امروزه با توجه به دو بحران انرژی و محیط زیست، استفاده از انرژی های پاک و تجدیدپذیر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است.
انرژی که از طریق خورشید به زمین میرسد ۱۰۰۰۰ بار بیشتر از انرژی مورد نیاز بشر است.مصرف انرژی در سال ۲۰۵۰ میلادی۵۰ تا ۳۰۰ درصد بیشتر از مصرف امروزی آن خواهد بود. با اینحال اگر فقط 0.1 درصد از سطح زمین با مبدلهای انرژی خورشیدی پوشیده شوند و تنها ۱۰٪بازده داشته باشند برای تأمین انرژی مورد نیاز بشر کافی است.
شکل(1) میزان تابش خورشید در نواحی مختلف ایران بر حسب kWh/m2/day را نشان می دهد همانطور که مشخص است رفسنجان در ناحیه با تابش kWh/m2/day 5.2-5.4 قرار دارد.
شکل(1): میزان تابش در نواحی مختلف ایران
شهر رفسنجان دارای طول جغرافیایی 55 درجه، عرض جغرافیایی 30.2 درجه و ارتفاع 1469متر از سطح دریا میباشد، اقلیم این منطقه در گروه مناطق خشک و گرم قرار دارد. میانگین ساعات آفتابی سالانه رفسنجان تقریبا 3360 ساعت در سال است، شکل(2)میزان ساعات آفتابی شهر رفسنجان از سال 1374تا1391 را نشان میدهد.
شکل(2) : میزان ساعات آفتابی شهر رفسنجان از سال 1374تا1391
شکل(3)تابش کل خورشید در شهر رفسنجان برای روز میانگین هر ماه نشان داده شده است.
شکل(3):تابش کل خورشید در شهر رفسنجان
شرايط مطلوب رفسنجان براي استفاده از انرژي خورشيدی:
قرار داشتن روي كمربند خورشيدي جهان با ميانگين ساعات آفتابي سالانه و میزان تابش خورشیدی بالا
شرايط مناسب منطقه جهت احداث نيروگاه خورشيدي(عدم رطوبت بالا و گرد و غبار در جو، ارتفاع مناسب از سطح دریا، منطقه مناسب: استپها، بوتهزارها و صحراهاي نيمه خشك)
با توجه به اهمیت استفاده از انواع انرژی نو، دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان اهداف آموزشی و پژوهشی کوتاهمدت و بلندمدتی جهت استفاده و فرهنگسازی در این زمینه را دارد. جهت تحقق این اهداف، فاز اول سایت انرژی های نو دانشگاه توسط حوزهی پژوهش و فناوری دانشگاه و با همکاری بانک تجارت، روز یکشنبه مورخ 92/04/02 ساعت 18 افتتاح گردید(شکل(4)).
شکل(4): افتتاح فاز اول سایت انرژی های نو دانشگاه
برای ذخیره برق مورد نیاز در زمانهای عدم تابش خورشید دو روش وجود دارد که عبارتند از استفاده از باتری و استفاده از شبکه برق سراسری.
در سیستمهای جدا از شبکه یا Off-Grid برای ذخیره برق از باتری استفاده می شود
در سیستمهای متصل به شبکه یا On-Grid یا Grid-Connected بجای بانک باتری از شبکه برق سراسری برای ذخیره انرژی استفاده می شود
در سایت انرژی های نو دانشگاه که جنب دانشکده کشاورزی واقع شده، هر دو سیستم فوق تجهیز شده است:
سیستم On-Grid سایت دارای تجهیزات با مشخصات فنی زیر می باشد:
بیشینه توان خروجی سیستم 2540 وات که شامل:
شش عدد پنل پلی کریستال 215 واتی
پنج عدد پنل مونوکریستال 250 واتی میباشد( اصطلاحات پلی کریستال و مونوکریستال مربوط به ریز ساختار کریستالی سلولهای خورشیدی بکار رفته در ساخت پنلهای خورشیدی می باشد)
سازه اجراشده از نوع ترکر شرق-غربی بوده که براساس حرکت خورشید در اقلیم رفسنجان برنامه نویسی شده است و زاویه آن با خورشید هر دقیقه یک بار تنظیم میگردد.
سیستم مانتورینگ و دیتا لاگر این مجموعه ساخت شرکت SMA آلمان بوده که شامل BoxSunny Web و Sunny Sensor Box میباشد که اطلاعاتی چون میزان تشعشع و دمای پنل را به همراه مشخصات ولتاژ و جریان سیستم را در پریودهای زمانی 5 دقیقهای ثبت نموده و به صورت آنلاین نمایش میدهد. همچنین دیتالاگر موجود قابلیت اتصال به شبکه (اینترنت و اینترانت ) را دارا میباشد.
سیستم Off-Grid سایت دارای تجهیزات با مشخصات فنی زیر می باشد:
بیشینه توان خروجی سیستم 500 وات بوده که توسط دو عدد پنل 250 واتی مونوکریستال تامین می شود.
سیستم اجرا شده از نوع بدون ثابت بوده که بر روی سقف کانکس با زاویه 30 درجه نصب گردیده است
اینورتر استفاده شده از نوع 1000 واتی و ساخت شرکت COTEK کشور تایوان می باشد.
8 باتری 185AHکه ساخت شرکت Trojun کشور آمریکا می باشند.
سیستم مانیتورینگ ساخت شرکت efergy کشور چین می باشد که بصورت لحظه ای و بدون ذخیره، اطلاعات سیستم را نمایش می دهد.
اهداف اجرای سایت خورشیدی :
تولید برق خورشیدی
ایجاد محیطی برای تحقیقات اشخاص علاقمند به انرژی خورشیدی و سلولهای فتوولتاییک در سطح دانشگاه
بررسی انواع سلول های خورشیدی(پلی کریستال و مونوکریستال و ...)و یافتن بهترین آنها متناسب با شرایط اقلیمی رفسنجان
ثبت دیتاهای مورد نیاز(تابش،...) جهت انجام تحقیقات بعدی و...
در سایت خورشیدی اطلاعاتی از قبیل توان،انرژی روزانه دریافتی، انرژی کل دریافتی، تابش مستقیم خورشید، دمای پنل ها، دمای محیط و رطوبت محیط بصورت بازه زمانی هر 5 دقیقه یکبار ذخیره می گردد، نرم افزار Flashview موجود در سایت خورشیدی نیز اطلاعات شکل(5) را نمایش می دهد.