فهرست مطالب
مجله توسعه تکنولوژی صنعتی
پیاپی 21 (بهار و تابستان 1392)
- تاریخ انتشار: 1392/05/15
- تعداد عناوین: 8
-
صفحات 1-22رشد روز افزون نیاز به انرژی و پایان پذیری سوخت های فسیلی از یک سو و افزایش آلودگی های زیست محیطی از سوی دیگر، محرکی شده است که محققان و سرمایه گذاران در بخش انرژی، به سمت مهار و تامین انرژی از منابع تجدیدپذیر جذب شوند. با توجه به پتانسیل بالای تابش در مناطق وسیعی از کشور ایران اسلامی، از میان این منابع، انرژی خورشیدی دارای جذابیت بیشتری است. در یک طبقه بندی ساده، فناوری های تولید الکتریسیته از خورشید به سه دسته فتوولتائیک، متمرکزکننده گرمایش خورشیدی و فناوری های نوظهور، شامل حوضچه ها و تنوره خورشیدی تقسیم می شوند. در میان این سه دسته، فناوری فتوولتائیک که بر اساس تبدیل نور خورشید به الکتریسیته عمل می کند، بیشترین رشد را داشته و امروز کشورهای زیادی از آن در قالب متصل به شبکه و مستقل از شبکه استفاده می کنند. در میان دو دسته دیگر نیز فناوری گرمایش خورشیدی، به ویژه روش سهموی خطی گسترش بیشتری یافته است. همچنین، تحلیل آماری بزرگ ترین نیروگاه های احداث شده با فناوری های فتوولتائیک و گرمایشی نشان از برتری چشم گیر فناوری فتوولتائیک از بعد هزینه احداث و سطح زمین اشغال شده، و نیز انعطاف پذیری نصب و راه اندازی در میان انواع فناوری های خورشیدی دارد.
کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، فناوری فتوولتائیک، سلول خورشیدی، فناوری متمرکزکننده گرمایش خورشیدی، ضریب ظرفیت -
صفحات 23-36پایان پذیری منابع انرژی فسیلی و اثر نامطلوب آن ها بر تغییرات آب و هوایی سبب شده است تا رویکرد جایگزینی این سوخت ها با منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر به سرعت در سطح جهان گسترش یابد. کشور ایران نیز به دلیل موقعیت جغرافیایی مناسب و پتانسیل بالای تابش خورشید، از فرصت ایده آلی برای توسعه صنعت انرژی خورشیدی، بویژه سامانه های فتوولتائیک برخوردار است. سلول و مدول فتولتائیک، مهمترین و پرهزینه ترین اقلام سامانه های فتوولتائیک محسوب می شوند که باید از طریق سازندگان خارجی و یا داخلی تامین شوند. اطمینان از کیفیت این محصولات برای دستیابی به بازدهی و طول عمر بالای سامانه های فتوولتائیک ضروری است. آزمایشگاه مرجع سلول و مدول فتوولتائیک، به عنوان یک نهاد مسوول در این امر، علاوه بر تضمین کیفیت محصولات و خطوط تولید، می تواند به تحقیق و توسعه این فناوری نیز کمک کند. این مقاله با توجه به انجام این سه وظیفه، بر امکان سنجی و طراحی مفهومی آزمایشگاه مرجع سلول و مدول فتوولتائیک متمرکز شده است. در این تحقیق به فهرست و رویه انجام آزمون های استاندارد، تجهیزات و استانداردهای مرتبط، نحوه تامین خارجی و داخلی تجهیزات آزمایشگاهی، پیشنهاد ساختار سازمانی، برآورد فضای آزمایشگاهی و در نهایت برآورد زمان و هزینه تاسیس و راه اندازی آزمایشگاه اشاره شده است.
