یکی از چالش های مهم تولید برق خورشیدی و احداث نیروگاه خورشیدی، شرایط زمین نیروگاه خورشیدی است. انتخاب مکان نیروگاه خورشیدی، تاثیر قابل توجهی بر میزان نور خورشیدی که پنل های خورشیدی دریافت می کنند، دارد. بدیهی است که ساعات تابش و نور دریافتی به صورت مستقیم بر راندمان نیروگاه خورشیدی و در نهایت درآمد نیروگاه تاثیرگذار خواهد بود. از این رو معمولا نیروگاه های خورشیدی در حالت کلی در سه مکان نصب می شوند :
روی زمین
روی پشت بام مسطح
روی شیروانی
فاکتور مهم دیگر در نیروگاه های خورشیدی، در نظر گیری شرایط جوی و میزان تابش است که انتخاب مناطقی که در طول سال نور خورشید قابل توجهی دارند، ضروری است. قابل ذکر است در کنار توجه به میزان تابش می بایست دمای محیط، میزان رطوبت، گرد و غبار، میزان آلودگی محیط و . . . را نیز می بایست مدنظر قرارداد .
سرمایه گذاران محترم می بایست همه فاکتورهای موثر بر انتخاب زمین نیروگاه را در نظر بگیرند تا حد امکان بیشترین بازده را به دست آورند.
شرایط زمین برای احداث نیروگاه خورشیدی
مساحت مورد نیاز برای پروژه های انرژی خورشیدی در مقیاس کاربردی می تواند بر اساس ویژگی های نصب، مانند ظرفیت نیروگاه، موقعیت مکانی و تکنولوژی پنل مورد استفاده بسیار متفاوت باشد. به عنوان یک دستورالعمل کلی، یک نیروگاه خورشیدی 1 مگاواتی بر روی زمین معمولاً حدود 1.5 – 1 هکتار زمین نیاز دارد. این بدان معناست که یک مزرعه خورشیدی 100 مگاواتی حدود 100 هکتار زمین نیاز داشته باشد. این درحالی است که احداث نیروگاه خورشیدی بر روی سقف سوله ها با درنظر گیری مکان و جهت سوله فضای کمتری (حدود 50% نسبت به زمین) نیاز دارد .
تاسيسات نیروگاه خورشيدی روی زمين به متراژ قابل توجهی نياز دارند؛ زيرا پانل ها می بایست به صورتی چیدمان شوند که در طراحی آن الزامات دسترسی به آنها، نصب تابلوها و اینورترها و سایه اندازی با دقت بالا درجهت افزایش راندمان نیروگاه درنظر گرفته شود. علاوه بر این، شرایط خاک باید برای نصب سازه ها مناسب باشد.
از سوی دیگر، تأسیسات خورشیدی روی پشت بام در مقیاس تجاری، نیازهای زمین مزرعه خورشیدی متفاوتی دارند. این سیستم ها بر روی پشت بام ساختمان های تجاری/شیروانی سوله ها نصب می شوند، بنابراین نیازی به زمین اضافی ندارند. با این حال، اندازه و یکپارچگی ساختاری سقف ساختمان ملاحظات مهمی است. سقف باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا ظرفیت مورد نظر را در خود جای دهد و به اندازه کافی قوی باشد تا وزن پنل های خورشیدی را تحمل کند.
با توجه به موارد اشاره شده در بالا پر چالش ترین نکته در احداث نیروگاه خورشیدی روی زمین، انتخاب محل می باشد که با توجه به قیمت بالای زمین در اکثر نقاط کشور، موجب بالابردن هزینه سرمایه گذاری می گردد که مطابق دستورالعمل های ابلاغی وزارت نیرو این چالش را با استفاده از زمین های منابع طبیعی جهت احداث نیروگاه های خورشیدی می توان مرتفع نمود .
استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین منابع برق تجدیدپذیر در ایران می باشد اما باید برنامه ریزی دقیق برای اجرا آن انجام شود. در حالی که انرژی خورشیدی دارای پتانسیل گسترده ای برای تولید برق پاک است، نیازمند برنامه ریزی و توجه دقیق درخصوص زمین مورد نیاز است. این تعادل بین یافتن زمین مناسب و در دسترس، برآوردن الزامات خاص نوع نصب و پیمایش در پیچیدگی های مالکیت زمین و مقررات هر منطقه است.
