ساخت و بومی سازی مبدل های انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی

وی در گفتگو با خبرنگار بسیج اظهار کرد: با توجه به نیاز روز افزون به استفاده از انرژی های خورشیدی و اینکه کشورما  به خصوص منطقه ما کویری ست و  پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی در این منطقه بالاست می توان از انرژی خورشیدی به نحو احسن استفاده کرد. علاوه بر آن سیاست های فعلی کشور نیز بر این منوال است که به توسعه و نصب نیروگاه های خورشیدی می پردازد، از توان کم گرفته که در مصارف خانگی استفاده می شود تا توان های بالاتر در حد چند صد کیلو وات و مگاوات. در این راستا سعی کردیم که کمکی در این زمینه انجام داده و کمی از مشکلات موجود را کاهش دهیم. امیدواریم بتوانیم به این سمت حرکت کرده و به هدفمان برسیم.

انرژی های خورشیدی جهت تبدیل شدن به انرژی قابل استفاده، نیاز به ساختارهایی دارد که ابتدا از پنل ها شروع می کنیم. پنل خورشیدی انرژی خورشیدی را دریافت و به صورت مستقیم در خروجی ظاهر می کند. در مرحله بعد نیاز به یک سری مبدل هست که این انرژی را به انرژی برق شهر با فرکانس 50 هرتز که قابل استفاده باشد،  تبدیل کند. این مبدل ها در دو نوع مستقیم و غیر مستقیم کار می کنند.

در نوع اول  مستقیم  به شبکه تزریق می شود و نوع دوم به صورت غیر مستقیم در باتری ها ذخیره شده و سپس استفاده می شود. نوع دوم در روستاهای دور افتاده، ایستگاه های مخابراتی مناطق صعب العبور و مکان هایی که شبکه الکتریکی وجود ندارد استفاده می شود.

ما سعی کردیم مبدل ها را بومی سازی کنیم در حال حاضر تمام مبدل های موجود وارداتی می باشند و بعضاً خدمات مناسبی را ارائه نمی دهند و در صورت خرابی، مصرف کننده متحمل مشکلات زیادی جهت رفع خطا می شود .با بومی سازی مبدل ها و تولید در داخل کشور سعی در برداشتن قدمی در جهت خودکفایی در این زمینه با هزینه  مناسب تر داشتیم .

از سال 92-91 شروع به طراحی و ساخت کردیم و در حال حاضر نمونه مبدل های مستقل از شبکه و متصل به شبکه را در حد آزمایشگاهی تولید کردیم. تست های اولیه آزمایشگاهی صورت گرفته و در مرحله بعد نیاز است که  بهبود بخشیده و در شبکه واقعی تست کنیم.

این دستگاهی که می بینید یک مبدل خورشیدی 5 کیلوواتی و تک فاز است. قرار است در مجموعه نیروگاه دانشگاه  بیرجند تست شود که تست آزمایشگاهی برخی قسمت ها انجام شده و بعضی در حال انجام می باشد. امیدواریم به زودی بتوانیم تست های عملی را انجام داده و در مرحله بعد بهینه سازی کرده و به راندمان بالایی برسانیم.

این دستگاه از سال 92 استارت زده شد و شروع به کار کردیم .ابتدا مدتی را صرف شبیه سازی سیستم کردیم تا در نرم افزار شبیه سازی کارکرد آن را بررسی کنیم. سپس رفته رفته شروع  به ساخت قسمتهای مختلف آن کردیم. این دستگاه ولتاژ پنل ها را که یک ولتاژ حدوداً در حد 300-400 ولت است و برای 5 کیلو وات تبدیل به ولتاژ برق شهری می شود. یک ولتاژ AC با فرکانس 50هرتز در پنل ها تزریق می شود و به دلیل هزینه بالای انرژی خورشیدی ما باید بیشترین استفاده را از سیستم کنیم و این به این معنی ست که مبدل ها باید با راندمان حداکثری کار کنند.

در خصوص بالاتر بردن راندمان باید به این نکته توجه کنیم که از چه المان ها و ساختاری در دستگاه استفاده کنیم. ساختارباید به گونه ای باشد که بتوان حداکثر انرژی از آن دریافت کرد. یک بحث هم جذب انرژی از پنل هاست، کنترل این سیستم باید طوری طراحی شود که در هر لحظه حداکثر انرژی را از پنل ها جذب کند. باید جریان یا ولتاژ لازم را از پنل ها بگیریم تا حداکثر انرژی را از پنل ها جذب کنیم و این نکته مهمی ست که در طراحی مدار کنترل باید رعایت شود.

دسته دوم مبدل های خورشیدی منفصل از شبکه هستند این مبدل ها انرژی الکتریکی که از پنل ها جذب می شود در باتری ذخیره می کنند. در این صورت می توانیم در مواقع لازم از باتری استفاده می کنیم. در نتیجه نیاز به یک شارژر خورشیدی داریم که انرژی خورشید را با حداکثر  راندمان جذب کند و در باتری ذخیره کند.

این دستگاهی که ملاحظه می کنید یک شارژر خورشیدی یک کیلو وات است. این دستگاه هم نمونه آزمایشگاهی است و تست های اولیه آن انجام شده و به منظور بهینه سازی آن روی مدار کنترل کار می کنیم. پشت سر این شارژر خورشیدی یک مبدل دیگر لازم است که برق دیسی باتری ها را تبدیل به برق شهری تک فاز یا سه فاز کند. این قسمت نیز ساخته شده و در مرحله تکمیل مدار کنترل است. این مبدل ها جایی استفاده می شود که شبکه الکتریکی وجود ندارد یا در مناطقی که هزینه برق رسانی بالا و صعب العبور است.

حدود سه سال است که روی این مبدل ها کارمی کنیم. نمونه ای که اینجا می بینید  مدار قدرت inverter خورشیدی جدای از شبکه است که با هزینه ای حدود 50درصد ارزانتر از مشابه خارجی آن می توانیم بسازیم. به عنوان مثال قیمت یک اینورتر 5کیلوواتی حدود 5 میلیون به بالا است. مضاف بر اینکه اگر این دستگاه بومی سازی شود، خدمات جانبی اش هم خیلی راحتتر انجام می شود و با این مشکلاتی که فعلا مصرف کنندگان داخلی دارند مواجه نخواهند بود.

سال گذشته ما یک شرکت دانش بنیان با هدف ساخت مبدل های خورشیدی در مجموعه تأسیس کردیم که ان شاءالله بتوانیم اینها را بومی سازی و تجاری سازی کرده و با کیفیت مطلوب بتوانیم ارائه دهیم و هموطنان از آن استفاده کنند.

وی در انتها به دانشجویان چنین توصیه نمود: در مدتی که تحصیل می کنند می توانند سراغ کارهای جانبی یادگرفتن چرخه های جانبی مرتبط با رشته بروند و از این تخصص به نحو احسن استفاده کنند. من مطمئنم اگر کسی با علاقه درس بخواند و تئوری هایش رو تبدیل به عمل کند موفق خواهد بود و مشکل بیکاری نخواهند داشت. هم اکنون ما بخش مهمی از کارهایی که انجام می دهیم را به کمک دانشجویان فعالی که در دانشگاه هستند به اتمام می رسانیم.