• info@erec.co.ir
  • +98 031 36244002-9
اطلاعات موردنیاز نيروگاه های خورشیدی

تاریخچه نیروگا های خورشیدی

از كل انرژي منتشر شده توسط خورشيد، تنها در حدود 47% آن به سطح زمين مي‌رسد. اين بدان معني است كه زمين در هر ساعت، تابشي در حدود 60 ميليون Btu دريافت مي‌كند. يعني انرژي ناشي از سه روز تابش خورشيد به زمين ‌برابر با تمام ‌انرژي ناشي از احتراق كل سوخت‌‌هاي ‌فسيلي در دل زمين است بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه در اثر تابش خورشيد به مدت چهل روز، مي‌توان انرژي مورد نياز يك قرن را ذخيره نمود.

مقايسه منابع انرژي فسيلي و تجديدپذير  با كل نياز سالانه انرژي جهان

 

 

 با به كارگيري سلولهاي خورشيدي مي توان تا حدودي از اين منبع انرژي بي‌پايان، پاك و رايگان استفاده و تا حد بسيار زيادي در مصرف سوخت‌هاي فسيلي صرفه جويي نمود.

 

سهم سوختهاي فسيلي در سبد كنوني انرژي جهان

سيستم هاي فتوولتاييك

فتوولتاييک يا به اختصار PV، يکي از انواع سامانه‌هاي توليد برق از انرژي خورشيد مي‌باشد. در اين روش با بکارگيري سلول‌هاي خورشيدي، توليد مستقيم الکتريسيته از تابش خورشيد امکان‌پذير مي‌شود. سلول‌هاي خورشيدي از نوع نيمه رسانا مي‌باشند که از سيليسيوم يعني دومين عنصر فراوان پوسته زمين ساخته مي‌شوند. وقتي نور خورشيد به يک سلول فتوولتاييک مي‌تابد، بين دو الکترود منفي و مثبت اختلاف پتانسيل بروز کرده و اين امر موجب جاري شدن جريان بين آنها مي‌گردد.

      فناوری‌های ساخت سلول‌های خورشیدی

در حال حاضر دو فناوری در ساخت سلول‌های خورشیدی غالب است:فناوری نسل اول و نسل دوم.

فناوری نسل اول بر پایه ویفرهای سیلیکوني با ضخامت ۴۰۰-۳۰۰ میکرومتر است که ساختاری بلوری یا چند بلوری دارند که یا از بریدن شمش بدست می‌آیند یا از روش EFG و با کمک خاصیت مویینگی رشد داده می‌شوند.

فناوری نسل دوم یا تکنولوژی لایه نازک، براساس لایه نشانی نیمه هادی روی بسترهای شیشه‌ای، فلزی یا پلیمری، در ضخامت‌های ۵-۳ ميلي متر است.

هزینه مواد اولیه در تکنولوژی نسل دوم، پایین‌تر است و از آن گذشته، اندازه سلول تا ۱۰۰ برابر بزرگتر از اندازه سلول ساخته شده با تکنولوژی نسل اول است که مزیتی برای تولید انبوه آن محسوب می‌شود. در عوض بازدهی سلول‌های نسل اول، که اغلب سلول‌های بازار را تشکیل می‌دهند، به دلیل کیفیت بالاتر مواد، از بازدهی سلول‌های نسل دوم بیشتر است. انتظار می‌رود اختلاف بازدهی میان سلول‌های دو نسل با گذشت زمان کمتر شده و تکنولوژی نسل دوم جایگزین نسل اول شود.

      سيستم هاي فتوولتاييك در جهان و ايران

ظرفیت نصب شده فتوولتاییک در جهان به سرعت در حال رشد است. این رقم در پایان سال ۲۰۱۱ به بیش از 67.4 گیگاوات برابربا 0.5٪ تقاضای جهانی انرژی برق رسیده است. از این مقدار، رقم 27.7 گیگاوات به تنهایی درسال ۲۰۱۱ نصب شده است که رشدی ۶۷ درصدی را نسبت به سال ۲۰۱۰ نشان می‌دهد. در این بین، کشور آلمان به تنهایی با در دست داشتن ۳۷٪ ظرفیت نصب شده جهان به رقم ۲۴٫۷  گیگاوات در پایان سال ۲۰۱۱ رسیده است.

