توسط : پژوهشگران دانشگاه تهران با همکاری دانشگاه‌های کویینز کانادا و شریف، در پژوهشی اعلام کردند فناوری فتوولتائیک شناور (FPV) راه‌حلی برای تولید انرژی پاک و حفاظت از منابع آب در مناطق نیمه‌خشک است.
«حسین یوسفی»، سرپرست تیم پژوهشی و استاد انرژی و محیط زیست دانشگاه تهران، اعلام کرد این فناوری با نصب پنل‌های خورشیدی روی سطح آب، علاوه بر تولید برق، موجب کاهش تبخیر آب تا ۷۵ درصد و افزایش راندمان تولید برق به‌دلیل خنک‌سازی طبیعی پنل‌ها می‌شود.
این مطالعه نشان داد که سیستم‌های فتوولتائیک شناور می‌توانند ۱۰ تا ۱۵ درصد راندمان بالاتری نسبت به سیستم‌های زمینی داشته باشند. در این پژوهش، با استفاده از مدل‌سازی یکپارچه، به بهینه‌سازی آرایش آرایه‌های خورشیدی ۹ در ۹ پنل با الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) پرداختند تا اثرات سایه‌افتادگی بهینه شود و تولید انرژی افزایش یابد. همچنین از مدل Penman-Monteith برای سنجش دقیق کاهش تبخیر بهره‌گیری شد که نشان داد با پوشش کامل سطح دریاچه چاه‌نیمه در استان سیستان و بلوچستان، می‌توان تبخیر آب را تا ۷۵ درصد کاهش داد.
تحلیل داده‌های شبیه‌سازی‌شده نشان داد که با بهینه‌سازی پیکره‌بندی آرایه‌ها توسط PSO، بیشینه توان تولیدی به ۱۵ کیلووات رسید که ۲ درصد بیشتر از حالات غیربهینه است و تلفات ناشی از عدم تطابق الکتریکی تا ۴۷ درصد کاهش یافت.
از دیگر دستاوردهای این تحقیق، طراحی و مدل‌سازی اتصال این سیستم‌ها به شبکه برق از طریق مبدل چندسطحی مدولار (MMC) و فناوری انتقال برق با جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) است که امکان انتقال پایدار و با حداقل تلفات را فراهم می‌کند. این فناوری به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران که با بحران کم‌آبی مواجه هستند، می‌تواند به‌عنوان راه‌حلی نوین برای کاهش ناترازی انرژی و حفظ منابع آبی مورد استفاده قرار گیرد.
پژوهشگران در ادامه به توسعه الگوریتم‌های ترکیبی و بهبود مدل‌سازی‌های انتقال توان در پژوهش‌های آینده اشاره کرده‌اند تا کاربرد این فناوری در سطح گسترده‌تر میسر شود.
این مطالعه در مجله solar energy منتشر شده است.
