اطلاعات مورد نیاز نيروگاه های خورشیدی

آبان 26, 1401

0 4 5 دقیقه خوانده شد

انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال می باشد.

به گزارش دیده بان انرژي و به نقل از پایگاه اطلاع رسانی شرکت برق منطقه ای اصفهان؛ محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیست محیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصا در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است.

سیستمهای انرژی خورشیدی، فنآوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند.

انواع مختلفی از نیروگاه‌های خورشیدی وجود دارد که شامل موارد زیر است:

نیروگاه انرژی خورشیدی فتوولتاییک
نیروگاه گرمایش خورشیدی
نیروگاه خورشیدی متمرکز

نیروگاه انرژی خورشیدی فتوولتاییک: جایگزین مناسبی برای انرژی الکتریکی مورد استفاده در لوازم برقی منازل است. سلول‌های فتوولتاییک انرژی تولید شده در خورشید را دریافت و آن را به برق تبدیل می‌کنند. فرآیند تبدیل انرژی تمیز و ساده بوده و هیچ‌گونه دود یا ماده شیمیایی مضر که به اتمسفر وارد کند، ندارد. بسیاری از کارخانه‌ها تصمیم به داشتن شبکه‌های سلول‌های فتوولتاییک گرفته‌اند تا وابستگی خود به انرژی‌های مرسوم مانند انرژی الکتریکی را کمتر کنند.
نیروگاه‌های گرمایش خورشیدی: این نیروگاه‌ها برای ایجاد گرم‌کن‌های خورشیدی برای گرم کردن آب و سیستم گرمایش داخلی استفاده می‌شوند. سلول‌های گرمایی برای جذب انرژی تولید شده در خورشید و تبدیل آن به انرژی گرمایی استفاده می‌شوند. می‌توان از این انرژی برای پخت‌وپز و خشک‌کردن البسه نیز استفاده کرد. دماهای کم می‌توانند برای گرمایش آب در کاربردهایی مانند استخر شنا استفاده شوند. گرمای متوسط برای گرمایش داخل ساختمان مانند ساختمان اداری استفاده شود و در نهایت از دماهای بالا برای تولید برق مورد نیاز لوازم برقی منازل استفاده شود.
نیروگاه خورشیدی متمرکز: روش کار این نیروگاه‌ها مانند نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتاییک است. در این نیروگاه از آینه‌ها و عدسی‌ها برای جذب انرژی خورشید استفاده می‌شود. نور خورشید به سمت سلول‌های فتوولتاییک هدایت می‌شود و از این انرژی، برق تولید می‌شود. معمولاً شرکت‌های بزرگ از نیروگاه‌های متمرکز برای به کار گرفتن انرژی خورشیدی استفاده می‌کنند.

نیروگاه خورشیدی 10 مگاواتی جرقویه

نیروگاههای خورشیدی (Solar Power) وسایل و دستگاههایی هستند که تابش مستقیم خورشید (DNI) را به الکتریسیته تبدیل و برای استفاده در منازل، مکانهای اداری، ساختمان‌ها، خیابان‌ها و … بکار می‌روند. سایتهای مناسب برای ساخت نیروگاههای خورشیدی از تابش خورشید 2000 کیلووات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m²y) سالانه برخوردار هستند. به طور معمول نقاطی برای این سایتها مناسب هستند که آب و هوا و گیاهان منطقه رطوبت و گرد و غبار زیادی را در اتمسفر ایجاد نمی کنند مانند استپها، بوتهزارها و صحراهای نیمه خشک که به طور معمول در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از 40 درجه قرار دارند.

از مناطق مستعد می توان به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهای مدیترانهای اروپا، خاورمیانه و خاور نزدیک، ایران و صحراهای هند، پاکستان، چین و استرالیا اشاره نمود.

منحنی تابش ایران و منطقه اصفهان:

تصویر زیر نشان میدهد که ایران، یکی از بهترین کشورها در زمینه انرژی خورشیدی در جهان می باشد.

استان اصفهان نیز با بهره مندی از عواملی چون داشتن حدود 300 روز آفتابی در سال، فراوانی زمین و میانگین تابش سالیانه حدود 2000 کیلووات بر متر مربع، جهت احداث نیروگاههای خورشیدی بسیار مناسب است.

اساس کار نیروگاههای خورشیدی:

اساس کار نیروگاههای خورشیدی به این صورت است که نور به پانلهای خورشیدی می‌تابد و در اثر آن انرژی فوتون به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. جریان برق تولید شده توسط پانلهای خورشیدی، مستقیم (DC) است که برای استفاده وسائل برقی معمول در منازل و نیاز روزمره بایستی مشابه برق شهر به جریان متناوب (AC) تبدیل شود. این کار توسط دستگاهی بنام اینورتر انجام می‌گیرد.

نیروگاههای خورشیدی نیز مانند سایر نیروگاههای دیگر امکان اتصال به شبکه (On-Grid) و یا منفصل از شبکه (Off-Grid) را دارند.

نیروگاههای خورشیدی منفصل از شبکه (Off-Grid):

اصولاً نیروگاههای خورشیدی منفصل از شبکه مرکب از تعدادی پانل خورشیدی یا ماژول فتوولتائیک، اینورتر، شارژ کنترلر، مجموعه باتری، مصرف کننده DC و AC است.

نیروگاههای خورشیدی متصل به شبکه (On-Grid):

انرژی الکتریکی حاصل از این نوع نیروگاهها، مستقیما به شبکه سراسری برق تزریق شده و می توان از مزایای شبکه برق نیز استفاده نمود. نیروگاههای خورشیدی متصل به شبکه شامل تعدادی پانل خورشیدی، اینورتر، تابلوهایAC و DC و شبکه برق مناسب می باشند.

بهره برداری از بزرگترین نیروگاه فتوولتائیک با دنبال کننده خورشیدی در ایران با ظرفیت تولید 10 مگاوات برق در بخش جرقویه سفلی (واقع در 65 کیلومتری جنوب شرق اصفهان):

نیروگاه خورشیدی 10 مگاواتی جرقویه

این نیروگاه خورشیدی با سرمایه گذاری شرکت برق و انرژی غدیر و با مشارکت شرکت یونانی متکا (Metka) با هزینه ای بیش از 55 میلیارد تومان در مدت هفت ماه احداث و در تاریخ 1396/2/5 به بهرهبرداری رسید.

این نیروگاه از 39 هزار پنل خورشیدی با ابعاد 65.1 در 98 سانتیمتر تشکیل شده که در مساحتی بالغ بر 20 هکتار نصب شده است.

برق تولیدی این نیروگاه با یک خط اختصاصی بطول 3.5 کیلومتر به پست 63 کیلوولت جرقویه متصل شده و با عقد قراردادی 20 ساله، به سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری ایران (ساتبا) بصورت تضمینی فروخته می شود.

در ساخت حدود 30 درصد نیروگاه خورشیدی جرقویه، از توان و تولید داخلی استفاده شده و قرار است در طرح توسعه آن از ظرفیتهای داخلی بیشتری استفاده شود.

نیروگاه خورشیدی جرقویه با سیستمهای ردیابی خورشیدی بصورت تک مرحلهای ساخته شده است، یعنی صفحات خورشیدی این نیروگاه بصورت خودکار اشعه خورشید را ردیابی میکنند و بسوی خورشید تغییر جهت میدهند.

در کنار این نیروگاه، ساخت نیروگاه ۱۰ مگاواتی دیگری نیز در حال عقد قرارداد خرید تضمینی برق می باشد.

با توجه به آمار موجود از عملکرد این نیروگاه، ماهانه حدود 2 میلیون کیلووات ساعت برق تولید شده و از مصرف ماهانه حدود 420 هزار متر مکعب گاز، صرفه جویی شده است. بنابراین از تولید ماهانه حدود 134 تن گاز دی اکسید کربن، 5.7 تن گاز دی اکسید گوگرد و 5 تن NOX جلوگیری به عمل آمده است. آمار و ارقام فوق به خوبی لزوم احداث هر چه بیشتر نیروگاههای پاک را در ایران و به خصوص در منطقه اصفهان، نشان می دهد.

نیروگاههای خورشیدی احداث شده توسط شرکت برق منطقه ای اصفهان:

در سال 1394، یک نیروگاه 135 کیلوواتی در معاونت بهرهبرداری شرکت برق منطقهای اصفهان، به بهرهبرداری رسید. در ساخت این نیروگاه از پانلهای مونوکریستال، پلیکریستال و لایه نازک استفاده شده و برای انجام کارهای تحقیقاتی نیز مناسب است.