با توجه به سودآوری چشمگیر سرمایه‌گذاری در ساخت نیروگاه خورشیدی، در سال‌های اخیر تعداد زیادی از افراد و شرکت‌ها در این حوزه وارد شده و نیروگاه‌های خورشیدی با مقیاس کوچک راه‌اندازی کرده و از درآمد قابل توجهی بهره‌مند شده‌اند. همواره، افراد مختلف سوالاتی درباره نحوه ثبت درخواست و اخذ مجوز برای احداث این نیروگاه‌ها مطرح کرده‌اند. در این مقاله، تمام مراحل اخذ مجوز برای احداث نیروگاه خورشیدی، از زمان ثبت درخواست تا انعقاد قرارداد و اتصال به شبکه را شرح خواهیم داد.
نیروگاه خورشیدی به چه معناست؟
نیروگاه خورشیدی عمل تبدیل انرژی نور خورشید به برق را انجام می‌دهد؛ این تبدیل می‌تواند به دو شکل مستقیم با استفاده از تکنولوژی فتوولتائیک (PV)، به شکل غیرمستقیم با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی متمرکز، یا به صورت ترکیبی از این دو باشد. در سیستم‌های انرژی خورشیدی متمرکز، از لنزها یا آینه‌ها و سیستم‌های ردیابی برای هدایت نور خورشید به یک نقطه کوچک متمرکز استفاده می‌شود. در نهایت، سلول‌های فتوولتائیک با بهره‌گیری از اثر فتوولتائیک، نور را به طور کامل به جریان برق تبدیل میکنند.
آشنایی با انواع نیروگاه خورشیدی
نیروگاه‌های خورشیدی، به مجموعه‌ای از تجهیزات گفته می‌شود که از انرژی خورشید برای تولید برق استفاده میکنند. این نیروگاه‌ها می‌توانند در مقیاس‌های مختلف از کوچک تا بزرگ ساخته شوند و کاربردهای مختلفی دارند. از انواع نیروگاه خورشیدی می‌توان موارد مختلفی را نام برد:
نیروگاه‌های فتوولتائیک (PV)
نیروگاه‌های فتوولتائیک، رایج‌ترین نوع نیروگاه‌های خورشیدی هستند. این نیروگاه‌ها از پنل‌های فتوولتائیک استفاده میکنند که نور خورشید را به انرژی الکتریکی مستقیم (DC) تبدیل میکنند. پنل‌های فتوولتائیک، از مواد نیمه‌رسانا مانند سیلیکون ساخته می‌شوند. نور خورشید، الکترون‌های این مواد را از پیوندهای خود جدا میکند و جریان الکتریکی تولید میکند. نیروگاه‌های فتوولتائیک می‌توانند به شبکه برق سراسری متصل شوند یا به صورت جدا از شبکه عمل کنند.
نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی
نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی، از انرژی حرارتی خورشید برای تولید برق استفاده میکنند. این نیروگاه‌ها از آینه‌ها یا لنزهای خورشیدی برای تمرکز نور خورشید به یک نقطه استفاده میکنند. انرژی حرارتی تولید شده توسط تمرکز نور، برای تولید بخار و در نتیجه تولید برق به کار می‌رود. همچنین، می‌توانند در مقیاس‌های بسیار بزرگ ساخته شوند و ظرفیت تولید برق بالایی داشته باشند.
نیروگاه‌های هیبریدی
نیروگاه‌های هیبریدی، ترکیبی از نیروگاه‌های فتوولتائیک و حرارتی خورشیدی هستند. این نیروگاه‌ها، مزایای هر دو نوع نیروگاه را در کنار هم دارند. نیروگاه‌های هیبریدی، می‌توانند در مناطقی که شرایط تابش خورشیدی برای نیروگاه‌های فتوولتائیک مناسب نیست، استفاده شوند.
