"بزرگترین مجموعه جذب و ذخیره انرژی خورشیدی در جهان، پارک انرژی خورشیدی در صحرای امارات است که تخمین زده شده میزان دی اکسید کربن را 6.5 میلیون تن در سال کم خواهد کرد"

انتخاب مکان های عالی برای نصب نیروگاه های خورشیدی به دلیل افزایش تعداد سرمایه گذاری ها در بخش فتوولتائیک به یک موضوع کلیدی در برنامه ریزی های پروژه ای تبدیل شده است. در مطالعات 28 عامل موثر بر انتخاب محلی مناسب برای نصب پنل های خورشیدی استخراج شده است که در شش دسته بندی اجتماعی-محیطی، موقعیت مکانی، اقتصادی، سیاسی، اقلیمی و کوه نگاری سازماندهی شده اند. عوامل تعیین کننده برای انتخاب بهترین مکان ها تابش خورشید، فاصله، شیب، فاصله جاده ها، فاصله از مناطق شهری و کاربری زمین است.

عوامل استخراج شده موثر را در چند دسته جای می دهند: (الف) اجتماعی-محیطی، (ب) موقعیت مکانی، (ج) اقتصادی، (د) سیاسی، (ه) آب و هوا، و (و) کوه نگاری

نیروگاه های متمرکز خورشیدی (CSP) تنها از تابش مستقیم پرتو خورشیدی به منظور تولید برق بهره برداری می کنند. به طور کلی فرض بر این است که سیستم‌های CSP فقط برای مکان‌هایی با تابش معمولی مستقیم (DNI بالاتر از 1800 کیلووات ساعت در متر مربع / سال (حدود 5 کیلووات ساعت / متر مربع / روز) اقتصادی هستند. در پژوهشی، با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده تابش افقی جهانی (GHI) از 21 شهر، مناطق مستعد ایران برای نصب نیروگاه‌های CSP شناسایی شدند. یک کد محاسباتی GHI اندازه‌گیری شده را به DNI تبدیل می‌کند و با مقایسه داده‌های محاسبه‌شده، شش شهر با پتانسیل ایران بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که مناطق اطراف شهرهای بندرعباس، بوشهر، اصفهان، کرمان، شیراز و یزد پتانسیل انرژی خورشیدی بیشتری برای ایجاد نیروگاه CSP در ایران دارند. توان برق سالانه این شهرها به ترتیب حدود 234 گیگاوات ساعت، 245 گیگاوات ساعت، 283 گیگاوات ساعت، 318 گیگاوات ساعت، 321 گیگاوات ساعت و 318 گیگاوات ساعت محاسبه شده است. همچنین استفاده از انرژی خورشیدی در این مناطق برای تولید برق، صرفه جویی قابل توجهی در سوخت های فسیلی و کاهش انتشار CO2 می کند.

خروجی های این مطالعه نشان می دهد که شیراز دارای بیشترین پتانسیل تولید برق و بندرعباس (در خلیج فارس) کمترین پتانسیل تولید برق را دارد.  از سایت های مورد تجزیه و تحلیل؛ شیراز، یزد و کرمان مناطقی با تابش خورشیدی بالاتری دارند که در نقشه solarGIS نشان داده شده است. همه این مناطق از کمبود آب رنج می برند و بنابراین برج خنک کننده خشک بهترین سیستم متراکم برای این مکان ها می باشد. زمین های خشک وسیع اطراف این مناطق مزیت اصلی سایت های فوق می باشد. مصرف سوخت فسیلی می تواند در این مناطق به میزان قابل توجهی کاهش یابد و انتشار CO2 در راستای برنامه توسعه پایدار کاهش یابد. ایران و الجزایر هر دو در منطقه کمربند خورشیدی جهان قرار دارند و محاسبات نشان می دهد که فرصت خوبی برای بهره برداری از انرژی خورشیدی برای تولید برق در هر دو کشور وجود دارد.

