به عنوان یکی از راه حل های  مهم برای جلوگیری از مسائل مربوط به سوختهای فسیلی و آلودگی های زیست محیطی   علاقه مندی استفاده از سیستم   های فتوولتائیک  PV  در دهه های گذشته رشد فزاینده ای داشته است.  در این راستا، آمار  تاسیسات شبکه PV متصل به شبکه در سراسر جهان از چند کیلووات (کیلووات) تا  مگاوات (MW)  به طور چشمگیری افزایش یافته است. متدولوژی طراحی سیستم شبکه PV در زمینه های مختلف به اندازه کافی رشد کرده است این روشها به طور عمده بر روی انتخاب مناسب پنل های PV ، توان مناسب  اینورترها  ، زاویه مطلوب ماژول های خورشیدی ، تطبیق مناسب پنلها و اینورترها  تمرکز کرده است.  با  این حال، توجه زیادی به تاثیر ضرر و زیان  ناشی از کابل نامناسب خورشیدی نشده است. در حال حاضر، روش معمول برای انتخاب کابل خورشیدی در طراحی سیستم های PV، عمدتا بر اساس محدودیت حداکثر افت ولتاژ مسیر و شرایط دمای مورد نیاز کاری در نظر گرفته می شود. حال آنکه تلفات حرارتی درون کابل ممکن است بر عملکرد کلی فنی و اقتصادی سیستم PV  در درازمدت تاثیر بگذارد. بنابراین، جالب خواهد بود که در مورد چگونگی تأثیر این تلفات در صورت  انتخاب مطلوب کابل خورشیدی برای کاربردهای PV   بحث شود.

سطح مقطع کابل اثر مثبتی در هزینه چرخه عمر تاسیسات فتوولتائیک  دارد. با توجه به این هدف، این مطالعه با هدف در نظر گرفتن هزینه های انتخاب کابل  خورشیدی بهینه ، با توجه به هزینه های سرمایه گذاری  کابل خورشیدی و هزینه های خسارت ناشی از اثر ژول در سراسر طول عمر  سیستم PV، به این موضوع پرداخته است. به طور معمول ، انتخاب اندازه بزرگتر هادی باعث کاهش انرژی به دلیل مقاومت کمتر خواهد شد. با این حال، هزینه سرمایه گذاری در کابل های با سطح مقطع بیشتر  سنگین تر خواهد بود. تعادل این دو تناقضات عناصر هزینه را می توان در چارچوب چارچوب زندگی چرخه (LCA) دنبال کرد (Gan et al2014).  این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است؛ بخش 2 روشي براي انتخاب كابل خورشيدي مطلوب و سپس برنامه هاي جامع مطالعه مورد در بخش 3 را ارائه مي دهد. در نهايت، در بخش 4 این موضوعات نتیجه گیری شده است.

الف –  سایز کابل با توجه به استانداردها

به طور معمول، یک آرایه سیستم فتوولتائیک شامل تعدادی رشته (string) است، این رشته ها به صورت موازی به یک جعبه اتصال (junction box)متصل می شوند. هر رشته شامل تعدادی از ماژول های PV  می باشد که به صورت سری به یکدیگر متصل می شود .بنابراین، برای هر رشته داده شده در آرایه PV، ولتاژ کلی این رشته مجموع ولتاژ هر یک از ماژول ها در رشته است. این ولتاژ ، ولتاژ اعمال شده در سطح جعبه اتصال است که به صورت معادله  زیر می توان بیان کرد:

V = 𝑉𝑀𝑃𝑃 ×𝑁𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑒       (1)

𝑁𝑚𝑜𝑑𝑢  تعداد ماژولهای سری شده در یک رشته   𝑉𝑀𝑃𝑃 ولتاژ یک ماژول در حالت ماکزیمم توان

مقدارجریان یک رشته برابر با میزان جریان هر ماژول است به دلیل این که ماژولها همگی سری هستند. برای تعدادی از رشته ها که به صورت موازی درون جعبه اتصال متصل می شوند، جریان در سطح جعبه اتصال، مجموع جریان هر رشته متصل به آن جعبه اتصال است. این را می توان با معادله زیر بیان کرد

𝐼 = 𝐼𝑀𝑃𝑃 ×𝑁𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔                                (2)

که

𝐼𝑀  جریان هر رشته در نقطه حداکثر قدرت است و 𝑁𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔   تعداد رشته ها در هر جعبه اتصال است.

