سایناکو | تولید کننده و وارد کننده باتری و یوپیاس
مزرعه خورشیدی و نکات لازم جهت احداث انواع آن
امروزه صنایع خورشیدی و بادی در سرتاسر جهان در حال رونق هستند. عملکرد رکوردشکن صنعت انرژی های تجدیدپذیر، هزینه ها را بدون مصالحه بر سر قابلیت اطمینان کاهش می دهد.
علی رغم اینکه دلایل متعددی برای انتخاب این انرژی های پاک وجود دارد؛ اما اصلی ترین دلیل جایگزینی آنها با سوخت های فسیلی، کاهش انتشار کربن و سایر آلاینده هاست. از اینرو ما در این مطلب قصد داریم تا نگاهی دقیق تر و نزدیک تر به دنیای مزارع خورشیدی و نحوه توسعه آنها بیاندازیم.
مزرعه خورشیدی چیست؟
مزارع خورشیدی یا میدان های خورشیدی، تاسیسات خورشیدی در مقیاس کلان هستند که برای مقاصد تجاری برق تولید می کنند. این تاسیسات شامل مجموعه گسترده ای از پنل های خورشیدی فتوولتائیک (PV) هستند که برق جریان مستقیم را مستقیماً از نور خورشید تولید می کنند.
انواع مزرعه خورشیدی
خورشید دارای پتانسیل انرژی بی نهایتی است؛ از اینرو فناوری های جدید خورشیدی می توانند تقاضای جهانی انرژی را برآورده کنند و جایگزین سوخت های فسیلی شوند. به علاوه رشد سریع صنعت خورشیدی نسب به دهه گذشته، فضا را برای سازگاری با این فناوری و تحقیق و توسعه بیشتر در این زمینه فراهم کرده است.
پیش نیازهای ساخت مزرعه خورشیدی
زمین مورد نیاز
یک مزرعه خورشیدی حداقل به ۵ تا ۷ هکتار زمین برای نصب پنل های خورشیدی نیاز دارد. از اینرو زمین های وسیع برای مزارع خورشیدی مناسب هستند و البته بهترین انتخاب در این زمینه، زمین های بایر است.
ساخت یک مزرعه خورشیدی علاوه بر اینکه ارزش زمین شما را افزایش می دهد؛ به شما امکان می دهد تا انرژی پاک با قابلیت ارزشمند کربن صفر را انتخاب کنید. با این وجود، زمین مورد نیاز به الزامات تولیدی و راندمان پنل های خورشیدی یا فناوری های نصب شده بستگی دارد.
مجوزهای مورد نیاز
راه اندازی یک مزرعه خورشیدی به مجوزهای مختلفی نیاز دارد. در ضمن مزرعه خورشیدی باید به صورت قانونی در ارگان های دولتی ثبت شود. نرخ بازگشت سرمایه برای صاحبان مزارع خورشیدی بین ۸ تا ۹ سال است. مجوزهای اجباری این کار شامل قراردادهای بهره برداری، بیمه نامه، گواهی تبدیل زمین و پروانه قرارداد نیروی کار است.
الزامات جغرافیایی
اگر موقعیت جغرافیایی محل مورد نظر مناسب باشد؛ فناوری خورشیدی همانند یک جادو عمل می کند. انتخاب مکان بر هزینه، تولید و کیفیت انرژی تاثیر می گذارد. از اینرو پس از تمام تحقیقات و برنامه ریزی ها، باید زیرساخت های شبکه، میزان تقاضا و نرخ اجاره محل نهایی شود.
مزایای احداث مزرعه خورشیدی
امروزه با کمک فناوری های نوآورانه، مهار نیروی خورشید و استخراج انرژی پاک از آن آسان تر از قبل شده است. تولید انرژی های تجدیدپذیر، پتانسیل های مثبت فراوانی دارد و بر کاستی هایی مانند خاموشی های گسترده برق به دلیل بروز بلایای طبیعی یا عوامل دیگر غلبه می کند.
مزایا
- پایداری: این شیوه تولید انرژی باعث محدود شدن استفاده از منابع انرژی غیر تجدیدپذیر می شود؛ زیرا می توان با تکیه بر منابع تجدیدپذیری مثل خورشید، از تمام منابع فسیلی بی نیاز شد.
- هزینه پایین تعمیر و نگهداری: سیستم های خورشیدی پس از نصب به حداقل مراقبت لازم نیاز دارند، و تنها کافی است برای افزایش راندمان پنل ها، گهگاه آنها را تمیز کنید.
- فاقد آلودگی صوتی: تجهیزات و فناوری های خورشیدی فاقد آلودگی های صوتی هستند. در واقع این سیستم ها به دلیل اینکه هیچگونه قطعه متحرکی ندارند؛ لذا فاقد سر و صدا هستند و کمترین مزاحمت صوتی را برای محیط اطراف ایجاد می کنند.
- سازگار با محیط زیست: انرژی خورشیدی پاک ترین و قابل اعتمادترین منبع انرژی است که بدون آلودگی زمین یا آب، برق تولید می کند. انتشار کربن صفر راهکاری کارآمد و سازگار با محیط زیست برای تولید و استفاده از برق است. در ضمن می توان این برق را به عنوان نیروی مازاد به شبکه اصلی انتقال داد.
