توسط : 
نتایج یک پژوهش دانشگاهی در بریتانیا نشان میدهد استفاده از سامانههای ردیاب تکمحوره آزیموت (زاویه سمت) در نیروگاههای خورشیدی شناور میتواند بیشترین افزایش تولید انرژی و درعینحال کمترین هزینه تراز شده انرژی (LCOE) را بههمراه داشته باشد.
به گزارش pv magazine، پژوهشگران دانشگاه اکستر عملکرد سامانههای خورشیدی شناور مجهز به ردیاب تکمحوره در سه پیکربندی مختلف شرق–غرب (E-W)، شمال–جنوب (N-S) و آزیموتی را بررسی کردند. این سامانهها در قالب شبیهسازی نیروگاههایی با ظرفیت ۱۰ مگاوات پیک (MWp) در ۱۲ سایت مختلف شامل دریاچهها و مخازن آبی، از شمال اسکاتلند تا جنوب کورنوال، ارزیابی شدند. سامانههای با زاویه ثابت نیز بهعنوان مرجع در این تحلیل لحاظ شدهاند.
در ردیابی آزیموتی، آرایه خورشیدی با زاویه ثابت روی یک سازوکار چرخان، مشابه صفحه گردان، میچرخد. «آریترا گوش»، نویسنده مسئول این مطالعه، توضیح داد:
«در حالی که بریتانیا همچنان تمرکز اصلی خود را بر انرژی بادی قرار داده است، این مطالعه نشان میدهد که انرژی خورشیدی شناور اکنون از نظر اقتصادی و فنی میتواند با دیگر فناوریهای تجدیدپذیر مبتنی بر محیطهای آبی رقابت کند. این تحلیل ۱۲ سایت آبی در سراسر بریتانیا، از شمال اسکاتلند تا جنوب کورنوال را پوشش داده و تصویری روشن از عملکرد منطقهای ارائه میدهد.»
در این پژوهش، با استفاده از نرمافزار PVsyst، پیکربندیهای مختلف نیروگاه خورشیدی شناور ۱۰ مگاواتی شامل ردیابهای تکمحوره شرق–غرب، شمال–جنوب و آزیموتی، بههمراه سامانههای با زاویه ثابت بهعنوان مرجع، شبیهسازی شدند. از میان این سایتها، شش مورد در انگلستان، سه مورد در اسکاتلند، دو مورد در ولز و یک مورد در ایرلند شمالی قرار داشتند.
در تمامی شبیهسازیها از ۲۳ هزار و ۴۰ ماژول مونوکریستال تکوجهی نیمسلولی با توان ۴۴۰ وات و ۱۲۸ اینورتر با توان ۸۹ کیلووات استفاده شده است.
در سناریوی ردیابی آزیموتی، آرایهها دارای قطری برابر با ۳۲.۷ متر بودند و فاصله بین هر آرایه دایرهای مجاور ۱.۸ متر در نظر گرفته شد. هم در حالت آزیموتی و هم در سناریوی مرجع، زاویه شیب ماژولها متناسب با شرایط هر سایت بهصورت بهینه تنظیم شده است.
پژوهشگران دراینباره اعلام کردند: «مزیت ردیابهای تکمحوره در سایتهای واقع در عرضهای جغرافیایی بالاتر بیشتر است، زیرا این سامانهها کاهش چشمگیرتری در تلفات ناشی از سایهاندازی ایجاد میکنند.»
براساس نتایج مطالعه، ردیابی تکمحوره آزیموتی بیشترین افزایش در تولید ویژه انرژی را در میان همه سامانههای ردیابی به ثبت رسانده و افزایش ۲۶.۹ درصدی نسبت به سامانه خورشیدی شناور با زاویه ثابت (FPV ثابت) را محقق کرده است. این درحالی است که بیشترین افزایش تولید برای ردیابهای شرق–غرب و شمال–جنوب بهترتیب ۹.۱ درصد و ۲۰.۲ درصد گزارش شده است.
تیم پژوهشی همچنین یک تحلیل اقتصادی از تمامی سامانهها در ۱۲ دریاچه و مخزن آبی انجام داد. در این تحلیل، هزینه سرمایهگذاری اولیه برای یک سامانه خورشیدی شناور با زاویه ثابت ۱۲.۹ میلیون دلار و برای سامانه خورشیدی شناور با ردیاب تکمحوره ۱۴.۱ میلیون دلار در نظر گرفته شد. از دیگر فرضیات این مطالعه میتوان به عمر مفید ۳۰ ساله هر دو سامانه و هزینه بهرهبرداری همسطحشده سالانه ۱۵۵ هزار دلار اشاره کرد. نرخ تنزیل واقعی ۵.۱ درصد و نرخ تورم ۲.۵ درصد فرض شده است.
آریترا گوش در پایان تأکید کرد: «چشمگیرترین نتیجه این پژوهش مربوط به ردیاب تکمحوره آزیموتی است که کمترین هزینه تراز شده تولید برق (LCOE) را ارائه داد؛ بهطوریکه این شاخص در سایتهای مختلف بریتانیا در بازه ۸.۸۰ تا ۱۰.۸۲ سنت بهازای هر کیلوواتساعت قرار گرفت.»
وی افزود: «نتایج بهدستآمده برای سامانههای خورشیدی شناور در بریتانیا بهطور غیرمنتظرهای رقابتی است، بهویژه با توجه به شدت تابش خورشیدی پایینتر این کشور. این یافتهها نشان میدهد که خورشیدی شناور – بهخصوص در صورت ترکیب با سامانههای ردیابی – میتواند در کنار انرژی بادی، نقش معناداری در سبد انرژیهای تجدیدپذیر دریایی بریتانیا ایفا کند و مسیری مقیاسپذیر و مقرونبهصرفه برای توسعه بیشتر انرژی پاک فراهم آورد.»
این پژوهش بهتازگی در نشریه Energy 360 منتشر شده است.
