Πρόκειται για εγκατάσταση 10 MW που παράγει 17.564 MWh ετησίως από 87.780 φωτοβολταϊκές μονάδες - Έχει έκταση 210.000 τετραγωνικά μέτρα με 4.389 σειρές, καθεμία από τις οποίες περιέχει 20-100 πάνελ
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο MIP βασισμένο στο CPLEX και το δοκίμασαν σε ένα τμήμα του φωτοβολταϊκού σταθμού Masdar City, ισχύος 10 MW.
Στην προσομοίωσή τους, υποθέτουν τη χρήση δύο ρομποτικών καθαριστικών για λειτουργία σε ορίζοντα 90 ημερών.
Το συνολικό κόστος καθαρισμού εκτιμήθηκε σε 7.987 δολάρια.
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Sharjah των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων (ΗΑΕ) ανέπτυξε ένα νέο μοντέλο για τη βελτίωση του προγράμματος καθαρισμού φωτοβολταϊκών πάνελ σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας που βρίσκονται σε ερήμους.
Στη μελέτη συμμετείχαν και επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Sharjah στα ΗΑΕ, το Πανεπιστήμιο Jean-Monnet στη Γαλλία και το Πανεπιστήμιο Tunis El Manar στην Τυνησία.
Έχουν επιδείξει την τεχνική χρησιμοποιώντας δεδομένα από έναν ηλιακό σταθμό παραγωγής ενέργειας 10 MW στην Masdar City, που βρίσκεται στο Εμιράτο του Άμπου Ντάμπι.
«Η προσέγγισή μας στοχεύει στην ελαχιστοποίηση τόσο του κόστους καθαρισμού όσο και των οικονομικών απωλειών που προκύπτουν από τη μείωση της ισχύος λόγω της ρύπανσης.
Η προτεινόμενη μεθοδολογία προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων στα ΗΑΕ, επιτρέποντάς τους να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις προσαρμοσμένες στις συγκεκριμένες προτεραιότητες και τους περιορισμούς τους.
Τελικά, αυτή η έρευνα επιδιώκει να βελτιώσει την απόδοση των ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας στα ΗΑΕ και να υποστηρίξει την πρόοδο βιώσιμων και αποδοτικών ενεργειακών συστημάτων», ανέφεραν οι επιστήμονες.
Η διαδικασία καθαρισμού
Η νέα τεχνική χρησιμοποιεί ένα μοντέλο μικτού ακέραιου προγραμματισμού (MIP) που βασίζεται σε εμπορική βελτιστοποίηση (CPLEX).
Το μοντέλο MIP που βασίζεται σε CPLEX τροφοδοτείται με περιβαλλοντικά δεδομένα, συμπεριλαμβανομένης της ακτινοβολίας, της θερμοκρασίας και του ρυθμού ρύπανσης· λειτουργικά δεδομένα, όπως οι παράμετροι του συστήματος καθαρισμού· και οικονομικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των δεδομένων κόστους.
Οι εξισώσεις του μοντέλου χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης του συστήματος, του ρυθμού απώλειας ρύπανσης και των περιορισμών καθαρισμού.
Όλα αυτά γίνονται λαμβάνοντας υπόψη την αντικειμενική συνάρτηση της εξισορρόπησης του κόστους απώλειας ενέργειας έναντι των εξόδων καθαρισμού.
Για να καταδείξει το μοντέλο, η ομάδα έλαβε όλα τα λειτουργικά δεδομένα του Φωτοβολταϊκού Σταθμού της Masdar City από το 2022.
Σύμφωνα με τα σημεία που συλλέχθηκαν, το πάρκο των 10 MW παράγει 17.564 MWh ετησίως από 87.780 φωτοβολταϊκές μονάδες.
Η δομή της εγκατάστασης
Η έκταση της εγκατάστασης είναι 210.000 τετραγωνικά μέτρα με 4.389 σειρές, καθεμία από τις οποίες περιέχει 20-100 πάνελ.
Το ποσοστό ρύπανσης θεωρείται ότι είναι 0,02% έως 0,9% ανά ημέρα και το τιμολόγιο ενέργειας είναι 0,1 $/kWh.
Η προσομοίωσή τους πραγματοποιήθηκε σε ένα τμήμα του πάρκου, που περιλαμβάνει 40 σειρές των 100 πάνελ η καθεμία.
Υποθέτουν ότι η χρήση 2 ρομποτικών καθαριστών λειτουργεί σε ορίζοντα 90 ημερών, με διαστήματα καθαρισμού που κυμαίνονται από 3 έως 20 ημέρες.
Η τιμή καθαρισμού προσομοιώθηκε είτε σε 0,012 $ ανά τετραγωνικό μέτρο είτε σε 0,05 $ ανά τετραγωνικό μέτρο.
Το μοντέλο βελτιστοποίησης χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για να υπολογιστεί πότε και ποιες σειρές πάνελ θα πρέπει να καθαριστούν κατά τη διάρκεια των τριών μηνών.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η διαδικασία καθαρισμού βελτιστοποιείται με τον καθαρισμό 3 σειρών την ημέρα.
Ο αριθμός των καθαρισμένων ηλιακών πάνελ ανά σειρά κατά τη διάρκεια των 90 ημερών κυμαινόταν από πέντε έως εννέα, με τις περισσότερες σειρές να καθαρίζονται έξι ή επτά φορές. Το κόστος καθαρισμού ανήλθε σε 4.833 δολάρια με βάση την υπόθεση ενός ποσοστού 0,012 δολαρίων ανά τετραγωνικό μέτρο και σε 7.987 δολάρια με το κόστος καθαρισμού να είναι 0,05 δολάρια ανά τετραγωνικό μέτρο.
www.worldenergynews.gr