ظرفیت نصب شده (گیگاوات)سال میلادی
۵٫۴۲۰۰۵
۷٫۰۲۰۰۶
۹٫۴۲۰۰۷
۱۵٫۷۲۰۰۸
۲۲٫۹۲۰۰۹
۳۹٫۷۲۰۱۰
۶۷٫۴۲۰۱۱

 

کشورهاي پيشرو در بيشترين ظرفيت نصب شده تا انتهاي سال 2011 آلمان، ايتاليا، ژاپن، اسپانيا و آمريکا بوده اند.

كشور ايران در بين مدارهاي 25 تا 40 درجه عرض شمالي قرار گرفته است و در منطقه‌اي واقع شده كه به لحاظ دريافت انرژي خورشيدي در بين نقاط جهان در بالاترين رده‌ها قرار دارد. ميزان تابش خورشيدي در ايران بين 1800 تا 2200 كيلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمين زده شده است كه البته بالاتر از ميزان متوسط جهاني است. در ايران به طور متوسط ساليانه حدود ٣٠٠ روز آفتابي گزارش شده است كه بسيار قابل توجه است.

ظرفيت نصب شده انرژي خورشيدي در ايران

كل ايران 7 مگاوات

استان اصفهان :بيش از 1 مگا وات ( 14.2% كل كشور)

 

انواع نیروگاه های خورشیدی

  • پانل هاي منو كريستال

  • سلول های خورشیدی مونو کریستال دارای خلوص بالاتری بوده و تک کریستالی هستند.
  • در پنل های مونو کریستال مربع ها دارای گوشه های گرد هستند.

مزایا:

  1. پنل های مونو کریستال از سیلیکون با کیفیت بالا ساخته می شود ، بالاترین بهره عملکرد را دارند به گونه ای که راندمان پنل های خورشیدی مونوکریستال معمولا بین ۱۵ الی ۲۰ درصد می باشد.
  2. پنل های مونو کریستال در بهره برداری از فضا راندمان بیشتری دارند و اندکی نسبت به پلی کریستال فضای کمتری برای نصب نیاز دارند.
  3. پنل های مونوکریستال در شرایط نور کم در مقایسه با پنل های پلی کریستال عملکرد و بازده بهتری دارند.
  4. بالاترین عمر در بین پنل های خورشیدی مربوط به پنل های مونوکریستال است

معایب:

  1. پنل های خورشیدی مونوکریستال ،گران ترین نوع پنل خورشیدی موجود در بازار هستند.
  2. در صورتی که بر روی قسمتی از پنل سایه بیفتد ، کثیف یا غبار آلود شود یا زیر برف برود می تواند باعث از کار افتادن کل سیستم شود.

 

  • پانل هاي پلي كريستال

  • در پنل های پلی کریستال سلول ها کاملا به شکل مستطیل و بدون گوشه های گرد در کنار هم قرار گرفته اند
  • راندمان پنل های خورشیدی پلی کریستال عموما بین ۱۳ الی ۱۶ درصد است.
  • به علت خلوص کمتر سیلیکون مورد استفاده در ساخت پنل های پلی کریستال ، این نوع پنل ها بازدهی پنل های خورشیدی مونوکریستال را ندارند.

به دلیل اختلاف قیمت مونو با پلی کریستال علی رغم مزایای بیشتر، رغبت مشتریان در استفاده از پلی کریستال می باشد.

 

  • پانل هاي لايه نازك (Tin film)

  • لايه نازك  یک روش تولید سلول خورشیدی است که طی آن یک یا چند لایه نازک از ماده فتوولتاییک روی یک بستر قرار می دهند.
  • مدل های تجاری فعلی با راندمان حدود ۹ % عمل می نمایند.