مقالات مرتبط » راندمان نیروگاه خورشیدی
در اینجا به بررسی تمامی شرایط زمینی مهم برای احداث نیروگاه خورشیدی می‌پردازیم:
فاکتورهای زمین مورد نیاز برای نیروگاه خورشیدی
به همین دلیل در این قسمت به بررسی فاکتورهای بهترین زمین نیروگاه خورشیدی می پردازیم:
-
میزان تابش خورشیدی
میزان تابش خورشید، مهمترین فاکتور ها در انتخاب زمین نیروگاه خورشیدی است که می بایست بر اساس اطلس رتابشی کشور تعیین گردد. میزان تابش معمولا بر حسب کیلوات ساعت بر مترمربع در روز بیان می شود و نشان دهنده ی مقدار انرژی خورشیدی است که به طور میانگین در طول روز به هر مترمربع زمین می رسد.
تاثیر میزان تابش خورشیدی بر انتخاب مکان نیروگاه خورشیدی به شرح زیر است:
-
افزایش بازدهی تولید برق
مکان‌هایی با میزان تابش خورشیدی بالاتر، پتانسیل بیشتری برای تولید برق دارند. این به این معنی است که با نصب تعداد مشابهی پنل خورشیدی، نیروگاه‌هایی که در مناطق با تابش بیشتر قرار دارند، می‌توانند مقدار بیشتری برق تولید کنند.
-
کاهش هزینه‌ها
با افزایش تابش خورشیدی، کارایی تبدیل انرژی خورشیدی به برق افزایش می‌یابد، که این موضوع می‌تواند به کاهش هزینه‌های مرتبط با تولید هر واحد برق منجر شود.
-
بهینه‌سازی استفاده از زمین
مکان‌هایی با تابش خورشیدی بالاتر امکان استفاده بهینه‌تر از زمین را فراهم می‌آورند، به این معنی که برای تولید مقدار مشخصی انرژی، نیاز به فضای کمتری است. این موضوع در مناطقی که فضای محدودی دارند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
-
پایداری تولید
مناطق با تابش خورشیدی پایدار و قابل پیش‌بینی در طول سال، امکان برنامه‌ریزی دقیق‌تر و مطمئن‌تری برای تولید برق را فراهم می‌آورند. این پایداری به مدیریت بهتر منابع و تضمین عرضه انرژی کمک می‌کند.
-
تاثیر بر طراحی نیروگاه
میزان تابش خورشیدی می‌تواند بر انتخاب نوع و طراحی پنل‌های خورشیدی تاثیر بگذارد. برای مثال، در مناطق با تابش بالا، استفاده از پنل‌هایی با کارایی بالا و قابلیت تحمل دمای زیاد ممکن است مطلوب‌تر باشد.
انتخاب مکان برای احداث نیروگاه خورشیدی بدون در نظر گرفتن میزان تابش خورشیدی می‌تواند منجر به کاهش شدید کارایی و افزایش هزینه‌های تولید برق شود. بنابراین، ارزیابی دقیق تابش خورشیدی از جمله اولین و مهمترین گام‌ها در فرآیند برنامه‌ریزی و توسعه نیروگاه خورشیدی است.
-
موقعیت جغرافیایی و جهت
زمین باید در موقعیتی باشد که حداکثر میزان تابش خورشید را در طول روز دریافت کند. که این مهم را باید با درنظر گیری معارض و سایه اندازی در محل نیروگاه خورشیدی در طراحی مدنظر قرارداد .
-
شیب زمین
زمین‌هایی با شیب کم یا بدون شیب ترجیح داده می‌شوند تا از پیچیدگی‌ها و هزینه‌های اضافی ناشی از نصب پنل‌ها بر روی زمین‌های شیب‌دار جلوگیری شود.
