احداث نیروگاه خورشیدی

 

احداث نیروگاه خورشیدی به‌عنوان یکی از راهکارهای کلیدی در حل بحران ناترازی انرژی، امروزه در ایران بیش از هر زمان دیگری مورد توجه قرار گرفته است. بر اساس جدیدترین گزارش سازمان ساتبا (سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق) در خرداد 1404، ظرفیت نیروگاه‌های تجدیدپذیر کشور از 1700 مگاوات فراتر رفته و تنها در قالب طرح توسعه 5000 مگاواتی، بیش از 150 مگاوات نیروگاه خورشیدی کوچک‌مقیاس به بهره‌برداری رسیده است. این در حالی است که در آذر 1403، ظرفیت نصب‌شده نیروگاه‌های خورشیدی به حدود 782 مگاوات رسیده بود. این روند افزایشی، تنها در دو سال گذشته رشد 23 درصدی داشته و پیش‌بینی می‌شود تا پایان سال جاری 1404، ظرفیت خورشیدی کشور به مرز 3 تا 4 هزار مگاوات برسد. ایران با بهره‌مندی از بیش از 300 روز آفتابی و تابش میانگین بیشتر از 5 کیلووات‌ساعت بر مترمربع، جزو 10 کشور نخست جهان از نظر پتانسیل انرژی خورشیدی است. حمایت‌های دولتی، تضمین خرید برق تولیدی، تسهیلات ویژه و بازگشت سرمایه جذاب، باعث شده تا احداث نیروگاه خورشیدی به یکی از جذاب‌ترین مسیرهای ورود به صنعت برق و انرژی پاک در کشور تبدیل شود. اگر به دنبال آینده‌ای کم‌ریسک، سودآور و هماهنگ با تحولات جهانی هستید، الان بهترین زمان برای اقدام است.

 

انتخاب مکان مناسب برای احداث نیروگاه خورشیدی

 

برای دستیابی به بیشترین بازدهی در تاسیس نیروگاه خورشیدی، انتخاب محل مناسب اهمیت ویژه‌ای دارد. مناطقی با تابش خورشیدی بالا، مانند استان‌های کرمان، یزد و هرمزگان، به‌دلیل میانگین تابش بیش‌از 5/5 کیلووات‌ساعت بر مترمربع و بیش‌از 6 ساعت تابش مفید روزانه، گزینه‌های مطلوبی به شمار می‌آیند.

زمین‌های مسطح یا با شیب کمتر از 5 درجه نیز به‌دلیل سهولت در نصب پنل‌های ثابت و کاهش هزینه‌های تسطیح، انتخاب مناسبی هستند. البته نباید از عوامل محیطی غافل شد؛ احداث نیروگاه خورشیدی در مناطق بادخیز، پرگردوغبار یا با خاک آلوده به مواد معدنی مانند نمک یا فلزات سنگین می‌تواند باعث افت راندمان، افزایش هزینه‌های نگهداری و کاهش عمر مفید تجهیزات شود. از سوی دیگر، دسترسی به شبکه برق سراسری نقش مهمی در کاهش هزینه‌های کابل‌کشی، ترانسفورماتور و افت ولتاژ دارد و بهتر است فاصله نیروگاه تا نزدیکترین پست برق کمتر از 500 متر باشد تا بازده اقتصادی پروژه تضمین شود.

در نهایت، وضعیت حقوقی و ثبتی زمین نیز نباید نادیده گرفته شود. در صورتی که زمین مورد نظر از اراضی منابع طبیعی یا کشاورزی باشد، دریافت مجوزهای قانونی از نهادهای مربوطه مانند جهاد کشاورزی، سازمان منابع طبیعی و اداره برق منطقه‌ای، پیش‌از آغاز پروژه الزامی است.

 

طراحی فنی و مهندسی طرح نیروگاه خورشیدی

 

در فرآیند طراحی نیروگاه خورشیدی، انتخاب تجهیزات بهینه و تنظیم دقیق پارامترهای فنی، تأثیر مستقیمی بر راندمان و بازگشت سرمایه دارد. در ایران، پنل‌های مونو‌کریستال با راندمان 18 تا 20 درصد به‌دلیل کارایی بالاتر در شرایط دمایی ایران، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. با پیشرفت فناوری، پنل‌های جدید با ساختار N-Type TOPCon و راندمان بیش از 22٫5 درصد نیز وارد بازار ایران شده‌اند که برای پروژه‌هایی با تمرکز بر راندمان بالا و طول عمر بیشتر، انتخابی ممتاز محسوب می‌شوند.

برای پروژه‌هایی که محدودیت فضا یا وزن دارند، مانند نیروگاه‌های پشت‌بامی یا کاربری‌های صنعتی سبک، پنل‌های فیلم نازک (Thin Film) با راندمان 10 تا 12 درصد، با وجود راندمان کمتر، همچنان به دلیل وزن پایین و انعطاف‌پذیری، مناسب هستند.

