احداث نیروگاه خورشیدی (فتوولتائیک)

اهمیت امنیت انرژی و کنترل میزان آلودگی هوا و میزان گازهای گلخانه‌ای ازجمله اولویت‌هایی است که گسترش فنّاوری انرژی‌های نو را غیرقابل چشم پوشی می‌نمایاند لذا روند رو به رشد و توسعه سیستمهای فتوولتائیکی در جهان و اثرات آن بر ذخیره سازی و مقابله با افزایش تقاضای انرژی بشری مبدل خواهد گردید. امید است که در کشور ما نیز با توجه به پتانسیل انرژی خورشیدی در جهت تنوع بخشی به سبد انرژی و بسترسازی توسعه و ترویج انرژی های تجدیدپذیر برنامه‌های مدونی در نظر گرفته شود، تا ضمن بهره برداری از این منبع بی پایان تعریف روشنی از چشم انداز این فنّاوری را در ایران داشته باشیم.
کشور ایران علیرغم برخورداری از پتانسیل‌های بالا در منابع تجدیدپذیر، در زمینه به کارگیری ظرفیت‌های عملی تولید انرژی از این منابع، به طور نسبی از دنیا عقب تر است و ادامه این روند، موجب عمیق‌تر شدن شکاف با سایر کشورها می‌گردد. از این رو ضروری است راهبردها و برنامه‌های زیربنایی و اصولی برای استفاده هر چه بیشتر از این انرژی‌ها در کشور تدوین شود.
در چشم انداز سبد انرژی جهانی، نقش انرژی‌های تجدیدپذیر جهان روز به روز پر رنگ‌تر خواهد بود و این امر یکی از عواملی است که سبب می شود سبد انرژی جهانی، به سمت تنوع و استفاده بیش‌تر از منابع انرژی بومی حرکت کند. در این راستا، اتحادیه اروپا در ۲۳ ژانویه سال ۲۰۰۸ طرحی را به تصویب رساند که بر مبنای آن، سهم این انرژی‌ها در افق ۲۰۲۰ در سبد میانگین. کشورهای عضو این اتحادیه به ۲۰ درصد برسد منابع تأمین کننده انرژی را می‌توان در ۳ گروه عمده انرژی‌های فسیلی، انرژی هسته‌ای و انرژی‌های تجدیدپذیر (باد، خورشید، و …) طبقه بندی کرد. پایان یافتن سوخت‌های فسیلی در آینده، استفاده دو دسته دیگر را ضروری می‌کند. اما استفاده از منابع انرژی‌های تجدیدپذیر، نه آلودگی‌ها و تخریب‌های زیست محیطی انرژی‌های فسیلی و هسته‌ای را دارند و نه پایان پذیر و تمام شدنی هستند. پس ضروری است راهبردهایی برای استفاده بیشتر از این منابع تدوین شود.

معرفی نیروگاه خورشیدی

خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. طبق برآوردهای علمی در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.
قطر خورشید ۶۱۰ × ۳۹/۱ کیلومتر است و از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن – کربن – نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است.
میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.
زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید حدود از کل انرژی تابشی آن می‌باشد.
جالب است بدانید که سوختهای فسیلی ذخیره شده در اعماق زمین، انرژی‌های باد و آبشار و امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید می‌باشد.

تاریخچه نیروگاههای خورشیدی

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدان‌های محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.
ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.
با وجود به آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولد انرژی از راههای دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند.

کاربردهای انرژی خورشید

در عصر حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستم‌های مختلف و برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره‌گیری می‌شود که عبارت‌اند از:
۱- استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی.
۲- تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته بوسیله تجهیزاتی به نام فتوولتائیک.

استفاده از انرژی حرارتی خورشید
این بخش از کاربردهای انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی می‌باشد.

کاربردهای نیروگاهی

تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می‌شود این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:
* نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها آینه‌های سهموی ناودانی هستند
* نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه‌های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می‌شود. (دریافت کننده مرکزی)
* نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها بشقابی سهموی (دیش) می‌باشد

قبل از توضیح در خصوص نیروگاه خورشیدی بهتر است شرح مختصری از نحوه کارکرد نیروگاه‌های تولید الکتریسیته داده شود. بهتر است بدانیم در هر نیروگاهی اعم از نیروگاههای آبی، نیروگاه‌های بخاری و نیروگاههای گازی برای تولید برق از ژنراتورهای الکتریکی استفاده می‌شود که با چرخیدن این ژنراتورها برق تولید می‌شود. این ژنراتورهای الکتریکی انرژی دورانی خود را از دستگاهی بنام توربین تأمین می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان گفت که ژنراتورها انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. تأمین کننده انرژی جنبشی ژنراتورها، توربین‌ها هستند توربینها انواع مختلف دارند در نیروگاههای بخاری توربینهایی وجود دارند که بخار با فشار و دمای بسیار بالا وارد آنها شده و موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌گردد. در نیروگاه‌های آبی که روی سدها نصب می‌شوند انرژی پتانسیل موجود در آب موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌شود.
بدین ترتیب می‌توان گفت در نیروگاههای آبی انرژی پتانسیل آب به انرژی جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود، در نیروگاههای حرارتی بر اثر سوختن سوختهای فسیلی مانند مازوت، آب موجود در سیستم بسته نیروگاه داخل دیگ بخار (بویلر) به بخار تبدیل می‌شود و بدین ترتیب انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود در نیروگاههای گازی توربینهایی وجود دارد که بطور مستقیم بر اثر سوختن گاز به حرکت درآمده و ژنراتور را می‌گرداند و انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود. و اما در نیروگاههای حرارتی خورشیدی وظیفه اصلی بخش‌های خورشیدی تولید بخار مورد نیاز برای تغذیه توربینها است یا به عبارت دیگر می‌توان گفت که این نوع نیروگاهها شامل دو قسمت هستند:
* سیستم خورشیدی که پرتوهای خورشید را جذب کرده و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می‌نماید.
* سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاههای حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