کلیدواژگان: آزمایشگاه مرجع فتوولتائیک، امکان سنجی، استاندارد، تجهیزات آزمایشگاهی، ساختار سازمانی، فضای آزمایشگاهی -
صفحات 37-52اولین گام برای گسترش و ساخت نیروگاه های فتوولتائیک در کشور اخذ مجوز از سازمان های مربوطه است. این مجوزها شامل بررسی مطالعات امکانسنجی فنی و اقتصادی ساخت نیروگاه از سازمان انرژی های نو ایران و مجوز اتصال به شبکه آن از توانیر است. هدف این مقاله انجام مطالعات امکانسنجی فنی احداث نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت 1.5 مگاوات در شهر یزد قابل ارائه به سانا برای اخذ مجوز، است. در این مقاله ابتدا شرایط اقلیمی و تابش محل احداث نیروگاه مورد بررسی قرار گرفت. سپس ماژول و اینورتر مناسب انتخاب شده و با استفاده از نرم افزار sunny design که مورد تایید سانا است مطالعات فنی نیروگاه صورت پذیرفت. در این بررسی آرایش بهینه پنل ها و کمینه کردن اثر سایه اندازی پنل ها روی یکدیگر با استفاده از نرم افزار PVSyst انجام شد. نتایج حاکی از استفاده از 3عدد اینورتر 500 کیلوواتی، پنل های 250 واتی به صورت عمودی دو ردیفه، فاصله ردیف های 5.23 متر جهت استحصال توان خروجی بهینه از نیروگاه در منطقه مورد نظر بود. در نهایت نیز، گزارش شبیه سازی های انجام شده توسط نرم افزارهای PVSyst و Sunny Design ارائه شده است.
کلیدواژگان: نیروگاه فتوولتائیک یزد، مگاوات اینورتر، پنل خورشیدی، اثر سایه اندازی -
صفحات 53-60انرژی خورشید از مهم ترین انواع انرژی های نو و تجدیدپذیر است که چنانچه جایگزین سوخت های فسیلی شود، می تواند به نگرانی های موجود درباره پایان پذیری و نیز آلودگی های زیست محیطی ناشی از حامل های انرژی فسیلی و نوسان قیمت ها و بحران های انرژی خاتمه دهد. به علاوه در عصر اقتصادهای دانش بنیان موفقیت دولت ها و توسعه کشورها در گرو بهره گیری و جذب دانش و فناوری روز است. بنابراین در این مقاله با توجه به الگوی SWOT، که روشی منطقی، عینی و سامانمند برای اتخاذ تصمیمات بزرگ است، راهبردهایی ملی برای احداث نیروگاه خورشیدی، که از فناوری های نوین و موثر در توسعه پایدار جوامع است، تدوین شده است. پس از شناسایی و طبقه بندی عوامل موثر اقتصادی، سیاسی، امنیتی و حاکمیتی، اجتماعی و فرهنگی، علمی و فناوری و زیست محیطی، ضعف یا قوت و فرصت یا تهدید بودن هریک مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده حداکثری از ظرفیت دانشگاه ها و مراکز پژوهشی داخل کشور، بومی سازی اغلب تجهیزات نیروگاه خورشیدی و واگذاری خدمات به بخش خصوصی در عرصه های مختلف از اهم راهبرد های پیشنهاد شده است.