ظرفیت نهایی نیروگاه خورشیدی معمولاً با توجه به مساحت قابل‌استفاده، میزان تابش در منطقه، و بازده کل تجهیزات تعیین می‌شود؛ به‌طور متوسط احداث یک نیروگاه خورشیدی 1 مگاواتی نیازمند 1 تا 1٫2 هکتار زمین است. در ایران، پنل‌ها معمولاً با زاویه‌ای برابر با عرض جغرافیایی یا کمی کمتر از عرض جغرافیایی نصب می‌شوند (برای مثال، در تهران زاویه حدود 34 تا 36 درجه توصیه می‌شود) تا در فصل زمستان نیز جذب تابش مطلوبی داشته باشند. طراحی آرایش الکتریکی (سری-موازی) نیز باید به‌گونه‌ای انجام شود که ولتاژ ورودی به اینورترها در محدوده مجاز قرار گیرد و تلفات انرژی ناشی از کابل‌کشی طولانی، افزایش دما یا گردوغبار به حداقل برسد.

علاوه‌براین، سازه‌های نگهدارنده، تابلوهای الکتریکی و تجهیزات حفاظتی باید در برابر شرایط محیطی سخت همچون باد، تابش UV، خوردگی و زلزله مقاوم باشند. استفاده از سیستم مانیتورینگ نیز برای نظارت مداوم بر عملکرد پنل‌ها ضروری است تا در صورت بروز مشکل، به‌سرعت اقدامات اصلاحی انجام شود.

 

ملاحظات زیست‌محیطی و مجوزهای لازم برای احداث نیروگاه خورشیدی

 

گرچه نیروگاه‌های خورشیدی فاقد آلایندگی‌های رایج صنایع هستند؛ اما رعایت ضوابط زیست‌محیطی و اخذ مجوزهای قانونی، از الزامات کلیدی در فرایند احداث نیروگاه خورشیدی به شمار می‌رود.

در زمین‌های دارای سابقه فعالیت معدنی، نمونه‌برداری از خاک و آب زیرزمینی به‌منظور شناسایی آلودگی‌های احتمالی مانند فلزات سنگین اهمیت دارد و در صورت نیاز باید اقداماتی برای تثبیت یا پوشش‌دهی خاک انجام شود.همچنین، پیش از آغاز عملیات اجرایی، باید مطالعات ارزیابی اثرات زیست‌محیطی (EIA) انجام شود تا تأثیرات احتمالی نیروگاه بر پوشش گیاهی، زیستگاه‌های طبیعی، منابع آب سطحی و زیرسطحی، و پایداری زمین‌شناسی منطقه به‌طور کامل بررسی شود.

پس از تکمیل مطالعات، اداره کل محیط‌زیست استان مواردی همچون کنترل گردوغبار، مدیریت رواناب‌های سطحی، جلوگیری از آلودگی‌های موضعی و جبران خسارات احتمالی به اکوسیستم را به‌عنوان شروط لازم برای ادامه پروژه اعلام می‌کند. همچنین، اخذ مجوز تغییر کاربری زمین از نهادهای ذی‌ربط مانند منابع طبیعی یا جهاد کشاورزی، ثبت اطلاعات پروژه در سامانه ساتبا، عقد قرارداد تضمینی خرید برق (PPA) با وزارت نیرو، و اخذ مجوز اتصال به شبکه برق سراسری از شرکت توزیع یا انتقال، مراحل رسمی راه‌اندازی یک نیروگاه خورشیدی هستند. رعایت این مراحل برای هر پروژه خورشیدی، چه در مقیاس خانگی و چه در مقیاس مگاواتی، الزامی است.

برای دید بهتر، جدول زیر هزینه اخذ مجوز نیروگاه خورشیدی و ریزهزینه‌ها را نشان می‌دهد:

 

ردیف	نوع هزینه	مبلغ تقریبی (تومان)
1	مطالعات ارزیابی اثرات زیست‌محیطی (ESIA)	10–30 میلیون
2	تغییر کاربری زمین (به‌ازای هر هکتار)	5–15 میلیون
3	صدور پروانه ساخت و مجوز محیط‌زیست	5–10 میلیون
4	ثبت در سامانه ساتبا و عقد قرارداد تضمین خرید برق (PPA)	2–5 میلیون
5	درخواست انشعاب برق و قرارداد اتصال به شبکه	2–5 میلیون
6	نقشه‌برداری و جانمایی زمین برای مجوز شرکت برق منطقه‌ای	3–7 میلیون
7	هزینه‌های جانبی (استعلامات آب، گاز و ...)	1–3 میلیون

 