-
دسترسی به زیرساخت‌های انتقال برق
محل نیروگاه باید به شبکه برق متصل باشد یا حداقل دسترسی آسان به زیرساخت‌های لازم برای انتقال برق به شبکه را داشته باشد. این مهم در کاهش هزینه راه اندازی نیروگاه نقش به سزایی دارد زیرا در صورت نبود انشعاب در محل نیروگاه خورشیدی هزینه احداث شبکه از محل اتصال به شبکه تا نیروگاه با مالک نیروگاه می باشد .
-
نوع خاک و زمین‌شناسی
بررسی خاک و زمین‌شناسی محلی، برای اطمینان از پایداری ساختارهای نصب و دوام طولانی مدت پروژه ضروری است. این مهم نیز تاثیر بسزایی در هزینه احداث دارد زیرا در صورت مناسب نبودن بستر نیروگاه می بایست بستر سازی لازم و مسطح سازی صورت پذیرد .
-
مساحت زمین
باید فضای کافی برای نصب تعداد مورد نیاز پنل‌های خورشیدی بر اساس ظرفیت تولیدی مورد نظر وجود داشته باشد. که با توجه به موارد ذکر شده مساحت زمین مورد نیاز جهت احداث نیروگاه خورشیدی به ازای هر مگاوات بر روی زمین و پشت بام حدود 1 هکتار و جهت نصب بر روی سقف سوله با درنظر جهت و مکان سوله حدود 5000 مترمربع می باشد .
-
قوانین و مقررات منطقه ای
محدودیت‌های محیط زیستی، مجوزها و قوانین باید بررسی و رعایت شوند تا از هرگونه مشکل قانونی در آینده جلوگیری شود.
-
دسترسی و امنیت
دسترسی آسان برای نصب و نگهداری، همچنین امنیت منطقه برای جلوگیری از خرابکاری های احتمالی یا سرقت تجهیزات، مهم است. توسعه پروژه های خورشیدی در مقیاس کاربردی شامل چندین مرحله است که یکی از مراحل مهم، ساخت و مجوز است. این مراحل شامل عوامل مختلفی است که بر سهولت ساخت تأثیر می گذارد، از جمله دسترسی، شرایط زمین، و در دسترس بودن نیروی کار. اما چه باعث می شود زمین قابل ساخت نباشد؟
دسترسی به زمین یک عامل کلیدی در تعیین امکان سنجی ساخت و ساز است. این مکان باید برای ماشین آلات سنگین و تجهیزات مورد نیاز برای نصب پنل های خورشیدی به راحتی قابل دسترسی باشد. شرایط زمین نیز نقش بسزایی دارد. زمین باید نسبتاً مسطح و عاری از موانعی مانند درختان یا ساختمان ها باشد که می تواند بر روی پانل ها سایه بیاندازد و کارایی آنها را کاهش دهد. شرایط خاک باید برای نصب سازه های نصب مناسب باشد.
-
تأثیرات اجتماعی و اقتصادی
ارزیابی تأثیر پروژه بر جوامع محلی و اقتصاد منطقه ای، از جمله اشتغالزایی و توسعه زیرساخت‌ها.
در نظر گرفتن این شرایط به انتخاب بهترین مکان برای احداث نیروگاه خورشیدی و اطمینان از بازدهی و دوام طولانی مدت پروژه کمک می‌کند.
بهترین مکان برای انرژی خورشیدی
موقعیت جغرافیایی به طور قابل توجهی بر پتانسیل انرژی خورشیدی در مقیاس کاربردی تأثیر می گذارد. بهترین مکان برای انرژی خورشیدی معمولا مکان هایی با تابش خورشیدی بالا هستند، زیرا به طور مستقیم بر میزان انرژی تولید شده تأثیر می گذارد. اندازه و مکان تاسیسات انرژی خورشیدی نیز تعیین می کند که آیا توزیع شده یا در مقیاس کاربردی است.
با این حال، مکان یابی پست ها مستلزم در نظر گرفتن چندین فاکتور است. اینها شامل در دسترس بودن و هزینه زمین، اثرات زیست محیطی، و مقررات محلی است. علاوه بر این، ظرفیت پست و زیرساخت شبکه موجود باید در نظر گرفته شود.
درصورت نیاز به مشاوره تخصصی در خصوص احداث نیروگاه خورشیدی با ما در ارتباط باشید .
