مطالعۀ مروری مدل‌سازی پارامترهای محیطی مؤثر بر عملکرد سامانه‌های فتوولتاییک خورشیدی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

2 استادیار، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

3 دانشیار، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

doi
10.22059/ses.2025.394623.1144
چکیده

هدف اصلی مطالعۀ پیش رو، مرور نظام‌مند پژوهش‌های انجام‌شده در زمینۀ مدل‌سازی پارامترهای محیطی مؤثر بر سامانه‌های فتوولتاییک و بررسی روندهای نوین روش‌شناسی در این حوزه است. عملکرد سامانه‌های فتوولتاییک به‌شدت تحت تأثیر عواملی مانند تابش خورشید، دما، گردوغبار، سرعت باد، رطوبت، بارش و فشار هوا قرار دارد. مدل‌سازی دقیق این عوامل برای افزایش بهره‌وری و قابلیت اطمینان سامانه‌های فتوولتاییک ضروری است. در این راستا، پژوهش حاضر با بهره‌گیری از تحلیل مرجع‌شناسی و تحلیل محتوایی، مقالات نمایه‌شده در پایگاه Scopus طی سال‌های 1984 تا 2024 را بررسی کرده است. نتایج نشان می‌دهد این حوزه با نرخ رشد سالانه 13/9 درصد توسعه یافته و کشورهای چین، هند، ایتالیا، آمریکا و ایران سهم عمده‌ای در تولیدات علمی داشته‌اند. رویکردهای مدل‌سازی در سه دسته جعبه‌سفید، جعبه‌سیاه و ترکیبی طبقه‌بندی شدند. یافته‌ها نشان می‌دهد در حالی که مدل‌های جعبه‌سفید تفسیرپذیری بالایی دارند، مدل‌های جعبه‌سیاه مبتنی بر یادگیری ماشین دقت پیش‌بینی بیشتری دارند. مدل‌های ترکیبی که تلفیقی از هر دو رویکرد هستند، دقیق‌ترین نتایج را ارائه می‌دهند. این مطالعه ضمن تأکید بر نقش رو‌به‌رشد یادگیری ماشین در بهبود عملکرد سامانه‌های فتوولتاییک، مسیرهای پژوهشی آینده شامل توسعۀ مدل‌های ترکیبی، استفاده از داده‌های لحظه‌ای مبتنی بر اینترنت اشیا و بهره‌گیری از هوش مصنوعی تفسیرپذیر را پیشنهاد می‌کند.