پرسش های متداول
انرژی خورشیدی به دلایل متعددی اهمیت فزایندهای پیدا کرده است که در زیر به موارد کلیدی اشاره میشود: ۱. چالشهای زیستمحیطی: - کاهش انتشار گازهای گلخانهای و مقابله با تغییرات اقلیمی - کاهش آلودگی هوا و آثار منفی سلامت عمومی ۲. امنیت انرژی: - استقلال انرژی کشورها و کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی - تنوع بخشیدن به سبد انرژی ملی ۳. پیشرفتهای تکنولوژیکی: - کاهش چشمگیر هزینههای تولید پنلهای خورشیدی (بیش از ۸۰ درصد در یک دهه اخیر) - افزایش راندمان سلولهای خورشیدی - توسعه فناوریهای ذخیرهسازی انرژی (باتریها) ۴. قابلیت دسترسی: - فراوانی و توزیع گسترده تابش خورشید در سطح جهان - امکان نصب سیستمهای مقیاس کوچک تا نیروگاههای عظیم ۵. منافع اقتصادی: - ایجاد اشتغال در صنایع نوین - کاهش هزینه بلندمدت انرژی برای مصرفکنندگان - حذف هزینههای سوخت متغیر ۶. انعطافپذیری سیستم: - امکان نصب پراکنده و تولید نزدیک به محل مصرف - مناسب برای مناطق دورافتاده و فاقد دسترسی به شبکه سراسری آینده انرژی خورشیدی: با توجه به ترکیب این عوامل، انرژی خورشیدی در حال تبدیل شدن به یکی از ارزانترین منابع تولید برق در بسیاری از مناطق جهان است و انتظار میرود سهم آن در ترکیب انرژی جهانی در دو دهه آینده به طور تصاعدی افزایش یابد. این تحول نیازمند سرمایهگذاری در شبکههای هوشمند، سیستمهای ذخیرهسازی و سیاستهای حمایتی مناسب است تا بتوان از پتانسیل کامل این منبع انرژی پاک بهرهبرداری کرد.
انرژی خورشیدی مانند فنّاوریهای دیگری که در رابطه با انرژیهای تجدیدپذیر وارد بازار میشود به ما این امکان را میدهد تا هر چه بیشتر وابستگی خود را به انرژیهای تجدیدناپذیر مثل سوختهای فسیلی کمتر کنیم، انرژی خورشیدی مانند دیگر انرژیهای شناخته شده بیعیب و نقص نیست و مشکلات خاص خود را دارد ولی مزایای آن باعث شده که بشر برای گسترش و پیشرفت این انرژی همت بگمارد. ستارهای که در نزدیکی سیاره ما یعنی زمین قرار دارد و آن را به نام خورشید میشناسیم انرژی ساطع شده خود را از طریق واکنشهای هستهای درون خود تأمین میکند، بدین گونه که هیدروژن موجود در خورشید طی واکنشی به هلیوم بعلاوه انرژی تبدیل میشود و ما آن انرژی را دریافت میکنیم، نکته جالب این است که امکان چنین تبدیلی بر روی کره ما هنوز به وجود نیامده است ولی میشود با کمک یک سری وسایل این انرژی تولیدی در یک ستاره دیگر را جمعآوری کرد و بهصورت دلخواه تبدیل نمود و بعد از آن، از آن استفاده کرد. البته در رابطه با پنلهای مورداستفاده، خود به انواع و اقسام گوناگون تقسیم میشوند، و روشهای جمعآوری اینگونه انرژیها نیز به دو دسته اکتیو و پسیو تقسیمبندی میشوند. در زمینه بازده اینگونه هیئت رئیسهها ، بایستی بیان داشت که بازده این پنلها جزو معایب بزرگ این سیستمها محسوب میشوند و بازده این پنلها چیزی در حدود ۲۰ درصد است و مقدار قابلتوجهی از انرژی خورشید را نمیتوانند بهصورت انرژی الکتریکی در بیاورند، در بهترین حالت و برای مواردی همچون ایستگاههای فضایی ناسا بازده این پنلها چیزی در حدود ۴۰ درصد میرسد.
امروزه مباحث زیستمحیطی به مسائل روز جهان تبدیلشده است و بیشتر پژوهشها و اختراعات و اکتشافات سمتوسوی این مباحث را به خود گرفته است، و اصولاً یکی از فاکتورهای مهم و تعین کننده برای ارزشگذاری اختراعات و نوآوری همین موضوع است، از طرف دیگر نیز کاهش روزافزون منابع فسیلی دلیل دیگری برای روی آوردن به سمت چنین انرژیهایی شده است. از طرف دیگر انرژی خورشیدی آلودگی زیستمحیطی ندارد و یکی از بزرگترین مزیتهای آن علاوه بر در دسترس بودن و ارزان بودن و تجدیدپذیر بودن همین موضوع است، بنابراین بهخودیخود توجهات هرچه بیشتر به این سمت کشیده میشود، حال اگر بدانید که شما میتوانید با کمک این فنّاوری درآمدزایی نیز برای خود داشته باشید هرچه بیشتر به اهمیت این فنّاوری پی خواهید برد، برای مثال در برخی از ایالات آمریکا دولت فدرال از ۳۰ تا ۸۰ درصد وام به آن افرادی پرداخت میکند که داوطلبانه بجای مصرف برق موجود در شبکه سراسری بخواهند از برق تولیدی توسط پنلهای خورشیدی استفاده کنند، که البته این وام و در کل هزینههای پرداختی صرفاً جهت نصب پنلهای خورشیدی و وسایل الکتریکی موردنیاز آن است و در درازمدت شخص موردنظر دیگر هزینه نخواهد داشت. حال که شما منزل خود را به پنلهای خورشیدی مجهز کردید میتوانید از برق مجانی استفاده کنید و دیگر نیاز به خرید برق از شبکه سراسری ندارید، در ضمن اگر شما برق تولیدیتان از میزان مصرفتان بیشتر باشد شما میتوانید مازاد برق مصرفی خود را به شبکه سراسری بفروشید و خود به تولید کنند برق تبدیل شوید و از این طریق برای خود درآمدزایی داشته باشید. حال جالب آن است که بدانید شما علاوه بر توانایی تولید برق از طریق انرژی خورشید میتوانید آبگرم مصرفی منزل خود را از آن طریق تهیه کنید و در کل میتوانید سیستم گرمایشی منزل خود را نیز از طریق انرژی خورشیدی تغذیه کنید که نتیجه آن عدم وابستگی شما به مصرف گاز نیز میشود. جالب است که بدانید استفاده از آبگرمکنهای خورشیدی در ایران در حال بیشتر شدن است.