DNI چیست؟

DNI  مقدار در دسترس بودن نور خورشید در یک مکان است. در واقع در یک مکان، مقدار انرژی خورشیدی است که در هر متر مربع در روز در آن مکان سقوط می کند. DNI  برای یک منطقه آفتابی تقریباً 6 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز است. این مقدار انرژی نور خورشید است که هر روز در یک مکان خوب بر روی یک متر مربع می افتد. DNI معمولاً توسط یک پیرهلیومتر نصب شده بر روی یک ردیاب خورشیدی اندازه گیری می شود. هر چه DNI بالاتر باشد، الکتریسیته تولید شده توسط سلول خورشیدی بیشتر است.

کدام مناطق زمین دارای بالاترین DNI خورشیدی هستند؟

بخش‌های شمالی آفریقا، بخش‌های بزرگی از ایالات متحده آمریکا و استرالیا، آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی، خاورمیانه، بخش‌های جنوبی چین و هند DNI خورشیدی خوبی دارند. یک مطالعه در سال 2009 توسط مرکز هوافضای آلمان تخمین زد که چه مقدار زمین باز در هر منطقه انرژی خورشیدی ورودی بیش از 2000 کیلووات ساعت / متر مربع / سال (حدود 5.5 کیلووات ساعت / متر مربع / روز) دریافت می کند. نتیجه گیری آنها به شرح زیر بود:

آفریقا - حدود 13 میلیون کیلومتر مربع

استرالیا - حدود 6 میلیون کیلومتر مربع

خاورمیانه - 2.6 میلیون کیلومتر مربع

آمریکای جنوبی و مرکزی - 1.2 میلیون کیلومتر مربع

چین - 1.2 میلیون کیلومتر مربع

ایالات متحده - حدود 1 میلیون کیلومتر مربع

سایر بخش های آسیا - 0.7 میلیون کیلومتر مربع

مکزیک - 0.37 میلیون کیلومتر مربع

آسیای مرکزی - 0.16 میلیون کیلومتر مربع

هند – 0.11 میلیون کیلومتر مربع

DNI  خورشیدی به چه چیزی بستگی دارد؟

تابش خورشیدی که به نقاط مختلف زمین می رسد به عوامل متعددی مانند موقعیت جغرافیایی، زمان، فصل، چشم انداز محلی، آب و هوای محلی و غیره بستگی دارد. هنگامی که خورشید به زمین نزدیک تر است، سطح زمین کمی انرژی خورشیدی بیشتری دریافت می کند. این می تواند باعث افزایش DNI شود. هنگامی که نور خورشید از جو عبور می کند، توسط مولکول های هوا، بخار آب، ابرها، گرد و غبار، آلاینده ها، آتش سوزی های جنگلی و غیره در معرض جذب، پراکندگی و انعکاس قرار می گیرد. اینها همچنین می توانند بر DNI در یک منطقه خاص تأثیر بگذارند.

آیا DNI در طول روز ثابت است؟

پاسخ منفی است. میزان نور خورشید در طول روز متفاوت است، و همچنین DNI نیز متفاوت است.

در چه ساعاتی از روز DNI بالاترین مقدار است؟

به طور طبیعی، DNI در مواقعی که میزان نور خورشید بیشترین مقدار را دارد، بالاتر است. این در اکثر مناطق حدود ساعت 1 بعد از ظهر تا 3 بعد از ظهر اتفاق می افتد.

در چه زمان هایی از سال DNI بالاترین میزان است؟

ماه هایی که در طی آن DNI بالاترین میزان است به منطقه بستگی دارد.

آیا مقدار انرژی تولید شده توسط سلول های خورشیدی همیشه با DNI متناسب است؟

تا حد قابل توجهی بله. میزان انرژی تولید شده توسط سلول های خورشیدی به طور مستقیم با DNI متناسب است. تابش معمولی مستقیم یکی از مهمترین جنبه ها هنگام ارزیابی و بهینه سازی مفهوم فنی برای یک کارخانه CSP است.