کلیدواژگان: تدوین راهبرد، احداث نیروگاه خورشیدی، روش SWOT -
صفحات 61-74انتشار بی رویه گازهای گلخانه ای و پدیده گرمایش زمین در چند دهه اخیر سبب اثرات نامطلوب بر تغییرات آب و هوا شده است. بخش برق و نیروگاه ها با حدود 5/37 درصد از انتشار کربن، یکی از مهم ترین منابع انتشار گازهای گلخانه ای در سطح جهان است که عمدتا منشا فسیلی دارد. این درحالی است که نصب هر kW 100 برق نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک می تواند سالانه از انتشار 100 تا 140 تن CO2 جلوگیری کند. «مکانیزم توسعه پاک (CDM)»یکی از سازوکارهای پروتکل کیوتو است که با هدف مشارکت کشورهای در حال توسعه در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در سه مرحله تصویب ایده پروژه، ثبت پروژه و صدور گواهی کاهش انتشار اجرا می شود. مهم ترین سند این سه مرحله، سند طراحی پروژه است که شامل ابعاد فنی، اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی طرح می شود. بیش از 67% طرح های CDM را طرح های انرژی تجدیدپذیر تشکیل می دهد که حدود 5% آن مربوط به فناوری خورشیدی (عمدتا فتوولتائیک) است. تحلیل های آماری روی پروژه های فتوولتائیک مقیاس بزرگ (بالای 10 مگاوات) نشان می دهد که ظرفیت کاهش انتشار این فناوری به طور متوسط tCO2/MW 1369 است. به علاوه، درآمد حاصل از فروش گواهی کاهش انتشار این نیروگاه ها می تواند بیش از 70% هزینه تعمیر و نگهداری سالانه نیروگاه را تامین می کند.
کلیدواژگان: CDM، پروتکل کیوتو، کنوانسیون تغییرات آب و هوایی، مکانیزم توسعه پاک، نیروگاه فتوولتائیک، سند طراحی پروژه، گواهی کاهش انتشار، پایش -
صفحات 75-86قرارداد طراحی، تهیه تجهیزات و ساخت(EPC)، یکی از انواع قراردادهای رایج در دنیای امروز است به خصوص هنگامی که بخش دولتی بخواهد از تخصص پیمانکاران خصوصی داخلی و خارجی در طراحی و ساخت پروژه های زیربنایی استفاده کند. در این مقاله، ابتدا به بررسی انواع قراردادهای EPC و بیان ویژگی های هریک پرداخته شده است و لزوم دقت در انتخاب مدل مناسب EPC مورد تاکید قرار گرفته است؛ زیرا نوع مدل انتخابی در شرح وظایف، میزان خطر و مسئولیت طرفین و در نهایت قیمت پیشنهادی از سوی پیمانکاران و میزان نظارت کارفرمایی بر روی عملکرد پیمانکار بسیار تاثیرگذار است. سپس برای هر مدل معیارهایی تعریف شده که کارفرما با دادن امتیاز به هر معیار می تواند مدل مناسب خود را با توجه به راهبردها و سیاست های کلان خود برگزیند. در نهایت نیز این معیارها برای پروژه احداث نیروگاه خورشیدی با نظر خبرگان و متخصصان امتیازدهی شده و مناسب ترین مدل P.EPC پیشنهاد شده است.
کلیدواژگان: روش های انجام پروژه، قراردادهایEPC، نیروگاه خورشیدی، شاخص های موثر در انتخاب مدل EPC، P، EPC -
صفحات 87-106انرژی خورشیدی فراوان ترین منبع انرژی تجدیدپذیر دنیاست ولی توسعه ی فن آوری های تولید الکتریسیته از این منبع گسترده تاکنون روند کندی داشته است. ویژگی هایی مانند امکان بهره برداری درگستره ی وسیعی از نقاط کره زمین، سازگاری بامحیط زیست محیط، قابلیت تولید در محل مصرف، امکان تامین در نقاط دور افتاده، طول عمر مناسب و قابلیت اعتماد بالا، سهولت در نصب و راه اندازی و بهره برداری؛ منجربه هدف گذاری چشم گیر کشورها در برق خورشیدی و افزایش احتمال جهشی قابل توجه در صنایع و فن آوری های مرتبط با آن شده است.
