شدهاند. امروزه مزارع بادی با تولید بیش از 100 مگاوات احداث میشوند که ظرفیت متداول توربینها نصب شده بین 50 کیلووات تا 2 مگاوات میباشد و مقدار انرژی قابل تولید در هر مزرعه به تعداد و مشخصات و سرعت و تداوم باد در آن منطقه بستگی دارد. توان تولیدی مزارع معمولا توسط مبدلهای تبدیل ولتاژ بالاتر شده و به سیستمهای انتقال یا فشار متوسط تزریق میگردد[44].
    2-5-2 انرژی خورشیدی
    خورشید یک منبع بزرگ و تقریبا لایزال انرژی محسوب میشود. انرژی که از خورشید به زمین میرسد حددا مگاوات است که چند هزار برابر انرژی مصرفی تجاری است. یکی از مهمترین سیستمهای تبدیل انرژی خورشیدی، سیستم فتوولتائیک میباشد که در آن انرژی خورشیدی به وسیله سلول خورشیدی به برق تبدیل میشود. با توجه به کاهش هزینه ساخت سلولها در طول زمان، در سالیان اخیر استفاده از سیستم فتوولتائیک جهت تولید برق به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده مورد توجه کشورها و شرکتهای مختلف قرار گرفته است. از آن جایی که بازده سلولهای خورشیدی پایین و قیمت پنلها بالا بود، باید به نحوی مورد بهرهبرداری قرار گیرند که نقطه توان ماکزیمم خود کار کنند. مساحت سلول تاثیری بر ولتاژ آن نداشته که حدودا 0.5 ولت میباشد. اما شدت جریان تابع مساحت سطوح سلول و شدت تشعشع بوده و در شرایط ایده آل معادل 250 آمپر در هر متر مربع از سطح میباشد. روی صفحهای که تشعشعات خورشیدی کل آن 916 w/m2 میباشد یک ردیف سلول خورشیدی سیلیکون با کارایی 15% و سطح موثر یک متر مربع میتواند 137 وات (0.15*916) توان الکتریکی تولید نماید.
    با این نسبت جهت توان 20 مگاواتی برق(توان خروجی یک تاسیسات تولید برق حرارتی متوسط) در تشعشع کامل و عمود خورشید، سطح مورد نیاز پانلهای خورشیدی تقریبا 360 جریب و بیش از نیم مایل مربع میباشد. مولدهای فتوولتائیک به دلیل ویژگیهایی همچون نداشتن آلودگیهای زیست محیطی و آلودگی صوتی، تعمیر و نگه داری کم به یکی از پر اهمیت ترین منابع تجدید پذیر تبدیل شده اند. اما تنها دلیلی که مانع از گسترش استفاده از چنین تکنولوژی شده است هزینه زیاد تولید و بازدهی تبدیل انرژی پایین آن است.
    شکل 2-2: انرژی ساطع شده از خورشید
    2-5-2-1 فتوولتائیک
    به پدیدهای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیزمهای محرک، الکتریسیته تولید کند، سیستم فتوولتائیک گویند[38] .
    در سال 1839 فیزیکدان فرانسوی ادموند بکرل کشف کرد که برخی مواد مشخص هنگامی در معرض تابش نور آفتاب قرار میگیرند جریانهای الکتریکی کوچکی ایجاد میکنند. در دهه 1880 میلادی سلولهای فتوولتائیکی از جنس سلنیوم با راندمان 1 الی 2 درصد ساخته شدند. در سال 1954 میلادی تکنولوژی ساخت سلوولتائیک از جنس سیلیسیوم با راندمان 4 درصد توسط لابراتوار بل توسعه یافت و بعدها این راندمان به 11 درصد افزایش پیدا کرد. در طول دهه 1960 عمدهترین کاربرد این سلولها در تامین نیروی الکتریکی ماهوارههای مدار زمین بود. اوایل دهه 1970 میلادی دوره ابداعات جدید در زمینه ساخت، راندمان و کیفیت سلولهای خورشیدی بود و فرصتهایی به منظور استفادههای زمینی از این سلولها بوجود آمد. در دهه 1980 میلادی استفاده از سلولهای فتوولتائیک جهت مصارفی چون ماشین حساب، ساعت، رادیو، شارژر باتریها و…….رواج پیدا کرد. در اواسط دهه 1990 استفاده از این سلولها در سطح جهانی گسترش پیدا کرد[35]. شکل (2-3) نیروگاه عظیم خورشیدی سویل در اسپانیا را نشان میدهد که در زمینی به وسعت 185 هکتار بنا شده است.
    شکل2-3: نیروگاه عظیم خورشیدی سویل در اسپانیا
    2-5-2-2 کاربردهای سلولهای فتوولتائیک
    از جمله موارد کاربرد سلولهای فتوولتائیک عبارتند از:[35]،[38]
    تامین روشنایی مناطق دور افتاده
    سیستمهای مخابراتی از راه دور
    پمپاژ کردن آب
    سیستمهای تصفیه آب
    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.