پشت بام، محلی برای نصب پنل های خورشیدی

آیا دقت کرده اید که در بعضی مکان ها پشت بام اکثر محله ها با پنل های خورشیدی پر شده است؟ چرا پشت بام ها ترجیح داده شده ترین مکان برای پنل های خورشیدی هستند؟ آگاهی زیست‌محیطی و نیاز به کاهش قبض آب و برق، بزرگترین محرک‌ها برای پذیرش انرژی خورشیدی است. پشت بام ها اغلب بدون استفاده هستند و دسترسی نامحدود به اشعه های خورشید را فراهم می کنند. خورشید یک منبع رایگان و تجدیدپذیر است که ما باید بیشتر از آن در تلاش خود برای کاهش آسیب هایی که به محیط زیست وارد می کنیم استفاده کنیم.

چند فاکتور مهمی که باید هنگام انتخاب مکان برای قرار دادن پنل های خورشیدی در نظر بگیرید عبارتند از:

1. 1. موقعیت جغرافیایی
2. 2. وضعیت سقف، مواد، و طرح
3. 3. جهت گیری
4. 4. فضای موجود
5. 5. سایه های نزدیک
6. 6. وزن
7. 7. زهکشی
8. 8. شرایط پنل

پنل های خورشیدی را در کجا می توان قرار داد؟

1. 1. موقعیت جغرافیایی

محل قرارگیری پنل خورشیدی بستگی به موقعیت مکانی دارد. موقعیت جغرافیایی تعیین می کند که در کجا باید پنل های خورشیدی نصب شوند زیرا برخی از مناطق در طول سال کمتر یا بیشتر از سایرین تابش خورشید دریافت می کنند. افرادی که در نزدیکی قطب ها زندگی می کنند، در طول سال در مقاطع مختلف به خورشید کمتری نسبت به کسانی که در استوا یا نزدیک به آن زندگی می کنند، دسترسی دارند. اگر در مناطق ابری و مناطقی زندگی می‌کنید که آفتاب کمتری دریافت می‌کنند، عاقلانه است که پنل‌های خورشیدی بیشتری نصب کنید تا کاهش تولید برق را جبران کنید. به عنوان مثال، اگر در ایالات شمالی ایالات متحده یا کانادا زندگی می کنید، در طول سال نسبت به زمانی که در ایالت های بیابانی و جنوبی زندگی می کنید، خورشید کمتری دریافت خواهید کرد.

2. 2. وضعیت سقف، مواد، و طرح

پنل های خورشیدی امروزه بسیار بادوام هستند، به این معنی که می توانند سال ها دوام بیاورند. شما باید وضعیت سقف خود و مصالحی که در ساخت سقف خود استفاده شده است را در نظر بگیرید. در حالی که بسیاری از پنل های خورشیدی بیش از 30 سال عمر می کنند، سقف های آسفالتی که بسیار رایج هستند، کمتر از 20 سال عمر می کنند. اگر سقف آسفالتی دارید، باید مطمئن شوید که برای نصب پنل خورشیدی در وضعیت بالایی قرار دارد تا از تعمیرات پرهزینه جلوگیری کنید. برداشتن و نصب مجدد پنل های خورشیدی برای انجام تعمیرات سقف شما چالش برانگیز و پرهزینه است. اگر سقف ساخته شده از کاشی های بتنی یا سرامیکی دارید، ممکن است متحمل هزینه های اضافی شوید زیرا این مواد نصب پنل های خورشیدی را چالش برانگیزتر می کنند.

3. 3. جهت گیری

مکان پنل خورشیدی طبق دسترسی به خورشید تعیین می شود. خورشید در طول سال بسته به موقعیت مکانی مسیر ثابتی دارد. علاوه بر این، زاویه خاص برای تولید انرژی خورشیدی یک ملاحظه مهم است. جهت گیری شامل جهتی است که شیب بهترین زاویه را برای تولید بهینه انرژی خورشیدی در بر می گیرد. به طور کلی، قانون این است که اگر در نیمکره شمالی زندگی می کنید، پنل های خورشیدی شما باید به سمت جنوب و اگر در نیمکره جنوبی زندگی می کنید، به سمت شمال باشند. برای مثال، اگر در ایالات متحده زندگی می کنید، پنل های خورشیدی شما باید رو به جنوب باشد. اگر سقف شما از قبل رو به جنوب، جنوب غربی یا جنوب شرقی است، برای نصب پنل خورشیدی ایده آل است. با این حال، اگر سقف شما در ایالات متحده به سمت شمال است، بهتر است مکان دیگری را جستجو کنید.