از سیستم های خورشیدی میتوان در کلیه مناطق مسکونی و تجاری استفاده کرد. ولی بیشترین استفاده از این نوع سیستم ها در مناطقی هست که به شبکه برق دسترسی نداشته و یا به دلیل هزینه های بالای احداث برقرسانی امکانپذیر نمیباشد.
مزایای سیستمهای برق خورشیدی به شرح زیر است: ۱. منبع انرژی تجدیدپذیر و پایانناپذیر: انرژی خورشیدی تا میلیاردها سال در دسترس است و برخلاف سوختهای فسیلی، تمامشدنی نیست. ۲. پاک و دوستدار محیطزیست: سیستمهای برق خورشیدی در حین کار هیچ آلایندگی هوا، گاز گلخانهای (مانند CO₂) یا پسماند خطرناک تولید نمیکنند و به کاهش تغییرات اقلیمی کمک میکنند. ۳. کاهش هزینههای بلندمدت برق: پس از نصب اولیه، سوخت سیستم رایگان است و میتواند قبوض برق را تا ۹۰ درصد کاهش دهد. در برخی موارد، مازاد تولید را میتوان به شبکه فروخت و درآمدزایی کرد. ۴. کمهزینه بودن نگهداری: این سیستمها نیاز به نگهداری پیچیده ندارند و تنها تمیز کردن دورهای پنلها و بررسی اتصالات معمولاً کافی است. ۵. استقلال انرژی و امنیت تأمین: با نصب سیستم برق خورشیدی، وابستگی به شبکه سراسری برق و نوسان قیمتهای انرژی کاهش مییابد. برای مناطق دورافتاده یا فاقد دسترسی به شبکه، راهحلی ایدهآل است. ۶. نصب انعطافپذیر و مقیاسپذیر: سیستمهای برق خورشیدی را میتوان در ابعاد مختلف، از نیروگاههای بزرگ تا پنلهای کوچک خانگی، روی پشتبام، زمین یا حتی سطوح شناور نصب کرد. ۷. طول عمر بالا و تضمین عملکرد: پنلهای خورشیدی معمولاً ۲۰ تا ۳۰ سال گارانتی عملکرد دارند و طول عمر مفید آنها حتی به بیش از ۳۰ سال نیز میرسد. ۸. ایجاد اشتغال و رشد اقتصادی: توسعه صنعت انرژی خورشیدی باعث ایجاد فرصتهای شغلی در زمینههای تولید، نصب، نگهداری و تحقیق میشود. ۹. کاهش تلفات انتقال انرژی: در سیستمهای تولید پراکنده (مانند پنلهای روی پشتبام)، برق در محل مصرف تولید میشود و تلفات شبکه انتقال و توزیع به حداقل میرسد. ۱۰. سازگاری با فناوریهای مدرن: سیستمهای برق خورشیدی را میتوان با باتریهای ذخیرهسازی، شبکههای هوشمند و خودروهای الکتریکی ادغام کرد تا بهرهوری افزایش یابد. ۱۱. کمک به پیکسایی شبکه برق: تولید انرژی خورشیدی در ساعات اوج مصرف (روز) میتواند فشار روی شبکه برق را کاهش داده و از خاموشیها جلوگیری کند. ۱۲. ثبات قیمت در بلندمدت: هزینه سوخت خورشیدی (نور خورشید) رایگان است و در مقابل نوسان قیمت سوختهای فسیلی، هزینه تولید برق قابل پیشبینی باقی میماند. سیستمهای برق خورشیدی نه تنها راهحلی کلیدی برای مقابله با چالشهای محیطزیستی هستند، بلکه از نظر اقتصادی نیز به صرفه بوده و به تأمین انرژی پایدار و مستقل کمک میکنند. با پیشرفت فناوری و کاهش هزینههای اولیه، استفاده از آنها در سراسر جهان در حال گسترش است.
