التحليل التكنولوجي والبيئي والاقتصادي لنظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة المتصلة بالشبكة للتطبيقات الزراعية: نموذج تصميم عددي.

لتلبية الحمل المطلوب لمزرعة في منطقة ريفية بالمفرق، الأردن، تم في هذا العمل توضيح تحديد حجم ضخ المياه باستخدام الخلايا الكهروضوئية العائمة (FPV) ونمذجتها وتحسينها لنظام ضخ المياه الكهروضوئية على الشبكة مع تقديرات شاملة للسعة وتكلفة إنتاج الطاقة والانبعاثات. تكمن حداثة هذه الدراسة في نهجها الشامل الذي يدمج العوامل التقنية والبيئية والاقتصادية في إطار موحد لتصميم نظام ضخ المياه الكهروضوئية، وخاصة في السيناريوهات التي يكون فيها إمداد الشبكة ممكنًا أو مجديًا اقتصاديًا. تم تقديم اقتراح لتركيب ألواح كهروضوئية فوق بحيرة المياه لتحسين الكفاءة الكلية للنظام ولإضفاء مظهر جمالي. يتكون النظام المقترح من مصفوفة من الخلايا الكهروضوئية بقدرة 165 كيلوواط وثلاثة عاكسات بقدرة 55 كيلوواط، بتكلفة أولية قدرها 54696.92 دينار أردني، وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 5000 طن، وإنتاج الكهرباء بمعدل 0.028 دينار أردني/كيلوواط ساعة. أشارت النتائج إلى أن خيار FPV يُظهر زيادة في الكفاءة بنسبة 5% تقريبًا مقارنةً بالسيناريوهين الآخرين. كما أن تكلفة خيار FPV أعلى نظرًا لزيادة تكلفة النظام بنسبة 25%، إلا أنه يُنتج انبعاثات أقل من ثاني أكسيد الكربون مقارنةً بالخيارين الآخرين. أعلى النموذج. وكما هو موضح من النتائج، فإن طريقتي تحديد حجم أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية، الطريقة القائمة على المعادلات، وأداة محاكاة PVsyst، تُعطيان نفس النتائج. باتباع هذه المنهجية، يُمكن تقييم الحمل، وتحديد حجم النظام، ومحاكاة تشغيله، وتحليل الأداء المتوقع. علاوة على ذلك، يُمكن أن تكون نتائج هذه الدراسة قيّمة في تصميم نظام ضخ مياه FPV متصل بالشبكة.