نیروگاه‌های شناور
نیروگاه‌های شناور، نیروگاه‌های خورشیدی هستند که بر روی سطح آب نصب می‌شوند. این نیروگاه‌ها، معمولاً در مناطق آبی با فضای محدود استفاده می‌شوند. نیروگاه‌های شناور، مزایای مختلفی نسبت به نیروگاه‌های خورشیدی زمینی دارند. این نیروگاه‌ها، از نوسانات دما کمتری برخوردار هستند و آلودگی کمتری ایجاد میکنند.
تجهیزات مورد استفاده در نیروگاه‌های خورشیدی
در ساخت نیروگاه خورشیدی از تجهیزات بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ این تجهیزات شامل:
-
پنل‌های خورشیدی
در حال حاضر، پنل‌های خورشیدی که به عنوان تجهیزات اصلی نیروگاه‌های خورشیدی به کار می‌روند از کشورهای چین، کره جنوبی و گاهاً آلمان و ژاپن وارد می‌شوند. تمام پنل‌هایی که استانداردهای معین را رعایت کرده و توسط سازمان نظام صنعتی و تحقیقاتی ایران (ساتبا) تأیید شده‌اند، دارای صلاحیت استفاده در نیروگاه‌های خورشیدی هستند.
از نظر معیارهای طول عمر و سطح آسیب‌پذیری، می‌توان به این نکته اشاره کرد که پنل‌های خورشیدی دارای استانداردهای بین‌المللی با عمر حداقل ۲۰ تا ۳۰ سال هستند. همچنین، تقریباً تمام شرکت‌های تولیدکننده گارانتی بازدهی بیشتر از ۹۰٪ از ظرفیت نامی را به مدت ۱۰ تا ۱۲ سال و برای بازدهی بیشتر از ۸۰٪ از ظرفیت نامی را به مدت ۲۰ تا ۳۰ سال ارائه می‌دهند.
-
اینورتر خورشیدی
در حال حاضر، اینورترهای مورد استفاده در ایران از کشورهای آلمان، اتریش، ایتالیا و چین تأمین می‌شوند. این اینورترها دارای کیفیت بسیار بالا و گارانتی حداقل ۵ ساله هستند. با نصب این اینورترها در محیط مناسب و با رعایت استانداردهای لازم، می‌توان به طول عمر ۲۰ ساله آن‌ها اطمینان حاصل کرد.
-
باتری خورشیدی
بعضی از خریداران در زمان خرید باتری خورشیدی تنها به قیمت این محصول توجه میکنند و از ویژگی‌ها و قابلیت‌های متنوع این نوع باتری غافل می‌شوند. باتری‌های خورشیدی این امکان را به شما می‌دهند که انرژی اضافی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را برای استفاده مستقبلی ذخیره کنید.
-
کنترلر شارژر
کنترلر شارژ خورشیدی به عنوان یک ابزار عمده برای تنظیم ولتاژ یا جریان خروجی پنل خورشیدی به منظور حفاظت از باتری خورشیدی در برابر شارژ اضافی عمل میکند. نقش این کنترلر در سیستم‌های خورشیدی غیرمتصل به شبکه بسیار حیاتی است.
-
سیم ارت و صاعقه‌گیر
استفاده از تجهیزاتی نظیر ارستر و سیم ارت در نیروگاه‌های کوچک و بزرگ به طور کاملاً ضروری است و می‌تواند تمام نکات ایمنی لازم را برای تجهیزات فراهم کند.
-
سیم و کابل
یک نکته حائز اهمیت این است که حتماً باید از کابل‌های DC که از مس قلع اندود شده ساخته شده‌اند، بین پنل‌ها تا ورودی اینورتر استفاده شود. این کابل‌ها تک رشته بوده و دارای دو لایه روکش هستند که برای انتقال توان DC به کار می‌روند.