4. 4. فضای موجود

مکان پنل خورشیدی به فضای موجود و قابل دسترسی بستگی دارد. اندازه سقف شما یا فضای زمینی که برای پنل های خورشیدی خود انتخاب کرده اید، تعداد پنل های قابل نصب و در نتیجه میزان انرژی خورشیدی قابل تولید را تعیین می کند. اگر فضای موجود برای پنل های خورشیدی شما نامنظم یا محدود باشد، تلفات عدم تطابق ناشی از زوایا و جهت گیری نامناسب منجر به کاهش عملکرد پنل های خورشیدی خواهد بود. فضای موجود برای قرار دادن پنل های خورشیدی بر انواع، تعداد و محل قرارگیری اینورترها تأثیر می گذارد. فضای موجود همچنین به تعیین اینکه آیا یک سیستم پشتیبان مانند باتری برای پوشش بار افزایش یافته در ساعات اوج مصرف نیاز است یا خیر کمک می کند.

5. 5. سایه های نزدیک

وجود سایه ها یکی از مهم ترین عواملی است که در قرار دادن پنل خورشیدی باید در نظر گرفته شود. وجود سایه ها قرار گرفتن پنل های خورشیدی در معرض نور خورشید را محدود می کند و بازده انرژی آنها را کاهش می دهد. پنل های خورشیدی نمی توانند به طور مداوم و پیوسته با سایه ای که دائماً آرایه را قطع می کند برق تولید کنند. نصب‌کنندگان پنل‌های خورشیدی شما باید وجود درخت‌ها، آنتن‌ها، خانه‌ها یا دودکش‌هایی را که می‌توانند باعث ایجاد سایه بر روی پانل‌های خورشیدی شما شوند، حساب کنند. تلفات نزدیک به سایه باید زیر سطح 10 درصد سالانه برای تولید برق بهینه باشد. پیشرفت‌ها در سیستم‌های کامپیوتری امکان مدل‌سازی سه بعدی را قبل از نصب پنل‌های خورشیدی برای تعیین تأثیر سایه‌های نزدیک فراهم می‌کند.

برخی از مشکلات پنل های خورشیدی در پشت بام چیست؟

6. 6. وزن

یکی از ملاحظات اصلی در تصمیم گیری در مورد محل قرارگیری پانل های خورشیدی، استحکام سقف شما است. سقف شما باید از نظر ساختاری سالم باشد تا بتواند وزن پنل های خورشیدی را تحمل کند. پانل های خورشیدی دارای ضمانت هایی هستند که بیش از 20 سال اجرا می شوند، به این معنی که برای پشتیبانی طولانی مدت از پانل ها به سقف محکمی نیاز دارید. نصب پنل خورشیدی در نهایت وزن کلی سقف شما را افزایش می دهد به این معنی که یک سقف ضعیف خطر ریزش را افزایش می دهد که ممکن است ایمنی شما و ایمنی عزیزان و اموال شما را تهدید کند. این مهم است که یک کارشناس قبل از شروع نصب پنل خورشیدی سقف شما را ارزیابی کند. یک متخصص تشخیص می دهد که آیا پشتیبانی اضافی برای سقف شما مورد نیاز است یا خیر.

