آفاق خيارات الطاقة الشمسية الجديدة لتوليد الكهرباء السكنية المستدامة: تقييم تقني واقتصادي مقارن لأنظمة الألواح الكهروضوئية والأطباق الشمسية

يمكن تسخير تقنيات الطاقة الشمسية الحرارية، وخاصةً أنظمة الطاقة الشمسية المركزة (CSP)، لتوفير الطاقة بتكاليف أقل. تقدم هذه الدراسة تقييمًا تقنيًا واقتصاديًا مقارنًا جديدًا لنظام محرك ستيرلينغ (SDSE) ذي الطبق الشمسي المُطور حديثًا، ونظامًا كهروضوئيًا تقليديًا (PV) لتوليد الكهرباء للمنازل. بخلاف الدراسات السابقة، يقدم هذا العمل تحليلًا شاملًا لكلتا التقنيتين باستخدام برنامج قوي ضمن بيئة MATLAB/Simulink?، ويقيّم إنتاجهما من الطاقة، وكفاءتهما، وفعاليتهما من حيث التكلفة، وفترة الاسترداد (PBP)، والتكلفة المُستوية للكهرباء (LCOE) لمصدر الطاقة في ظل ظروف التشغيل الحقيقية. تناولت دراسة حالة النظامين (الطاقة الشمسية الكهروضوئية وSDSE) المُصممين لمنزل مساحته 214 مترًا مربعًا (3 غرف نوم، غرفة معيشة، حمامان، مطبخ، وغرفة ضيوف). تكشف النتائج عن العديد من المزايا الرئيسية لـ SDSE مقارنةً بالطاقات الكهروضوئية. يُظهر التحليل المقارن أن نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (SDSE) يتفوق على نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية من حيث الكفاءة وإنتاج الطاقة والفعالية من حيث التكلفة، مع انخفاض تكلفة الطاقة (LCOE) (0.104 دولار/كيلوواط ساعة مقابل 0.396 دولار/كيلوواط ساعة)، وفترة استرداد أقصر (0.6 دولار/سنة)، وإنتاج سنوي أعلى للطاقة (14.6 ميغاواط ساعة مقابل 9.24 ميغاواط ساعة)، وكفاءة أعلى للمحطة (27.03% مقابل 20.7%)، مع الحاجة إلى مساحة أقل (18.92 متر مربع مقابل 24.697 متر مربع) وعدد أقل من الوحدات (وحدتان مقابل 11 وحدة).