کشورهای پیشرو در استفاده از انرژی خورشیدی بر اساس ظرفیت نصبشده در سالهای اخیر عبارتند از: ۱. چین: چین بدون شک رهبر جهانی در انرژی خورشیدی است و هم از نظر ظرفیت نصبشده و هم از نظر تولید پنلهای خورشیدی در جایگاه نخست قرار دارد. ظرفیت انرژی خورشیدی چین از مرز ۳۰۰ گیگاوات گذشته و بزرگترین مزارع خورشیدی جهان را در اختیار دارد. ۲. آمریکا: ایالات متحده با ظرفیتی بیش از ۱۰۰ گیگاوات در رتبه دوم قرار دارد. ایالتهایی مانند کالیفرنیا، تگزاس و فلوریدا پیشتاز هستند و سیاستهای تشویقی فدرال و ایالتی نقش مهمی در توسعه این بخش داشتهاند. ۳. هند: هند با هدف جاهطلبانه دستیابی به ۵۰۰ گیگاوات انرژی تجدیدپذیر تا ۲۰۳۰، ظرفیت انرژی خورشیدی خود را به سرعت افزایش داده و به بیش از ۷۰ گیگاوات رسانده است. پروژههای عظیمی مانند پارک خورشیدی "چارانکا" در این کشور وجود دارند. ۴. ژاپن: ژاپن پس از فاجعه فوکوشیما، سرمایهگذاری زیادی روی انرژی خورشیدی کرد و با ظرفیتی حدود ۷۰ گیگاوات، یکی از بازارهای اصلی نصب پنلهای rooftop (پشتبامی) است. ۵. آلمان: آلمان اگرچه از نظر تابش خورشیدی کشور پرنوری نیست، اما به لطف سیاستهای تشویقی زودهنگام (مانند تعرفههای تضمینی خرید برق) پیشتاز اروپا بوده و ظرفیتی حدود ۶۰ گیگاوات دارد. ۶. استرالیا: استرالیا دارای بالاترین نرخ نصب پنلهای خورشیدی خانگی per capita (به ازای هر نفر) در جهان است. بیش از ۳۰ درصد خانهها دارای پنل خورشیدی هستند و ظرفیت کل آن به حدود ۲۵ گیگاوات میرسد. ۷. ایتالیا، اسپانیا و فرانسه: این کشورهای اروپایی نیز با بهرهگیری از تابش خوب خورشید در منطقه مدیترانه، ظرفیت قابل توجهی (بین ۲۰ تا ۲۵ گیگاوات) دارند و به سرعت در حال توسعه هستند. ۸. کره جنوبی و ویتنام: این کشورهای آسیایی در سالهای اخیر رشد انفجاری در نصب نیروگاههای خورشیدی داشتهاند و جزء بازارهای پیشرو محسوب میشوند. عوامل موفقیت این کشورها: - سیاستهای دولتی قوی (یارانه، تعرفه خرید تضمینی، معافیت مالیاتی) - کاهش شدید هزینههای فناوری خورشیدی - آگاهی عمومی و استقبال از انرژی پاک - اهداف بلندپروازانه برای کربنزدایی و امنیت انرژی امروزه انرژی خورشیدی به یکی از ارزانترین منابع تولید برق در بسیاری از مناطق جهان تبدیل شده و انتظار میرود سهم آن در دهههای آینده به طور قابل توجهی افزایش یابد.
ایران با داشتن میانگین حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال و تابش متوسط سالانه ۱۸۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلوواتساعت بر مترمربع، یکی از مناسبترین مناطق جهان برای توسعه انرژی خورشیدی است. پتانسیل استانها با توجه به میزان تابش، تعداد ساعات آفتابی، آبوهوا و وسعت زمینهای مناسب متفاوت است. استانهای با پتانسیل بسیار بالا (مناطق کویری و مرکزی): این استانها دارای بیشترین شدت تابش و بیشترین ساعات آفتابی (بیش از ۳۲۰۰ ساعت در سال) هستند: ۱. کرمان: شهرهای شهداد، رفسنجان و کرمان به دلیل وسعت کویری، زمینهای هموار و کاهش ابرناکی، از بهترین نقاط برای احداث نیروگاههای برق خورشیدی بزرگ مقیاس هستند. ۲. سیستان و بلوچستان: مناطق مانند زاهدان، زابل و میرجاوه تابش بسیار بالایی دارند. چالشها: شرایط آبوهوایی سخت (طوفانهای شن)، دوری از مراکز مصرف اصلی ۳. یزد: شهرهای یزد، اردکان و مهریز با تابش بالا و زمینهای پهناور کویری، پتانسیل مناسبی دارند. ۴. فارس: مناطق مرکزی و شرقی استان مانند شیراز، نیریز و استهبان از نظر تابش در سطح بالایی قرار دارند. ۵. اصفهان: شهرهای شرقی اصفهان مانند نائین، خور و بیابانک و منطقه کاشان از نقاط مستعد هستند. ۶. خراسان جنوبی و رضوی: در خراسان جنوبی: شهرهای فردوس، بشرویه و نهبندان در خراسان رضوی: مناطق جنوبی مانند گناباد و تربت حیدریه استانهای با پتانسیل بالا (مناطق نیمهکویری و مرکزی): این استانها تابش خوبی دارند و ممکن است برای نیروگاههای متوسط و کوچک مقیاس مناسب باشند: ۷. سمنان: شهرهای دامغان، گرمسار و آرادان ۸. مرکزی: مناطق جنوبی مانند خمین و دلیجان ۹. هرمزگان: تابش بالا اما چالش رطوبت و گردوغبار در برخی مناطق ۱۰. قم و قزوین: قسمتهای کویری این استانها پتانسیل قابل توجهی دارند. استانهای با پتانسیل متوسط (مناطق کوهستانی و شمالی) این استانها به دلیل کاهش