برای بدست آوردن حداکثر جریان بایستی جریان فعلی بدست آمده از معادله (2) در ضریبی که در کشورهای مختلف متفاوت است ضرب نمود. این ضریب برای ایران 1.3 می باشد . همچنین ضریب اصلاح دما را بایستی در نظر گرفت. هر چه دما افزایش یابد ضریب کمتر خواهد شد. در نهایت طبق جدول جریان مجاز بایستی کابل مورد نظر را انتخاب نمود.

حداکثر افت ولتاژ مجاز باید مطابق با استانداردهای نصب باشد. در ایران حداکثر افت ولتاژ مجاز بین آرایه PV و اینورتر باید کمتر از 5٪ باشد . ولتاز بدست آمده از معادله (1)  بایستی در ماکزیمم درصد افت ولتاژ مجاز  ضرب شده  تا مقدار افت ولتاژ (e)    را بدست آورد. مقدار افت ولتاژ در معادله زیر مورد استفاده قرار می گیرد:𝐴 = 𝐿

A=L*I/ Γ *e                                  (3)

که  در آن

A : سطح مقطع کابل (mm2)

L : طول کابل  (m)

I : جریان نامی  (A)

Γ : ضریب هدایت مس (m/Ω . mm 2)

e  : ماکزیمم افت ولتاژ (v)

نتیجه معادله 3 سطح مقطع کابل را بر اساس ماکزیمم افت ولتاژ مجاز نشان می دهد.

نکته قابل توجه و مهم این است که  سطح مقطع کابل که بر اساس ماکزیمم جریان مجاز بدست می آید بزرگتر از سطح مقطعی است که براساس ماکزیمم افت ولتاژ مجاز بدست آید و برعکس . در نهایت سطح مقطع بزرگتر بایستی انتخاب گردد چراکه طبق استاندارد هر دو شرط ماکزیمم جریان و ماکزیمم افت ولتاژ بایستی بر آورده شود.

ب. محاسبات اقتصادی نشان می دهد افزایش سطح مقطع باعث افزایش هزینه سرمایه گذاری نمی گردد حتی باعث کاهش هزینه می شود.. بنابراین، زمان بازگشت سرمایه سطح مقطع بزرگتر ازمقدار مشخص شده توسط استاندارد ها نیاز به تحلیل و بررسی دارد.

برای هر کابل، تلفات توان مصرفی از رابطه زیر بدست می آید:

𝑃 = 𝑅 ×𝐼2                                           (4)

𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡 = 𝑅 ×𝐼2 ×𝑡                                  (5)

که R  مقاومت کابل و I   جریان کابل است.

و t زمان محاسبه توان تلف شده است.

با توجه به اینکه جریان عبوری از کابلها بستگی به میزان تابش دارد و در زمانهای مختلف متفاوت است می توان معادله را به صورت زیر نوشت:

𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡 = ʃR(𝑡)×𝐼2(𝑡)×𝑑𝑡                                   (6)

R(t) را با دقت زیاد  می توان ثابت در نظر گرفت. پس               می توان معادله (6) را به صورت زیر نوشت:

𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡 ≈ 𝑅 ×ʃ𝐼2(𝑡)×𝑑𝑡                                     (7)

جهت ساده کردن کار ، بجای انتگرال از مقادیر گسسته استفاده می کنیم. این مقادیر بر اساس هر ساعت در طول سال در نظر گرفته شده است. معادله به صورت زیر خواهد شد:

(8)

که در آن d تعداد روزهای آفتابی سال و i  ساعت مشخص شده  آن است. Li  مقدار جریان در ساعت i می باشد.

برای یک دوره یک ساعته عبارت نهایی به صورت زیر خواهد بود.

𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡 ≈ 𝑅 ×𝐼𝑖2                                           (9)

شکل (1) تفکیک پذیری جریان و میزان تابش

برای محاسبه جریان بر اساس تابش خورشیدی، مفروضات زیر در نظر گرفته شده است:

  • جریان پنلها متناسب با تابش خورشید است (Ettah، Obiefuna و Njar، 2011).
  • جریان اسمی یک ماژول 90٪ جریان اتصال کوتاه است 2013). (Is.c) (Solanki
  • شرایط آزمایش استاندارد (STC) یک ماژول PV برای تابش خورشیدی W/m2 1000 داده می شود. بنابراین، جریان برای یک رشته به شرح زیر است:

𝐼𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔 = 0.9×𝐼𝑆.𝐶 ×𝐺𝑖/1000                         (10)

که در آن Gi  میزان تابش در یک ساعت i می باشد. با تقسیم کردن آن به 1000 از حالت شرایط استاندارد به شرایط واقعی می رسیم.

ISC  جریان اتصال کوتاه ماژول PV  است.

در صورتیکه چندین رشته با یکدیگر موازی شده باشند در تعداد آنها (N string) ضرب خواهد شد.

I(𝑡𝑖) = 0.9×𝑁𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔 ×𝐼𝑠.𝑐 ×𝐺𝑖/1000       (11)

بنابراین انرژِی کل تلف شده روی کابلها از جعبه اتصال تا اینورترها به صورت زیر بدست می آید.

𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡 = 𝑅 ×∑ I(𝑡𝑖)2  ( k Wh )                 (12)

معادله (12)برای محاسبه تلفات انرژی در کابلهای خورشیدی  به آسانی برای دوره زمانی سالانه و با تفکیک زمانهای مختلف بر اساس اطلاعات تابشی خورشید قابل استفاده است.بعد از محاسبه انرژی تلف شده از معادله (12) میزان هزینه انرژی تلف شده را به ترتیب زیر بدست می آوریم.

𝐶𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 = (𝑅𝑀/𝑘𝑊ℎ)×𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡(𝑘𝑊ℎ) (RM)        (13)

حال بایستی این هزینه را با هزینه سرمایه گذاری کابل سولار مقایسه کنیم. بنابراین هزینه کلی (C standard) با سطح مقطع تعیین شده  توسط استاندارد برابر است با :

𝐶𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑑𝑠 = (𝐿 ×𝑃)+(𝐶𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 ×𝑡) ( RM)             (14)

که در آن :

L : طول کابل بر حسب متر

P : قیمت کابل برحسب  ریال بر متر

t : زمان  بر حسب سال

این معادله برای کابلی با سطح مقطع A به شکل زیر نوشته  می شود:

𝐶𝐴 = (𝐿 ×𝑃)+(𝐶𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 × [𝐴𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑑𝑠/𝐴]×𝑡) ( RM)    (15)

دوره بازگشت سرمایه برای هر سطح مقطع هادی  که مطابق با استانداردها انتخاب شده است، می تواند با استفاده از معادله زیر محاسبه شود

𝑇 = 𝐶𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑚𝑒𝑛𝑡/S                                            (16)

که 𝐶𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑚𝑒𝑛𝑡 هزینه سرمایه گذاری است (یعنی تفاوت قیمت  سطح مقطع کابل بزرگتر و قیمت سطح مقطع کابل استاندارد)

S  مقدار هزینه صرفه جویی شده  است  که به دلیل استفاده از سطح مقطع کابل بزرگتر بدست می آید (به عنوان مثال، تفاوت بین هزینه های انرژی سالانه زمانی که کابل استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد و هزینه های انرژی سالانه در هنگام استفاده از کابل بزرگتر هزینه می شود). برای محاسبه این هزینه در کل طول عمر سیستم، معادله زیر استفاده       می شود

𝑆𝑙𝑖𝑓𝑒 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = (𝑆 × 𝑛) −𝐶𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡                                   (17)

که در آن n تعداد سالهای عمر سیستم فتوولتائیک است.

ارزش خالص فعلی دوره (NPV)   با رابطه زیر محاسبه             می شود

(18)

که در آن:

r  نرخ نزول است. j یک سال خاص برای محاسبه است

 

تحقیق و بررسی

ویژگی های سیستم PV پیشنهاد شده عبارتند از:

  • حالت نصب ماژول: ثابت، در جهت 15 درجه به سمت جنوب کج شده است.
  • تعداد ماژول ها در هر رشته: 16.
  • تعداد رشته ها: 33.
  • حداکثر دمای محیط: 35 درجه سانتیگراد.
  • نوع کابل: PV1-F.
  • حداکثر قدرت سیستم: 100 کیلو وات.