نحوه اخذ مجوز برای ساخت نیروگاه خورشیدی خانگی
هرچند که قراردادهای خرید تضمینی انرژی تولیدی نیروگاه‌های خورشیدی در ابعاد کوچک بین سرمایه‌گذار و ساتبا انعقاد می‌پذیرد، اما با توجه به تعداد زیاد این نیروگاه‌ها، مراحل ثبت درخواست، امضاء قرارداد، و پرداخت هزینه‌های مربوط به ساخت نیروگاه خورشیدی خانگی به عهده شرکت‌های توزیع برق استانی است. بنابراین، برای شروع هر اقدامی، لازم است درخواست خود را به همراه تمام مدارک مورد نیاز، از طریق شرکت توزیع برق استان محل اقامت خود ثبت کنید؛ تا بدین صورت برای ساخت نیروگاه خورشیدی در خانه دچار مشکل نشوید و تمام مراحل به درست صورت گیرد.
روش ثبت درخواست در شرکت‌های توزیع برق مختلف ممکن است متفاوت باشد و در برخی از این شرکت‌ها، این اقدام از طریق سامانه‌های آنلاین انجام می‌شود؛ در حالی‌که در بعضی دیگر به صورت حضوری انجام پذیرفته است. بهتر است قبل از مراجعه به شرکت توزیع برق استان خود، اطلاعات مربوط به این موضوع را از طریق وبسایت رسمی آن شرکت بررسی کنید و در صورت وجود گزینه ثبت آنلاین درخواست، از مراجعه حضوری به شرکت برق بهره‌مند شوید.
نحوه عملکرد نیروگاه خورشیدی
عملکرد نیروگاه خورشیدی به پدیده‌ای اطلاق می‌شود که در اثر تابش نور، بدون نیاز به مکانیزم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند. این پدیده به نام فتوولتائیک شناخته می‌شود و هر سیستمی که از این پدیده بهره‌مند شود، به عنوان سیستم فتوولتائیک شناخته می‌شود. سیستم‌های فتوولتائیک به عنوان یکی از کاربردی‌ترین فناوری‌های انرژی نو به شمار می‌روند و تاکنون، سیستم‌های مختلفی با ظرفیت‌های متفاوت (از۵۰ وات تا چند مگاوات) در سراسر جهان نصب و به کار افتاده‌اند.
با توجه به قابلیت اعتماد و عملکرد بالای این سیستم‌ها، هر روز تعداد متقاضیان این فناوری افزایش می‌یابد. با ترکیب متعددی از سلول‌های خورشیدی به صورت سری و موازی، می‌توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. به این ترتیب، مجموعه‌ای از سلول‌های سری و موازی شده را به عنوان “پنل فتوولتائیک” نامید. در حال حاضر، سلول‌های خورشیدی به طور عمده از مواد سیلیسیمی ساخته می‌شوند و سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه استخراج می‌شود که در مناطق کویری کشور به صورت فراوان وجود دارد.
6 مزیت استفاده از نیروگاه خورشیدی
نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل میکنند، در آینده با مزایای خوبی روبرو خواهند بود که از نظر محیط زیست به خصوص بر نیروگاه‌های فسیلی و اتمی برتری دارند. این مزایا به ویژه در حالی مشهود می‌شوند که دنیا به سوی مصرف پایدار انرژی حرکت میکند و مختصات بحران انرژی به سرعت به سوی پایان می‌رسند. نصب و بهره‌برداری از نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی، فرصت‌های فراوانی برای تحقق خودکفایی و کاهش وابستگی به صادرات نفت را به ارمغان می‌آورد. در ادامه به ذکر چند مزیت اساسی استفاده از این نوع نیروگاه ها پرداخته خواهد شد:
تولید برق بدون استفاده از سوخت
در نیروگاه‌های خورشیدی، نیازی به استفاده از سوخت وقود نداریم. بر خلاف نیروگاه‌های فسیلی که قیمت برق تولیدی آن‌ها به قیمت نفت وابسته است و همواره در حال تغییر میکند. در نیروگاه‌های خورشیدی این نوسان وجود ندارد و می‌توان هزینه برق مصرفی را به مدت طولانی ثابت نگه داشت.
کاهش نیاز به مصرف آب
نیروگاه‌های خورشیدی در شرایط آب و هوای گرم به مصرف آب نیاز ندارند. بنابراین، برای مناطق خشک مانند ایران که با کمبود آب مواجه هستند، این نیروگاه‌ها بسیار اهمیت‌زا هستند. (در مقابل، نیروگاه‌های حرارتی سنتی نیاز به مصرف زیادی از آب دارند.)