با توجه به آینده مطلوب برق خورشیدی در دنیا و رشد سرمایه گذاری جهانی درزمینه توسعه ظرفیت های تولید و بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر؛ تدوین برنامه ها و اولویت های ملی مانند تهیه نقشه راه برق خورشیدی در کشور اجتناب ناپذیر است. در این مقاله با توجه به ضرورت موجود، ابتدا خلاصه ای از مبانی نظری نقشه راه و نتایج بررسی اسناد بالادستی انرژی های تجدیدپذیر بیان می شود. در ادامه وضع موجود صنعت برق خورشیدی کشور، فناوری های برق خورشیدی، انواع نیروگاه های خورشیدی و پیش ران های آن ارایه گردیده و درانتها نیز ضمن بیان سناریوهای جهانی آینده برق خورشیدی وآینده های بدیل این انرژی، فرایند تدوین نقشه راه نیروگاه خورشیدی و لایه های مختلف این نقشه راه پیشنهاد شده است.
کلیدواژگان: نقشه راه، انرژی تجدیدپذبر، برق خورشیدی، فناوری فتوولتائیک، فناوری گرمایش خورشیدی، پیش ران ها، نیروگاه خورشیدی، ایران -
صفحات 107-123توجه جامعه جهانی به منابع انرژی تجدیدپذیر، به ویژه انرژی خورشیدیروند غالب در قرن حاضر خواهد بود و در این مسیر، سامانه های فتوولتائیک یکی از پرکاربرد ترین و مقبول ترین نوع استفاده از انرژی خورشیدی محسوب می شود و در ایران نیز پروژه های مختلف تحقیقاتی- اجرایی در زمینه احداث نیروگاه های فتوولتائیک تعریف شده است. از جمله الزامات اصلی توسعه صنعت بومی احداث نیروگاه های فتوولتائیک در هر کشور، تدوین استانداردهای ملی است. در طول سال های گذشته اقدامات متعددی در این زمینه صورت گرفته است که البته، اغلب آنها به حوزه ی طراحی و ساخت انواع سلول های فتوولتائیک مربوط می گردد و در حوزه ی نیروگاهی فعالیت ها بسیار کم بوده است. در این راستا، جهاد دانشگاهی صنعتی شریف به عنوان نخستین حرکت ملی، تدوین استانداردهای ملی انرژی خورشیدی با محوریت نیروگاه خورشیدی را بر اساس استانداردهای معتبر بین المللی در دستور کار خود قرار داد. بخش اول این مقاله به گردآوری و پردازش استانداردهای معتبر بین المللی در زمینه فتوولتائیک و بخش دوم آن به اولویت بندی و انتخاب گزینه های مناسب برای پیشنهاد به سازمان ملی استاندارد اختصاص دارد. بر اساس تحلیل ها و شاخص های مورد نظر این مقاله، فهرست 20 استاندارد اولویت دار به سازمان ملی استاندارد پیشنهاد شد که برخی از آن ها در برنامه سازمان استاندارد قرار گرفته است.
کلیدواژگان: نیروگاه فتوولتائیک، استاندارد، سلول خورشیدی، اینورتر، معیارهای انتخاب، موسسات تدوین استاندارد
-
Pages 1-22The increasing growth of energy demand and the fossil fuels exhaustion from one hand، and the increasing of the environmental pollutants from the other hand، have provided an incentive for the researchers and investors in energy sector to be attracted towards controlling and supplying the energy by the renewable resources. Among these resources، the solar energy has more attractiveness، considering the high potential of radiation in vast areas of our country. In a simple classification، the technologies of electricity production of the sun are divided into three groups: photovoltaic، solar heat concentrator، and innovative technologies including updraft tower. Photovoltaic technology which functions on the base of changing sun light to electricity has the greatest growth among these groups، and many countries utilize it in the form of power plant and otherwise. Between the other two technologies، the solar heat especially the method of linear parabolic is developed more. Also، the statistical analysis of the largest built power plants with photovoltaic and solar heat technologies is an indication of the absolute superiority of photovoltaic one from the point of view of construction cost، surface area occupied، and also installation flexibility among the types of solar technologies.Keywords: Photovoltaic Power Plant, invertor, solar panel, solar heat
-
Feasibility Study and Conceptual Design of a Reference Laboratory for Photovoltaic Cells and ModulesPages 23-36Depletion of fossil fuels and their inappropriate influence on climate change have lead to rapid substitution of them with clean and renewable resources throughout the world. Iran، due to suitable geographical location and high solar irradiation potential، has an ideal opportunity to grow its solar industry، particularly photovoltaic systems. PV cells and modules are the most important and costly parts of PV systems which must be supplied through foreign and/or domestic manufacturers. Quality assurance of these products is essential to reach high efficiency and lifetime of PV systems. A reference laboratory، as a responsible entity to obtain this goal، facilitates quality testing of equipments and quality assurance of production lines، as well as contributing to the research and development. This paper، according to these tasks، focuses on feasibility study and conceptual design of establishing a photovoltaic cell and module reference laboratory. This research includes listing of standard tests procedures and equipments، assessment of domestic potential for PV tests، determining methods for procuring equipments، suggesting organizational structure، estimating assessment of laboratory space، and finally، assessment of time and cost of establishing a PV reference laboratoryKeywords: Photovoltaic Reference Laboratory, Feasibility Study, Standard, Laboratory Equipments, Organizational Structure, Laboratory Space
