آفاق خيار الطاقة الشمسية الجديد 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 طبق شمسي مُطور حديثًا، ونظامًا كهروضوئيًا تقليديًا (PV) لتوليد الكهرباء للمنازل. بخلاف الدراسات السابقة، يقدم هذا العمل تحليلًا شاملًا لكلا 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 لنظام SDSE مقارنةً بالأنظمة الكهروضوئية. يظهر التحليل المقارن أن نظام SDSE يتفوق على نظام الطاقة الكهروضوئية في الكفاءة وإنتاج الطاقة والفعالية من حيث التكلفة، مع انخفاض تكلفة الطاقة (0.104 دولار/كيلوواط ساعة مقابل 0.396 دولار/كيلوواط ساعة)، وفترة استرداد أقصر (0.6 مقابل سنة واحدة)، وإنتاج سنوي أعلى للطاقة (14.6 ميجاواط ساعة مقابل 9.24 ميجاواط ساعة)، وكفاءة أعلى للمحطة (27.03% مقابل 20.7%)، كما يتطلب مساحة أقل (18.92 متر مربع مقابل 24.697 متر مربع) ووحدات أقل (2 مقابل 11).