نحوه ساخت نیروگاه خورشیدی 200 کیلووات

نحوه ساخت نیروگاه خورشیدی 200 کیلووات

انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پاک، تجدیدپذیر و فراوان، اهمیت فزاینده‌ای در سطح جهانی پیدا کرده است. جمهوری اسلامی ایران با دارا بودن پتانسیل بالای تابش خورشیدی در بیشتر مناطق خود، موقعیت ممتازی برای بهره‌گیری از این منبع عظیم خدادادی دارد. در این میان، نیروگاه‌های خورشیدی با ظرفیت‌های کوچک و متوسط مانند 200 کیلووات، نقش مهمی در تامین بخشی از نیازهای انرژی، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و توسعه پایدار ایفا می‌کنند. این گزارش جامع با هدف ارائه راهنمایی تخصصی و گام به گام برای ساخت یک نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی در ایران تهیه شده است و به بررسی جنبه‌های قانونی، فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی این موضوع می‌پردازد. در ادامه، ساختار این گزارش و مروری بر محتوای هر بخش ارائه خواهد شد تا خوانندگان با مسیر پیش رو آشنا شوند.

چارچوب قانونی و مجوزهای مورد نیاز برای احداث نیروگاه خورشیدی

در ایران، سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق (ساتبا) به عنوان نهاد اصلی متولی توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، مسئولیت صدور مجوزهای لازم برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی را بر عهده دارد. فرآیند اخذ مجوز از ساتبا شامل چهار مرحله کلی است.

1.  تشکیل پرونده و صدور پروانه احداث، با تحویل نامه درخواست به همراه کاربرگ‌های تکمیل شده (فرم الف و ب) و فرم تعهدنامه به سازمان ساتبا آغاز می‌شود. ساتبا پس از دریافت مدارک، اهلیت متقاضی (غیردولتی بودن) و عدم تداخل محل پروژه با سایر طرح‌ها را بررسی می‌کند. در نهایت، در صورت احراز شرایط، پروانه احداث نیروگاه خورشیدی برای ظرفیت مشخص (200 کیلووات) در ساختگاه معین صادر خواهد شد.
2. اخذ مجوزها و عقد قرارداد، شامل دریافت مجوزهای تکمیلی از سایر نهادهای ذی‌ربط است. مجوز اتصال به شبکه باید از شرکت توزیع برق منطقه‌ای اخذ شود. همچنین، دریافت مجوز محیط زیست از اداره کل حفاظت از محیط زیست استان محل احداث نیروگاه الزامی است. در صورتی که برای احداث نیروگاه نیاز به زمین دولتی باشد، مجوز تحویل زمین نیز باید دریافت گردد. پس از اخذ تمامی مجوزهای لازم، قرارداد خرید برق بلند مدت (معمولاً 20 ساله) بین متقاضی و ساتبا منعقد می‌شود. نرخ خرید تضمینی برق توسط دولت تعیین شده و بر اساس مصوبات ابلاغی، هر ساله ممکن است مورد بازنگری قرار گیرد.
3. دوره پیشبرد و احداث نیروگاه، پس از عقد قرارداد آغاز می‌شود. در این مرحله، متقاضی موظف به انجام عملیات مقدماتی و تأمین مالی پروژه است. سپس، عملیات اجرایی احداث نیروگاه توسط متقاضی انجام شده و سازمان ساتبا نیز بر روند پیشرفت پروژه نظارت می‌کند. پس از تکمیل مراحل ساخت، هماهنگی‌های لازم برای اتصال نیروگاه به شبکه برق سراسری توسط ساتبا و مدیریت شبکه انجام خواهد شد.
4.  دوره بهره‌برداری، با شروع تولید برق توسط نیروگاه آغاز می‌شود. در این دوره، متقاضی صورت حساب‌های ماهانه بهای برق تجدیدپذیر تولیدی را تهیه کرده و سازمان ساتبا نیز با اعمال ضرایب تعدیل، نسبت به پرداخت این صورت حساب‌ها اقدام می‌کند.

برای اخذ مجوز احداث نیروگاه خورشیدی، ارائه مدارک متعددی به ساتبا و سایر نهادهای مربوطه ضروری است. این مدارک شامل درخواست اخذ مجوز، تعهدنامه، مختصات جغرافیایی زمین، اساسنامه و مدارک ثبتی شرکت (برای اشخاص حقوقی)، مدارک احراز هویت و نشانی محل سکونت (برای اشخاص حقیقی) و قبض برق محل احداث (در صورت وجود) می‌باشد. علاوه بر این، سند مالکیت زمین، طرح توجیهی فنی و اقتصادی، نقشه‌های فنی نیروگاه و مجوزهای ساختمانی (در صورت نیاز) نیز باید ارائه گردند. همچنین، اخذ مجوزهای زیست محیطی، اتصال به شبکه و استفاده از زمین نیز از مراحل ضروری است.