7. 7. زهکشی

پنل های خورشیدی روی پشت بام ها در صورت نصب نادرست می توانند باعث آبگرفتگی شوند که می تواند منجر به آسیب به سقف شود. آب هنگام بارندگی از سقف می ریزد، در ناودان ها جمع می شود و در نهایت از خانه شما دور می شود. پنل های خورشیدی می توانند جریان آب باران را مختل کنند و باعث جریان نامنظم و قطع شدن آب شوند که می تواند به بخش هایی از خانه شما آسیب برساند و هزینه های نگهداری و تعمیر را افزایش دهد. مهار سیم ها و تجهیزات قفسه ای که در نصب پنل های خورشیدی استفاده می شوند نیز می توانند از جریان و تخلیه مناسب آب باران جلوگیری کنند. آبی که از مسیر تعیین شده خود هدایت می شود می تواند منجر به نشت و مشکلات دیگری شود که نیاز به تعمیر دارند، به این معنی که پانل های خورشیدی باید حذف شوند. برای جلوگیری از مشکلات پنل های خورشیدی روی سقف ها، مهم است که با یک پیمانکار حرفه ای تماس بگیرید.

انتخاب پنل های خورشیدی برای نصب چه عواملی را تعیین می کند؟

8. 8. گزینه های پانل

محبوب ترین نوع پنل های خورشیدی، پنل های روی سقف است. همچنین می‌توانید پنل هایی را در نظر بگیرید که روی زمین نصب شده است، به‌خصوص اگر فضای کافی برای سقف ندارید یا اگر سقف شما به دور از خورشید است. با این حال، باید بدانید که پنل های نصب شده روی زمین هزینه بیشتری دارند زیرا به مواد و نیروی کار بیشتری نیاز دارند. همچنین باید در نظر بگیرید که آیا می‌خواهید پنل‌های خورشیدی شما با یک ردیاب نصب شوند که به آنها اجازه می‌دهد خورشید را دنبال کنند یا خیر. پنل هایی که به سمت خورشید کج می شوند نسبت به پانل های ثابت انرژی بیشتری تولید می کنند. نصب ردیاب هزینه نصب پنل خورشیدی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. شما باید اطمینان حاصل کنید که پنل های خورشیدی با بالاترین راندمان را دریافت می کنید.

عوامل دیگری نیز وجود دارد که می تواند نصب پنل های خورشیدی در خانه یا محل کار شما را تعیین کند، از جمله اینکه آیا سیستم را برای خرید یا اجاره انتخاب می کنید. پنل‌های خورشیدی اجاره‌ای در طرحی وجود دارد که در آن یک شرکت خورشیدی مالک پنل‌های خورشیدی است و شما فقط هزینه‌ای برای اجاره پرداخت می‌کنید. در حالی که می توانید در قبوض آب و برق انرژی خورشیدی اجاره ای صرفه جویی کنید، به احتمال زیاد واجد شرایط دریافت اعتبارات مالیاتی و تخفیف نخواهید بود.

چند منطقه فعال ایران

• مزرعه خورشیدی جدید روز سه شنبه به شبکه سراسری برق متصل شد. پایگاه خبری وزارت نیرو گزارش داد که مزرعه خورشیدی جدیدی در شهرستان جیرفت در جنوب استان کرمان، ایستگاه خصوصی ظرفیت فتوولتائیک خورشیدی در منطقه را به 80 مگاوات افزایش داد. این مزرعه که بیش از 20 هکتار ساخته شده است، دوازدهمین مزرعه خورشیدی در استان کویری است. این نیروگاه با هزینه 12 میلیون دلاری و توسط بخش خصوصی (شرکت مدیریت فرآوری نیروگاه های ایران) ساخته شده است که سالانه 18 میلیون کیلووات ساعت برق تولید می کند و به کاهش گازهای گلخانه ای کمک می کند. اگر قرار بود همین مقدار انرژی توسط یک نیروگاه حرارتی تولید شود، سالانه 10000 تن دی اکسید کربن منتشر می شد. همچنین این نیروگاه در مصرف 5 میلیون متر مکعب گاز طبیعی و 4 میلیون لیتر آب صرفه جویی خواهد کرد.