-
Pages 37-52Granting a license from the related organizations is the first step to develop and construct photovoltaic power plants. These licenses include the study of the technical and economic feasibility of power plant construction from renewable energy organization of Iran (SUNA)، and the license of connecting to network from the Ministry of Power. The aim of this article is to study the technical feasibility of photovoltaic power plant construction with the capacity of 1. 5 megawatt in Yazd city which would be worthwhile to present to SUNA in order to get the license. First، the regional conditions and the solar radiation energy of the power plant construction site are studied. Second، the suitable module and invertor are selected، and the technical studies of the power plant are done by using the Sunny Design software، confirmed by SUNA. In this study، by using the PVSyst software the optimum arrangement of the panels and minimizing the shadowing effect of them on each other are performed. The results gained in the considered region were the use of 3 invertors of 500 watts، two rows of vertical panels of 250 watts، with the rows separated of each other by 5. 23 meters in order to obtain the optimum output power of the power plant. Finally، the report of the performed simulations by Sunny Design، and PVSyst softwares are presented too.Keywords: Yazd photovoltaic power plant, megawatt invertor, solar panel, shadowing effect
-
Pages 53-60The present apprehensions about the exhaustibility and also environment pollutions resulted from fossil fuels، the price fluctuations and energy crises can be removed if the solar energy as one of the most important types of innovative and renewable energies is used as an alternative. Besides، the governments’ success and the countries’ development are due to utilize and attract today’s knowledge and technology in the era of knowledge-based economics. Thus، national strategies for a solar power plant construction which is one of the new and effective technologies in societies with sustainable development are compiled in this article considering SWOT pattern as a logical، objective and systematic method for great decision makings. After recognizing and classifying the economic، political، security and sovereignty، social and cultural، scientific and technical، and environmental effective factors، then the strength or weakness، and the opportunity or threats of each of them are studied. Among the most important suggested strategies in different arenas are: the maximum capacity utilization of our universities and research centers in Iran، indigenization of the most equipment of the solar power plant، and service licensing to private sector.Keywords: Technology strategy, solar power plant construction, SWOT method
-
Pages 61-74Uncontrolled emissions of greenhouse gases and global warming phenomenon have led to unfavorable effects on climate changes in the past few decades. Electrical power plants، which mostly consume fossil fuels and are responsible for the release of about 37. 5% of carbon، are one of the main sources of greenhouse gas emissions worldwide. However، the installation of 100 kW photovoltaic solar plants can prevent emission of 100 to 140 tons of CO2 per year. Clean Development Mechanism (CDM)، is one of the mechanisms of the Kyoto Protocol aimed at partnership of developing countries in order to reduce greenhouse gas emissions in the three phases of the approval of projects، the registration of project proposals، and emission reduction certification. The most important document in three steps is the project design document including technical، economic، social and environmental issues. Projects dealing with renewable energy constitute more than 67% of the CDM projects، about 5% of which are related to solar technology (mainly photovoltaic). Statistical analyses on large-scale photovoltaic projects (above 10 MW) show that the emission reduction potential of this technology is 1369 tCO2/MW on average. In addition، revenues from the sale of emission reduction certification can supply more than 70% of the annual maintenance cost of the power plant.Keywords: Kyoto protocol, Convention on climate change, clean development mechanism, Photovoltaic Power Plant, Project design document, Emission reduction certification, CDM
