امكان‌سنجي توليد برق از پنل خورشيدي پشتبام در مناطق روستايي استان خوزستان

The Feasibility of Electricity Production by Using Rooftop Solar Panels in Rural Areas of Khuzestan Province

هدف از اين تحقيق امكان‌سنجي توليد برق خورشيدي با سامانه فتوولتاييك در مناطق روستايي و با استفاده از پشت‌بام واحدهاي مسكوني در استان خوزستان به عنوان سامانه‌ي كمك‌يار شبكه‌ي تامين برق است. بررسي واحدهاي مسكوني روستايي اين استان نشان داد كه بيشترين سطوح قابل استفاده پشت‌بام اين واحدها، جهت نصب پنل هاي خورشيدي، به ترتيب با 56/22، 08/10، 58/8 و 73/7 درصد از كل مساحت مفيد، در شهرستان هاي اهواز، دزفول، شوش و شادگان، قرار دارند. همچنين مقدار سطح مفيد پشت‌بام‌ واحدهاي مسكوني روستايي، جهت نصب سامانه فتوولتاييك، 45 درصد محاسبه شد. بر اساس نقشه‌ي تهيه شده در محيط GIS، ميانگين سالانه‌ي شدت تابش روزانه آفتاب در كل روستاهاي استان خوزستان، 219/5 كيلووات‌ساعت به دست آمد. بيشترين ميانگين ساليانه شدت تابش آفتاب در روستاهاي شهرستان هاي رامهرمز و هنديجان، به ترتيب با 37/5 و 36/5 كيلووات ساعت بر مترمربع در روز به دست آمد. با فرض استفاده از 25 درصد از سطح پشت‌بام و بازده 48/6 درصدي سامانه تبديل انرژي خورشيدي، امكان توليد برق در پشت بام واحدهاي مسكوني روستايي استان خوزستان، 5/766 گيگاوات‌ساعت در سال مي باشد كه اين مقدار، 29/7درصد از مصرف كل برق خانگي استان و 80/28درصد سرانه مصرف برق‌خانگي در استان‌خوزستان است. همچنين در استان خوزستان بيشترين مصرف برق همزمان با بيشترين تابش خورشيدي است. بنابراين، مي‌توان با استفاده از سامانه‌هاي فتوولتاييك در پشت‌بام منازل روستايي، فشار بر خطوط انتقال برق و قطعي برق را كاهش داد.

The aim of this study is to investigate the potential of producing solar electricity with photovoltaic panels on rooftops of rural residential buildings in Khuzestan as an auxiliary system to provide electricity. The assessment of available rooftop area in rural residential buildings showed that 45 percent of all rooftops is available to install photovoltaic systems. Most of the available rooftops of rural residential buildings are located in Ahvaz, Dezful, Shosh and Shadegan with 22.56, 10.08, 8.58 and 7.73%, respectively. According to the map provided in GIS, the average solar radiation of all rural areas of Khuzestan province was calculated 5.219 kWh/m2/day annually. Among all counties, Ramhormoz and Hendijan with 5.37 and 5.36 kWh/m2/day respectively, had the greatest solar radiation. By assuming the availability of 25% of rooftop area and the efficiency of 6.48% for photovoltaic systems, it possible to generate 766.5 GWh/year of electricity that is equal to 7.29% of total household electricity consumption and 28.80% of household electricity consumption per capita in Khuzestan province. Results showed that the maximum solar radiation was concurrent with the maximum power consumption in Khuzestan province. High solar radiation along with its great potential to produce solar energy, can be useful to overcome the overloading of power grids and consequently power outages in the hot summer.