شایان ذکر است که نیروگاه‌های خورشیدی با ظرفیت حداکثر 200 کیلووات در ایران به عنوان نیروگاه‌های خانگی شناخته می‌شوند. در صورتی که ظرفیت مورد نظر برای احداث نیروگاه بیش از 200 کیلووات باشد، شرایط احداث شامل مقررات مربوط به نیروگاه‌های خورشیدی در مقیاس بزرگ (مگاواتی) خواهد شد. این تمایز در ظرفیت، احتمالاً بر نوع مقررات و تعرفه‌های خرید برق اعمال شده تأثیرگذار است.

اجزای اصلی نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی

مراحل نصب و راه اندازی نیروگاه خورشیدی

نصب و راه‌اندازی یک نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی فرآیندی گام به گام است که نیازمند دقت و رعایت استانداردها می‌باشد.

بررسی و آماده‌سازی محل نصب اولین مرحله است که شامل پاکسازی و تسطیح زمین در صورت نیاز و اطمینان از عدم وجود موانع سایه‌انداز مانند درختان یا ساختمان‌ها می‌شود. نصب سازه‌های نگهدارنده (استراکچر)، مرحله بعدی است که در آن پایه‌ها نصب شده و از استحکام آن‌ها اطمینان حاصل می‌گردد. زاویه و جهت‌گیری دقیق سازه‌ها (حدود 35 درجه رو به جنوب در ایران) برای بهینه‌سازی دریافت نور خورشید در این مرحله بسیار مهم است. پس از نصب استراکچرها، نصب پنل‌های خورشیدی انجام می‌شود. پنل‌ها با دقت بر روی سازه‌ها قرار گرفته و با استفاده از بست‌های مناسب محکم می‌گردند. رعایت فاصله مناسب بین پنل‌ها برای جلوگیری از سایه‌اندازی و تهویه مناسب ضروری است.

در مرحله بعد، سیم‌کشی و اتصالات DC انجام می‌شود. پنل‌های خورشیدی به صورت سری یا موازی به یکدیگر متصل شده و سپس با استفاده از کابل‌ها و کانکتورهای DC مناسب به اینورتر متصل می‌گردند. در این مرحله، رعایت استانداردهای کابل‌کشی و استفاده از رنگ‌های استاندارد برای قطب‌های مثبت و منفی (قرمز و مشکی) الزامی است. سپس، اینورتر در محل مناسب نصب شده و به سیستم DC متصل می‌گردد. پس از آن، سیم‌کشی و اتصالات AC انجام می‌شود که شامل اتصال خروجی AC اینورتر به تابلو برق AC و از آنجا به نقطه اتصال به شبکه می‌باشد. در این مرحله، نصب تجهیزات حفاظتی و اندازه‌گیری مانند تابلوهای AC/DC، کنتور هوشمند و سیستم اتصال به زمین (ارتینگ) صورت می‌گیرد.

مراحل راه‌اندازی و بهره‌برداری (Commissioning) با انجام تست و بازرسی نهایی کلیه اتصالات و تجهیزات آغاز می‌شود. سپس، اینورتر تنظیم و پیکربندی می‌گردد. مرحله مهم بعدی، اتصال به شبکه است که با هماهنگی شرکت توزیع برق منطقه‌ای و نصب کنتور دوطرفه انجام می‌شود. در نهایت، آزمایش نهایی عملکرد نیروگاه برای اطمینان از تولید برق و تزریق صحیح آن به شبکه صورت می‌گیرد.

انجام صحیح مراحل نصب برای اطمینان از کارایی و ایمنی نیروگاه خورشیدی بسیار حیاتی است. توصیه می‌شود از پیمانکاران واجد صلاحیت و دارای گواهینامه‌های مربوطه که با مقررات و استانداردهای محلی آشنا هستند، استفاده شود. همچنین، هماهنگی نزدیک با شرکت توزیع برق منطقه‌ای، به ویژه در مرحله اتصال به شبکه، ضروری است. این امر شامل رعایت الزامات و رویه‌های خاص آن‌ها برای همگام‌سازی و اندازه‌گیری برق تولیدی می‌باشد.