جدول (1)  مشخصات الکتریکی ماژول PV

Modules peak power = 16 × 33 × 222 W = 117.216 kW

Inverter power = system nominal power = 100 k W

این سیستم شامل سه زیر آرایه است. هر زیر آرایه با یازده رشته به یک جعبه ی اتصال متصل می شود و در هر رشته شانزده ماژول به صورت سری متصل می شوند. به طور کلی، سه جعبه اتصال وجود دارد و هر یک از آنها دارای یازده رشته است. ما بر روی کابل بین یک جعبه اتصال و اینورتر تمرکز می کنیم همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل (2)  ساختار سیستم مورد مطالعه

الف –  کابل اندازه گیری مطابق با استانداردها

ابتدا ولتاژ و جریان برای یک جعبه اتصال در حالت حداکثر توان محاسبه می شود. سپس سطح مقطع کابل با توجه به ولتاژ و جریان بدست می آید.

برای یک رشته در سیستم پیشنهادی، شانزده ماژول متصل به صورت سری (شکل 2) وجود دارد، بنابراین با استفاده از معادله (1)، ولتاژ در جعبه اتصال خواهد بود:

𝑉 = 𝑉𝑀𝑃𝑃 ×16 = 29.84×16 = 477.44 𝑉

جریان هر جعبه اتصال برابر خواهد بود با :

𝐼 = 𝐼𝑀𝑃𝑃 ×11 = 7.44×11 = 81.84 𝐴𝑚𝑝.

با توجه به استاندارد جریان بایستی به اندازه 30 درصد بالاتراز مقدار محاسبه  در نظرگرفته شود:

𝐼𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑑𝑠 = 81.84×1.3 = 106.392 𝐴𝑚𝑝

با توجه به اینکه در منطقه مورد تست دما هیچگاه به 40 درجه نمی رسد از این ضریب صرف نظر می کنیم. با مراجعه به جدول جریان مجاز ، سطح مقطع کابل به اندازه 16 میلی متر برای هادی مس بدست می آید.

پس از انتخاب  سطح مقطع کابل با توجه به جریان حداکثر مجاز، در حال حاضر، سطح مقطع  کابل باید مطابق با حداکثر افت ولتاژ مجاز هم انتخاب شود. با توجه به اینکه افت ولتاژ بین آرایه PV و اینورتر باید کمتر از 5٪ باشد. برای کابل خورشیدی اصلی 2.5٪ افت ولتاژ در نظر گرفته شده است و افت ولتاژ باقی مانده را برای اتصالات بین ماژولها در نظر           می گیریم .بنابراین، حداکثر افت ولتاژ مجاز خواهد بود:

𝑒 = 0.025×477.44 = 11.936 𝑉

معادله (3) به ما سطح مقطع بر اساس ماکزیمم افت ولتاژ را به دست می دهد.

𝐴 = (81.84×90)/(11.936×46.82) = 13.18 𝑚𝑚2

که طول کابل 90 متر و 81.4 آمپر جریان نامی و 46.82 ضریب هدایت مس در نظر گرفته شده است. با گرد کردن سطح مقطع بدست آمده طبق جدول بایستی 16 انتخاب گردد.

در این حالت سطح مقطع 16 میلیمتر مربع با استفاده از دو شرط ماکزیمم جریان و ماکزیمم ولتاژ بدست می آید.

ب – محاسبات اقتصادی سطح مقطع

با استفاده از معادله 10 جریان یک رشته به ترتیب زیر است:

𝐼𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔 = 0.9×𝐼𝑆.𝐶 ×𝐺𝑖 1000

= 0.9×7.96×𝐺𝑖 1000

= 7.164×10−3 ×𝐺𝑖  (Amp)

(𝑡𝑖) = 11×𝐼𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔 = 11×7.164×10−3 ×𝐺𝑖

= 0.078804×𝐺𝑖    (Amp)

حال بر طبق معادله (12) مقدار تلفات انرژی سالانه به صورت زیر محاسبه می شود:

𝐸𝑙𝑜𝑠𝑡 = 𝑅 ×∑(𝐼𝑖)2 = (0.078804)2 ×𝑅 ×∑𝐺𝑖2   ( kWh )

بنابراین، داده های تابش خورشیدی می تواند برای محاسبه تلفات انرژی سالانه بکار رود. در این  تحقیق، از سه ماه اول 2014 تا 31 مارس 2015، سه مجموعه تابش در امتداد یک سال (یک دقیقه، پنج دقیقه و ساعت) از آزمایشگاه دانشگاه Teknikal Malaysia Melaka (UTeM) جمع آوری شده است.