نیروگاه‌های حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی

در این نیروگاهها، از منعکس کننده‌هایی که به صورت سهموی خطی می‌باشند جهت تمرکز پرتوهای خورشید در خط کانونی آنها استفاده می‌شود و گیرنده به صورت لوله‌ای در خط کانونی منعکس کننده‌ها قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتوهای خورشید گرم و داغ می‌گردد.
روغن داغ از مبدل حرارتی عبور کرده و آب را به بخار به مدارهای مرسوم در نیروگاههای حرارتی انتقال داده می‌شود تا به کمک توربین بخار و ژنراتور به توان الکتریکی تبدیل گردد.
برای بهره‌گیری بیشتر و افزایش بازدهی لوله دریافت کننده سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب بالایی دارد پوشش می‌دهند و همچنین در محیط اطراف آن لوله شیشه‌ای به صورت لفاف پوشیده می‌شود تا از تلفات گرمایی و افت تشعشعی جلوگیری گردد و نیز از لوله دریافت کننده محافظت بعمل آید.
ضمناً بین این دو لوله خلاء بوجود می‌آوردند برای آنکه پرتوهای تابشی خورشید در تمام طول روز به صورت مستقیم به لوله دریافت کننده برسد.
در این نیروگاهها یک سیستم ردیاب خورشید نیز وجود دارد که بوسیله آن آینه‌های شلجمی دائماً خورشید را دنبال می‌کنند و پرتوهای آن را روی لوله دریافت کننده متمرکز می‌نمایند.
تغییرات تابش خورشید در این نیروگاهها توسط منبع ذخیره و گرمکن سوخت فسیلی جبران می‌شوند. در چند کشور نظیر ایالات متحده آمریکا – اسپانیا – مصر – مکزیک – هند و مراکش از نیروگاه‌های سهموی خطی استفاده شده‌است که این نیروگاهها یا در مرحله ساخت و یا در مرحله بهره‌برداری قرار دارند. در ایران نیز تحقیقات و مطالعاتی در زمینه این نیروگاهها انجام شده و پروژه یک نیروگاه تحقیقاتی با ظرفیت ۳۵۰ کیلووات توسط سازمان انرژیهای نو ایران در شیراز در حال انجام می‌باشد و انتظار می‌رود تا پایان سال ۸۳ به بهره‌برداری برسد.
کلیه مراحل مطالعاتی، طراحی و ساخت این نیروگاه به طور کامل توسط مختصصین و مهندسان ایرانی انجام می‌پذیرد.
بدیهی است که با افزایش ظرفیت فنی و علمی که در اثر اجرای پروژه نیروگاه خورشیدی شیراز عابد محققین مجرب ایرانی می‌شود ایران در زمره محدود کشورهای سازنده نیروگاه‌های خورشید از نو ع متمرکز کننده‌های سهموی خطی قرار خواهند گرفت.

نیروگاه‌های حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی

در این نیروگاه‌ها پرتوهای خورشیدی توسط مزرعه‌ای متشکل از تعداد زیادی آینه منعکس کننده بنام هلیوستات بر روی یک دریافت کننده که در بالای برج نسبتاً بلندی استقرار یافته‌است متمرکز می‌گردد. در نتیجه روی محل تمرکز پرتوها انرژی گرمایی زیادی بدست می‌آید که این انرژی بوسیله سیال عامل که داخل دریافت کننده در حرکت است، جذب می‌شود و بوسیله مبدل حرارتی به سیستم آب و بخار مرسوم در نیروگاه‌های سنتی منتقل شده و بخار فوق گرم در فشار و دمای طراحی شده برای استفاده در توربین ژنراتور تولید می‌گردد.
این سیال عامل در مبدلهای حرارتی در کنار آب قرار گرفته و موجب تبدیل آن به بخار با فشار و حرارت بالا می‌گردد. در برخی از سیستم‌ها سیال عامل آب است و مستقیماً در داخل دریافت کننده به بخار تبدیل می‌شود.
برای استفاده دائمی از این نوع نیروگاه در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد مثلاً ساعات ابری یا شبها از سیستم‌های ذخیره کننده حرارت و یا احیاناً از تجهیزات پشتیبانی که ممکن است از سوخت فسیلی استفاده کنند جهت ایجاد بخار برای تولید برق کمک گرفته می‌شود.
مطالعات و تحقیقات در زمینه فناوری و سیستمهای این نیروگاه‌ها ادامه دارد و آزمایشگاهها و مؤسسات متعددی در سراسر دنیا در این زمینه فعالیت می‌کنند.

مطالعات ساخت اولین نیروگاه خورشیدی ایران از نوع دریافت کننده مرکزی توسط سازمان انرژیهای نو ایران و با کمک شرکتهای مشاور و سازنده داخلی با ظرفیت یک مگاوات و سیال عامل آب و بخار در طالقان جریان دارد. کلیه مطالعات اولیه و پتانسیل سنجی و طراحی نیروگاه به انجام رسیده و یک نمونه هلیوستات نیز ساخته شده‌است.

نیروگاه‌های حرارتی از نوع بشقابی

در این نیروگاهها از منعکس کننده‌هایی که به صورت شلجمی بشقابی می‌باشد جهت تمرکز نقطه‌ای پرتوهای خورشیدی استفاده می‌گردد و گیرنده‌هایی که در کانون شلجمی قرار می‌گیرند به کمک سیال جاری در آن انرژی گرمایی را جذب نموده و به کمک یک ماشین حرارتی و ژنراتور آن را به نوع مکانیکی و الکتریکی تبدیل می‌نماید.

دودکش‌های خورشیدی

روش دیگر برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشید استفاده از برج نیرو یا دودکش‌های خورشیدی می‌باشد در این سیستم از خاصیت دودکش‌ها استفاده می‌شود به این صورت که با استفاده از یک برج بلند به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیادی گرم خانه‌های خورشیدی که در اطراف آن است هوای گرمی که بوسیله انرژی خورشیدی در یک گرمخانه تولید می‌شود و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گلخانه‌ها قرار دارد، هدایت می‌شود.
این هوای گرم بعلت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود کرده و با عث چرخیدن پروانه و ژنراتوری که در پایین برج نصب شده‌است می‌گردد و بوسیله این ژنراتور برق تولید می‌شود هم اکنون یک نمونه از این سیستم در ۱۶۰ کیلومتری جنوب مادرید احداث گردیده که ارتفاع برج آن به ۲۰۰ متر می‌رسد.

مزایای نیروگاه خورشیدی

نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند امید است در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاه‌های فسیلی و اتمی دارند به خصوص اینکه سازگار با محیط زیست می‌باشند، مشکل برق بخصوص در دوران انجام ذخائر نفت و گاز را حل نمایند. تأسیس و بکارگیری نیروگاه‌های خورشیدی آینده‌ای پر ثمر و زمینه‌ای گسترده را برای کمک به خودکفایی و قطع وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد. اکنون شایسته‌است که به ذکر چند مورد از مزایای این نیروگاه‌ها بپردازیم.

الف) تولید برق بدون مصرف سوخت
نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به سوخت ندارند و برخلاف نیروگاه‌های فسیلی که قیمت برق تولیدی آنها تابع قیمت نفت بوده و همیشه در حال تغییر می‌باشد. در نیروگاه‌های خورشیدی این نوسان وجود نداشته و می‌توان بهای برق مصرفی را برای مدت طولانی ثابت نگهداشت.

ب) عدم احتیاج به آب زیاد
نیروگاه‌های خورشیدی بخصوص دودکشهای خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت می‌باشند. نیروگاه‌های حرارتی سنتی هنگام فعالیت نیاز به آب مصرفی زیادی دارند.

پ) عدم آلودگی محیط زیست
نیروگاه‌های خورشیدی ضمن تولید برق هیچگونه آلودگی در هوا نداشته و مواد سمّی و مضر تولید نمی‌کنند در صورتی که نیروگاه‌های فسیلی هوا و محیط اطراف خود را با مصرف نفت – گاز و یا ذغال سنگ آلوده کرده و نیروگاه‌های اتمی با تولید زباله‌های هسته‌ای خود که بسیار خطرناک و رادیواکتیو هستند محیط زندگی را آلوده و مشکلات عظیمی را برای ساکنین کره زمین بوجود می‌آورند.

ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای
نیروگاه‌های خورشیدی می‌توانند با تولید برق به شبکه سراسری برق نیرو برسانند و در عین امکان تأمین شبکه‌های کوچک ناحیه‌ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی جهت انتقال برق ندارند و نیاز به هزینه زیاد احداث شبکه‌های انتقال نمی‌باشد.

ث) استهلاک کم و عمر زیاد
نیروگاه‌های خورشیدی بدلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می‌باشند در حالی که عمر نیروگاه‌های فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده‌است.
ج) عدم احتیاج به متخصص
نیروگاه‌های خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارند و می‌توان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، در صورتی که در نیروگاه‌های اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاهها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.

آشنایی سیستمهای فتوولتائیک

سیستم‌های فتوولتائیک به سلولهای خورشیدی و PV نیز معروف می‌باشند، این سیستمها نور خورشید را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می‌نمایند. نوع مدرن سلول خورشیدی در سال ۱۹۵۴ در آزمایشگاه تلفن بل اختراع گردید. امروزه رشد فناوری PV یکی از سریعترین رشدها را در تجدیدپذیرها داراست و انتظار می‌رود که نقش مهمی را در آینده تولید برق در جهان داشته باشد. اجزای سیستمهای فتوولتائیک عبارتند از: تعدادی سلول فتوولتائیک برای تشکیل یک ماژول PV، تعدادی قطعات کمکی (به عنوان مثال برای تعادل سیستم Balance of System BOS) شامل اینورتر، شارژ کنترلر و غیره.
تولید انرژی الکتریکی از انرژی تابشی خورشید در تمامی انواع سلولهای خورشیدی بر پایه اثر فتوولتاییک (PV) می‌باشد که به طور خلاصه، از تحریک الکترونهای لایه ظرفیت یک نیمه‌هادی توسط فوتونهای نور و انتقال آنها از لایه ظرفیت به لایه هدایت انجام می‌پذیرد.

انواع سلولهای خورشیدی

انواع بسیار متنوعی از سلولهای خورشیدی به صورت تجاری یا در مراحل آزمایشگاهی وجود دارد که آنها را به شرح زیر می‌توان دسته‌بندی کرد:
۱- مونوکریستالی (Mono-Crystalline)
۲- پلی کریستالی (Poly-Crystalline)
۳- فیلم نازک (Thin Film)
۴- پلیمری یا ارگانیک (Polymeric/Organic)

شکل زیر وضعیت کارایی و عملکرد انواع مختلف سلول خورشیدی را نمایش می‌دهد. با توضیحات ارائه شده برای هر کدام از پنل ها درک صحیح‌تری از این نمودار خواهید داشت.

۱ – سلول‌های مونوکریستالی (Mono-Crystalline):
جنس تمامی سلولهای خورشیدی رایج در سطح تولید تجاری، سیلیکون می‌باشد که برای افزایش کارایی و بازدهی، مواد دیگری از طریق فرآیند تغلیظ (Doping) بدان افزوده می‌گردد.
فرآیند تولید سلولهای مونو به این صورت می‌باشد که یک دانه (Seed) اولیه کوچک سیلیکون طی یک فرآیند کند و تدریجی به یک شمش (Ingot) بزرگ تا طول ۲ متر و وزن صدها کیلوگرم رشد داده می‌شود.
سپس این شمش به شکل ویفرهای بسیار نازک سیلیکون با ضخامت چند صد میکرون به شکلهای مختلف (عموماً هشت ضلعی یا مربع) برش داده می‌شود و شکل آشنای سلولهای مونو را تشکیل می‌دهد.
یک پنل سولار مونو به این صورت ساخته می‌شود که ابتدا سلولها به صورت ماتریسی از سلولهای سری (برای افزایش ولتاژ) و موازی (برای افزایش جریان) به هم متصل می‌شوند. سپس داخل یک قاب فلزی مستحکم نصب گردیده و یک پوشش شیشه‌ای شفاف و ضخیم برای حفاظت در برابر ضربات فیزیکی روی سلولها نصب می‌شود و خروجی الکتریکال پنل توسط دو کابل با کانکتور قفل‌دار به بیرون هدایت می‌گردد. اصلی‌ترین ویژگی یک پنل توان ماکزیمم آن و سپس ولتاژ و جریان در بار ماکزیمم می‌باشد.
سلول‌های مونو دارای بالاترین بازده و همچنین بیشترین قیمت بین سایر انواع می‌باشند.
بازده این نوع سلولها در انواع خاص در رده کاربری نظامی تا %۲۵ نیز می‌رسد. اما انواع رایج در بازار ایران دارای بازدهی بین %۱۶ تا %۲۰ می‌باشند. (تکنولوژی فعلی سال ۲۰۱۵)

۲- سلول‌های پلی کریستالی (Poly-Crystalline):
بر خلاف سلولهای مونوکریستال که از یک شمش با ساختار کریستالی یکنواخت برش می‌خورند، سلول‌های پلی‌کریستال از برش شمشهایی که دارای ساختار غیر یکنواخت هستند بدست می‌آیند. برای تولید این نوع سلولها، سیلیکون مذاب به جای شکل گیری دور یک Seed اولیه به صورت یکپارچه، درون یک قالب طی یک فرآیند متالورژی ساده‌تر و سریعتر به شکل نواحی به شکل کاملاً مشخص (Grain) شکل گرفته و سپس به شکل ویفرهای سیلیکونی برش می‌خورد. ظاهر پوسته‌پوسته یا فلس (Flake) مانند این نوع سلولها نیز به سبب همین فرآیند خاص تولید می‌باشد.
این فرآیند کم‌هزینه‌تر و سریعتر سبب ارزانتر بودن این نوع سلولها و در مقابل، پایین‌تر بودن راندمان آنها به نسبت سلولهای مونو می‌باشد.
ساختار پنلهای پلی‌کریستال نیز دقیقاً مانند پنلهای مونو می‌باشد که شامل ماتریسی از سلولها درون یک قاب فلزی و دارای یک پوشش شیشه‌ای است.
راندمان سلولهای پلی‌کریستال تجاری بین %۱۲ تا %۱۶ و در مراحل آزمایشگاهی و تحقیقاتی حدود %۱۹ می‌باشد. (تکنولوژی فعلی سال ۲۰۱۵)
هر دو نوع سلول فوق، نسل اول سلولهای خورشیدی را که بر پایه ویفر سیلیکون هستند، تشکیل می‌دهند که امروزه بیش از %۹۰ بازار سلولهای خورشیدی را در اختیار دارند.
مزایا:
بازده خوب، پایداری خوب، استحکام فیزیکی خوب، عدم کاهش بازده در کوتاه مدت
معایب:
وزن زیاد، ضخامت زیاد، انعطاف‌ناپذیری، فرآیند تولید بسیار پرهزینه به دلیل نیاز به انرژی فراوان در فرآیند تولید