• ایستگاه 200 کیلوواتی سیرجان، استان کرمان در جنوب شرقی کشور قرار دارد و یکی از بزرگترین استان های ایران است. با داشتن آب و هوای خشک، تابش خورشیدی کافی دارد و مزارع خورشیدی و سیستم های فتوولتائیک روی پشت بام های زیادی در سال های اخیر در آن نصب شده است. در مجموع 1266 سیستم نصب شده روی پشت بام ها با ظرفیت کل 10228 کیلووات در حال حاضر در استان کرمان فعال است.

• شرکت سرمایه گذاری انرژی غدیر، یکی از اعضای سندیکای شرکت های تولید برق، گفت: نیروگاه های تجدیدپذیر با ظرفیت کل 900 مگاوات تا سال 2025 راه اندازی می شوند. به گزارش ایسنا، فریدالدین معصومی همچنین گفت: این شرکت خصوصی 800 مگاوات مزارع خورشیدی و 100 مگاوات نیروگاه بادی در مدت سه سال احداث خواهد کرد. شرکت غدیر تاکنون چهار نیروگاه خورشیدی 10 مگاواتی در استان‌های اصفهان، یزد و قم ساخته است. وی افزود: تا پایان سال جاری میلادی، ایستگاه‌های خورشیدی بیشتری با ظرفیت 60 مگاوات به بهره‌برداری می‌رسند.
• یزد: در مجموع 1650 مگاوات انرژی خورشیدی تا چهار سال آینده به ظرفیت تولید برق استان یزد اضافه می‌شود. این ابتکار حاصل تفاهم‌نامه‌ای است که اخیراً بین استانداری یزد و سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی (ساتبا) در خصوص توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در استان مرکزی منعقد شده است. در حال حاضر 10 نیروگاه خورشیدی در یزد با ظرفیت کل 81.5 مگاوات وجود دارد که این استان را در دستیابی به بالاترین ظرفیت تولید انرژی خورشیدی یاری می دهد.
• نیروگاه خورشیدی شیراز، نخستین نیروگاه خورشیدی ایران  است. ین نیروگاه از نوع خورشیدی سهموی خطی است که در ایران توسط متخصصان داخلی ساخته شده‌است. در حال حاضر توان این نیروگاه ۲۵۰ کیلووات است که در برنامه توسعه پنجم قرار به تأمین ۵۰۰ کیلو وات می‌باشد.  این نیروگاه یک مرکز تحقیقاتی است که ۳۰۰هزار متر مربع مساحت و ۶۰هزار متر مربع زیربنا دارد.

در راستای حرکت ایران به سمت انرژی پایدار، انرژی خورشیدی می‌تواند به پذیرش نوآوری‌های فناوری و ایجاد اشتغال کمک کند. انرژی فتوولتائیک یک منبع انرژی نامحدود و بدون CO2 است، بنابراین می‌تواند و باید سهمی کلیدی در ترکیب انرژی ایران که کاملاً به سوخت‌های فسیلی وابسته است، داشته باشد.

منابع:

https://designerpv.com/10-important-factors-to-consider-when-choosing-a-location-to-place-solar-panels/

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/direct-normal-irradiation

https://sci-hub.se/10.1002/er.4321

https://www.researchgate.net/publication/279215455_Solar_Energy_Potential_and_Performance_Assessment_of_CSP_Plants_in_Different_Areas_of_Iran

https://financialtribune.com/articles/energy/110795/kushk-solar-farm-harmonized-with-national-grid

https://financialtribune.com/articles/energy/113069/private-sector-increasing-renewables-generation-capacity

https://financialtribune.com/articles/113541/private-sector-expanding-solar-photovoltaic-capacity-in-kerman

https://financialtribune.com/articles/energy/112538/solar-energy-expanding-in-yazd-chaharmahal-bakhtiari-provinces

نوشتن دیدگاه

نام (اجباری)

آدرس پست الکترونیکی (اجباری است اما نمایش داده نمی‌شود)

تصویر امنیتی جدید

مرا برای دیدگاه‌های بعدی به یاد بسپار

ارسال

لغو