به منظور افزایش دقت ، مقاومت مس با سطح مقطع کابل 16 میلی متر در دمای 55 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است (به جای مقاومتی که سازنده در دمای 20 درجه سانتیگراد آن را تعریف کرده است ( 35 درجه سانتیگراد به دلیل  دمای محیط و 20  درجه سانتیگراد از حرارت هدایت شده به دلیل اثر ژول می آید. بنابراین، مقدار مقاومت کابل 16  در 55 درجه سانتی گراد 0.0013 اهم بر متر است. با استفاده از داده های جمع آوری شده از تابش خورشید و مقدار مقاومت، انرژی هدر رفته سالانه بصورت زیر است:

سطح مقطع  کابل استاندارد (16میلی متر مربع) اعمال شده ، بر اساس هر نوع تابش که در جدول 2 خلاصه شده است محاسبه شده است. هزینه خسارات انرژی سالانه C ضرر و زیان C با استفاده از معادله (13) محاسبه شده است که در جدول 2 خلاصه شده است. دو سناریو استفاده شده است.

Table 2

همانطور که از جدول 2 دیده می شود، انرژی محاسبه شده با استفاده از تابش یک دقیقه ای بالاتر از انرژی از دست رفته زمانی که از تابش پنج دقیقه و ساعت استفاده می شود، چرا که تابش یک دقیقه ای بیشتر از شعاع پنج دقیقه و ساعت است، همچنین انرژي از دست رفته در هنگام استفاده از تابش 5 دقيقه بالاتر از انرژي است که از طريق تابش خورشيدي استفاده مي شود زيرا تابش پنج دقيقه بالاتر از تابش خورشيدي است که در شکل 3، 4 و 5 نشان داده شده است. اشعه ماوراء بنفش بسیاری از اشعه ها را از دست می دهند، اما در پنج دقیقه تابش، مقادیر کمتری نسبت به تابش خورشید از دست می رود. البته در یک دقیقه تابش، مقادیر کمتری نسبت به تابش پنج دقیقه و ساعتی کاهش می یابد. شکل 3، 4 و 5 در حال حاضر Radiation Oneminute، Five-minute و Hourly در زمان برای نمونه هایی از سه روز، یعنی روز ابری، روز عادی و روز آفتابی، در حال حاضر است.

پس از تعيين هزينه سالانه تلفات انرژي، با سطح مقطع کابل 16 ميلي مترمربع، با توجه به نوع تابش، با هزينه سرمايه گذاري کابل (قيمت کابل) مقايسه مي شود. با استفاده از معادله (14)، هزینه کل (هزینه سرمایه گذاری به همراه هزینه های تلف شده) بر اساس هر نوع تابش به شرح زیر است:

 According to One-minute radiation:

𝐶16 = 90×𝑃 +702.83×  at FiT 0.6977 RM/kWh

𝐶16 = 90×𝑃 +527.05×  at FiT

0.5232 RM/kWh

 According to Five-minute radiation:

𝐶16 = 90×𝑃 +626.43×  at FiT 0.6977 RM/kWh

𝐶16 = 90×𝑃 +469.75×  at FiT 0.5232 RM/kWh

برای به حداقل رساندن هزینه های تلف شده انرژی سالانه در حالت انتخاب کابل استاندارد (16 میلی متر)، مجبوریم سطح مقطع را افزایش دهیم. به عنوان مثال اگر یک کابل با سطح مقطع  25 میلیمتری به جای کابل با سطح مقطع  استاندارد (16 میلیمتر مربع) استفاده شود، پس از آن، هزینه های سالانه انرژی، با توجه به تابش یک دقیقه ای و نرخ فیثاثره 0.6977 RM / kWh خواهد بود حداقل با حاشیه (25/168/702/8)، برابر با RM 449،81 (جدول 3 را ببینید).An annual saving of 702.84 – 449.81 = 253

