طراحی و شبیه‌سازی نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه مجموعه آموزشی دانشگاه آزاد فسا به منظور کاهش کربن تولیدی

در سال‌های اخیر، مصرف انرژی در بسیاری از کشورها به دلایل گوناگون افزایش‌ یافته است. امروزه، تامین بخشی از نیاز انرژی برای رشد و توسعه پایدار جوامع بشری از طریق منابع انرژی نو و تجدیدپذیر به‌عنوان راه‌حلی مطمئن و سازگار با ملاحظات زیست‌محیطی مدنظر بسیاری از دولت‌ها، کارشناسان و دانشمندان در سراسر جهان مطرح شده است. نیروگاه‌های خورشیدی سازگاری بیشتری با محیط‌زیست دارند. تاسیس و بهره‌برداری از نیروگاه‌های خورشیدی در آینده، زمینه‌های گسترده‌ای را برای کمک به خودکفایی و کاهش وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد. در این پژوهش، به بررسی و ارزیابی نوع طراحی نیروگاه خورشیدی برای مجموعه آموزشی دانشگاه آزاد فسا پرداخته شده است. در این پژوهش میزان بهره‌وری نیروگاه خورشیدی در منطقه فارس، شهرستان فسا، مورد بررسی قرارگرفته است. شبیه‌سازی تولید انرژی در نیروگاه فتوولتائیک متصل به شبکه به میزان 2.2554 مگاوات ساعت نامی با کمک نرم‌افزارهای پی‌وی‌سیست و رت‌اسکرین مورد بررسی قرار گرفت. میزان کاهش انتشار دی‌اکسید‌کربن و اثر زیست‌محیطی آن مورد بررسی قرار گرفت. در نرم‌افزار شبیه‌سازی پی‌وی‌سیست انرژی خروجی نیروگاه، انرژی تزریقی به شبکه 3846914 کیلووات ساعت در سال خواهد بود. در نرم‌افزار شبیه‌سازی رت‌اسکرین انرژی خروجی نیروگاه، انرژی تزریقی به شبکه 3846429 کیلووات ساعت در سال خواهد بود. در بخش زیست‌محیطی شبیه‌سازی نیروگاه فتوولتائیک دانشگاه آزاد فسا در نرم‌افزار رت‌اسکرین، قابل مشاهده است که با استفاده از سیستم پیشنهادی از انتشار 9.2221 تن دی‌اکسید‌کربن در جو جلوگیری خواهد شد، که این کاهش 93 درصدی تاثیر بسزایی در عدم آلایش هوا خواهد داشت. هدف اصلی تحقیق طراحی نیروگاه خورشیدی برای مجموعه آموزشی دانشگاه آزاد فسا برای کاهش اثر گاز دی‌اکسید‌کربن در منطقه بوده که در این راستا نیروگاه خورشیدی با توان نامی 2255 کیلووات برای یک هکتار زمین طراحی شده که نشان‌دهنده عملی‌بودن طرح است که امکان بسط ‌دادن طرح با مساحت بیشتر نیز با توجه ‌به شرایط طراحی وجود دارد. هدف فرعی این تحقیق بررسی ضریب عملکرد، راندمان مفید، بازده آرایه‌ها، چیدمان بهینه و زاویه مناسب پنل‌ها در شبیه‌سازی بوده است. در طراحی ما به ضریب نسبت عملکرد 68 درصد برای کل نیروگاه دست پیدا کردیم که ضریب خوب و قابل‌قبولی است، با بهینه بودن زوایای پنل، چیدمان پنل‌ها و بازده خوب هر آرایه امکان‌پذیر شده است. در راستای ارتقای دقت در انتخاب محل مناسب برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک، استفاده از متدهای بهینه‌سازی و تحلیل سیستماتیک موردنیاز است. توجه به چندجانبگی معیارهای انتخابی و تاثیرات آن‌ها بر گزینه‌های پیشرو می‌تواند به افزایش کارایی نیروگاه‌ها در مقیاس‌های گوناگون کمک نماید. همچنین، اجرای مدل‌های پیش‌بینی پیچیده‌ای که بتواند متغیرهای بیشتری از جمله تغییرات اقلیمی، توسعه شهری و روندهای اقتصادی را در بر بگیرد، می‌تواند در شناسایی صحیح‌ترین مکان برای سرمایه‌گذاری‌های آینده موثر واقع شود.

design and simulation of grid-connected solar power plants in educational complex of fasa azad university to reduce carbon emissions

in recent years, energy consumption has increased in many countries due to various reasons. today, providing part of the energy needs for sustainable growth and human development through new and renewable energy sources is proposed as a reliable and environmentally compatible solution, which is considered by many governments, experts, and scientists worldwide. solar power plants are particularly environmentally compatible. the establishment and operation of solar power plants in the future will provide wide fields for self-sufficiency and reduce the country's dependence on oil exports. this research investigates and evaluates the design type of solar power plant for the educational complex of fasa azad university. in this research, the efficiency of solar power plant in fars region, fasa city has been investigated. the simulation of energy production in the photovoltaic power plant connected to the grid at the rate of 2.2554 nominal megawatt hours was investigated with the help of pvsyst and retscreen software. the reduction of carbon dioxide emissions and its environmental effect were investigated. in pvsyst simulation software, the energy output of the power plant, the energy injected into the grid will be 3846914 kilowatt hours per year. in the retscreen simulation software, the output energy of the power plant, the energy injected into the grid will be 3846429 kilowatt hours per year. in the environmental part of the simulation of the photovoltaic power plant of fasa azad university in the retscreen software, it can be seen that by using the proposed system, the emission of 2221.9 tons of carbon dioxide in the atmosphere will be prevented, which is a reduction 93% will have a significant impact on air pollution. the main goal of the research is to design a solar power plant for the educational complex of fasa azad university to reduce the effect of carbon dioxide gas in the region, and in this regard, a solar power plant with a nominal power of 2255 kw has been designed for one hectare of land, which shows the practicality of the plan and the possibility of expanding the plan. it is also available with a larger area according to the design conditions. the sub-goal of this research was to investigate the performance factor, useful efficiency, efficiency of arrays, optimal layout and appropriate angle of panels in simulation. in our design, we achieved an efficiency ratio of 68% for the entire power plant, which is a good and acceptable coefficient, made possible by the optimal panel angles, the arrangement of the panels, and the good efficiency of each array. in order to improve the accuracy in choosing the right place for the construction of photovoltaic solar power plants, it is necessary to use optimization methods and systematic analysis. paying attention to the multifaceted selection criteria and their effects on leading options can help to increase the efficiency of power plants in various scales .also, the implementation of complex forecasting models that can include more variables such as climate change, urban development and economic trends can be effective in identifying the most correct place for future investments.