۳- سلول‌های خورشیدی فیلم نازک (“Thin Film Solar Cell “TFSC):
این نوع سلولهای خورشیدی، نسل دوم سلولها را تشکیل می‌دهند که تکنولوژی ساخت آنها به چهار گروه زیر تقسیم می‌شود:
۱) سیلیکون آمورف (a-Si)
۲) تلورید کادمیوم/سولفید کادمیوم (CdTe/CdS)
۳) سلنید گالیوم اینیدیوم مس (CIGS)
۴) ارسنید گالیوم (GaAs)
فرآیند کلی تولید این نوع سلولها به صورت رسوب یا نشست (Deposition) یک لایه یا فیلم بسیار نازک از مواد فتوولتاییک با ضخامت چند نانومتر تا چند میکرون روی بستر (Substrate) با ضخامت کم از جنس شیشه، پلاستیک یا فلز می‌باشد.
بازده این نوع سلولها در سطح تولید تجاری بین %۱۰ تا %۱۵ می‌باشد. اما بازده سلولهای بسیار گرانقیمت GaAs حدود %۳۰ می‌باشد که به دلیل سبکی و بازده خوب، برای ساخت پنلهای خورشیدی فضاپیماها و ماهواره‌ها استفاده می‌شود که وزن و راندمان، فاکتورهای مهمتری از هزینه برایشان محسوب می‌گردد.
انعطاف‌پذیری و شفافیت نسبی سلولهای فیلم نازک، کاربردهایی مانند نصب در نمای ساختمان یا استفاده در نماهای شیشه‌ای مات را ممکن ساخته است. همچنین، این نوع سلولها برای رسیدن به توان نامی نیازی به قرارگیری در معرض تابش مستقیم خورشید ندارند و بنابراین برای استفاده در فضاهای سرپوشیده مانند تغذیه ماشین‌حسابهای رومیزی نیز مناسب می‌باشند.
مزایا:
انعطاف‌پذیری، وزن کم، امکان تولید به صورت نیمه شفاف، فرآیند تولید کم هزینه‌تر، عدم نیاز به تابش مستقیم خورشید
معایب:
بازده و پایداری کمتر نسبت به سلولهای نسل اول، وابستگی به فلزات سنگین مضر برای محیط زیست (مانند کادمیوم Cadmium) یا عناصر کمیاب (مانند تلوریوم Tellurium)
۴- سلول‌های خورشیدی پلیمری یا ارگانیک (Polymerc/Organic Solar Cells):
به طور کلی، تمام انواع این نوع از سلولهای خورشیدی از حل کردن پلیمرها در حلالهای ارگانیک و قراردادن آن‌ها روی بستر (Substrate) از جنس شیشه یا پلاستیک نوع پت (PET: Poly-Ethylene Terephthalate) توسط تکنیکهای مختلف چاپ یا پوشش می‌باشد.
همانطور که در شکل پایین دیده می‌شود، ساختار سلولهای پلیمری از لایه‌های زیر تشکیل شده است:

۱- لایه فعال (Active Layer):
همانطور که در بخش «اثر فتوولتاییک (PV)» به تفصیل توضیح داده شد، اصول کارکرد تمامی انواع سلولهای خورشیدی بر پایه تبدیل انرژی فوتونهای نور برای ایجاد زوج الکترون-حفره یا همان Exciton انجام می‌پذیرد که این عمل در همین لایه انجام می‌گردد.
۲- لایه‌های انتقال (ETL)Electron Transport Layer و (HTL) Hole Transport Layer:
وظیفه اصلی این لایه‌ها، ایجاد مسیری برای جلوگیری از پدیده بازترکیب (Recombination) زودهنگام الکترونهای جداشده از حفره‌ها می‌باشد که این پدیده یکی از دلایل کاهنده بازده سلولهای خورشیدی است.
۳- الکترودهای مثبت و منفی:
این الکترودها، ترمینال‌های الکتریکی سلول برای عبور جریان به سمت مدار خارجی می‌باشند.
انواع چیدمان سلولهای پلیمری به صورت نرمال و معکوس (Inverted) می‌باشد. در نوع نرمال، نور پس از عبور از بستر شفاف شیشه‌ای یا پلاستیکی و الکترود مثبت شفاف و لایه انتقال حفره شفاف (HTL) به لایه فعال می‌رسد (مانند شکل پایین). اما در چیدمان معکوس، نور پس از عبور از بستر شیشه‌ای یا پلاستیکی شفاف و الکترود منفی شفاف و لایه انتقال الکترون شفاف (ETL) به لایه فعال می‌رسد.
لایه فعال نیز از دو بخش «دهنده» (Donor) و «پذیرنده» (Acceptor) تشکیل شده است که که وظیفه آن، شکستن پیوند الکترون-حفره (Exciton Bond) و هدایت الکترون به سمت پذیرنده و حفره به سمت دهنده می‌باشد. برای جلوگیری از بازترکیب زوج الکترون-حفره که به سرعت انجام می‌پذیرد، فاصله دهنده و پذیرنده می‌بایست کمتر از ۱۰ نانومتر باشد.
چون در هر لایه فعال بسته به جنس ماده سازنده، فقط طول موجی خاصی از نور خورشید سبب تحریک الکترونها و ایجاد زوج الکترون-حفره می‌گردد و بقیه طیف طول موج به صورت گرما تلف می‌گردد، جهت افزایش بازده از ساختار متوالی (Tandem) دارای چند لایه فعال استفاده می‌گردد که تحریک الکترون و ایجاد Exciton در هر لایه توسط فوتونهای با طول موج متفاوت انجام شده و به زبان ساده، استفاده بیشتری از میزان ثابت نور ورودی به سلول جهت استخراج انرژی الکتریکی انجام می‌گردد.
بازده این نوع سلولها در مراحل تجاری بین %۶ تا %۱۲ و در مراحل آزمایشگاهی تا %۱۵ می‌باشد. (تکنولوژی فعلی سال ۲۰۱۵)
مزایا:
سبک، شفاف، انعطاف‌پذیر، هزینه مواد اولیه پایین، هزینه تولید پایین، قابلیت چاپ با رنگها و طرحهای متنوع با استفاده از تکنیکهای متداول مانند چاپ رولی (Roll-to-Roll)
معایب:
بازده پایین، پایداری پایین، کاهش بازده به مرور زمان

تاریخچه پنل خورشیدی در ایران

جرقه‌های ابتدایی پیدایش پنل‌های خورشیدی در اواخر دهه ۶۰ شمسی در ایران زده شد؛ اما رسماً آغاز آن دهه ۷۰ بود. ابتدا، استفاده از تکنولوژی کشورهای صاحبب صنعت -نظیر آلمان- در دستور کار قرار گرفت و آرام آرام گسترش یافت و بنا بر ادعای شرکت‌های تولیدکننده، این روند در اواسط دهه ۸۰ منجر به تولید این فناوری در ایران شد. اما سازماندهی و پیشبرد این اهداف- با تصویب هیأت وزیران- در سال ۸۴ به سازمان انرژی‌های نو ایران محول شد که با هدف توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر شروع به کار کرد. احداث نخستین سایت بهره‌برداری انرژی خورشیدی به سال ۸۷ برمی‌گردد که در آن از تکنولوژی نسل اول آینه‌های کلکتور با ظرفیت اسمی ۲۵۰ کیلووات استفاده شده است؛ اما در حال حاضر جدیدترین تکنولوژی استفاده شده در کشور، مربوط به نیروگاه خورشیدی الهیه در مشهد است که از پنل‌های فتوولتاییک نسل دوم استفاده می‌کند.
این که چه میزان از ابزار و ادوات پنل‌های خورشیدی در داخل تولید می‌شود یا از دیگر کشورها وارد می‌شود به درستی مشخص نیست اما سخت‌افزار پنل‌های خورشیدی عموماً وارداتی هستند و در بهترین حالت در کشور مونتاژ می‌شوند.