حفظ محیط زیست
نیروگاه‌های خورشیدی در هنگام تولید برق، هیچ‌گونه آلودگی هوا را ایجاد نمی‌کنند و مواد سمی و مضر تولید نمی‌شوند. به عبارت دیگر، نیروگاه‌های خورشیدی برای محیط زیست بسیار سازگار هستند. در مقابل، نیروگاه‌های فسیلی با مصرف نفت، گاز، یا ذغال سنگ، هوا و محیط اطراف خود را آلوده میکنند و نیروگاه‌های اتمی با تولید زباله‌های هسته‌ای خطرناک و رادیواکتیو، مشکلات چشمگیر بسیاری را برای افراد ساکن در کره زمین ایجاد کند.
تأمین انرژی برای شبکه‌های کوچک و مناطق محلی
نیروگاه‌های خورشیدی با تولید برق، می‌توانند به تأمین انرژی شبکه‌های بزرگ ملی بپردازند و در عین حال امکان تأمین نیازهای شبکه‌های کوچک و مناطق محلی را بدون نیاز به احداث خطوط انتقال بلند برای انتقال برق فراهم کنند. انتقال برق از نیروگاه‌های با ظرفیت بالا همراه با شبکه انتقال ملی هزینه‌بر است.
کاهش استهلاک و عمر زیاد
نیروگاه‌های خورشیدی به دلیل ویژگی‌های فنی و کاهش استهلاک، عمر زیادی دارند، در حالی‌که حداکثر عمر نیروگاه‌های فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده است.
عدم نیاز به تخصص کارشناسی
نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به تخصص کارشناسی بالا ندارند و می‌توان آن‌ها را به صورت اتوماتیک فعال کرد. در مقابل، در نیروگاه‌های اتمی، حضور متخصصان با مقام عالی ضروری است و این دستگاه‌ها نیاز به نظارت دائمی و خدمات ویژه دارند.
هزینه ساخت نیروگاه خورشیدی کوچک
شاید برای شما نیز سوال باشد که ساخت نیروگاه خورشیدی چقدر هزینه دارد؟ هزینه ساخت یک نیروگاه خورشیدی کوچک به عوامل متعددی وابسته است. این عوامل شامل:
- اندازه نیروگاه خورشیدی تأثیر مستقیمی بر هزینه ساخت آن دارد. نیروگاه‌های کوچک با توان 1 تا 10 کیلووات معمولاً هزینه کمتری نسبت به نیروگاه‌های بزرگتر دارند.
- نوع پنل‌های خورشیدی نیز بر هزینه تأثیر می‌گذارد. پنل‌های مونوکریستال با کارایی بیشتر اما قیمت بالاتر، در حالی‌که پنل‌های پلی‌کریستال ارزان‌تر اما کمی کمتر کارآمد هستند.
- اینورتر که جریان مستقیم تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را به جریان متناوب تبدیل میکند نیز هزینه‌ها را متأثر میکند؛ اینورترهای مختلف با قیمت‌های متفاوت در دسترس هستند.
- موقعیت فیزیکی نیروگاه نیز تأثیر دارد. نصب نیروگاه در مناطق با تابش نور خورشید بیشتر می‌تواند هزینه را کاهش دهد.
- بطور کلی، هزینه ساخت یک نیروگاه خورشیدی کوچک در ایران در سال 1402 میان 260 تا 800 میلیون تومان تخمین زده شده است.
عنوان یک نیروگاه خورشیدی با ظرفیت 5 کیلووات حدوداً 260 تا 300 میلیون تومان است. این نیروگاه قادر است حدود 5000 کیلووات‌ساعت برق در سال تولید کند، که برای تأمین نیازهای یک خانوار متوسط با مصرف برق سالانه 3000 کیلووات‌ساعت کافی است.
