نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی، بخش فنی مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

10.22092/amsr.2025.369845.1519

چکیده

این پژوهش به ارزیابی جامع عملکرد فنی و اقتصادی سیستم‌های فتوولتائیک متصل به شبکه در دو منطقه ارومیه و کاشان و مقایسه آن‌ها با یک سیستم منفصل از شبکه با pvsyst پرداخته است. نتایج نشان داد که سیستم متصل به شبکه در کاشان به دلیل شدت تابش بالاتر، عملکرد بهتری نسبت به ارومیه دارد. چالش اصلی هر دو سیستم، یک بار ثابت شبانه ۵ کیلوواتی بود که به عنوان مصرف تجهیزات جانبی گلخانه (مانند گرمایش، روشنایی، تهویه و مانیتوینگ) در شب یا نبود نور کافی فرض شده است. تعداد و مساحت پنل‌ها، یکسان طراحی‌شده برای هر دو شهر، شامل ۷۲ عدد ماژول (پنل) خورشیدی که مجموعاً مساحتی برابر با ۱۸۶ متر مربع را اشغال می‌کنند. تلفات حرارتی و کاهش راندمان ماژول‌ها نیز عملکرد را تحت تأثیر قرار داد. از نظر اقتصادی، سیستم‌های متصل به شبکه با دوره بازگشت سرمایه 3/2 سال، نرخ بازده داخلی 99/71 درصد و هزینه تراز شده انرژی (LCOE )، جذابیت بالایی دارند، این سیستم‌ها با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، مزایای زیست‌محیطی قابل‌توجهی ارائه می‌دهند. در مقابل، سیستم منفصل از شبکه با کمبود 31 درصد انرژی و هدررفت در زمان اشباع باتری‌ها، از قابلیت اطمینان و کارایی پایین‌تری برخوردار است. هزینه تراز شده انرژی این سیستم به دلیل هزینه‌های بالای باتری و راندمان پایین، آن را به گزینه‌ای کمتر مقرون‌به‌صرفه تبدیل می‌کند. تحلیل‌ها نشان می‌دهند که سیستم‌های متصل به شبکه، در صورت وجود زیرساخت شبکه، از نظر فنی و اقتصادی بر سیستم‌های منفصل برتری دارند، اما پایداری آن‌ها به سیاست‌های حمایتی وابسته است.

کلیدواژه‌ها

Ali Abaker Omer, A., Li, M., Zhang, F., El Kolaly, W., Zhang, X., Saad, A., & Liu, W. (2025). Enhancing cultivation environment and increasing productivity in greenhouse rooftop with novel spectrum-splitting technology. Heliyon, 11(13), e43740. doi:https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e43740.
Gorjian, S., Ebadi, H., Najafi, G., Singh Chandel, S., & Yildizhan, H. (2021). Recent advances in net-zero energy greenhouses and adapted thermal energy storage systems. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 43, 100940. doi:https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100940.
Lepley, K., Fields, H., Choi, C. S., Hickey, T., Towner, B., Staie, B., McCall, J., Chamberland, J., & Macknick, J. (2025). Comprehensive evaluation of agrivoltaics research: Breadth, depth, and insights for future research. Energies, 18(17), 4776. https://doi.org/10.3390/en18174776.
Masriadi, M., Fauziah, L., Rasyid, G., & Parandy, L. M. (2024). Addressing the global food security crisis and energy shortages: innovative solutions and policy interventions for sustainable development. International Journal of Science and Society. http://doi.org/10.54783/ijsoc.v6i1.1060.
Mazzeo, D., Di Zio, A., Pesenti, C., & Leva, S. (2025). Optimizing agrivoltaic systems: A comprehensive analysis of design, crop productivity and energy performance in open-field configurations. Applied Energy, 390, 125750. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2025.125750.
Soussi, A., Zero, E., Ouammi, A., Zejli, D., Zahmoun, S., & Sacile, R. (2025). Smart greenhouse farming: A review towards near zero energy consumption. Discover Cities, 2. doi:10.1007/s44327-025-00096-w
Zahrawi, A., & Aly, A. (2024). A Review of agyrivoltaic sstems: Addressing challenges and enhancing sustainability. Sustainability, 16(18), 8271. https://doi.org/10.3390/su16188271.