- حیات وحش: زمین اطراف یک مزرعه خورشیدی می تواند محیطی مناسب برای زیستگاه حیات وحش و گیاهان باشد. به عنوان مثال می توان از علفزارها به عنوان چراگاه حیوانات استفاده کرد، و پروژه های مختلف دامی و کشاورزی را در نزدیکی این مزارع راه اندازی نمود.
- سودآوری: مزارع خورشیدی بازده مناسبی دارند و راه اندازی آنها سرمایه گذاری پرسودی به شمار می آید؛ در عین حال حتی در مقیاس کوچک نیز به افراد کمک می کنند در قبوض برق خود صرفه جویی نمایند. در ضمن دولت مشوق ها و تخفیف های مالیاتی مناسبی برای ترویج مزارع خورشیدی در نظر گرفته است.
راندمان مزارع خورشیدی: سرمایه گذاری و نوآوری
به لطف پیشرفت فناوری های خورشیدی، استفاده از انرژی خورشیدی روز به روز در حال افزایش است. ساخت مزارع خورشیدی در ابتدا به سرمایه گذاری کلان نیاز دارد و به همین دلیل ممکن است شما را در مورد بازدهی مالی به شک بیاندازد. در ضمن عواملی مانند موقعیت جغرافیایی، دما و کیفیت سایه پنل ها نیز در راندمان مزارع خورشیدی نقش دارند.
نحوه اندازه گیری راندمان خورشیدی
خروجی انرژی یا تولید انرژی در یک مساحت سطح معین از پنل خورشیدی، نشان دهنده راندمان آن است. پنل های خورشیدی باکیفیت یا پنل هایی که از فناوری های مدرن بهره می برند؛ فضای کمتری اشغال می کنند اما قیمت بالاتری دارند. هر چند پنل های خورشیدی ارزان تر فضای بیشتری اشغال می کنند؛ اما مشوق خوبی برای ترغیب افراد به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر با قیمت مناسب هستند.
راندمان پنل های خورشیدی
استفاده از انرژی خورشیدی، ایده ای بسیار عالی است. فرض کنیم شما در زمینه راه اندازی مزارع خورشیدی تحقیق کرده اید، محل آن را مشخص نموده اید و تمام جوانب کار را نیز در نظر گرفته اید. تمام این موارد بدون در نظر گرفتن راندمان پنل های خورشیدی، عملاً بی فایده است.
اگر شما مجبور شوید مبلغی که ماهیانه در هزینه های انرژی خود صرفه جویی کرده اید را صرف تعمیر پنل ها کنید؛ دیگر این کار چه فایده ای برای شما دارد؟
پیشرفت در فناوری فتوولتائیک باعث شده تا راندمان پنل های خورشیدی با استفاده از سلول های چند اتصالی، به ۴۰% افزایش یابد. راندمان پنل های خورشیدی به طور معمول بین ۱۰% تا ۱۵% است. این بدان معنی است که:
- فضاهای کوچکتر یا مناطق محدودتر به پنل های خورشیدی گران قیمت و با راندمان بالا، برای برآورده کردن نیازهای انرژی خود نیاز دارند.
- اما کسانیکه به محدوده ها و زمین های بزرگتر دسترسی دارند؛ می توانند انرژی مورد نیاز خود را با پنل های ارزانتر که دارای راندمان پایین تر هستند، تامین کنند.
عوامل موثر بر راندمان پنل های خورشیدی
استانداردهای صنعتی مختلفی در مورد بازده نیروگاه های خورشیدی وجود دارند. به عنوان مثال در برخی از موارد از مفهوم ماژول های به هم پیوسته استفاده می شود.
اما طرح هایی مانند پنل های سیلیکونی مونو کریستالی، پنل های فتوولتائیک مجتمع های ساختمانی، پنل های سیلیکونی پلی کریستالی و فناوری سلول های خورشیدی لایه نازک، جزء بهترین و جامع ترین طرح ها هستند. این طرح ها راندمان مناسبی دارند و برخی از آنها حتی برای سقف های سنتی نیز مناسب می باشند.
نصب پنل های خورشیدی باید نیازهای انرژی را با هزینه ای پایین در بلند مدت برآورده کند. عوامل زیر می توانند بر راندمان پنل های خورشیدی تاثیر بگذارند و باعث تغییر در بازده آنها شوند:
- پنل های خورشیدی با توجه به دما و آب و هوا طراحی می شوند. پس باید پنل مناسب را با توجه به شرایط جغرافیایی محل زندگی خود انتخاب کنید تا از بازدهی مناسب آنها مطمئن شوید.
- سایه باعث کاهش خروجی تولید انرژی می شود. از اینرو یک مکان فاقد سایه، ایده آل ترین محل برای نصب این پنل هاست. در غیر این صورت بهتر است ناحیه ای با کمترین میزان سایه را انتخاب کنید.
- زاویه و موقعیت مناسب نصب پنل، بازده آن را به حداکثر می رساند. این عوامل نقش مهمی در افزایش راندمان پنل های خورشیدی دارند.
- نحوه طراحی و ساخت پنل های خورشیدی در کارآیی فرآیندهای فتوولتائیک بسیار مهم اند. اما در کنار استفاده از پنل های با راندمان بالا، بهره گیری از نظرات کارشناسی و استفاده از خدمات مناسب پس از فروش نیز به همان اندازه در بازده نهایی پنل های خورشیدی موثر است.