البته، افزایش سطح مقطع کابل به هزینه های سرمایه گذاری بالاتر منجر می شود، بنابراین، یک توافق بین هزینه سرمایه گذاری و هزینه های زیان برای هر سطح مقطع بالاتر از مقدار استاندارد با استفاده از معادله (15) بایستی انجام گیرد. دوره بازپرداخت و پس انداز چرخه عمر (21 سال) با توجه به هر سطح مقطع انتخابی و سطح مقطع استاندارد، به ترتیب با استفاده از معادله (16) و معادله (17) محاسبه می شود. محاسبات مربوط به هر سایز کابل با توجه به هر نوع تابش و میزان  قیمت، به ترتیب در جداول 3 تا 8 خلاصه می شود:

پس انداز بیش از 21 سال باید سه برابر شود، زیرا سیستم شامل سه جعبه اتصال است و از آنجایی که تمرکز بر روی کابل اصلی خورشیدی بین یک جعبه اتصال و اینورتربوده ، فرض می شود که طول سه رشته با یکدیگر برابر است.

بر اساس جداول 3 تا 8، با توجه به پس انداز چرخه عمر و دوره بازپرداخت، بهترین سایز کابل خورشیدی انتخاب می شود. کابل که دارای بالاترین میزان چرخه عمر و یک دوره بازپرداخت حداقلی  قابل قبول  می تواند به عنوان بهترین گزینه انتخاب شود. همانطور که از جدول 3 دیده می شود، در نرخ FiT برابر 0.6977 RM / kWh و در یک دقیقه تابش، سطح مقطع  95 میلیمتری ، بالاترین میزان چرخه عمر (بیش از 21 سال) را به دست می آورد که برابر با 9667 RM است و دوره بازپرداخت 4.46 سال طول می کشد ، بنابراین می توان آن را به عنوان کابل مطلوب انتخاب کرد. هنگامی که نرخ فیات به میزان 0.5232 RM / کیلووات ساعت کاهش یافت، اندازه مناسب  سطح مقطع کابل در یک دقیقه تابش 70 میلیمتر مربع است (جدول 4)، این بخش در طول 21 سال صرفه جویی می شود که برابر با 6706.7 RM است و دوره بازپرداخت 4.50 سال طول می کشد.

شکل 6-11 نشان می دهد که هزینه کل هزینه سالیانه (هزینه سرمایه گذاری و هزینه خسارت) در مقایسه با اندازه کابل، برای هر اندازه کابل از 16 میلی متر مربع تا  240 میلی متر مربع

و برای هر نوع تابش و سرعت   همانطور که در شکل 6-11 نشان داده شده است، زمانی که سایز کابل افزایش هزینه ضرر کاهش می یابد، اما هزینه سرمایه گذاری افزایش می یابد، تا زمانی که ما به یک بخش کابل خاصی برسیم که در آن هزینه سرمایه گذاری و هزینه های زیان پایین تر از هزینه سرمایه گذاری و هزینه های دیگر کابل، این بخش کابل خاص را می توان به عنوان بخش کابل مطلوب در نظر گرفت، زیرا آن را به سود مطلوب بین هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های زیان. همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، برای بخش کابل 16 میلیمتر هزینه های زیان بالا است، اما هزینه سرمایه گذاری کم است. پس از افزایش بخش کابل، هزینه های زیان شروع به کاهش می کنند، در حالیکه هزینه سرمایه گذاری افزایش می یابد، تا زمانی که ما به بخش کابل 95 میلی متر برسیم، جایی که هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های زیان پایین تر از هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های زیان بخش های کابل دیگر، به این ترتیب، بخش کابل 95 میلیمتر، بخش کابل مطلوب در تابش یک دقیقه ای و نرخ فیثاثره 0.6977 RM / kWh است که با بخش کابل مطلوب که براساس صرفه جویی و بازپرداخت چرخه زندگی انتخاب شده است، مطابقت دارد دوره تابش یک دقیقه ای و نرخ فیات 0.6977 RM / kWh.

.

