ارزیابی پتانسیل فنی- اقتصادی سیستم‌های برق خورشیدی در ساختمان¬های مسکونی در استان گیلان
میر حامد حاکم زاده
1
(
پژوهشگر گروه مهندسی محیط زیست، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
)
شهرام شریفی
2
(
استادیار، گروه مطالعات ناحیه‌ای، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
)
محمدرضا گلریز
3
(
پژوهشگر گروه مهندسی محیط زیست، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
)
مریم حقیقی
4
(
استادیار، گروه پایش منابع آب، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، گیلان، ایران
)
مرتضی کریمی
5
(
پژوهشگر گروه پایش منابع آب، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، گیلان، ایران
)
سید جواد موسوی
6
(
استادیار، گروه مهندسی محیط زیست، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، گیلان، ایران
)
کلید واژه: انرژی‌های تجدیدپذیر, انرژی خورشیدی, سیستم‌های فتوولتائیک, ارزیابی فنی- اقتصادی, انتشار گازهای گلخانه‌ای,
چکیده مقاله :
با افزایش تقاضای انرژی، نیاز به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و حرکت جهانی به سوی انرژی‌های تجدیدپذیر، سیستم‌های فتوولتائیک خورشیدی را به گزینه‌ای مناسب برای تولید برق در استان گیلان تبدیل کرده است. با این حال، به دلیل شرایط اقلیمی خاص و محدودیت تابش خورشیدی در بخش قابل‌توجهی از سال، تاکنون مطالعه‌ای جامع با رویکرد فنی- اقتصادی برای ارزیابی کاربرد این سیستم‌ها در تأمین برق ساختمان‌های مسکونی منطقه انجام نشده است. این پژوهش با هدف ارزیابی امکان‌سنجی فنی و اقتصادی سیستم‌های خورشیدی در استان گیلان انجام شده است، تا پتانسیل آن‌ها را در تأمین انرژی پایدار، کاهش اثرات محیط‌زیستی و ارزیابی مقرون‌به‌صرفه بودن در بخش مسکونی بررسی کند. در این مطالعه از داده‌های اقلیمی ناسا و نرم‌افزار PVsyst برای شبیه‌سازی عملکرد سیستم‌ها در سه سناریو استفاده شده است: (1) سیستم‌های منفصل از شبکه، (2) سیستم‌های متصل به شبکه با باتری، و (3) سیستم‌های متصل به شبکه بدون باتری. یافته‌ها نشان داد که سیستم‌های منفصل و متصل با باتری به دلیل هزینه بالای ذخیره‌سازی و تعرفه پایین خرید برق از شبکه، توجیه اقتصادی ندارند. در مقابل، سیستم‌های متصل به شبکه بدون باتری، با توجه به طول عمر بالا و هزینه‌های عملیاتی پایین‌تر، مقرون‌به‌صرفه هستند. در بین شهرستان‌های بررسی شده، شهرستان رودبار با تابش خورشیدی بهینه kWh/m² ۲۱۶۶ کیلووات ساعت بر مترمربع، بالاترین پتانسیل فنی و اقتصادی برای نصب سیستم‌های خورشیدی مسکونی را دارد. این یافته‌ها می‌تواند مبنای تصمیم‌گیری برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در گیلان و ارتقاء پایداری منطقه‌ای باشد.
چکیده انگلیسی :
The growing energy demand, the need to reduce fossil fuel dependency, and the global transition to renewable energy have made solar photovoltaic (PV) systems a viable option for electricity generation in Gilan Province, Iran. However, due to the region’s climatic conditions and limited solar radiation for much of the year, no comprehensive techno-economic study has assessed the feasibility of PV systems for residential electricity supply. This study evaluates the technical and economic viability of solar PV systems in Gilan, aiming to provide sustainable energy, reduce environmental impacts, and assess cost-effectiveness for residential applications. NASA climatic data and PVsyst software were used to simulate system performance under three scenarios: (1) off-grid systems, (2) grid-connected systems with battery storage, and (3) grid-connected systems without batteries. The findings indicate that off-grid systems and grid-connected systems with batteries are not economically feasible due to high storage costs and low electricity tariffs. In contrast, grid-connected systems without battery storage are economically viable, considering system longevity and lower operating expenses. Among the counties studied, Rudbar exhibits the highest technical and economic potential, with optimal solar radiation of 2166 kWh/m², making it the most suitable location for PV system deployment in residential buildings. These results provide valuable insights for policymakers and investors to promote renewable energy development in Gilan Province, contributing to regional sustainability and long-term energy independence