با توجه به افزایش تقاضای انرژی جهانی و نگرانی‌های زیست‌محیطی ناشی از سوخت‌های فسیلی، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی در اولویت قرار گرفته است. تکنولوژی فتوولتائیک، با تبدیل مستقیم نور خورشید به الکتریسیته، پتانسیل بالایی در تامین انرژی آینده دارد. با این حال، به‌کارگیری پنل‌های فتوولتائیک نیازمند ارزیابی دقیق فنی و اقتصادی است. از نظر فنی، تابش خورشیدی دریافتی در مناطق مختلف، متغیر اصلی در عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک است. بنابراین، تحلیل دقیق داده‌های تابش خورشیدی منطقه مورد نظر برای تخمین پتانسیل تولید انرژی و طراحی بهینه سیستم ضروری است. علاوه بر تابش، عوامل محیطی دیگر مانند دما، رطوبت، گرد و غبار و زاویه تابش نیز بر راندمان پنل‌ها تأثیرگذارند و باید در محاسبات لحاظ شوند. یکی از عوامل کلیدی که بر خروجی انرژی پنل‌ها تأثیر می‌گذارد، زاویه شیب و جهت (آزیموت) آنها است. جهت‌گیری و کج کردن صحیح پنل‌ها می‌تواند جذب نور خورشید را به حداکثر برساند و تولید انرژی را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد. در واقع، مطالعات نشان داده است که جهت‌گیری بهینه می‌تواند تولید انرژی سالانه را تا ۲۵ درصد افزایش دهد. بااین‌حال، دستیابی به حداکثر بازده انرژی از سیستمهایی فتوولتائیک به دلیل ماهیت دینامیکی تابش در طول روز و ماه، چالش‌برانگیز است. سیستمهایی ردیابی که به طور مداوم جهت پنل را برای ردیابی مسیر خورشید تنظیم می‌کنند، کارآمدترین راه برای جمع‌آوری بیشتر انرژی خورشیدی هستند. بااین‌حال، سیستمهایی ردیابی گران قیمت بوده و برای همه کاربری ها مناسب نیست. یک رویکرد مقرون‌به‌صرفه و عملی، تنظیم سطح پنل در زوایای شیب و آزیموت بهینه برای دوره‌های خاص است. این تکنیک که به‌عنوان ردیابی برنامه‌ریزی شده شناخته می‌شود، شامل برنامه‌ریزی جهت پنل برای پیروی از زوایای از پیش تعریف‌شده بر اساس زمان روز، فصل و دیگر شرایط است. ردیابی برنامه‌ریزی‌شده چندین مزیت نسبت به سیستم با شیب ثابت ارائه می‌دهد. اول اینکه می‌تواند با بهینه‌سازی جهت‌گیری پنل برای دوره‌های مختلف روز و سال، تولید انرژی را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد. دوم، نیاز به مکانیسم‌های ردیابی پیچیده و گران‌قیمت را حذف نموده و راه‌حل کاربردی و مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهد بود. براین‌اساس تمرکز این پژوهش بر اثربخشی سیستمهایی فتوولتائیک از جهت‌گیری و شیب پنل‌ها است. همچنین این مسئله که سیستم‌های شیب ثابت سنتی که جهت‌گیری ثابتی را در طول سال حفظ می‌کنند، اغلب نمی‌تواند ماهیت دینامیکی تابش خورشیدی را به طور کامل مهار کنند و در نتیجه تولید انرژی کمتر از حد مطلوب را به همراه دارند. در پاسخ به این چالش، این پایان‌نامه به مفاهیم فنی در بهینه‌سازی جهت‌گیری پنل فتوولتائیک در مناطق مرکزی استان مازندران و شهر بابلسر می‌پردازد. با به‌کارگیری ترکیبی دقیق از مدل‌سازی کامپیوتری، هدف این مطالعه شناسایی زوایای شیب و آزیموت بهینه است که خروجی انرژی را به حداکثر می‌رساند درحالی‌که تغییرات موقعیت پنل را به حداقل می‌رساند. مدل‌های محاسباتی با استفاده از PVsyst، یک نرم‌افزار شبیه‌سازی جامع که به طور گسترده در صنعت فتوولتائیک استفاده می‌شود، توسعه خواهند یافت. این مدل‌ها به طور دقیق مشخصات تابش خورشیدی خاص مناطق مرکزی استان مازندران را تکرار می‌کنند و به ما امکان می‌دهند تولید انرژی پنل‌های فتوولتائیک را در زوایای مختلف شیب و آزیموت شبیه‌سازی کنیم. این رویکرد ارزیابی دقیق و دقیقی از تأثیر استراتژی‌های جهت‌گیری مختلف بر تولید انرژی و قابلیت اقتصادی ارائه می‌دهد.