همانطور که از جدول 9 دیده می شود، هنگامی که تابش یک دقیقه ای در نرخ FiT (6977 RM / کیلو وات ساعت) به اندازه کابل کافی به اندازه 95 میلی متر 2 استفاده می شود، تابش پنج دقیقه ای که در نرخ فیات استفاده می شود (0.6977 RM / kw h) نیز نشان داد اندازه کابل کافی به اندازه 95 میلیمتر، اما برای تابش ساعتی با همان سرعت FiT، اندازه کافی مطلوب 70 میلیمتر است. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که برای تأثیر زمان تابش خورشیدی بر انتخاب کابل مطلوب، به جای تابش یک دقیقه ای (به عنوان مثال، بدون نیاز به تفکیک زمانی بیشتری از داده های تابش خورشیدی، استفاده از تابش 5 دقیقه ای نسبت به این داده های رزولوشن 5 دقیقه ای)، زیرا هر دو آنها به همان اندازه کابل مطلوب دست می یابند، اما به جای تابش پنج دقیقه ای یا یک دقیقه ای، به جای تابش 5 دقیقه یا یک دقیقه ای، تابش خورشید به اندازه کافی مناسب نیست، زیرا همانطور که از جدول 9 دیده می شود، اندازه کابل به 70 میلی متر 2 کاهش می یابد

زمانی که تابش خورشید در همان سرعت FiT استفاده می شود.

هنگامی که سطح مقطع کابل مطلوب (95میلی متر مربع) به جای سطح مقطع استاندارد استفاده می شود، صرفه جویی در چرخه عمر در نرخ FiT از 0.6977 RM / kWh و تابش یک دقیقه ای برابر است با 9667 RM (نگاه کنید به جدول 3)، از آنجا که سیستم شامل سه کابل اصلی خورشیدی به عنوان بنابراین پیش بینی شده است بنابراین صرفه جویی انباشته سیستم PV 100 کیلووات در نرخ FiT از 0.6977 RM / kWh و تابش یک دقیقه ای است (9667 × 3 = 29001 RM).

مقدار خالص فعلی برای پس انداز تغییر شده با استفاده از معادله (18) محاسبه می شود. جداول 10، 11 و 12 نشان می دهد که تاثیر نرخ های مختلف بهره، هنگامی که سرمایه گذاری بیش از حد سرمایه اولیه (تفاوت بین قیمت کابل استاندارد و قیمت کابل مطلوب)، بر روی پس انداز جمع آوری شده در طول عمر سیستم (21 سال) در نظر گرفته می شود.

  1. نتيجه گيري:

اندازه گيري كابل خورشيدي مناسب براي سيستم هاي PV در اين مطالعه با در نظر گرفتن هزينه هاي سرمايه گذاري در كابل خورشيد و هزينه خسارات ناشي از اثر جول در طول عمر طول عمر فني سيستم مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی انتخاب کابل مطلوب خورشیدی برای سیستم های PV که در بلندمدت صرفه جویی اقتصادی می کنند. این مطالعه، کابل اصلی خورشیدی را از جعبه اتصال سوپرایو PV به اینورتر نشان می دهد. مهمتر از همه، داده های تابش روزانه داده های فاصله زمانی یک دقیقه، پنج دقیقه و ساعت در Malacca، مالزی در این مطالعه مورد توجه قرار گرفته است. تلفات انرژی سالانه در کابل استاندارد با توجه به هر نوع تابش و هزینه های سالانه انرژی بر اساس هر نوع تابش، با استفاده از تعرفه های خوراکی مختلف محاسبه می شود. تلفات انرژی سالانه با توجه به هر نوع تابش، با توجه به مقایسه و برآورد شده است. علاوه بر این، هزینه های محاسبه شده نیز با هزینه سرمایه گذاری مقایسه شده است. پس از آن، دوره بازپرداخت، پس انداز بیش از 21 سال برای هر بخش از کابل و ارزش فعلی خالص برای پس انداز چرخه عمر تعیین شده است. یافته های این پژوهش نشان می دهد که درجه مطلوب کابل خورشیدی برای برنامه های کاربردی PV باید به طور قابل ملاحظهای به منظور دستیابی به صرفه جویی در هزینه های اقتصادی طولانی مدت باشد.