ساعات آفتابی، ابرناکی و ارتفاع، پتانسیل کمتری دارند، ولی همچنان برای سیستمهای کوچک مقیاس (مانند پشتبامی) مناسب هستند: ۱۱. آذربایجانهای شرقی و غربی ۱۲. گیلان و مازندران: پتانسیل اصلی در بخشهای کوهپایهای و دور از دریاست. ۱۳. چهارمحال و بختیاری، لرستان، کردستان: مناسب برای سیستمهای پراکنده و خانگی عوامل مؤثر در پتانسیلسنجی: شدت تابش خورشید: استانهای مرکزی و کویری بالاترین تابش را دارند. دمای محیط: دمای خیلی بالا راندمان پنلها را کاهش میدهد (نیاز به سیستم خنککننده) زمینهای هموار و در دسترس: هزینه احداث در زمینهای مسطح کمتر است. فاصله تا خطوط انتقال برق: نزدیکی به شبکه، هزینه اتصال را کاهش میدهد. شرایط جوی: گردوغبار، رطوبت و برف میتواند روی عملکرد تأثیر بگذارند. پتانسیل کلی ایران: پتانسیل نظری تولید برق خورشیدی در ایران حدود حدود ۶۰۰ گیگاوات (معادل چندین برابر ظرفیت فعلی نیروگاهی کشور) برآورد شده است. مناطق کویری مرکزی (دشتهای لوت و کویر مرکزی) به عنوان کمربند خورشیدی ایران شناخته میشوند. چالشهای توسعه در استانهای پرپتانسیل: ۱. فاصله زیاد از مراکز مصرف (نیاز به سرمایهگذاری در خطوط انتقال جدید) ۲. توفانهای شن و گردوغبار (کاهش بازده و نیاز به تمیزکاری مداوم) ۳. محدودیت منابع آبی برای شستشوی پنلها در مناطق خشک ۴. سرمایهگذاری اولیه بالا و نیاز به تسهیلات مالی استانهای کرمان، سیستان و بلوچستان، یزد، اصفهان و خراسان جنوبی بالاترین پتانسیل را برای احداث نیروگاههای بزرگ برق خورشیدی دارند. با این حال، حتی استانهای با پتانسیل متوسط نیز میتوانند برای تولید پراکنده و خانگی مورد استفاده قرار گیرند. توسعه انرژی خورشیدی در ایران نیازمند سیاستگذاری مناسب، جذب سرمایهگذاری و فناوریهای تطبیقی با شرایط آبوهوایی خاص هر منطقه است.
چنانچه از تولید همزمان برق و حرارت بصورت پراکنده صرف نظر شود، بالاترین راندمان تولید انرژی مربوط به نیروگاه های سیکل ترکیبی و پایین ترین آن مربوط به نیروگاه های گازی است.
میانگین مصرف سالانه برق هر خانوار ایرانی حدود ۳۱۰۰ تا ۳۳۰۰ کیلوواتساعت است. اما برای درک بهتر، باید مصرف در بخشهای مختلف و سرانه را نیز بررسی کرد: ۱. سرانه مصرف برق در ایران: - مصرف سرانه برق ایران (برای همه مصارف) حدود ۳۵۰۰ تا ۳۷۰۰ کیلوواتساعت در سال است. - این عدد تقریباً ۳ برابر متوسط جهانی و بیشتر از بسیاری از کشورهای همسطح است. ۲. سهم بخشهای مختلف مصرف (سال ۱۴۰۲): - بخش خانگی: حدود ۳۳ درصد از کل مصرف برق - بخش صنعتی: حدود ۳۴ درصد - بخش تجاری و عمومی: حدود ۱۹ درصد - سایر بخشها (کشاورزی، روشنایی معابر و …): حدود ۱۴ درصد ۳. مصرف متوسط یک خانوار در ماه: - هر خانوار ایرانی به طور متوسط حدود ۲۵۰ تا ۳۰۰ کیلوواتساعت در ماه مصرف میکند. - این عدد در فصل تابستان به دلیل استفاده از کولرهای آبی و گازی ممکن است به ۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلوواتساعت نیز برسد. ۴. مقایسه با سایر کشورها: - ایران با سرانه مصرف حدود ۹٫۵ کیلوواتساعت در روز، در رده کشورهای پرمصرف جهان قرار دارد. - برای مثال: مصرف آلمان ≈ ۱۳۰۰ کیلوواتساعت سرانه سالانه، ژاپن ≈ ۷۵۰۰ کیلوواتساعت (با توجه به صنایع پیشرفته) ۵. علل مصرف بالا در ایران: - قیمت پایین برق (پایه تعرفهها یارانهای است) - فرهنگ مصرف غیربهینه (استفاده از تجهیزات فرسوده، عادات غلط) - آبوهوای گرم و خشک در بیشتر مناطق (نیاز به خنککنندگی زیاد) - عدم استفاده گسترده از فناوریهای بهینهساز انرژی ۶. چالشهای پیش رو: - پیک مصرف در تابستان به بیش از ۷۰ گیگاوات میرسد که شبکه برق را تحت فشار شدید قرار میدهد. - رشد سالانه مصرف حدود ۵ تا ۷ درصد در مقابل رشد محدود ظرفیت تولید. راهکارهای کاهش مصرف: - الکتریکی کردن تعرفههای پرمصرفها (تعرفههای پلکانی) - توسعه استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر (مانند خورشیدی) - ارتقای استانداردهای تجهیزات برقی (کولر، یخچال، لامپها) - فرهنگسازی و آموزش مدیریت مصرف