نمونه‌های موفق احداث نیروگاه خورشیدی شرکت سان تاو پاور در ایران

 

در مسیر توسعه پروژه‌های خورشیدی در کشور، افراد متخصصی مانند آقای علیرضا حسین‌گل که یکی از متخصصان شناخته‌شده در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر هستند، با سابقه‌ای طولانی و درخشان در طراحی شبکه‌های توزیع برق، مدیریت پروژه‌های نیروگاه خورشیدی و تامین تجهیزات تخصصی، نقش مهمی در توسعه فنی این صنعت در ایران ایفا کرده‌اند. ایشان به‌عنوان کارشناس ارشد برق در اجرای ده‌ها پروژه خورشیدی شهری و روستایی، تجربه‌ای موفق و کاربردی دارد. برای آشنایی بیشتر با سوابق حرفه‌ای ایشان، می‌توانید به لینکدین جناب مهندس علیرضا حسین‌گل مراجعه کنید.

در کنار پروژه‌های صنعتی، مشارکت بخش خانگی در توسعه انرژی خورشیدی نیز قابل توجه است. برای نمونه، مهدی خلوسی به‌عنوان یکی از پیشگامان نصب پنل خورشیدی خانگی، با هدف بهره‌گیری از انرژی پاک و کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی، اقدام به احداث نیروگاه خورشیدی کوچک کرده است. ایشان در این باره می‌گوید:

 

"سرمایه اولیه‌ام در عرض چهار سال بازگشت و اکنون هر دو ماه حدود 12 میلیون تومان از فروش برق مازاد به شرکت برق درآمد دارم."

 

ایشان تأکید می‌کنند که هدفشان علاوه‌بر بازگشت مالی، کمک به کاهش آلودگی و ارتقای فرهنگ استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر است.

 

مراحل نصب و راه اندازی نیروگاه خورشیدی

 

فرایند راه اندازی نیروگاه خورشیدی به‌طور مرحله‌ای و دقیق برنامه‌ریزی می‌شود تا هم بهره‌وری فنی و اقتصادی پروژه تضمین شود و هم ملاحظات زیست‌محیطی و قانونی به‌درستی رعایت شود. این مراحل احداث نیروگاه خورشیدی شامل بررسی‌های اولیه، طراحی مهندسی، دریافت مجوزها، آماده‌سازی زمین، نصب تجهیزات، تست نهایی و ورود به بهره‌برداری رسمی است.

 

1. مطالعات مقدماتی و انتخاب زمین

 

در گام نخست، منطقه از نظر تابش خورشیدی، نوع خاک، شیب زمین، دسترسی به شبکه برق و وضعیت حقوقی مالکیت بررسی می‌شود. این اطلاعات پایه برای تعیین محل بهینه و انتخاب ظرفیت نیروگاه است.

2. طرح مهندسی پایه 

 

پس از انتخاب زمین، طرح اولیه مهندسی شامل انتخاب نوع پنل خورشیدی (مونوکریستال یا TOPCon)، ظرفیت نامی نیروگاه، آرایش پنل‌ها و طراحی مسیر کابل‌کشی تهیه می‌شود. همچنین برآورد اولیه هزینه ساخت نیروگاه خورشیدی نیز در همین مرحله انجام می‌گیرد.

 

3. اخذ مجوزها

 

برای شروع عملیات اجرایی، اخذ مجوزهای قانونی زیر ضروری است:

• گزارش ارزیابی اثرات زیست‌محیطی (ESIA)
• مجوز تغییر کاربری زمین
• ثبت در سامانه ساتبا
• عقد قرارداد تضمین خرید برق (PPA)  
• اخذ مجوز اتصال به شبکه برق

 

4. آماده‌سازی زمین

 

زمین پروژه باید از نظر تسطیح، خاک‌برداری، تثبیت فونداسیون و اجرای مسیرهای تأسیساتی آماده شود. این عملیات تأثیر مستقیمی بر دوام سازه‌ها و دقت نصب دارد.

 

5. نصب سازه و پنل‌ها

 

در این مرحله، سازه‌های نگه‌دارنده شامل پایه‌های کوبشی یا فونداسیون‌های بتنی نصب می‌شوند، سپس پنل‌ها (ثابت یا متحرک) روی آن‌ها قرار می‌گیرند. کابل‌کشی DC، نصب اینورترها، تابلوهای AC، ترانسفورماتورها و سیستم مانیتورینگ نیز هم‌زمان انجام می‌شود.

 

6. مراحل تست و راه‌اندازی

 

پیش‌از بهره‌برداری، کلیه تجهیزات و عملکرد نیروگاه از نظر ولتاژ، جریان و تلفات بررسی و تطابق کامل آن با استانداردهای شبکه برق کشور ارزیابی می‌شود.