تحلیل هزینه های مربوط به احداث نیروگاه خورشیدی

احداث یک نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی در ایران مستلزم سرمایه‌گذاری قابل توجهی است و هزینه‌های مختلفی را شامل می‌شود. بر اساس اطلاعات موجود، هزینه تجهیزات (پنل‌ها، اینورترها، سازه‌ها، کابل‌ها و غیره) در سال 1403 حدود 4.2 تا 4.4 میلیارد تومان تخمین زده شده است. برآورد دیگری در سال 1404، هزینه کل سرمایه‌گذاری را حدود 83.9 میلیارد ریال (معادل 8.39 میلیارد تومان) اعلام کرده است. این اختلاف در برآوردها احتمالاً ناشی از تغییرات نرخ ارز و تورم در طول زمان است.

علاوه بر هزینه تجهیزات، هزینه‌های دیگری نیز در احداث نیروگاه خورشیدی دخیل هستند، از جمله هزینه نصب و راه‌اندازی که بسته به پیمانکار و پیچیدگی پروژه متغیر است. هزینه اتصال به شبکه نیز باید در نظر گرفته شود که ممکن است شامل هزینه‌های توسعه شبکه در صورت نیاز باشد. همچنین، هزینه‌های مربوط به اخذ مجوزها و دریافت مشاوره‌های تخصصی نیز باید در محاسبات لحاظ گردند. هزینه‌های قبل از بهره‌برداری مانند مطالعات امکان‌سنجی و طراحی نیز جزء هزینه‌های اولیه پروژه محسوب می‌شوند.

عوامل متعددی بر هزینه‌های احداث نیروگاه خورشیدی تأثیر می‌گذارند. نوع و کیفیت تجهیزات مورد استفاده، برند و سازنده آن‌ها، هزینه نیروی کار و پیمانکار، هزینه زمین (در صورت نیاز به خرید یا اجاره)، هزینه حمل و نقل تجهیزات و نوسانات نرخ ارز و تورم از جمله این عوامل هستند.

در مقابل هزینه‌ها، نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی امکان درآمدزایی از طریق فروش برق تولیدی به شبکه را دارد. بر اساس قرارداد خرید تضمینی برق با سازمان ساتبا، برق تولیدی به مدت 20 سال با نرخ مصوب دولتی خریداری می‌شود. درآمد سالانه یک نیروگاه 200 کیلوواتی در سال 1403 حدود 1.1 میلیارد تومان تخمین زده شده است. نرخ خرید تضمینی برق در سال 1404 برای نیروگاه‌های با ظرفیت کمتر از 200 کیلووات، 38200 ریال به ازای هر کیلووات ساعت تعیین شده است. با توجه به هزینه‌ها و درآمدها، دوره بازگشت سرمایه برای این نوع نیروگاه‌ها می‌تواند حدود 1.8 تا 4.5 سال باشد.

فرآیند اتصال نیروگاه خورشیدی به شبکه برق

اتصال یک نیروگاه خورشیدی به شبکه برق ایران شامل یک فرآیند رسمی با الزامات فنی و اداری خاصی است که توسط شرکت توزیع برق منطقه‌ای تعیین می‌شود.

اولین قدم، دریافت مجوز اتصال به شبکه از شرکت توزیع برق منطقه‌ای است. برای نیروگاه‌های با ظرفیت کمتر از 2 مگاوات، این مجوز توسط شرکت‌های توزیع نیروی برق صادر می‌شود. ارائه طرح اتصال به شبکه نیز از الزامات این مرحله است. رعایت استانداردهای کیفیت توان، به ویژه در زمینه هارمونیک‌ها و فلیکر، از اهمیت بالایی برخوردار است. لازم به ذکر است که نیروگاه‌های محدود به ظرفیت انشعاب، در صورتی که استانداردهای مربوط به هارمونیک‌ها و فلیکر را رعایت کنند، از دریافت مجوز اتصال به شبکه معاف هستند.

نصب تجهیزات حفاظتی مطابق با الزامات شبکه نیز ضروری است. مسئولیت حفاظت از منبع تولید پراکنده (نیروگاه خورشیدی) بر عهده مالک آن می‌باشد. هماهنگی با شرکت برق برای تعیین نقطه اتصال به شبکه و نصب کنتور دوطرفه از دیگر مراحل مهم است. محل دقیق نصب کنتور باید با توافق شرکت توزیع تعیین گردد. در صورت نیاز، انجام مطالعات فنی اتصال به شبکه نیز ممکن است مورد نیاز باشد. رعایت دستورالعمل‌های فنی و ایمنی شرکت توزیع برق در تمامی مراحل اتصال الزامی است.