برای افزایش راندمان پنلهای خورشیدی، راهکارهای عملی زیر را میتوان دنبال کرد: ۱. انتخاب پنل با فناوری پیشرفته: پنلهای مونوکریستال با سلولهای PERC، HJT یا IBC راندمان بالاتری (تا ۲۲–۲۴ درصد) نسبت به پنلهای پلیکریستال معمولی دارند. ۲. نصب بهینه و زاویهی مناسب: تنظیم زاویهی پنلها بر اساس عرض جغرافیایی منطقه و جهتگیری به سمت جنوب (در نیمکره شمالی) برای جذب حداکثر نور خورشید ضروری است. ۳. کاهش عوامل سایهاندازی: هرس منظم درختان اطراف و طراحی آرایهها به گونهای که حتی سایههای جزئی در ساعات اوج تابش ایجاد نشود، مؤثر است. ۴. سیستم خنککنندگی: دمای بالای پنلها راندمان را کاهش میدهد. استفاده از سازههایی با فاصلهی مناسب از سقف برای تهویه هوای طبیعی یا سیستمهای خنککننده فعال میتواند مفید باشد. ۵. تمیزکردن منظم پنلها: تجمع گردوغبار، برف و آلودگی میتواند تا ۲۰ درصد بازده را کاهش دهد. شستشوی دورهای با آب معمولی توصیه میشود. ۶. استفاده از اینورتر با راندمان بالا: اینورترهای مدرن (مانند مدلهای با فناوری MPPT) قادرند حداکثر توان ممکن از پنلها را استخراج کنند. ۷. نصب سیستم رهگیری خورشید (ترکر): سیستمهای رهگیر، پنلها را در طول روز به سمت خورشید میچرخانند و تابش دریافتی را افزایش میدهند؛ اما هزینهی نگهداری بیشتری دارند. ۸. کابلکشی مناسب و کاهش تلفات الکتریکی: استفاده از کابل با سطح مقطع مناسب و کوتاهترین مسیر ممکن بین پنلها و اینورتر، تلفات مقاومتی را کم میکند. ۹. بهکارگیری میکرو اینورتر یا بهینهساز توان (Power Optimizer): این تجهیزات عملکرد هر پنل را به طور مستقل مدیریت کرده و اثر سایهجزئی یا عدم تطابق سلولها را کاهش میدهند. ۱۰. بازرسی و نگهداری دورهای: کنترل اتصالات، بررسی سلامت سلولها و رفع سریع خرابیها در طول عمر سیستم ضروری است. توجه داشته باشید که افزایش راندمان ممکن است هزینههای سرمایهگذاری اولیه را بالا ببرد، بنابراین باید توجیه اقتصادی هر راهکار با توجه به شرایط پروژه بررسی شود.
استفاده از فناوری تولید پراکنده برق، به دلیل تولید انرژی در محل مصرف، همواره باعث حذف تلفات انتقال و توزیع برق میشود که مطابق آمارنامه تفصیلی کشور در سال 1390، حدود 18 درصد میباشد. با این وجود استفاده از سیستم های تولید همزمان برق و حرارت (CHP) میتواند علاوه بر مقدار فوق، میزان تلفات تولید انرژی را نیز کاهش دهد.
راندمان پنلهای خورشیدی در شرایط واقعی معمولاً بین ۱۵ تا ۲۲ درصد است. پنلهای تجاری رایج سیلیکونی معمولاً راندمانی حدود ۱۸ تا ۲۲ درصد دارند. پنلهای پیشرفتهتر مانند پنلهای مونوکریستال با فناوری PERC میتوانند تا ۲۲ تا ۲۳ درصد راندمان داشته باشند. پنلهای آزمایشی و با فناوری بالا (مانند HJT یا IBC) گاهی به راندمان ۲۴ تا ۲۶ درصد هم میرسند. راندمان پنلهای خورشیدی تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند دمای محیط، زاویه تابش، سایهاندازی، گردوغبار و کیفیت نصب قرار میگیرد. برای افزایش بازده کل سیستم، باید از تجهیزات مناسب مانند اینورتر با راندمان بالا و همچنین طراحی بهینه آرایه خورشیدی استفاده کرد.
تکنولوژی استفاده از لامپ LED
3 درصد از کل مصرف- 40 درصد صرفه جویی
استان خوزستان با 47/37 درصد
شرایط اقلیمی نه تنها بر روی عملکرد نیروگاه بلکه روی پراکنش آلودگی ناشی از فعالیت نیروگاه نیز موثر است.تاثیر پارامترهای اقلیمی بیشتر بر روی عملکرد نیروگاه های گازی است تا نیروگاه های چرخه ترکیبی و بخاری. منحنی عملکرد توربین های گازی نشان می دهد که اگر دمای هوای ورودی به کمپرسور در فشار یک اتمسفر 15 درجه سانتیگراد باشد، در شرایط ایدهآل می توان 100 درصد قدرت نامی توربین را از آن بدست آورد، اما دمای هوای ورودی به دلیل تغییر دمای محیط همواره متغیر میباشد.به ویژه در مناطق گرم با افزایش دما از 15درجه سانتیگراد،به ازای هر یک درجه افزایش دما 7/0درصد میزان توان خروجی نیروگاه کاهش مییابد.ارتفاع از سطح دریا بدلیل تغیر فشار هوا و تاثیر بر تراکم هوای ورودی به توربین های گازی، بر روی توان نیروگاه تاثیر گذار است . مطالعات نشان می دهد که به ازای هر 100 متر افزایش ارتفاع از سطح دریا در نیروگاههای گازی حدود 8/0 درصد از قدرت تولیدی نیروگاه (در صورت ثابت بودن سایر شرایط محیطی)کاسته می گردد.ذرات معلق موجود در هوا نیز به دلیل ایجاد گرفتگی در فیلترهای هوای ورودی توربین گاز و رسوب بر روی کمپرسور توربین گاز سبب افت توان توربین میشود.
طبق مصوبه سازمان حفاظت محیط زیست 20 درصد از کل مساحت نیروگاه باید به فضای سبز اختصاص یابد.
اکثر نیروگاههای کشور قابلیت استفاده از سوختهای مازوت، گازوئیل و گاز طبیعی را دارا میباشند که سوخت گاز به دلیل پایین بودن آلایندههای منتشره در اثر سوختن بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. البته به دلیل بالا رفتن مصرف سوخت گاز توسط سایر بخش های مصرف کننده انرژی در فصل زمستان، نیروگاهها امکان دسترسی به سوخت گاز را نداشته و مجبور به استفاده از سوخت های مایع در فرآیند خود میباشند.
سه نوع نیروگاه حرارتی بخاری، گازی و چرخه ترکیبی وجود دارد.در صورتی که این نیروگاه ها از یک نوع سوخت مشابه استفاده نمایند، نیروگاههای چرخه ترکیبی کمترین و نیروگاههای گازی بیشترین آلودگی را به ازاء برق تولیدی خواهند داشت.
آلایندههای مهم هوای ناشی از احتراق انواع سوختهای فسیلی در نیروگاه های حرارتی کشور عبارتند از: اکسیدهای ازت (NOx)، اکسیدهای گوگرد (Sox)، دی اکسید کربن (CO2) و هیدروکربنها که میزان انتشار اینآلایندهها در ترازنامه انرژی کشور که بصورت سالانه توسط وزارت نیرو منتشر میگردد، قابل دسترسی است. برای مثال در سال 1390 در اثر احتراق سوختهای فسیلی در نیروگاه های حرارتی کشور مقدار 550 هزار تن NOx و 684 هزار تن SOx تولید و منتشر شده است.
بسیاری از آلاینده ها در فرآیند تولید برق، به طور مستقیم یا غیرمستقیم به دلیل احتراق سوختهای فسیلی تولید میشوند. در عین حال مصرف مواد شیمیایی در فرآیند تولید برق آلودگی آب و خاک را نیز تا حدودی در پیخواهد داشت.علاوه بر این در پارهای موارد عملکرد بعضی از تجهیزات بخصوص دستگاههای فرسوده با سرو صدای زیادی همراه است که پیامد آن آلودگی صوتی می باشد.
برق تولیدی توسط سیستم خورشیدی از نوع برق DC میباشد. برق DC همان برقی است که در اتومبیل برای روشن کردن چراغ های اتومبیل یا بقیه قسمت های اتومبیل بکار میرود. باتری های موجود در بازار هم از نوع برق DC هستند. بنابراین کلیه وسایلی که با برق DC کار کنند را میتوان به این وصل کرد.مانند: رادیو، شارژ موبایل، چراغ قوه، برخی از پمپ های آب برای پمپاژ آب برخی از موتورها که با برق DC کار میکنند.
بله . ولی مقدار انرژی دریافت شده کمتر از حالتی است که هوا آفتابی است.در کشورهای اروپایی مانند آلمان که در اغلب مواقع هوا ابری است , با این حال از سیستم های فتوولتایی در مناطقی استفاده می شود.
همانطور که در قسمت های اصلی این سیستم گفته شد یکی از قسمت های اصلی این سیستم بانک باطری می باشد. بانک باطری شامل تعدادی باطری می باشد که بهم متصل شده اند و کار آنها ذخیره انرژی الکنریکی تولید شده توسط پانل های خورشیدی می باشد. از برق تولیدی پانل های خورشیدی به 2 صورت می توان استفاده نمود.1- اگر در روز باشد می توان به طور مستقیم از انرژی تولیدی سلول ها برای مصرف کننده ها استفاده نمود.2- در مواقعی که هوا ابری است یا در شب هنگام ,می توان از انرژی ذخیره شده در باطری جهت تامین انرژی الکتریکی وسایل برقی استفاده کرد.
یکی از ویژگی های این سیستم ها این است که بعد از نصب و راه اندازی هزینه های جانبی و تعمیرات خاصی ندارند و به عبارتی می توان گفت که در ابتدا شما هزینه پرداخت می کنید و حداقل تا 25 سال می توانید از سیستم بهره برداری کنید.در ضمن می توان از باطری های نوع solar استفاده نمود که عمر بیشتری نسبت به سایر باطری ها دارد.
از پانل ها به مدت حداقل 20 تا 25 سال می توان بهره برداری نمود ولی بعد از 25 سال بازده آنها کم می شود ولی هیچگاه یک پانل بعد از این مدت بطور کلی خراب نمی شود.حال بعد از این مدت در صورتی دیده شد که انرژی تولیدی پانل ها به دلیل کاهش راندمان پانل ها کاهش یافته است می توان با اضافه کردن چند پانل جدید از کل سیستم دوباره استفاده نمود بدون آنکه بخواهیم تمامی پانل ها را عوض کنیم.
به 2 طریق می توان سیستم های فتوولتایی را نصب و به بهره برداری رساند. یک : به صورت مستقل از سیستم بهره برداری نمود مانند مکان هایی که به شبکه سراسری برق دسترسی نداریم و مصرف کننده تمامی انرژی مورد نیاز خود را تنها از پانل های فتوولتایی دریافت کند. دو: با اتصال به شبکه سراسری برق مانند نیروگاه های فتوولتایی متصل به شبکه که مقداری از برق مورد نیاز مصرف کننده هایی که به شبکه سراسری متصل هستند را تامین کند.
برای جلوگیری از آسیب سلول های خورشیدی یک لایه پلاستیک یا شیشه ضخیم شفاف بر روی پانل گذاشته شده است که از برخورد اشیاء به سطح سلول ها محافظت می کند.
نور خورشید از ضخامتهای نازک برف و یخ به راحتی عبور می کند و تاثیر چندانی برروی راندمان ندارد ولی تا حدی راندمان را کاهش می دهد.
بله . بیشترین کاربرد این سیستم ها در مناطقی است که دور از دسترس باشند و انتقال انرژی برق به آن مناطق بسیار هزینه بر یا غیر ممکن باشد.
بله . در مناطقی دور دست می توان با بکار بردن سیستم فتوولتایی برق مورد نیاز جهت پمپاژ آب و همچنین روشنایی و .... بکار برد.
از سیستم های فتوولتایی بیشتر در مناطقی استفاده می گردد که دسترسی به برق شهری امکان پذیر نمی باشد یا بسیار هزینه بر می باشد.این سیستم قابلیت آنرا دارد که بدون احتیاج به برق شهری به طور مستقل انرژی الکتریکی مورد نیاز یک خانه مسکونی در یک منطقه دور را تامین نمود.
نکته قابل توجه این است که می توان با نصب نوعی سلول های خورشیدی قابل انعطاف بر روی کیف یا کاپشن می توان در هنگام پیاده روی یا استقرار در مکانی که نور وجود دارد همزمان باطری موبایل یا رادیوی خود را شارژ نمودو این یکی از ویژگی های منحصر به فرد سیستم های فتوولتایی می باشد.
بله . می توان با خریداری یک شارژر خورشیدی در هنگام مسافرت یا گردشگری گروهی یا فردی برق مورد نیاز برای تامین انرژی برق چراغ قوه ,لپ تاپ , شارژ انواع باطری , دوربین های عکاسی و فیلم برداری و موبایل را تامین نمود.
بله . می توان با نصب این سیستم ها در کنار تونل روشنایی مورد نیاز را تامین نمود.
بله. در مناطق کوهستانی و مناطقی که سیستم های تقویت کننده موبایل , رادیو,تلویزیون در اینجا قرار دارند می توان با نصب سیتم های فتوولتایی در کنار آنها برق مورد نیاز این سیستم را تامین نمود.
یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد این سیستم هااین است که می توان با استفاده از این سیستم ها هر توانی که احتیاج داریم را تامین کنیم.به عنوان مثال می توان به ساعت های خورشیدی اشاره کرد که با یک سلول بسیار کوچک کار می کند یا ماشین حساب های خورشیدی.همچنین می توان با بهم متصل کردن تعداد زیادی پانل فتوولتایی می توان برق مورد نیاز یک شهر یا روستا را به طور مستقل تامین نمود.
با بکار بردن لامپ های LED-SMD می توان برای روشنایی محوطه پارک ها و حتی روشنایی جاده ها از سیستم فتوولتایی استفاده نمود.
می توان در جاده ها (فواصل بین شهرها) از تلفن های خورشیدی جهت تماس ضروری با پلیس و اورژانس در صورت بروز حادثه استفاده نمود.در این صورت بدون هیچ گونه کابل کشی برای تامین برق تلفن ها و چراغ بالای سر تلفن با بکار بردن یک سیستم فتوولتایی نسبتا کوچک در هر نقطه ای از جاده این تلفن ها را نصب کرد.
جواب منفی است.یکی از ویژگی های سیستم های فتوولتایی این است که می توان با اضافه کردن چندین پانل فتوولتایی و اضافه کردن باتری و قطعات جانبی انرژی تولیدی را اضافه نمود بدون آنکه بخواهیم تغییرات اساسی در سیستم بوجود آوریم یا کل سیستم را تعویض نماییم.یا به عبارتی می توان گفت که انرژی تولیدی را به هر میزان می توان افزایش داد.
بله . می توان یک خانه را بطور همزمان هم به سیستم فتوولتایی متصل نمودو هم به برق شهر . در این حالت در زمان پیک بار شبکه (شب هنگام که تعداد مصرف کننده های شبکه به شدت افزایش می یابد) از برق ذخیره شده داخل باتری ها توسط پانل های خورشیدی استفاده نمود و در این مواقع کمک بزرگی به پایداری شبکه سراسری برق می شود.
از سیستم های فتوولتایی در هر منطقه ای که نور خورشید بتابد کاربرد دارد.یکی دیگر از کاربرد های سیستم های فتوولتایی تامین برق خانه های مسکونی می باشد.
اولین کاربرد سیستم های فتوولتایی در پروژه های فضایی و ماهواره ها بود.ماهواره ها تمامی انرژی مورد نیاز خود را از سیستم های فتوولتایی تامین می کنند.
سلول های خورشیدی از نیمه هادی به نام سیلیکون یا ژرمانیوم ساخته شده اند که با تحریک الکترونهای این نیمه هادی توسط فوتونهای نوری الکتریسته تولید می شود.
یک نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارتهای بالا ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدلهای حرارتی، توربین ژنراتورها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند: نیروگاه سهموی خطی (Parabolic Trough Collectors) نیروگاه دریافت کننده مرکزی(C.R.S) نیروگاه دیش استرلینگ( این تکنولوژی در نیروگاه های خورشیدی مورد استفاده کمتری دارد و در کاربردهای غیر نیروگاهی بیشتر استفاده می شوند.) از انرژی حرارتی خورشید علاوه بر استفاده نیروگاهی، می توان در زمینه های زیر بصورت صنعتی، تجاری و خانگی استفاده کرد: گرمایش آب مصرفی( آب گرمکنهای خورشیدی برای منارل، ساختمانها، کارخانجات و استخرها) گرمایش فضای داخلی ساختمانها سرمایش فضای داخلی ساختمانها و یخچالهای خورشیدی آب شیرین کنهای خورشیدی (در اندازه های خانگی و صنعتی) خشک کنهای خورشیدی ( برای خشک کردن مواد غذایی و محصولات کشاورزی) خوراک پزهای خورشیدی سلولهای خورشیدی یا باطریهای خورشیدی،قطعات نیمه هادی هستند که انرژی نوری خورشید را جذب کرده و به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند و بدین ترتیب می توان از این انرژی بصورت رایگان و نا محدود بهره برداری و استفاده نمود. از ویژگی های باطریهای خورشیدی می توان نا محدود بودن عمر آن، قابلیت ترکیب و سری و موازی بستن آن، ولتاژ کاملا صاف و DC خروجی آن و … ذکر کرد. موارد کاربرد این باطریهای بسیار زیاد و متنوع است، از آن جمله میتوان موارد آموزشی،سرگرمی،شارژرهای باطری،صنایع مخابراتی،ماهواره ها و… را نام برد این باطریها را میتوان مستقیما به مصرف کننده های مختلف وصل کرد،اما از آنجایی که نور خورشید فقط در طول روز وجود دارد لذا در عمل در اکثر موارد این باطریها برای شارژ کردن انواع باطریهای قابل شارژ بکار برده می شود تا بتوان انرژی آنرا ذخیره کرده تا در تمامی شبانه روز بتوان از این منبع انرژی مفت و رایگان استفاده نمود.
سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمه رسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. این سلولها برحسب انرژی الکتریسیته مور نیاز در ابعاد و توانهای مختلف استفاده میگردند. این سلولها مزایای زیادی دارند : 1. فضای کمی اشغال میکنند. 2. سهولت در نصب و راه اندازی 3. مقاومت بالا در برابر شرایط خوردگی آب دریا و باد 4. طول عمر مناسب 5. عدم نیاز به سوختهای فسیلی 6. در شرایط ابری و غبار که نور کم است هم باطری ها را شارژ میکنند 7. کاهش هزینه کابل کشی و ساخت تابلوی فرمان کاهش مصرف انرژی و استفاده از انرژیهای نو در حال حاضر که انرژی یکی از پربهاترین منابع و در حال تمام شدن میباشد ، اهمیت بسزایی دارد. لذا انرژی خورشیدی با توجه به ویژگیهای آن و با توجه به شرایط آب و هوایی ایران میتواند جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی باشد. مصارف خانگی و صنعتی انرژی خورشیدی مزایای استفاده از سیستمهای خورشیدی: 1. عدم نیاز به شبکه سراسری برق 2. حفظ منابع تجدید ناپذیر و ذخیره آنها 3. حفظ محیط زیست و عدم ایجاد آلودگی هوا 4. تامین روشنایی در مناطق دور افتاده و مکانهایی که ارزش سیم و کابلکشی ندارد 5. کاهش بسیار زیاد هزینه های تعمیر و نگهداری 6. صرفهجویی بسیار در هزینه برق مصرفی 7. پیکربندی و نصب آسان در هر محل سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. این سلولها برحسب انرژی الکتریسیته مور نیاز در ابعاد و توانهای مختلف استفاده میگردند. این سلولها مزایای زیادی دارند : 1. فضای کمی اشغال میکنند. 2. سهولت در نصب و راه اندازی 3. مقاومت بالا در برابر شرایط خوردگی آب دریا و باد 4. طول عمر مناسب 5. عدم نیاز به سوختهای فسیلی 6. در شرایط ابری و غبار که نور کم است هم باطری ها را شارژ میکنند 7. کاهش هزینه کابل کشی و ساخت تابلوی فرمان کاهش مصرف انرژی و استفاده از انرژیهای نو در حال حاضر که انرژی یکی از پربهاترین منابع و در حال تمام شدن میباشد ، اهمیت بسزایی دارد. لذا انرژی خورشیدی با توجه به ویژگیهای آن و با توجه به شرایط آب و هوایی ایران میتواند جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی باشد. مصارف خانگی و صنعتی انرژی خورشیدی
- تامین برق برای مناطق دور افتاده و غیرقابل دسترس برق - تامین برق علائم راهنمایی و رانندگی - مصارف خانگی و ساختمان های مسکونی ، صنعتی و کشاورزی - تجهیزات شهری مانند چراغهای خورشیدی - مصارف صنعتی مانند ماهواره ها، دکل های مخابراتی، برج های نیروگاه های خورشیدی
1. عدم نیاز به شبکه سراسری برق 2. حفظ منابع تجدید ناپذیر و ذخیره آنها 3. حفظ محیط زیست و عدم ایجاد آلودگی هوا 4. تامین روشنایی در مناطق دور افتاده و مکانهایی که ارزش سیم و کابلکشی ندارد 5. کاهش بسیار زیاد هزینه های تعمیر و نگهداری 6. صرفه جویی بسیار در هزینه برق مصرفی 7. پیکربندی و نصب آسان در هر محل
به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیزم های محرک ,الکتریسته تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستم که از این پدیده استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند.سیستم های فتوولتائیک یکی از پر مصرفترین کاربرد انرژی های نو می باشد.وتا کنون سیستم های گوناگونی با ظرفیت های مختلف(5/0 وات تا چند مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده است وبا توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم ها هر روزه بر تعداد متقاضیان آنها افزوده می شود.
پرسش خود را مطرح کنید
در صورتی که پرسش مورد نظر شما در این بخش یافت نشد، می توانید سوال خود را از طریق پیام برای ما ارسال نموده تا در اولین فرصت جهت پاسخگویی با شما تماس گرفته شود.