-
Pages 75-86In today''s world، EPC (Engineering، procurement، construction) is one of the types of common contracts، especially when the state sector decides to use the skill of the internal and external contractors in designing and constructing the infra structure projects. In this paper، first we proceed to study the types of EPC contracts and state their specifications; the required precision in selecting the appropriate EPC model is emphasized، because the type of the selected model has a great impact on the duties، the rate of risk and assigned responsibility of the both sides، the price offered by the contractors، and finally the rate of taskmaster supervision on contractors'' performance. Second، for each model some criteria are defined which the taskmaster can give privilege to each criteria to select the suitable model considering his strategies and macro policies. Finally، based on the ranking of these criteria which have been done by the elites and experts، the best suitable model for solar power plant construction project in Iran is also suggested.Keywords: Project implementation methods, EPC contracts, solar power plant, effective indicators in selecting EPC model, P. EPC
-
Pages 87-106Solar energy is the most abundant renewable energy resource of the world، but the trend of technologies development of generating electricity from this source has been slow up to now. The specifications such as the possibility of utilization in vast areas of the earth points، compatibility with environment، productibility in the place of consumption، the supply possibility in remote areas، suitable lifetime and high reliability، the ease of installation and utilization، have led to the remarkable targeting of the countries in solar electricity and the increase of the noticeable leap possibility in the related industries and technologies. The compilation of the national programs and priorities such as roadmap provision of solar electricity in the country are inevitable، considering the desired future of solar electricity in the world and the global investment growth in the field of development of production capacities and utilization of renewable energies. In this article considering the present requirements، first a brief of the theoretical base of the roadmap and the study results of the upper hand documents of renewable energies are stated. Second، the present status of the country solar electricity industry، solar electricity technologies، types of solar power plants، and the drivers are presented. Finally، while stating the future global scenarios of solar electricity and the future alternatives of this energy، the roadmap compilation process of the solar power plant and its different layers are suggested.Keywords: Road map, renewable energy, solar electricity, photovoltaic technology, solar heat technology, drivers, solar power plant, Iran
-
Pages 107-123Global Community tendency to renewable energies، especially solar energy، will be dominant trend in 21st century. In the case of solar energy، photovoltaic (PV) systems are considered as the most commonly used and widely accepted approach. Likewise in Iran، various research and executive projects have been defined in the field of PV power plants construction. National standards compilation is the main requirements for development of domestic PV power plants industry in every country. In this regard، several measures have been done in Iran over the past few years. However، most of them are related to design and construction of PV cells rather than power plants systems. To resolve this deficiency، and as a first national movement، Academic Center for Education، Culture and Research (ACECR) -Sharif Branch began to compile national solar energy standards focusing on PV power plants with regard to creditable international standards. The first part of this article deals with collection and analysis of international creditable photovoltaic standards and the second part is dedicated to prioritization and selection of appropriate options (standards) in order to be offered to Institute of Standards and Industrial Research of Iran (ISIRI). Based on criteria and analysis of this research، twenty most prioritized standards were selected and proposed to ISIRI، which some of them have been scheduled to be compiled in this Institute.Keywords: Photovoltaic Power Plant, Standard, Solar Cell, Inverter, Selection Criteria, Standard Institutes