چکیده

مصرف جهانی استفاده از PV ی خورشیدی، به‌صورت روزافزون طی چهار سال گذشته افزایش یافته است، که ناشی از افزایش قابلیت پیاده‌سازی این سیستم ازنظر اقتصادی و نیز خودکفایی در تولید برق است. اما، افزایش قابل‌توجه PV ی خورشیدی می‌تواند باعث بروز مشکلات تعادل در شبکه شود. سیستمی که متشکل از موتور استرلینگ برای تولید همزمان گرما و برق، PV ی خورشیدی و ذخیره‌ساز باتری است (باتری- (SECHP–PV می‌تواند به عنوان یک سیستم خودکفا، هم تقاضای برق و هم گرما  را پاسخ داده و اثرات منفی شبکه را نیز به حداقل برساند. این مقاله نتایج مربوط به شبیه‌سازی 30 خانه مسکونی را با پروفیل‌های تقاضای انرژی متفاوت با استفاده از این سیستم ارائه می‌کند، تا موارد زیر را تعیین نماید: میزان خودکفایی حاصل برای خانه‌های مسکونی ازنظر تأمین برق، پروفیل‌های تقاضای شبکه حاصل، و هزینه‌های اقتصادی مصرف‌کننده و سود حاصل برای آن. نتایج نشان می‌دهند که حتی با اینکه PV و SECHP با هم 30% برق بیشتر را نسبت به تقاضای متوسط خانه‌های مسکونی که  برابر 3300 kWh/yr تأمین می‌کنند، اما باز هم برای بهبود 28% یی تأمین تقاضای برق از شبکه، یک باتری 6  kW لازم خواهد بود. این تحقیق نشان می‌دهد که SECHP ازنظر افزایش خودکفایی از PV، با مصرف متوسط خانگی 49% از برق تولیدی (شامل سهم باتری نمی‌شود) در مقایسه با 28% تولید PV، کارآمدتر است. افزودن یک باتری 6 kW به PV و SECHP نیز باعث بهبود پروفیل تقاضای شبکه به اندازه 28% از نقطه‌نظر شیب افزایشی تقاضای شبکه و 40% ازنظر شیب کاهشی می‌گردد. اما، قابلیت تغییر پروفیل تقاضای شبکه همچنان بیشتر از سیستم‌های متداولی است که از بویلرهای گازی استاندارد و شبکه برق اصلی تشکیل یافته‌اند. این اصلاحات می‌بایست ازنظر هزینه‌های مصرف‌کننده نیز تعیین شوند: با مشوق‌های فعلی، سیستم تنها ازنظر اقتصادی برای خانه‌هایی که دارای تقاضای برق بالا (بیش از 4300 kWh/yr) هستند، سود ده خواهد  بود. مشوق مالی معادل 24% از هزینه‌های نصب در کل سیستم، می‌بایست برای خانه‌های مسکونی دارای متوسط مصرف برق (3300 kWh/yr) تأمین شود تا ازنظر مالی، سود ده باشند.

1-مقدمه

تقاضای عمومی برای PV ی خورشیدی در کاربردهای خانه‌های مسکونی به سرعت در دهه اخیر افزایش یافته است که در نتیجه 138 GW ظرفیت نصب را تا سال 2013 باعث شده است. این افزایش ناشی از مشوق‌های دولتی نظیر سیاست‌های تغذیه در تعرفه (FITs) [مثلاً 2] و کاهش شدید هزینه‌های ساخت ماژول‌های PV است که بین سال‌های 2011 تا 2013 به اندازه 62% کاهش‌یافته است. در UK، در حال حاضر 2 GW از ظرفیت نصب به PV اختصاص دارد. اما، نرخ‌های FIT در UK برای PV های خورشیدی در سال 2012 به نصف رسید که سبب کاهش مشوق‌های مالی برای نصب شده و سرعت  افزایش آن را به شدت کاهش داد. اگر  دوباره مشوق‌ها افزایش یابند، انگیزه مصرف‌کننده برای نصب این سیستم افزایش می‌یابد. تحقیق در مورد مشوق‌ها و موانع مؤثر بر استفاده مصرف‌کننده باعث بهبود مشوق‌ها و افزایش آن‌ها در سطوح بالاتری از خودکفایی می‌گردد، نظیر استفاده از ذخیره‌سازهای باتری...