 

7. تحویل به بهره‌برداری

 

در پایان، تأییدیه‌های ساتبا و شرکت برق منطقه‌ای دریافت می‌شود و نیروگاه به‌طور رسمی وارد مدار شده و فروش برق تجدیدپذیر آغاز می‌گردد. 

 

نمونه موفق: نیروگاه خورشیدی شهربابک (استان کرمان)

 

یکی از نمونه‌های موفق این روند در ایران، اجرای پروژه نیروگاه خورشیدی شهربابک در استان کرمان است. این نیروگاه با ظرفیت 40 مگاوات روی زمینی به مساحت 42 هکتار ساخته شد که فاز اول آن از آذر 1402 تا تیر 1403 به بهره‌برداری رسید. این پروژه با هزینه‌ای بیش‌از هزار میلیارد تومان و استفاده از پنل‌های فتوولتائیک با راندمان بالای 20 درصد و ردیاب‌های تک‌محوره، راندمان تولید را تا 30 درصد افزایش داد. سالانه حدود 60 میلیون کیلووات‌ساعت برق تولیدی این نیروگاه با نرخ 27/0 دلار برای هر کیلووات‌ساعت طبق قرارداد PPA به‌مدت 20 سال به ساتبا فروخته می‌شود. اجرای پروژه با مشارکت مجتمع مس شهربابک به‌عنوان سرمایه‌گذار و شرکت‌های مپنا و صناپ به‌عنوان پیمانکاران تخصصی انجام شد.

 

تحلیل اقتصادی و مالی احداث مزرعه خورشیدی

 

محاسبات بازگشت سرمایه و تحلیل اقتصادی در فایل ضمیمه توجیهی قابل‌توجه است.

 

جمع‌بندی

 

احداث نیروگاه خورشیدی، زمانی موفق خواهد بود که تمام ابعاد آن از انتخاب مکان مناسب گرفته تا طراحی فنی، مجوزهای زیست‌محیطی، برآورد هزینه‌ها و تحلیل مالی با دقت و آینده‌نگری بررسی شود. همان‌طور که در این مقاله اشاره شد، مناطقی با تابش بالا و دسترسی مناسب به شبکه، همراه با زمین‌هایی با وضعیت حقوقی شفاف، بسترهای بهینه‌ای برای احداث نیروگاه محسوب می‌شوند. همچنین، طراحی دقیق سیستم از نظر نوع پنل، زاویه استقرار، آرایش الکتریکی و استفاده از مانیتورینگ در کنار رعایت ملاحظات زیست‌محیطی و دریافت مجوزهای قانونی، کلید اجرای موفق پروژه خواهد بود. سرمایه‌گذاری در احداث نیروگاه خورشیدی، درصورتی‌که علمی، سیستماتیک و با نگاه بلندمدت انجام شود، سودی فراتر از اعداد به‌همراه دارد؛ سودی برای محیط‌زیست، اقتصاد و آینده ایران.

 

همراه سان تاو پاور، انرژی خورشیدی را به آینده‌ای روشن تبدیل کنید!

 

سؤالات متداول

 

●    برای نصب نیروگاه خورشیدی خانگی، مجوزها و مراحل قانونی چیست؟

ابتدا باید از شرکت توزیع برق درخواست انشعاب بدهید، سپس طرح نصب و مشخصات فنی شما از طریق ساتبا تأیید شود. پس‌از آن تأسیس نیروگاه و تست نهایی، انرژی مازاد با نرخ مصوب به شبکه فروخته می‌شود.

 

●    آیا ایجاد نیروگاه خورشیدی روی بام مسکونی مقرون‌به‌صرفه است؟

درصورتی‌که بام شما حداقل 20–25 متر مربع مساحت داشته باشد و تابش کافی (حدود 3 تا 5 ساعت نور مستقیم خورشید در روز) دریافت کند، نصب یک سیستم 3–5 کیلوواتی می‌تواند مقرون‌به‌صرفه باشد.

 

●    احداث پنل خورشیدی رایگان واقعیت دارد؟

گاهاً در قالب طرح‌های تسهیل بانکی و تسهیلات دولتی (وام بدون سود یا مشارکت با پیمانکار)، بخشی از هزینه پنل و نصب توسط بانک‌ها یا شرکت‌های بزرگ انرژی به‌صورت وام احداث نیروگاه خورشیدی تأمین می‌شود. «رایگان» نیست؛ اما هزینه اولیه کاهش چشمگیری دارد.

 

●    حداکثر ظرفیت یک نیروگاه خورشیدی برای وصل به شبکه خانگی چقدر است؟

در ایران برای انشعاب خانگی سیستم‌های20 کیلووات و کمتر می‌توانند به شبکه متصل شوند. اگر مصرف برق شما بالاتر باشد، باید به‌صورت صنعتی اقدام کنید.