مزایا:

  1. این سلول ها را می توان با هزینه ی کمتری نسبت به سلول های خورشیدی بر پایه سیلیکون کریستالی تولید نمود.
  2. ساختمان ظاهری هم شکل و رنگ یکپارچه به این سلول ها جذابیت بیشتری می بخشد.
  3. دمای بالا و سایه کمترین تاثیر را بر روی عملکرد این پنل ها دارد.

معایب:

  1. پنل های خورشیدی لايه نازك اغلب برای پروژه های خانگی انتخاب مناسبی نیستند. با اینکه از نظر قیمت ، به صرفه هستند و قیمت پایینی دارند اما فضای زیادی برای نصب نیاز دارند.
  2. راندمان پایین در بهره برداری از فضا به این معنی که هزینه تجهیزات فتوولتاییک مانند سازه و کابل ها افزایش خواهد یافت.
  3. معمولا پنل های تین فیلم در قیاس با پنل های خورشیدی مونوکریستال و پلی کریستال سریعتر دچار افت بازدهی می شوند.

کلا  تین فیلم در شرابط خاص مورد استفاده قرار مي گيرد

  • پانل هاي CVP( Concentrator photovoltaics)

در اين تكنولوژي به جاي افزودن و گستردن صفحات گران قيمت فتوولتائيك جهت دريافت انرژي بيشتر از تابش  خورشيد، انرژي تابشي دريافتي در يك سطح بزرگتر، با استفاده از صفحات متمركز كننده اپتيكي بر روي سلولها متمركز شده و بدين ترتيب ميزان تابش بسيار بيشتري بر روي هر سانتيمتر مربع از سطح سلول متمركز مي گردد. با توجه به كاهش چشمگير سطح صفحات فتوولتائيك مورد نياز در اين روش جهت توليد هر يك وات از توان الكتريكي، معمولا از سلولهاي فتوولتائيك گرانتر موسوم به Triple Junction   كه داراي راندمان تبديل انرژي بسيار بالاتري نسبت به سلولهاي عادي هستند استفاده بعمل مي‌آيد. سلولهايTriple Junction داراي تكنولوژي بسيار بالايي بوده و تاكنون صرفا در كاربردهاي فضايي مورد استفاده قرار مي گرفته اند.

 

مزايا:

  1. كاهش نياز به زمين جهت نصب پانل ها به نحوي كه به ازاء هر 1MWتوان خروجي در حدود تنها 6 هكتار زمين كفايت خواهد كرد.
  2. افزايش راندمان مجموع تبديل نور به انرژي الكتريكي به حدود 30 درصد.
  3. آساني ارتقاء توان خروجي هر يك از ديش‌ها به نسخه با توان بالاتر تنها با تعويض ماژول CPV در صورتي كه در انواع پانلي، كل پانلها بايد تعويض گردند .

معايب:

  1. گرانتر بودن اين نوع از سلولها.
  2. فناوري CPV نويدبخش آينده روشني در تاسيس نيروگاههاي خورشيدي با توان بالا و در مقياس كوچك خواهد بود.

هزينه تامين و نصب نيروگاههاي خورشيدي

  • هزينه يك كيلووات سامانه خورشيدي مبلغ 55 تا 63 ميليون ريال
  • هزينه يك مگاوات وات نيروگاه خورشيدي مبلغ 48 تا 55 ميليارد ريال

 

فضاي مورد نياز براي نيروگاههاي خورشيدي

زمين مورد نياز براي:

  • سامانه خورشیدی 1 کیلو وات :  20 متر مربع
  • سامانه خورشیدی 100 کیلووات :  2000 متر مربع
  • نیروگاه خورشیدی 1 مگاوات :  2 هکتار
  • نیروگاه خورشیدی 10 مگاوات :  20 هکتار

        تخمین زمین موردنیاز نیروگاه خورشیدی

تاریخ بروزرسانی:1395/05/10
آمار بازدیدکنندگان   کل: 1309986     امروز: 4193