طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی

 انرژی الکتریکی ماحصل تولید منابع مولدها و نیروگاه های برق است انرژی الکتریکی برای تامین برق مورد نیاز روشنایی و تجهیزات برقی ساختمانها ، جاده ها و محوطه های باز ، خودروها، قطارهای برقی و همچنین تامین انرژی بسیاری از مشاغل و کارخانه ها  استفاده می شود.  در دنیاي امروز مصرف سرانه انرژي الکتریکی یکی از  شاخص هاي پیشرفت صنعتی و توسعه اقتصادي کشور محسوب می شود و نقش خون رگ  و پیشران توسعه جهان صنعتی است لذا تولید، انتقال، توزیع و کنترل نیروي برق در جهان همافزایی توسعه اقتصادی و تکنولوژی های متعددی را به همراه داشته است.

وضعیت جهانی تجارت برق|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

  در سال 2022  انرژی الکتریکی هجدهمین محصول پرمعامله جهان بود که مجموعاً 131 میلیارد دلار ارزش معاملاتی داشت  . طی سال‌های 2021 و 2022    ارزش صادراتی انرژی الکتریکی با رشد سالانه ای  84.6 درصد از 71  میلیارد دلار به 131 میلیارد دلار افزایش یافت. تجارت انرژی الکتریکی 0.55 درصد از کل تجارت جهانی را تشکیل می دهد بزرگترین کشورهای  صادر کننده انرژی الکتریکی در سال 2022 آلمان با 18 میلیارد دلار ، فرانسه  11.1 میلیارد دلار ، سوئیس  9.26 میلیارد دلار ، اسپانیا  6.75 میلیارد دلار  و بلژیک  6.35 میلیارد دلار  بودند. و برترین کشورهای وارد کننده برق درهمین  سال  فرانسه با 14.6 میلیارد دلار ، آلمان  12.9 میلیارد دلار ، ایتالیا  11.9 میلیارد دلار ، سوئیس  8.62 میلیارد دلار ، و اتریش  5.67 میلیارد دلار  بودند. رتبه بندی بلحاظ تجاری انرژی الکتریکی در رتبه 3259 در شاخص پیچیدگی محصول (PCI) قرار دارد.

وضعیت انرژی خورشیدی کشور|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی

در حال حاضر مصرف برق کشور مصرف بیش از ۷۷ هزار مگاوات است و این در حالی است که در روزهای مشابه سال قبل، میزان مصرف ۷۱ هزار مگاوات بود. برق موردنیاز کشور  عمدتاً از طریق نیروگاه‌های حرارتی وسیکل ترکیبی تولید می‌شود. سهم این نیروگاه‌ها در تولید برق کشور حدود ۹۰ درصد است و ظرفیت تولید برق تجدیدپذیر کشور تاکنون ۱۵۳۰ مگاوات است  که از این میزان، سهم انرژی خورشیدی ۷۸2 مگاوات و سهم انرژی ‌های بادی  ۳۷۶مگاوات است. و سالیانه با  رشد متوسط  مصرف انرژی کشور 3/4 درصد و در صنایع 11 درصد  مواجه هستیم و تا سال ۱۴۰۲ سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران  معادل ۱۰۸۷ مگاوات شامل  ۴۸٪ خورشیدی   ، ۳۸٪ بادی ،  ۱۰درصد  برق آبی کوچک ،   3/1درصد  زیست توده   ، و ۱٪ توربین انبساطی ۹.۶  بوده است.

احداث نیروگاههای برق سولار بدلیل توسعه تکنولوژی و میزان بازدهی بیشتر سلولهای خورشیدی  نسبت به نسل قبل و مزیت زیست محیطی انرژی های تجدید پذیر لازم است در کشور مورد حمایت است . هم تولید برق نیروگاهی سولار  و هم تولید ویفر ، سلول و ماژول و پانل های خورشیدی با حمایت از سرمایه گذاری بخش خصوصی راه حل موجهی در توسعه این صنعت متناسب با نیاز  است . که در طی نیم ده اخیر  حمایت کافی  دستگاههای اجرایی و سیاست گذار را نداشته است تا بتواند کسری انرژی برق مورد نیاز کشور را جبران نماید.

بنابراین با بهره گيري از این سیستم جدید ضمن بالا  بردن بازدهي تا بیش از دو برابر سیستم های قبلی علاوه بر تامین برق پروژه و کاهش خاموشی های احتمالی ناشی از برق شبکه می تواند مازاد تولید خودر را نیز از طریق شبکه برق سراسری به فروش برساند .

معرفی محصول |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

ساختار انرژی خورشیدی بر پایه سلول خورشیدی (Solar Cell) و یا سلول فتوولتاییک (PV Cell) استوار است که  از قطعات نیمه‌ رسانا با اتصال الکتریکی تشکیل شده است. این سلول ها  قادرند انرژی نهفته در فوتون های نور خورشیدی را جذب و به انرژی الکتریکی تبدیل ‌نماید. پرتوهای نوری که توسط سولار سل جذب می‌شوند سبب آزاد شدن پیوند اتمی در نیمه ‌هادی‌ها شده و مولد حرکت الکترون‌های منفی و حفره‌های مثبت در پیوند نیمه رسانا می شوند. اندازه اين سلول ها معمولا 10×10 و 15×15 سانتيمتر مربع است  سلول هاي خورشيدي از يك لايه بسيار نازك ( چند ميكرون) سيليكون نوع N و لايه ضخيم تري از سيليكون نوع P تشكيل شده اند.

ساختار فتوسل

سلول هاي خورشيدي از سيليكون تك کریستال ساخته مي شوند علاوه بر  آن  مواد ديگر مانند سيليكون هاي چند بلوره،  سيليكون آمورف ، آرسنيد گاليوم و سولفيد كادميم نيز در ساخت سلول استفاده دارد. ایجاد اختلاف پتانسیل ناشی از تایش نور  باعث جابه‌جایی بارهای مثبت و منفی مابین  الکترود مستقر در طرفین نیمه‌هادی  و یا جریان الکتریکی شوند .

قدرت و توان الکتریکی حاصله با تجمیع و کنترل یا در باتری ذخیره شود و یا در شبکه به مصرف برسد. علی رغم تنوع در تکنولوژی  های سولار با بازدهی های متفاوت، تحت شرايط مناسب يك سلول خورشيدي با ابعاد  10*10 سانتيمتر در معرض تابش مستقيم خورشيد مي‌تواند بطور متوسط  1.5 ولت برق توليد نمايد. از پيوستن تعدادي از سلول‌هاي خورشيدي يك ماژول  مدول الکتریکی  تولید مي گردد. از اتصال تعدادي از ماژول‌ها نیز يك آرايه ساخته مي‌شود. جهت احداث نیروگاهی وسعت زیادی از زمین با توپولوژی  و منطقه مناسبی بلحاظ شدت دریافت نور خورشید را نیاز داریم.

مدو ل های منو و پلی کریستالی سیلکون |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

ماژول سیلیکون کریستالی یا  از سلول های تک بلوری خورشیدی سیلیکونی  یا از سلول های سیلیکونی پلی کریستالی ساخته می شوند. این سلول ها مختلف سولار دارای بازدهی، راندمان تبدیل  انرژی ، هزینه ، ظاهر و ساختار اتمی متفاوتی هستند. در ساخت سلول‌های مونوکریستال  از یک بلور سیلیکون خالص و همگون  استفاده می‌شود و فرآیند تولید آن ‌ها پیچیده‌ و گران‌ است، زیرا نیاز به رشد بلورهای سیلیکون با ساختار یکنواخت را دارد.  شکل این  سلول‌ها معمولاً به صورت مربع با گوشه‌های بریده‌شده است و رنگ آن‌ها یکدست سیاه یا خاکستری تیره است  بازدهی انرژی این سلول ها مابین ۱۵ تا ۲۲ درصد است. راندمان بهتر آنها ناشی از ساختار یکنواخت در جذب نور خورشید با کارایی بیشتر است.

 ماژول سیلیکون تک کریستالی می تواند در سطح استفاده انبوه  به راندمان  20  درصد  و بالاتر برسد. و  راندمان تبدیل انرژی فتوولتائیک ماژول سیلیکون پلی کریستالی کمتر است.  در شرایط نور کم (مانند روزهای ابری) منو کریستال عملکرد بهتری دارند در فرایند تولید سلول‌های پلی‌کریستال از ذوب چندین بلور سیلیکون  استفاده  می‌شوند و ساختار اتمی آن‌ها ناهمگن و دارای شکل سلول‌ها مربعی کامل  است رنگ آن‌ها آبی یا آبی روشن با جلوه‌ای شبیه به شیشه‌ی شکسته است  فرآیند تولید آن  ساده‌تر و ارزان‌تر  می باشد این سلول ها به دلیل ساختار ناهمگن، کارایی کم‌تری در تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی  و بازدهی کم ‌تری معمولاً ما بین ۱۳ تا ۱۶ درصد را دازد و در دمای بالا عملکرد آن‌ها کاهش می‌یابد

ماژول های فیلم نازک سولار|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

ماژول لایه نازک سلول های خورشیدی بطور معمولی به چهار دسته زیر با توجه به مواد اولیه مورد استفاده تقسیم می شوند

• سیلیکون آمورف (a-Si)و فیلم لایه نازک سیلیکون (TF-Si)
• استفاده از تلورید کادمیوم (CdTe)
• ایندیوم مس سلنیوم گالیوم (CIS یا CIGS) خورشیدی
• سلول های رنگی حساس خورشیدی (DSC) دارای  سایر مواد طبیعی

مقایسه دو نوع ماژول سلول خورشیدی سیلیکونی کریستالی

• تاثیر شدت تابش:  ماژول های تک کریستالی  در نور ضعیف و در تابش های کمتر از 500 وات بر مترمربع  پاسخ طیفی  عملکرد  بهتر از ماژول پلی کریستالی را نشان می دهد و بازده انرژی آن تحت شدت تابش های متفاوت است بهتر است.

تاثیر تغییرات دما

با توجه به تفاوت ضریب انتقال دما میزان توان خروجی ماژول ها  به ازای هر 1 درجه سانتیگراد افزایش دمای کار ماژول در مقایسه با استاندارد 0.41 درصد کاهش می یابد.در بازه  اختلاف دمای زمستانی 3 تا 5 درجه و  8 الی 12 درجه سانتیگراد در تابستان  تاثیر تغییرات دما بر کاهش بازدهی ماژول های مونو کریستال  در  فرایند  فوتو ولتائیک نسبت به ماژول های پلی  کریستالی بهتر است و انرژی خورشیدی بیشتری را  به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. بنابراین اثر فتوترمال تبدیل ماژول های تک کریستالی نسبتاً کمتر است و دمای ماژول به آرامی افزایش می یابد، و افت توان بر این اساس کمتر کاهشی است .

پاسخ طیفی و طول موج

طبق آزمایش، محدوده پاسخ طیفی تک کریستالی 5.68 الی  7.68 درصد  است. پهن تر از پلی کریستال است، بنابراین بازده کوانتومی تک کریستالی بیشتر از پلی کریستال است. بنابراین، به طور کلی، زمان راه اندازی سیستم تک کریستالی در صبح 15 تا 30 دقیقه زودتر و زمان خاموش شدن نیز در بعدازظهر 15 تا 30 دقیقه دیرتر از پلی کریستال است در نتیجه  انرژی خروجی روزانه تک کریستالی بیشتر از انرژی پلی کریستالی است.

اثر تلفات انرژی انتقال

در ماژول های  تک کریستالی و پلی کریستالی با ظرفیت نصب یکسان،  تلفات انرژی تراکینگ  مونو کریستال 8 درصد کمتر از کابل های اتصالی  پلی کریستال است و به دلیل تعداد کمتر کابل های ارتباطی برق نیز ماژول های مونو کریستال تلفات انتقال کمتری را دارند.

میزان واپاشی زمانی ماژول ها

با توجه به داده های اندازه گیری شده، میانگین فروپاشی سالانه سلول های  ماژول های تک کریستالی برابر  حدود 0.55 درصد است و کمتر از ماژول های پلی کریستال با  0.73 درصد واپاشی دارد.

• تفاوت در هزینه سرمایه گذاری : سلول‌های مونوکریستال  به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تروطولانی تر و مواد اولیه با کیفیت بالاتر، گران‌تر هستند.

سلولهای خورشیدی  تک و دو وجهی|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی

سلولهای خورشیدی  دووجهی  در واقع نوعی از ماژول های خورشیدی باتوان جذب دو طرفه فوتون و تولید انرژی الکتریکی را هستند. نسل اول سلولهای خورشیدی صرفا تک وجهی بودند و از سمت تابش مستقیم خورشید  فعال و فوتون ها را جذب و به الکتریسیته تبدیل می کردند. نسل جدید سلولهای دووجهی از هر دو سمت خود انرژی خورشیدی را جذب به انرژی الکتریکی با توان بیشتر تبدیل می کنند. در نیروگاه های خورشیدی که از پنل های خورشیدی دو ووجهی  استفاده میکنند کف زمینرا به منظور تقویت بازتابش  با رنگ یا سنگ سفید می پوشانند.

 سلول های خورشیدی لایه نازک |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی

سلول های خورشیدی سیلیکون لایه نازک سلول های انعطاف پذیر هستند ساختار آمورف سلول های لایه نازک همانند کریستال منظم یکدست نیست. انعطاف پذیری مزیت صفحات خورشیدی لایه نازک است اما بازدهی تبدیل انرژی پایینی در حد 7 تا 10 درصدی را دارد.

مزايا سلول هاي خورشيدي|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

سلول و ماژول های سولار منبع جذب و تبدیل انرژي خورشيدي است. این روش تبدیل و استفاده از انرژی الکتریکی پاک  انرژی خورشیدی یک منبع بی‌پایان و بدون آلودگی است که به محیط زیست آسیب نمی‌رساند.  استفاده از آن به کاهش انتشار CO2 و سایر گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند و وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش میدهد.  هزينه عملياتي آن پائين است  و قطعات متحرك زیادی ندارد. ماژول ها را تا چند دهه استفاده می شود. نصب و راه اندازی آن سریع  و ایمن است و استهلاک تجهیزات سرمایه ثابت آن زیاد نیست رشد تکنولوژی هم قیمت  ماژول های را پایین آورده وهم بازده انرژی را نیز افزایش داده است.

كد آیسیک  نیروگاه خورشیدی|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

ISIC نوعي طبقه‌بندی استاندارد براي فعالیت‌های اقتصادي توليدي است. هدف اصلي کدیشن ISIC فراهم كردن مجموعه‌اي از رده‌هاي فعاليتي است به‌طوری‌که در آن بتوان موجوديت‌هاي اقتصادي را بر اساس نوع فعاليتي كه انجام مي‌دهند بر اساس سيستم طبقه‌بندی آيسيك، کد آیسیک دورقمی 40  مربوط به  نیروگاه های برق   بوده و کدهای فعالیت‌ها طرح به شرح ذیل ارائه گردیده است.

• اجزاء و قطعات پانل‌های خورشیدی (مادول، سلول و…):  31101331
• کد صفحه خورشیدی پلی کریستال: 3210412360
• صفحه خورشیدی مونو کریستال:  3210412361
• کد صفحه خورشیدی فیلم نازک:        321042362
• مبدل جریان برق نیروگاه خورشیدی:          3110612489
• تعرفه گمرکی صفحات خورشیدی تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی: 85414010

کالای جایگزین و مکمل محصول|طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

مولدهای تولید برق متمرکز و نیزوگاههای بادی و و  سیستم‌های CHP می توانند جایگزین این محصول باشند  کالاهای جایگزین سلول‌های خورشیدی از دو جنبه قابل بررسی هستند، اول انرژی‌های جایگزین برای تولید نیاز به تجهیزاتی غیر از سلول خورشیدی دارند و دوم انواع مختلف سلول‌های خورشیدی که با تکنولوژی و ساختار متفاوت تهیه شده‌اند. هرکدام از انرژی‌های تجدید پذیر دارای محدودیت‌های متعدد اقتصادی و فنی برای تولید و عرضه می‌باشند. در این میان به دلیل حجم بالای در دسترس بودن انرژی خورشیدی نسبت به سایر انرژی‌ها، برنامه‌ریزی استفاده از آن تا 50 سال آینده به شکل قابل‌توجهی افزایشی می‌باشد، به طوری که پيش‌بيني مي‌گردد تا سال 2050 میلادی 34 درصد از کل برق مصرفی دنیا از انرژی خورشیدی تأمین می‌گردد

موارد کاربرد |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

از  شبکه تامین برق سولار در تامین برق شبکه توزیع، مجتمع و شهرک های آپارتمانی،  هتلها، مراکز و ساختمانهای تجاری بزرگ ، رستورانها، آسایشگاهها و مراکز نگهداری سالمندان ،بیمارتانها ، ادارات و ساختمانهای شهری، مجتمع های ورزشی ، مدارس با امکانات ورزشی ، استخرهای داخلی و خارجی ، مجتمع های فروشگاهی ،  کارگاه های تولیدی ، گلخانه ها ، مجتمع های تفریحی و پارکها استفاده ها می شود.

تجهیزات و اجزای  تشکیل دهنده |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

در نیروگاه برق خورشیدی تعداد پانل‌های خورشیدی ماژول‌های فتوولتائیک  اگر هر پانل ۴۰۰ وات توان تولید کند، تعداد پانل‌های مورد نیاز یت نیروگاه 5 مگا وات   12500  عدد است در ساحتار نیروگاه خورشیدی دو تا ده مگا واتی تجهیزاتی بشرح زیر تامین و نصب میگردد .

• استراکچر های نصب پانل های سولار با زاوبه متناسب
•  اینورتر های متفاوت  یا مبدل    AC/DC
• تابلو حفاظتی AC/DC اتصال پانل‌ها به اینورتر و شبکه توزیع
• کابل‌ها و اتصالات برق AC/DC
• سیستم ارتینگ و مانیتوورینگ وکنترل شبکه برق
• ترانسفورماتور وتجهیزات پست انتقال با تابلو 20 کیلووات برای افزایش ولتاژ خروجی اینورتر به سطح ولتاژ شبکه برق سراسری.
• سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی (اختیاری) است
• سیستم‌های امنیتی و حفاظتی در برابر صاعقه و سیستم‌های اطفاء حریق و دوربین‌های نظارتی مدار بسته
• شارژکنترلر MPPT و  PWM
• تابلوهای برق
• باتری (منبع ذخیره انرژی) و کنترلر های  باتری
• زمین با وسعت وتوپولوژی مناسب برای هر کیلووات انرژی خورشیدی، حدود ۱۰۰ متر مربع

بررسی بازار و رقبا |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی  

دستگاههای اجرایی و وزارت نیرو بدلیل ناترازی انرژی از احداث نیروگاههای مقیاس کوچک با بازدهی مناسب توسط بخش خصوصی حمایت می نمایند. و امکان مصرف انرژی  موجه در محیط نیروگاه در تولید رمز ارز و در شرایط تضمبن فروش محصول طرح  به شبکه برای نیروگاههای 2 الی ده مگا وات در فاز نخست بازار وجود دارد.

مشخصات عمومی و سرمایه گذاری |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

در این طرح  احداث واحد تولید برق   با ظرفیت اسمی 2  مگا وات در سه  شیفت   کاری    486000    میلیون  ریال سرمایه  گذاری  نیاز در زمینی به مساحت 3 هکتار را  دارد که با افزایش ظرفیت سهم سرمایه گذاری به نسبت کیلوات برق تولیدی کاهش خواهد یافت  . نرخ بازدهی داخلی سرمایه گذاری 39  درصد است و دوره برگشت سرمایه حدود  7/4  سال  و ظرفیت تولید در نقطه سربسر 57 درصد است . بدهی است با گذشت زمان و تعییر قیمت ها میزان سرمایه گذاری نیز تغییر می نماید. و لازم است طرح بروز رسانی شود .

مزایای اجرای طرح احداث نیروگاه خورشیدی 

• دارای بخشودگی و معافیت گمرگی در صورت طی ضوابط قانونی
• حمایت دستگاههای اجرایی در تغییر کاربری زمین
• امکان فروش تضمینی محصول
• امکان تامین دانش فنی و مزیت تعداد کم نیروی انسانی
• امکان تامین انرژی مراکز تولید رمز ارز با قیمت مناسب
• عمر طولاتی تجهیزات و استهلام اندک دارایی های ثابت

نتیجه مطالعات مالی و اقتصادی |طرح توجیهی احداث نیروگاه خورشیدی 

تحقیقات بازار وارايه معيارهاي محاسبه هريک از موارد برآورد سرمايه ثابت و در گردش و توضيح پيرامون  هزينه‌هاي ثابت و متغير طرح، پيش‌بيني و قيمت تمام‌شده و همچنين سود ساليانه طرح که محاسبه گرديد وضعيت قابل قبولي  را بلحاظ مالي برایاحداث مولد های متمرکز برق سولارکوچک مقیاس نشان میدهد.

جهت  اخذ مجوز های تولید این محصول  وتامین زیر ساخت براساس پلان های مهندسی  تولید استاندارد و صادرات محور  می توانید در تمامی مراحل انجام کار  از زمان بررسی  ایده تا پیاده سازی و زمان بهره برداری از مشاوران و کارشناسان با تجربه کاردوک کمک بگیرید.

طرح مرتبط:طرح توجیهی تولید آبگرمکن خورشیدی

خدمات مرکز مشاوره کسب و کار کاردوک

کارشناسان کاردوک با بررسی همه جانبه و تجربه چندین ساله به شما در زمینه‌های مطالعه بازار، ایده‌های سرمایه گذاری، نوشتن طرح توجیهی خدمت رسانی  بشرح زیر مساعدت می نمایند

• ارائه خدمات در انتخاب ماشین آلات، تاسیسات عمومی و طراحی سایت پلان
• تامین نیروی انسانی نصب و راه اندازی ماشین آلات و تاسیسات عمومی طرح تولید
• مشاوره فرمولاسیون مواد اولیه
• مشاوره اصلاح تکنواوژی، نوسازی و بازسازی واحدهای قدیمی
• مشاوره صادرات محصول با کیفیت به  کشورهای دیگر
• تهیه طرح توجیهی و امکان سنجی طرح با استفاده از نرم افزار کامفار توسط متخصصین کارآمد مهندسی
• ثبت نام در سامانه بهین یاب و سامانه مختلف
• اخذ مجوزهای لازم، خرید ماشین آلات، عارضه یابی و غیره خدمات ارائه می‌دهند. در صورتی که سفارش طرح و یا انجام پروژه خود را به کاردوک بسپارید، مشاوره رایگان خواهد بود.

برای دریافت مشاوره از متخصصان مرکز مشاوره کسب و کار  کاردوک جهت نوشتن طرح توجیهی می توانید با شماره 02166418908 تماس بگیرید