وضعیت جهانی استفاده از انرژی خورشیدی

سرمایه گذاری جدید جهانی در انرژی‌های تجدید پذیر توسط کلاس دارایی، ۲۰۰۴-۲۰۱۵، $ bn. رشد سالانه در بالای نمودار نشان داده شده است.
منبع: بلومبرگ انرژی جدید انرژی / UNEP ترویج جهانی سرمایه گذاری انرژی تجدید پذیر ۲۰۱۶.

انتظار افزایش ۱۵۰ درصدى تولید برق از سلول‌هاى خورشیدى در فاصله ٢٠١۵ تا ٢٠٢٠

نیروگاه‌های خورشیدی بزرگترین کارفرمای انرژی تجدیدپذیر با ۲.۸ میلیون شغل در سراسر جهان هستند (سال ۲۰۱۵)، که ۱۱ درصد افزایش از تعداد دفعات قبلی است.

هزینه‌ها و قیمت‌های پنل خورشیدی در جهان از سال ۱۹۷۵ تا ۲۰۱۶

قیمت یک پنل خورشیدی در سال ۱۹۷۵ ~ ۲۲۷ برابر بیشتر از امروز است – ۱۰۱.۵ دلار در هر وات در سال ۱۹۷۵ و ۰.۴۴۷ دلار در هر وات در سال ۲۰۱۶.

قیمت پانل خورشیدی امروز حدود ۳۰٪ کمتر در مقایسه با سال ۲۰۱۰ است – ۰.۴۴۷ دلار در هر وات در سال ۲۰۱۶ در برابر ۱.۵۰ دلار در هر وات در سال ۲۰۱۷. این تخفیف ۷۰٪ است!

برندهای پنل های خورشیدی در دسترس در ایران

در لیست زیر عناوین شرکت‌هایی که دسترسی بهتری برای تأمین و خرید تجهیزات نیروگاه خورشیدی در حال حاضر در ایران امکانپذیر است آمده است:
نمونه‌های وارداتی:
Linuo, DAH Solar, Solar world, JA solar, sun teck, yingli, Trina solar, SMA, Goodwe, sharp, siemens

انواع استراکچر نیروگاهی پنل های خورشیدی

استراکچر ثابت
استراکچر تک محوره
استراکچر دو محوره

تجهیزات طرح نیروگاه خورشیدی و میزان زمین مورد نیاز

انواع فونداسیون نیروگاهی پنل های خورشیدی
فونداسیون بتنی
شمع و کوبش
اسکرو

هزینه‌های راه اندازی نیروگاه خورشیدی در ایران

هزینه احداث یک واحد تولیدی بسته به وسعت مجموعه به ازای هر کیلووات ساعت ظرفیت حدود ۲ تا ۵ هزار دلار تمام می‌شود. طول مدت بازگشت سرمایه نیز حدود دوو تا پنج سال برآورد می‌شود. علاوه بر این نیروگاه‌های خورشیدی نیازمند زمین وسیعی هستند که خود مستلزم هزینه است.
هزینه احداث پنل‌های خورشیدی در طول ۱۰ سال اخیر، یک پنجم کاهش یافته است. در حال حاضر هیچ منبع انرژی دیگری را نمی‌توان یافت که چنین توسعه‌ای را تجربهه کرده باشد. همچنین پیش‌بینی می‌شود با ورود نسخه‌های تجاری کم‌هزینه جدید، راه‌اندازی این پنل‌ها تا پایان سال ۲۰۱۶ کاهش قیمتی بیش از ۳۰ درصد را تجربه کند. هم‌اکنون بسیاری از کشورها از مصر گرفته تا کشورهای اروپایی و ایالات متحده سرمایه‌گذاری کلانی را در ساخت و توسعه این عرصه انجام داده و می‌دهند و البته ما در ایران کمی در این زمینه عقب‌تر هستیم.

طرح احداث نیروگاه خورشیدی

سیستم‌های خورشیدی عموماً دارای مکانیزمی خودکار هستند؛ اماتکنسین‌های برق و الکترونیک و همچنین تعدادی نیرو برای غبارروبی پنل‌ها (چنانچه سیستم موردنظرر به‌صورت پیش‌فرض از چنین سیستمی برخوردار نباشد) مورد نیاز است. دیگر موضوعی که شاید دغدغه سرمایه‌گذاران باشد، اخذ مجوزهای لازم است. مجوزهای لازم برای احداث یک نیروگاه خورشیدی شامل محیط‌زیست و پروانه ساخت از وزارت نیرو است. پیش از صدور مجوز، سازمان مربوطه موظف است مطالعات امکان‌سنجی نظیر پتانسیل مناسب سایت جهت تأمین انرژی، شناسایی تکنولوژی مناسب با شرایط سایت، عدم وجود موانع در جهت ساخت و احداث و… را علاوه بر مطالعات زیست‌محیطی انجام دهد و گاهی تا یک‌سال هم به طول می‌انجامد.
مطابق ماده ۱۳۹ برنامه پنجم توسعه، دولت موظف است زمینه تولید تا ۵ هزار مگاوات انرژی بادی و خورشیدی در طول برنامه متناسب با تحقق تولید را فراهم سازد وو این نوید حمایت از تولیدکنندگان بخش‌خصوصی توسط دولت را می‌دهد، اگرچه ممکن است سازوکارهای برگزیده، گاهی دارای نواقصی هم باشد؛ اما این در حالی است که هم‌اکنون تولید برق خورشیدی حدود ۷ تا ۱۲ سنت به ازای هر کیلووات ساعت هزینه دارد و فروش آن معادل ۱۵ سنت است، این سود آوری ۲۵ تا ۱۱۰ درصدی سرمایه‌گذاری در این عرصه را از توجیه مطلوبی برخوردار می‌کند.
عمر متوسط پنل‌های خورشیدی بیش از ۲۵ سال است و این موضوع بازگشت سرمایه را تا حد زیادی تضمین خواهد کرد. با توجه به رکود حاضر در ساختار اقتصادیی کشور، کمتر سرمایه‌گذاری توان سوددهی بلندمدت تا این حد را دارد. همچنین قسمت عمده کشورمان از مناطق کویری تشکیل شده که تاکنون در تولید ملی سهمی نداشته‌اند. با اتصال شبکه‌های خورشیدی احداث شده در مناطق کویری می‌توان از گوشه گوشه کشور برای افزایش درآمد و کمک به توسعه و پیشرفت آن بهره برد.
بد نیست بدانیم بنابر استاندارد بین‌المللی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳٫۵ کیلووات ساعت در مترمربع (۳۵۰۰ وات ساعت) باشد، استفاده ازز مدل‌های انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سامانه‌های فتوولتاییک اقتصادی و مقرون به‌صرفه است. کارشناسان معتقدند ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال می‌تواند از بهترین کشورهای دنیا در زمینه تولید انرژی خورشیدی باشد که این خود نویدی است برای سرمایه‌گذارانی که در تردید بازگشت سود و سرمایه‌شان هستند. در این مبحث محاسبات سرمایه گذاری دو نیروگاه با توان ۲۰ کیلووات، ۱ مگاوات و ۱۰ مگاوات مورد بررسی قرار می‌گیرد.