استانداردهای کلیدی و دستورالعمل های مرتبط با نیروگاه های خورشیدی در ایران

رعایت استانداردها و دستورالعمل‌های ملی و بین‌المللی برای اطمینان از ایمنی، عملکرد بهینه و طول عمر نیروگاه خورشیدی الزامی است. آشنایی با استانداردهای خاص مورد اشاره توسط ساتبا و وزارت نیرو برای انطباق با مقررات ضروری است.

ارزیابی اثرات زیست محیطی نیروگاه خورشیدی و مجوزهای مربوطه

اخذ مجوز محیط زیست از سازمان حفاظت محیط زیست یکی از مراحل ضروری برای احداث نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی در ایران است. اگرچه نیروگاه‌های خورشیدی در مرحله بهره‌برداری به عنوان منابع انرژی پاک شناخته می‌شوند و آلودگی خاصی ندارند ، اما در مراحل تولید تجهیزات و احداث، ممکن است اثرات زیست‌محیطی وجود داشته باشد. با این حال، ضوابط محیط زیستی برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی نسبت به سایر انواع نیروگاه‌ها معمولاً آسان‌تر است.

برای اخذ مجوزهای زیست‌محیطی، متقاضی باید با در دست داشتن پروانه احداث معتبر و معرفی‌نامه از سازمان ساتبا به اداره کل حفاظت از محیط زیست استان محل احداث نیروگاه مراجعه نماید.

احداث نیروگاه خورشیدی می‌تواند اثرات زیست‌محیطی بالقوه‌ای داشته باشد. استفاده از زمین برای نصب پنل‌ها، به‌ویژه در مقیاس‌های بزرگ، می‌تواند منجر به تغییر کاربری اراضی و تأثیر بر تنوع زیستی شود. مصرف آب برای تمیز کردن پنل‌ها، اگرچه معمولاً کم است، اما در مناطق خشک می‌تواند اهمیت پیدا کند. همچنین، ضایعات ناشی از تولید و بازیافت پنل‌های خورشیدی در بلندمدت نیز باید مدیریت شوند. با این وجود، در مقایسه با نیروگاه‌های سوخت فسیلی، نیروگاه‌های خورشیدی به طور قابل توجهی به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی هوا کمک می‌کنند.

سازمان برنامه و بودجه کشور، ضابطه شماره 785 با عنوان «دستورالعمل محیط زیست، بهداشت و ایمنی نیروگاه‌های خورشیدی-فتوولتاییک» را تدوین کرده است. رعایت این دستورالعمل که شامل مفاهیم، مسئولیت‌ها و روش‌های کلی برای کاهش اثرات نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک در حوزه محیط زیست، بهداشت و ایمنی می‌باشد، از تاریخ 1399/04/01 الزامی است. وجود این دستورالعمل نشان‌دهنده توجه مقامات ایرانی به مدیریت پیامدهای زیست‌محیطی پروژه‌های انرژی خورشیدی است.

نتیجه گیری

ساخت یک نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی در ایران فرآیندی چند وجهی است که نیازمند برنامه‌ریزی دقیق و رعایت مراحل مختلف از اخذ مجوزها گرفته تا انتخاب تجهیزات، نصب و راه‌اندازی و اتصال به شبکه برق می‌باشد. این گزارش به تفصیل به بررسی هر یک از این مراحل پرداخته و اطلاعات کلیدی و الزامات مربوطه را ارائه نموده است.

موفقیت در این پروژه مستلزم درک کامل چارچوب قانونی و مقررات مربوطه، انتخاب تجهیزات با کیفیت و مطابق با استانداردها، استفاده از پیمانکاران واجد صلاحیت و رعایت ملاحظات زیست‌محیطی است. پتانسیل بالای ایران در زمینه انرژی خورشیدی، همراه با حمایت‌های دولتی و وجود قراردادهای خرید تضمینی برق، فرصت‌های جذابی را برای سرمایه‌گذاری در این حوزه فراهم می‌آورد.

به سرمایه‌گذاران و توسعه‌دهندگان علاقه‌مند به احداث نیروگاه خورشیدی 200 کیلوواتی در ایران توصیه می‌شود قبل از هر اقدامی، نسبت به انجام مطالعات امکان‌سنجی دقیق و به‌روز اقدام نمایند و با در نظر گرفتن تمامی جنبه‌های فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی، گام‌های لازم را برای یک پروژه موفق و پایدار بردارند. با وجود پیچیدگی‌های موجود، فرآیند احداث نیروگاه خورشیدی در ایران با توجه به ساختار نظارتی، فناوری‌های موجود و حمایت دولت، کاملاً امکان‌پذیر است.