تولید برق پاک برای شهرهای هوشمند با درخت انرژی
دانشمندان هندی با طراحی سیستم ترکیبی به شکل درخت از انرژی خورشید و باد بهره‌برداری می‌کنند، این سیستم هوشمند با استفاده از پنل‌های خورشیدی دو محوره و توربین بادی، انرژی پاک و پایدار تولید می‌کند و گزینه‌ای مناسب برای تأمین برق در شهرهای هوشمند و مناطق خارج از شبکه است.
Admin1
گروهی از دانشمندان هندی از کالج مهندسی دایاناندا ساگار، سیستم ترکیبی نوآورانه‌ای به شکل درخت طراحی کرده‌اند که هم‌زمان از انرژی باد و خورشید بهره می‌برد و برای کاربردهای خارج از شبکه مناسب است، این سیستم که به نام «درخت هیبرید خورشیدی-بادی (WSHT)» شناخته می‌شود، دارای یک پایه با توربین بادی در بالاست و شاخه‌هایی مجهز به پنل‌های خورشیدی روی دو محور دارد.
پنل‌های خورشیدی روی شاخه‌ها می‌توانند در دو محور بچرخند تا همیشه عمود بر پرتوهای خورشید قرار گیرند و بیشترین تولید انرژی را داشته باشند، یک سیستم کنترل میکروکنترلر با دریافت اطلاعات جی‌پی‌اس، سنسور ژیروسکوپی و قطب‌نما، جهت‌گیری دقیق پنل‌ها را به‌صورت خودکار تنظیم می‌کند. در بالای پایه نیز توربین بادی عمودی نصب شده است که با سرعت‌های مختلف باد انرژی تولید می‌کند.
مطالعات شبیه‌سازی‌شده شامل مدل توربین بادی ۵۰۰ وات و دو پنل خورشیدی ۱۰۰ وات، یکی ثابت و دیگری مجهز به سیستم ردیابی دومحوره بودند. پس از آن، نمونه نیمه‌فیزیکی ساخته و در منطقه بنگلور هند برای چهار روز مختلف اندازه‌گیری شد.
نتایج نشان داد سیستم هیبریدی می‌تواند در یک روز تا ۴۴۴.۵ وات‌ساعت (Wh) انرژی تولید کند که سهم توربین بادی حدود ۳۰۰.۵ وات‌ساعت و انرژی تولیدی پنل خورشیدی دو محوره ۱۴۴ وات‌ساعت بوده است. پنل خورشیدی ثابت با زاویه نصب بهینه نیز ۱۰۹ وات‌ساعت انرژی تولید کرد، سیستم ردیابی آن نیز انرژی عملیاتی کمی مصرف می‌کند.
کاربردهای این سیستم شامل تأمین برق بارهای روشنایی، تلفن‌های همراه، لوازم خانگی کوچک، لپ‌تاپ‌ها و خودروهای الکتریکی است و می‌تواند به‌عنوان منبع انرژی پاک و قابل اطمینان در شهرهای هوشمند و سبز به کار رود. طراحی این سیستم ضمن داشتن ظاهری شبیه به درخت، از نظر کارایی نیز بهینه شده است تا ظرفیت تولید انرژی خورشیدی و بادی با استفاده از ردیابی دومحوره و بهره‌گیری از توربین‌های بادی کوچک به حداکثر برسد. این ترکیب ضمن اشغال فضای کمتر نسبت به سامانه‌های خورشیدی زمینی، تأمین انرژی مستمری را با تلفیق دو منبع انرژی طبیعی و تجدیدپذیر تضمین می‌کند.