شاخص‌های کلیدی نیروگاه خورشیدی ۲۰ کیلوواتی:
ظرفیت تولید ۲۰ کیلووات، معادل مصرف ۴ واحد مسکونی
استفاده از ۲۰۰ متر مربع فضا در بام ساختمان ۶ سازه خورشیدی با ابعاد ۳ * ۵ متر
کمک به محیط زیست شهری و نماد ساختمان سبز کاهش آلودگی معادل ۱۰۰ خودرو
بارگذاری ناچیز روی بام ساختمان ۲۰ کیلوگرم بر مترمربع
هزینه اولیه حدود ۱۲۰ میلیون تومان
هزینه بهره برداری ناچیز (تمیز کردن پانلها هر ۳ ماه یکبار)
درآمد فروش برق: سالانه ۳۴ میلیون تومان
قابلیت اطمینان بالاتر در تأمین برق ساختمان هنگام قطع برق

شاخص‌های کلیدی و میزان سرمایه گذاری احداث نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگاواتی:
استفاده از ۲۰ هکتار فضا در اراضی ملی
حدود ۳۰۰۰ سازه خورشیدی با ابعاد ۳ * ۵ متر
کمک به محیط زیست و کاهش آلودگی معادل ۵۰, ۰۰۰ خودرو
اشتغال زایی ۳۰ نفر در زمان احداث و ۴ نفر در زمان بهره برداری
هزینه اولیه حدود ۸۰ میلیارد تومان
هزینه‌های پرسنلی و بهره برداری سالانه حدود ۱۲۰ میلیون تومان
درآمد فروش برق: ماهانه ۹۹۰ میلیون تومان (سالانه ۱۱٫۸۸ میلیارد تومان)
درآمد فروش حق انتشار: سالانه ۱۷۰ میلیون تومان

برای روشن شدن ابعاد اقتصادی این مسئله بهتر است که در ابتدا به تحولات بین المللی این حوزه اشاره شود و خوانندگان ارزش اقتصادی اعداد و ارقام را بهتر درک نموده و دلایل علاقمندی زیاد بخش خصوصی خارجی را به احداث نیروگاه خورشیدی ( فتوولتائیک – برق خورشیدی ) دریابند.
از سال ۱۹۷۷ که اولین سلولهای فتوولتائیک ( برق خورشیدی ) پا به عرصه انرژیهای تجدید پذیر گذاشت تا به امروز بهای سولار پنل ها ۲۵۰ برابر کاهش داشته است. رشد تکنولوژیک و کاهش بهای این محصول در طی دهه ۸۰ و ۹۰ میلادی به طرز محسوسی اتفاق افتاد به صورتی که در طی این دو دهه بهای سلولهای فتوولتائیک ۱۴ برابر کاهش داشت و از قیمت حدود ۷۰ دلار بر هر وات به ۵ دلار در وات در اوایل سال ۲۰۰۰ رسید.
پس از آن و با افزایش پرداخت یارانه انرژیهای تجدید پذیر به تولید کنندگان انرژی از خورشید (نیروگاه خورشیدی – برق خورشیدی ) ، این تولید بتدریج جنبه تجاری پیدا کرد و تا سال ۲۰۰۹ به ۳ دلار بر وات کاهش پیدا نمود.
ولی اتفاق عجیب پس از سال ۲۰۰۹ و روی کار آمدن اقای اباما در آمریکا و رشد روز افزون تکنولوژیک این محصول در چین اتفاق افتاد به شکلی که در طی ۶ سال گذشته قیمت سلول های فتوولتائیک ( برق خورشیدی ) ۱۰ برابر کاهش داشته است و از ۳ دلار در هر وات به ۰.۳ دلار (حدود ۱۰۰۰ تومان) در هر وات پنل فتوولتائیک رسیده است.تغییر قیمت سلولهای فتو ولتائیک
با توجه به اعداد عجیب و غریب فوق و کاهش روزافزون بهای سلولهای فتوولتائیک (برق خورشیدی ) ، عجیب نیست که فقط در سال ۲۰۱۵ نزدیک به ۲۷۰ میلیارد دلار نیروگاه خورشیدی ( فتوولتائیک ) جدید در دنیا ساخته شده است و این موج همچنان در سال میلادی ۲۰۱۶ نیز ادامه پیدا کرده است.
حال لازم است به اعداد و ارقام در داخل کشور خودمان اشاره کنیم. در حال حاضر و با مصوبه جدید، وزارت نیرو متعهد شده است که قیمت خرید برق خورشیدی را بصورت تضمینی و قرارداد ۲۰ ساله به قیمت بین ۵۶۰ تا ۹۷۷ تومان و متناسب با ظرفیت نیروگاه خورشیدی ( فتوولتائیک )خریداری نماید. (جدول زیر قیمت خرید برق خورشیدی را نشان می دهد)

تعرفه خرید تضمینی برق خورشیدی
خوب حالا فرض کنیم که ما در پشت بام خانه امان با فضای حدود ۲۰۰ متر مربع یک سایبان برای استراحت ساخته و روی آن یک نیروگاه کوچک برق خورشیدی ( فتوولتائیک ) ۱۰ کیلو واتی احداث نماییم. هزینه احداث هر کیلو وات نیروگاه را با هزینه خرید پنل خورشیدی ، پایه ها ، اینورتر ، تجهیزات اتصال به شبکه ، کنتور دو طرفه را اگر حساب کنیم حدود ۷۰ میلیون تومان بالغ می گردد.
با توجه به ظریب ظرفیت نیروگاه خورشیدی ( فتوولتائیک – برق خورشیدی ) در اقلیم تهران و با توجه به انرژی تابشی بین ۳.۵ تا ۷ کیلو وات ساعت بر متر مربع ، درآمد حاصل از این سرمایه گذاری برق خورشیدی سالانه بالغ بر ۲۱ میلیون تومان میشود .
با توجه به حجم سرمایه گذاری اولیه و بدون لحاظ نمودن نرخ تورم و بهره و با یک حساب سرانگشتی این سرمایه گذاری پس از حدود ۳.۵ سال بازمیگردد و با فرض خرابی احتمالی اینورتر پس از سال پنجم و برخی تعمیرات جزئی و با توجه به عمر بالای پنل خورشیدی سود قابل ملاحظه ای را نصیب سرمایه گذار خواهد کرد.
برای سرمایه گذاران بزرگ این عرصه نیز با توجه به اینکه در نیروگاه خورشیدی بزرگ ( فتوولتائیک ) هزینه احداث هر کیلو وات نیروگاه نسبت به نیروگاههای کوچک بسیار کمتر می باشد ، مزیت اقتصادی آن با وجود خرید ارزانتر ، همچنان جذاب و پر سود می باشد.