چگونگی ساخت نیروگاه خورشیدی
نحوه ساخت نیروگاه خورشیدی از مهارت و تخصص بالایی برخوردار است. به عبارتی، فرآیند ایجاد نیروگاه خورشیدی به مراحل زیر تقسیم می‌شود:
- مطالعات اولیه
در این مرحله، اقدام به بررسی عوامل گوناگونی می‌شود از جمله مکان، اندازه، ظرفیت، و نوع نیروگاه. همچنین، نیازهای مالی و قوانین مرتبط با احداث نیروگاه نیز ارزیابی می‌شوند.
- طراحی و مهندسی
در این مرحله، طراحی و مهندسی نیروگاه اجرا می‌شود، که شامل طراحی سازه، انتخاب تجهیزات، و محاسبات مرتبط با تولید برق می‌شود.
- تامین تجهیزات
در این مرحله، تجهیزات مورد نیاز برای احداث نیروگاه تهیه می‌شود، از جمله پنل‌های خورشیدی، اینورتر، کابل‌ها، و سایر تجهیزات است.
- نصب و راه‌اندازی
تجهیزات نیروگاه در این مرحله نصب و راه‌اندازی می‌شوند، شامل نصب پنل‌های خورشیدی، کابل‌کشی، و اتصال به شبکه برق می‌باشد.
- تست و بهره‌برداری
در این مرحله، نیروگاه تست می‌شود و به بهره‌برداری میرسد که شامل آزمایش عملکرد نیروگاه و اطمینان از تولید برق مورد انتظار می‌شود. با در نظر داشتن این مراحل باید آموزش ساخت نیروگاه خورشیدی را به طور کامل توسط کادر مجرب ببینید و در هنگام ساخت از افراد متخصص بهره بگیرید تا بدین‌صورت تمامی مراحل ساخت نیروگاه خورشیدی صحیح انجام شود.
مزایا و معایب سرمایه‌گذاری در نیروگاه خورشیدی
سرمایه‌گذاری در نیروگاه خورشیدی به عنوان یک گزینه جذاب می‌تواند علاوه بر کاهش هزینه‌های انرژی، برای کسب درآمد نیز موثر باشد. در چند سال اخیر، با افزایش قیمت برق و کاهش هزینه‌های تولید برق از منابع خورشیدی، سرمایه‌گذاری در این زمینه به عنوان یک فرصت سرمایه‌گذاری محسوب می‌شود.
مزایا
- با توجه به کاهش هزینه‌های تولید برق خورشیدی، بازگشت سرمایه از سرمایه‌گذاری در نیروگاه خورشیدی نسبت به سایر انواع سرمایه‌گذاری سریع‌تر است.
- تولید برق خورشیدی منجر به کاهش هزینه‌های انرژی مصرفی می‌شود.
- تولید برق خورشیدی یک روش پاک و سازگار با محیط زیست است.
معایب
- هزینه اولیه احداث یک نیروگاه خورشیدی ممکن است بالا باشد.
- تولید برق خورشیدی به میزان تابش نور خورشید بستگی دارد.
ساخت نیروگاه خورشیدی با فارسکادا
ساخت نیروگاه خورشیدی با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته مانند فارسکادا، نه تنها یک اقدام موثر در جهت تولید انرژی پاک است بلکه تضمین‌کننده بهره‌وری و کنترل دقیق عملکرد نیروگاه می‌شود. این پروسه، فراتر از تولید برق می‌رود و به تعهدات ما نسبت به محیط زیست و کاهش انحرافات اکولوژیکی پاسخ می‌دهد. با تجربه سرمایه‌گذاران در این حوزه، نقش اساسی فناوری‌های هوشمند همچون فارسکادا در بهبود عملکرد و افزایش بازده نیروگاه خورشیدی به چشم می‌آید.
نرم افزار فارسکادا نه تنها در مراحل نصب و راه‌اندازی بلکه در زمان بهره‌برداری نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این سیستم به مانیتورینگ فعالیت‌های نیروگاه کمک میکند و با کاهش هزینه‌های نگهداری، تضمین‌کننده پایداری و بهره‌وری بیشتر این سرمایه‌گذاری می‌شود.
