طراحی سیستم‌های خورشیدی بزرگ‌مقیاس

معرفی کتاب

کتاب Large-Scale Solar Power System Design نوشته‌ Peter Gevorkian یکی از جامع‌ترین منابع مهندسی برای طراحی، تحلیل و اجرای نیروگاه‌های خورشیدی در مقیاس بزرگ است. این کتاب با رویکردی کاملاً کاربردی تدوین شده و از مرحله انتخاب فناوری و بررسی اصول فیزیکی تابش خورشید تا طراحی الکتریکی، امکان‌سنجی اقتصادی، مدیریت ساخت و ادغام با شبکه هوشمند را پوشش می‌دهد. نویسنده با اتکا به تجربه طولانی در پروژه‌های صنعتی، مباحث را به‌صورت ساختارمند ارائه می‌کند تا خواننده بتواند تمام مراحل یک پروژه‌ی PV را از تحلیل اولیه تا بهره‌برداری درک و اجرا کند. کتاب علاوه بر ارائه مبانی علمی و فنی، توجه ویژه‌ای به موضوعات عملی مانند انتخاب اجزا، طراحی چیدمان، برآورد هزینه‌ها، استانداردهای اتصال به شبکه، تست‌های راه‌اندازی و مدیریت پروژه دارد. همچنین مباحث پیشرفته‌تری مانند سیستم‌های خورشیدی متمرکز (CPV)، نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی و نقش فناوری‌های  Smart Grid در بهینه‌سازی عملکرد نیروگاه‌ها مطرح شده‌اند.فصل پایانی کتاب نیز به برنامه‌های حمایتی، مدل‌های تأمین مالی و تعرفه‌های خرید تضمینی برق اختصاص دارد که برای سرمایه‌گذاران و مدیران پروژه اهمیت فراوانی دارد. این کتاب یک مرجع کامل برای مهندسان برق، متخصصان انرژی‌های تجدیدپذیر، طراحان نیروگاه و دانشجویان این حوزه محسوب می‌شود.

فصل 1: Solar Power System Technologies

در این فصل تکنولوژی‌های مختلف تولید انرژی خورشیدی معرفی می‌شوند — شامل انواع ماژول‌های فتوولتائیک (کریستالی، فیلم نازک، سلول‌های متمرکزکننده) و همچنین سیستم‌های حرارتی-خورشیدی. نویسنده تفاوت‌ها، مزایا و محدودیت‌های هر تکنولوژی را بررسی می‌کند و کمک می‌کند تا بر اساس شرایط پروژه (زمین، آب‌وهوا، بودجه و هدف) مناسب‌ترین فناوری انتخاب شود.

فصل 2: Solar Power System Physics and Effects of Ambient Parameter Variation

در این فصل قوانین فیزیکی مرتبط با خورشید و تبدیل نور به برق (یا گرما) شرح داده می‌شود. همچنین عملکرد سیستم تحت تأثیر شرایط محیطی — مثل دما، تابش، رطوبت، جهت و زاویه خورشید — تحلیل می‌گردد. این فصل به مهندس کمک می‌کند تا چگونه تغییرات محیطی را در طراحی لحاظ کند و پیش‌بینی عملکرد واقعی انجام دهد.

فصل 3: Solar Photovoltaic Power System Components

معرفی اجزای اصلی سیستم فتوولتائیک: ماژول‌ها، اینورترها، کابل‌ها، سازه‌های نصب، تجهیزات حفاظتی، مانیتورینگ، ترکیب‌بندی (combiner boxes) و سایر قطعات. برای هر جزء، معیارهای فنی، استانداردها، مزایا/معایب و نکات طراحی توضیح داده می‌شوند.

فصل 4: Photovoltaic Power System Feasibility Study

این فصل به مطالعه امکان‌سنجی (feasibility) یک پروژه PV می‌پردازد: بررسی شرایط سایت، تابش و اقلیم، امکان اتصال به شبکه، محدودیت‌های محیطی و قانونی، تحلیل بازده انرژی، و تخمین پتانسیل تولید. همچنین ریسک‌ها و ملاحظات مهم پیش از تصمیم‌گیری برای سرمایه‌گذاری مطرح می‌شوند.

فصل 5: Solar Power System Cost Analysis

در این فصل تحلیل هزینه انجام می‌شود: هزینه سرمایه (CAPEX)، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری (OPEX)، استهلاک، نرخ بازگشت سرمایه، مقایسه سناریوها و برآورد اقتصادی پروژه. این فصل برای تهیه پیشنهادات مالی و ارائه به سرمایه‌گذاران حیاتی است.

فصل 6: Solar Power System Design

پس از انتخاب فناوری، قطعات و روشن شدن هزینه‌ها، این فصل طراحی تفصیلی سیستم را پوشش می‌دهد — شامل چیدمان ماژول‌ها، سیم‌کشی، طراحی الکتریکی، انتخاب اینورترها، ترکیب‌بندی فنی، تطابق با معیارها و استانداردها و تهیه نقشه‌ها و مستندات طراحی.

فصل 7: Large-Scale Solar Power System Construction

این فصل روی مراحل ساخت و نصب سیستم تمرکز دارد: آماده‌سازی سایت، نصب سازه‌ها، نصب ماژول‌ها و اینورترها، سیم‌کشی، اتصال به شبکه، زیرساخت‌های جانبی و اقدامات ایمنی. همچنین چالش‌ها و راهکارهای ساخت در مقیاس بزرگ (ground-mount farms, utility-scale) بررسی می‌شوند.

فصل 8: Concentrator Photovoltaic Systems

فصل اختصاصی برای سیستم‌های خورشیدی متمرکز (CPV) — یعنی سیستم‌هایی که با عدسی یا آینه نور خورشید را متمرکز کرده و با سلول‌های خاص کار می‌کنند. مباحث فنی، مزایا نسبت به PV معمولی، محدودیت‌ها و شرایط مناسب برای استفاده از CPV تحلیل می‌شوند.

فصل 9: Solar Power System Project Management

بیش مدیریتی پروژه: برنامه‌ریزی، زمان‌بندی، تأمین تجهیزات، مدیریت نیروی انسانی، هماهنگی فنی و مالی، نظارت بر ساخت، مستندسازی، کنترل کیفیت و تضمین عملکرد. برای پروژه‌های بزرگ و چند میلیون دلاری ضروری است.

فصل 10: Smart-Grid Systems

با رشد شبکه‌های هوشمند (smart grid)، ارتباط بین نیروگاه خورشیدی و شبکه برق پیچیده‌تر شده است. این فصل توضیح می‌دهد که چگونه سیستم‌های خورشیدی را در چارچوب شبکه هوشمند طراحی و ادغام کنیم — با ملاحظاتی مانند مدیریت بار، ذخیره انرژی، کنترل توان، تعامل با شبکه و الزامات فنی مرتبط.

فصل 11: Solar Thermal Power

علاوه بر فتوولتائیک، این فصل به نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی (مثل ترمال-سولار) می‌پردازد: اصول کار، اجزاء، شرایط مناسب، طراحی و مقایسه با PV. برای مکان‌هایی که تابش زیاد و زمین وسیع در دسترس است، گزینه‌ی مناسبی مطرح می‌کند.

فصل 12: Solar Power Rebate, Financing, and Feed-in Tariff Programs

در آخرین فصل درباره مشوق‌های مالی، یارانه‌ها، برنامه‌های دولتی (rebate)، تعرفه‌های خرید تضمینی برق (feed-in tariff)، ساختار تأمین مالی، مشارکت با سرمایه‌گذاران و تأمین سرمایه برای پروژه‌های خورشیدی بحث می‌شود. این فصل به ویژه برای کسانی مفید است که می‌خواهند پروژه را از لحاظ تجاری و مالی اجرا کنند.

جهت تهیه فایل pdf کتاب کافی است بر روی دکمه “افزودن به سبد خرید” کلیک نمایید.