راندمان سامانه فتوولتائیک (با طراحی بهینه و شستشوی مداوم) = ۹۱% (تقریبی)
میزان تولید سامانه یک کیلوواتی خورشیدی در سال:
۱kw*2147*0.91= 1950kwh
نرخ سود سالیانه برای قیمت نیروگاههای زیر%۲۰=۱MW
نرخ سود سالیانه برای قیمت نیروگاههای بالای %۶=۱MW
تضمین خرید تا ۱۰ سال با قیمت مصوبه
تضمین خرید ۲۰ ساله (بعد از ۱۰ سال با ۷۰% قیمت مصوبه)
در نظر گرفتن تعدیل با توجه به تبصره (۳) ماده (۳) مصوبه شورای اقتصاد

براساس بند (۲) مصوبه جدید وزیرمحترم نیرو به شماره ۱۴۰۰/۱۵۲۲۴/۲۰/۱۰۰ مورخ ۱۴۰۰/۰۲/۲۵، انعقاد قرارداد خرید تضمینی برق از ظرفیت‌های تولید برق تجدیدپذیر با ظرفیت منصوبه تا حداکثر ۱۰ مگاوات، با نرخ معادل ۱.۴۰ نرخ‌های موضوع مصوبه شماره ۹۸/۳۳۵۶۰/۲۰/۱۰۰ مورخ ۱۳۹۸/۰۷/۲۰ و رعایت شرایط بند(۲) بلامانع می‌باشد.
مطابق آخرین مصوبه ابلاغی وزیرمحترم نیرو، درصورتی‌که ظرفیت نیروگاه کمتر از ده (۱۰) مگاوات باشد، ساتبا مجاز به انعقاد قرارداد خرید تضمینی برق براساس ارقام جداول زیر می‌باشد.

به منظور رفع مشکلات زیست محیطی در استان‌های ساحلی و کلان‌شهرها، نرخ پایه خرید تضمینی برق از فن‌آوری-های زیست توده (ردیف ۱ جدول فوق) دو برابر تعیین می‌گردد.

براساس تبصره(۲) بند ۲-۱ مصوبه وزیرمحترم نیرو به شماره ۱۴۰۰/۱۵۲۲۴/۲۰/۱۰۰ مورخ ۱۴۰۰/۰۲/۲۵، پله مربوط به مولدهای خورشیدی با ظرفیت ۱۰۰ کیلووات و کمتر به ۲۰۰ کیلووات و کمتر تغییر می‌یابد.
بعلاوه، مطابق همین بند، حداکثر پرداخت نقدی صورتحساب ها در هر دوره، متناسب با بودجه‌های تخصیصی ساتبا می‌باشد. بدیهی است تسویه مانده طلب فروشنده برق تجدیدپذیر توسط وزارت نیرو (ساتبا) بصورت نقدی مشروط به دریافت مابه التفاوت قیمت تکلیفی و تمام شده از دولت و یا حصول منابع تخصیصی دیگر خواهد بود. در عین حال، کما فی السابق مانده پرداخت نشده مطالبات با ثبت در سامانه مدیریت اطلاعات بدهی‌ها و مطالبات دولت (سماد)، جزو مطالبات بخش خصوصی از دولت و قابل وصول بروش های متداول از جمله تهاتر بدهی با دولت، حواله سوخت صرفه جویی شده، اوراق مالی، اسناد خزانه و … می باشد.
از دیگر موارد مهم این مصوبه بند ۲-۳- است، مطابق این بند، مبلغ تعرفه برای کلیه نیروگاه‌های موضوع این مصوبه بجز نیروگاه‌های بادی، مشمول اعمال ضریب سه پله کاهش نرخ خرید (پس از اعمال کلیه ضرایب) در ابتدای سال‌های هشتم، دوازدهم و شانزدهم می‌باشند. این ضریب برابر ۶۰ درصد می‌باشد. در خصوص نیروگاه‌های بادی مطابق مصوبات قبلی عمل خواهد گردید.
شایان ذکر است ساتبا برای تشویق متقاضیان احداث نیروگاه با ظرفیت بالای ۱۰ مگاوات،کما فی السابق به صورت دوره ای نسبت به برگزاری مناقصه بر اساس سقف جدید اعلامی در مصوبه فوق‌الذکر اقدام می‌نماید.

هزینه‌های راه اندازی سامانه خورشیدی زیر ۲۰ کیلووات
بهای یک کیلووات تولید انرژی = ۹۷۷۰ ریال
میزان درآمد حاصل از یک کیلووات سامانه خورشیدی در سال = ۱۹۵۰*۹۷۷۰ = ۱۹۰۵۱۵۰۰ ریال
میزان درآمد حاصل از ۱۰ KW سامانه خورشیدی در سال = ۱۹۰۵۱۵۰۰۰ ریال
میزان درآمد حاصل از ۲۰ KW سامانه خورشیدی در سال = ۳۸۱۰۳۰۰۰۰ ریال
قیمت نصب و تأمین سامانه ۱۰ کیلووات = ۱۲۰۰ میلیون ریال
قیمت نصب و تأمین سامانه ۲۰ کیلووات – ۲۴۰۰ میلیون ریال
بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن تورم برای نیروگاه زیر ۲۰ کیلووات برابر است با ۴.۶ سال

هزینه‌های راه اندازی نیروگاه خورشیدی ۲۰ تا ۱۰۰ کیلووات
بهای یک کیلووات تولید انرژی = ۸۷۳۰ ریال
میزان درآمد حاصل از یک کیلووات سامانه خورشیدی در سال = ۱۹۵۰*۸۷۳۰ = ۱۷۰۲۳۵۰۰ ریال
میزان درآمد حاصل از ۵۰KW سامانه خورشیدی در سال = ۸۵۱۷۵۰۰۰ ریال
میزان درآمد حاصل از ۱۰۰KW سامانه خورشیدی در سال = ۱۷۰۲۳۵۰۰۰۰ ریال
قیمت نصب و تأمین سامانه ۱۰۰KW = 7.8 میلیارد ریال
بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن تورم برای نیروگاه ۲۰KW-100KW = 5.11 سال

هزینه‌های راه اندازی نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ کیلوات تا ۱۰ مگاوات
بهای یک کیلووات تولید انرژی = ۶۷۵۰ ریال
میزان درآمد حاصل از یک کیلووات سامانه خورشیدی در سال = ۱۹۵۰*۶۷۵۰ = ۱۳۱۶۲۵۰۰
میزان درآمد حاصل از یک کیلووات سامانه خورشیدی در سال = ۱۳۱۶۲۵۰۰۰۰۰
میزان درآمد حاصل از ۱۰MW سامانه خورشیدی در سال = ۱۳۱۶۲۵۰۰۰۰۰۰
قیمت نصب و تأمین نیروگاه ۱ مگاواتی = ۷۰ – ۹۵ میلیارد ریال
قیمت نصب و تأمین نیروگاه ۱۰ مگاواتی = ۷۰۰ – ۹۵۰ میلیارد ریال
بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن تورم برای نیروگاه ۱۰۰KW-10MW = 5.8 سال

