کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

مروری بر سامانه های ترکیبی برق آبی - خورشیدی در راستای تولید پایدار برق

نویسندگان :

کیارش حسینی مقدم¹ علی فرزانه²

1- دانشگاه صنعتی قوچان 2- دانشگاه صنعتی قوچان

کلمات کلیدی :

انرژی خورشیدی،نیروگاه برق آبی،سیستم هیبریدی،پنل شناور فتوولتائیک،پایداری شبکه،مدیریت انرژی

چکیده :

افزایش تقاضای انرژی و تشدید بحرانهای زیستمحیطی ناشی از مصرف سوختهای فسیلی، گذار به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر را به ضرورتی اساسی در سیستمهای انرژی تبدیل کرده است. در این میان، سیستمهای هیبریدی برقآبی-خورشیدی به دلیل بهرهگیری همزمان از پایداری و قابلیت تنظیم نیروگاههای برقآبی و همچنین دسترسی گسترده و هزینه بهره برداری پایین انرژی خورشیدی، بهعنوان راهکاری کارآمد برای تولید پایدار برق مورد توجه قرار گرفته اند. هدف این مقاله، بررسی جامع ساختار، عملکرد، کاربردها و چالشهای پیشروی این سیستمها است. روش تحقیق بر پایه مرور سیستماتیک و تحلیل مطالعات معتبر منتشرشده در پایگاه های علمی، طی سالهای 2023 تا 2026 انجام شده است. یافتهها نشان میدهد که ترکیب این دو منبع تجدیدپذیر، ضمن افزایش پایداری شبکه و کاهش نوسانات توان، میتواند موجب بهبود راندمان و کاهش هزینه تولید انرژی شود. استفاده از پنلهای خورشیدی شناور بر روی مخازن سدها، تبخیر آب را تا 82.4 درصد کاهش داده و هزینه تولید برق را به 0.042 یورو بر کیلوواتساعت رسانده است. همچنین، هیبریداسیون نیروگاههای تلمبهذخیرهای با سامانههای خورشیدی شناور، تولید سالانه انرژی را تا 20 درصد افزایش میدهد. بهینهسازی مبتنی بر هوش مصنوعی، از جمله شبکههای مولد تخاصمی شرطی، توانسته است نوسانات بار را تا 96 درصد کاهش دهد. با وجود مزایای متعدد، چالشهایی نظیر هزینه بالای سرمایهگذاری اولیه، پیچیدگی هماهنگی کنترلی، کاهش منابع آبی ناشی از تغییرات اقلیمی و اثرات اکولوژیکی سدها بر اکوسیستمهای آبی همچنان وجود دارد. در مجموع، سیستمهای هیبریدی برقآبی-خورشیدی با حرکت به سمت هوشمندسازی، توسعه فناوریهای شناور و بهرهگیری از الگوریتمهای پیشرفته مدیریت انرژی، چشماندازی روشن برای تأمین پایدار و ایمن انرژی آینده ارائه میکنند.