مقایسه فنی- اقتصادی نیروگاه‌های فتوولتاییک مونوکریستال و متمرکزکننده حرارتی در استان کرمان

در این مطالعه، مقایسه فنیاقتصادی نیروگاه‌های فتوولتاییک مونوکریستال و متمرکزکننده برای چند شهر منتخب در استان کرمان انجام شد. پس از مدل‌سازی سیستم‌های فتوولتاییک مورد نظر و اعتبارسنجی نتایج مدل‌سازی نیروگاه فتوولتاییک مونوکریستال با داده‌های اندازه‌گیری‌شده یک نیروگاه فتوولتاییک مونوکریستال 5کیلوواتی نصب‌شده در دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، تحلیل تولید انرژی الکتریکی روزانه و سالانه برای هر دو نیروگاه ارایه شد. سپس، راندمان و فاکتورهای عملکرد شامل ضریب ظرفیت، عملکرد نهایی، عملکرد مرجع و نسبت کارآیی تعیین شده‌اند. نتایج آنالیز اقتصادی نشان داد که شهرهای شمالی استان کرمان دارای شاخص‌های اقتصادی مطلوب‌تری بود؛ به‌طوری ‌که نرخ بازده داخلی، هزینه ترازشده الکتریسیته، ارزش خالص فعلی و نسبت منافع به مخارج این شاخص‌ها برای نیروگاه فتوولتاییک مونوکریستال به‌ترتیب، 21 تا 22/1%، 3/13 تا 9/13 دلار به‌ازای هر کیلووات، 2 تا 4/2 هزار دلار و 1/04 تا 1/09 و برای نیروگاه فتوولتاییک متمرکزکننده به‌ترتیب، 24/9 تا 28/6%، 8/8 تا 10/2 دلار به‌ازای هر کیلووات، 17/1 تا 30/5 هزار دلار و 1/24 تا 1/43 بودند. در نهایت، مقایسه جامعی بین سیستم‌های فتوولتاییک مرسوم و سیستم فتوولتاییک متمرکزکننده در دو سناریوی هزینه سرمایه‌گذاری یکسان و توان نامی نصب‌شده یکسان انجام شد. نتایج نشان داد که در هر دو سناریو، سیستم‌های فتوولتاییک متمرکزکننده نسبت به سیستم فتوولتاییک مونوکریستال ارجحیت دارد، به‌نحوی‌ که شهر کرمان و جیرفت به‌عنوان بهترین شهرها به‌ترتیب دارای ارزش خالص فعلی 30/5 هزار دلار و 21 هزار دلار بودند.

Techno-Economic Comparison of Monocrystalline and Concentrating Photovoltaic Thermal Power Plant in Kerman province

In this study, technoeconomic comparison of monocrystalline and concentrating photovoltaic power plants for the selected cities of Kerman province was carried out. After modeling the implied photovoltaic systems and validating the modeling results of the monocrystslline photovoltaic system with the measured data of an installed 5kW monocrystalline photovoltaic power plant at the Graduate University of Advanced Technology, daily and yearly electrical energies production analysis for both plants was presented. Then, the electrical efficiency and the performance factors, including capacity factor, final yield, reference yield and the performance ratio were determined. The economic analysis results showed that the northern cities of Kerman province had more favorable economic indicators, so internal rate of return, balanced cost of electricity, net present value, and benefitcost ratio for the monocrystal photovoltaic plant were 2122.1%, 13.313.9 dollars per kilowatt, 24.2 thousand dollars, and 1.041.09, respectively and for the concentrating photovoltaic plant were 24.928.6%, 8.810.2 dollars per kilowatt, 17.130.5 thousand dollars, and 1.241.43, respectively. Finally, a comprehensive comparison was made between the conventional PV systems and the CPV system for two scenarios: the same capital investment cost and the same nominal installed power. Results showed that at both scenarios, the concentrating photovoltaic is superior to the monocrystalline PV plant, in a way that Kerman and Jiroft cities, as the best cities, had the net present value of 30.5 thousand dollars and 21 thousand dollars, respectively.