هزینه‌های راه اندازی نیروگاه خورشیدی بیش از ۱۰ مگاوات
بهای یک کیلووات تولید انرژی = ۵۶۰۰ ریال
میزان درآمد حاصل از یک کیلووات سامانه خورشیدی در سال = ۱۹۵۰*۵۶۰۰ = ۱۰۹۲۰۰۰۰ ریال
میزان درآمد حاصل از ۲۰MW سامانه خورشیدی در سال = ۲۱۸۴۰۰۰۰۰۰۰۰
میزان درآمد حاصل از ۵۰MW سامانه خورشیدی در سال = ۵۴۶۰۰۰۰۰۰۰۰۰
میزان درآمد حاصل از ۱۰۰ MW سامانه خورشیدی در سال = ۱۰۹۲۰۰۰۰۰۰۰۰۰
قیمت نصب و تأمین سامانه ۱۰۰ مگاوات = ۹۸۰۰ میلیارد ریال
بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن تورم برای نیروگاه بیش از ۱۰ مگاوات: ۶.۰۵ سال

با این نکات گفته شده موارد زیر را هم برای این طرح توجیهی می‌توان به عنوان چشم انداز روشن بکار برد که بر اساس مصوبه هیات وزیران، قرار داد خرید تضمینی برق از نیروگاه‌های موضوع این ابلاغیه برای یک دوره بیست ساله با نرخ‌های پایه یاد شده منعقد می‌گردد و دوره بیست ساله قرارداد خرید تضمینی برق از تاریخ شروع قرارداد آغاز و دوره پیشبرد و احداث نیروگاه را شامل می‌شود. در طول دوره قرارداد خرید تضمینی برق و پس از آن، سرمایه گذار مجاز به فروش برق در داخل کشور در قالب قرارداد دو جانبه، بورس انرژی، بازار برق و یا هر قالب دیگر مورد تأیید وزارت نیرو خواهد بود. صادرات برق نیروگاه‌های تجدیدپذیر و پاک پس از دریافت مجوز جداگانه امکان پذیر است. و وزارت نیرو سیاست توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر و پاک به میزان حداکثر ۲۰۰۰ مگاوات در سال توسط بخش غیردولتی را دنبال می‌کند. سازمان انرژی‌های نو ایران موظف است تمهیدات متناسب برای تحقق این سیاست را اتخاذ نماید. و در صورتی که از مواد داخلی برای ساخت نیروگاه استفاده گردد، بر اساس مصوبه وزارت نیرو، نرخ خرید برق برای نیروگاه‌هایی که از تکنولوژی ساخت داخل استفاده می‌کنند تا ۳۰% قابل افزایش است.

مراحل و روند درخواست جواز تأسیس نیروگاه خورشیدی (ویرایش ۱۳۹۷)
متقاضیان احداث نیروگاههای تجدیدپذیر غیردولتی کاربرگهای تکمیل شده الف و ب و فرم تعهدنامه را به همراه نامه درخواست کتبی بانضمام مستندات لازم نظیر اساسنامه، روزنامه رسمی وآگهی تغییرات ثبتی شرکت و مختصات سایت و… را به این سازمان ارسال می‌نمایند تا پروانه احداث برای ظرفیت مشخص در ساختگاه معین صادر گردد.
پس از اخذ سایر مجوزهای لازم نظیر مجوز محیط زیست، اتصال به شبکه و تملک زمین، قرارداد خرید برق بلند مدت با متقاضی مبادله خواهد شد تا متقاضی عملیات اجرایی دوره احداث نیروگاه را آغاز نماید. در نیروگاههای زیست توده مبتنی بر زباله مجوز استفاده از زباله و در نیروگاههای برق آبی کوچک مجوز استفاده از خطوط و جریانهای انتقال آب نیز ضروری می‌باشد. لذا مراحل انجام پروژه بشرح زیر می‌باشد:

مرحله اول: تشکیل پرونده و صدور پروانه احداث
– تحویل نامه درخواست متقاضی به همراه کاربرگهای تکمیل شده الف و ب و فرم تعهدنامه به سانا
– بررسی غیردولتی بودن متقاضی و عدم تداخل محل پروژه با سایر طرحها و تقاضاهای قبلی درسانا (استعلام کتبی از شرکت آب نیرو، آب منطقه‌ای و آب و فاضلاب فقط در مورد نیروگاههای برق آبی کوچک انجام خواهد شد)
– صدور پروانه احداث توسط سانا

مرحله دوم: اخذ مجوزها و عقد قرارداد
– دریافت مجوز اتصال به شبکه، محیط زیست ومجوز تحویل زمین از مراجع ذیربط در همه نیروگاهها
– دریافت مجوز تخصیص آب و حریم بستر برای نیروگاههای برق آبی کوچک از شرکت مدیریت منابع آب یا شرکت آبهای منطقه‌ای یا شرکت آب و فاضلاب ذیربط
– مبادله قرارداد خرید برق بلند مدت با متقاضی در سانا پس از کنترل و بررسی کلیه مجوزها
مرحله سوم: دوره پیشبرد و احداث نیروگاه (پس از عقد قرارداد)
– انجام عملیات مقدماتی و تأمین مالی پروژه در دوره پیشبرد قرارداد توسط متقاضی
– انجام عملیات اجرایی دوره احداث نیروگاه توسط متقاضی ونظارت بر پیشرفت احداث نیروگاه توسط سانا
– هماهنگی جهت اتصال به شبکه پس از تکمیل احداث نیروگاه (توسط سانا/ مدیریت شبکه)
مرحله چهارم: دوره بهره برداری
– شروع بهره برداری نیروگاه و تهیه صورتحسابهای ماهانه بهای برق تجدیدپذیر توسط متقاضی
– پرداخت صورتحسابهای ماهانه توسط سانا با اعمال ضرایب تعدیل و آمادگی ساعتی.

دانلود رایگان مستندات مورد نیاز در طرح توجیهی نیروگاه خورشیدی

دانلود نمونه قرارداد خرید تضمینی برق

کاربرگ معرفی متقاضی (فرم الف):

کاربرگ مخصوص شرکت

کاربرگ مخصوص شخص حقیقی

کاربرگ معرفی طرح (فرم ب):

کاربرگ کلیه نیروگاه های تجدیدپذیر غیر از برقابی کوچک

کاربرگ برقابی کوچک

فرم تعهد نامه درخواست پروانه احداث نیروگاه‌های تجدیدپذیر:

تعهدنامه مخصوص شرکت
تعهدنامه مخصوص گروه مشارکت
مخصوص شخص حقیقی
پروانه‌های احداث نیروگاه خورشیدی فتو ولتاییک غیر دولتی و شخصی با طرح توجیهی ساخت نیروگاه خورشیدی
پروانه احداث گروه مشارکت
پروانه احداث شرکت
پروانه احداث شخص حقیقی

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: