مدل‌سازی و شبیه‏ سازی یک ردیاب خورشیدی با پنل دوطرفه: مطالعۀ موردی شهر تهران

با توجه به اینکه ایران یکی از کشورهای غنی از منابع انرژی است، بهره‏گیری از انرژی‏های تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی می‏تواند به کاهش وابستگی به منابع فسیلی و کاهش اثرات مخرب زیست‏محیطی کمک کند. در این مقاله، به بهبود کارایی و انرژی استحصالی یک سیستم فتوولتائیک خورشیدی از طریق به‏کارگیری ردیاب خورشیدی و پنل‏های دوطرفه، به عنوان بهبود در عناصر اساسی یک سیستم و نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک، پرداخته شده است. با انجام محاسبات مکانیکی و مد‏ل‌سازی، وزن سازه به کمترین مقدار ممکن برای یک نیروگاه خورشیدی 5 کیلوواتی تحت شرایط پژوهش، کاهش یافته است. همچنین، با شبیه‏سازی سیستم فتوولتائیک در چهار حالت مختلف با نرم‏افزار pvsyst، نشان داده شده که میزان انرژی استحصالی برای حالتی که پنل دوطرفه و ردیاب خورشیدی استفاده شود، به اندازۀ 22.5 درصد بیشتر از حالت اول است. در انتها با انجام مطالعات اقتصادی و پارامترهای به‌دست‌آمده، نتیجه شد که هزینۀ سرمایه‏گذاری و انرژی استحصالی سالانه حالت چهارم (طرح پیشنهادی پژوهش حاضر) نسبت به حالت دوم، 7.1 درصد و 2.4 درصد بیشتر است. یک سیستم فتوولتائیک با پنل دوطرفه و سازۀ متحرک (ردیاب) نسبت به حالت اول (پنل یک‌طرفه و سازۀ ثابت)، دارای کارایی و انرژی استحصالی بیشتری است.

modeling and simulation of a solar tracker with bifacial panel: a case study of tehran city

considering that iran is one of the countries rich in energy resources, the use of renewable energy such as solar energy can help reduce dependence on fossil resources and reduce harmful environmental effects. in this article, the efficiency and energy extraction of a solar photovoltaic system through the use of a solar tracker and bifacial panels, as well as the improvement in the basic elements of a solar photovoltaic system and power plant, are discussed. by performing mechanical calculations and modeling, the structure's weight has been reduced to the lowest possible value for a 5 kw solar power plant under the research conditions. also, by simulating the photovoltaic system in four different modes with pvsyst software, it has been shown that the amount of extracted energy for the mode where the bifacial panel and solar tracker are used is 22.5% more than the first mode. in the end, by conducting economic studies and the obtained parameters, it was concluded that the investment cost and the annual extracted energy of the fourth state (the proposed plan of the current research) are 7.1% and 2.4% higher than the second state. a photovoltaic system with a bifacial panel and a moving structure (tracker) has more efficiency and energy extraction than the first case (one-sided panel and a fixed structure).