شرایط زمین برای احداث نیروگاه خورشیدی

شرایط زمین برای راه اندازی نیروگاه خورشیدی

یکی از عواملی که میتواند در بازدهی پنل های خورشیدی شما تاثیر بگذارد انتخاب مکان و زمین مناسب برای این کار است. ایران با داشتن تعداد زیاد روزهای آفتابی یکی از بهترین مکانهای جهان برای راه اندازی نیروگاه خورشیدی است و حمایت دولت و خرید تضمینی20 ساله برق خورشیدی و نرخ بالای این سرمایه گزاری را توجیه پذیر کرده است.

یکی از ملاک‌هایی که قبل از احداث نیروگاه‌های خورشیدی خانگی و همینطور در مقیاس بزرگ باید در نظر بگیرید، میزان مساحت زمین مورد نظر شماست. برای توان‌های مختلف چه میزان مساحت لازم است؟

بازدید میدانی از زمین

توجه داشته باشید بسته به شرایط محل احداث نیروگاه و بر اساس بازدید میدانی می شود مساحت دقیقی در نظر گرفت و مساحت های موجود در جدول تقریبی و در قالب بازه عرف آورده شده است. نوع زمین، نوع استراکچر، تعداد استرینگ ها، شرایط فنس کشی و شرایط محیطی و سایه اندازی اشیا خارجی در محاسبه میزان مساحت مورد نیاز تاثیر گذار است.

تاثیر شیب زمین در احداث نیروگاه خورشیدی

شیب زمین یک پارامتر ژئوموروفولوژیکی (زمین ریخت‌شناسی) در مطالعه محل احداث نیروگاه خورشیدی است که به‌طور چشمگیری بر پایداری محل نصب نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک اثرگذار است. شیب زمین می‌تواند روی هزینه عمرانی نیروگاه خورشیدی اثر مستقیم داشته باشد. با افزایش میزان شیب، هزینه تسطیح زمین و ساخت سازه نگهدارنده (استراکچر) پنل‌های خورشیدی افزایش می‌یابد. بنابراین، بهتر است که محل مورد نظر جهت ساخت نیروگاه خورشیدی، صاف و دارای شیب اندک باشد. شیب اقتصادی برای محل احداث نیروگاه خورشیدی بین ۰ تا ۳ درجه است.

علاوه‌ براین، ارتباط مستقیمی بین شیب زمین و احتمال رانش آن وجود دارد که می‌تواند از نقطه نظر ایمنی نیروگاه نیز زمین‌های با شیب زیاد (بیش از ۱۰ درجه) را برای راه‌اندازی نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک، نامناسب دانست.

جهت شیب زمین در نیروگاه خورشیدی

این پارامتر نشان‌گر جهت شیب زمین است. اگر محل احداث نیروگاه خورشیدی در نیم‌کره شمالی زمین قرارداشته باشد (مثل ایران)، بهترین جهت برای نصب ماژول‌های فتوولتاییک به سمت جنوب است. بنابراین، بهتر است که جهت شیب زمین به سمت جنوب باشد. اگرچه، این بدین‌معنا نیست که دیگر جهت‌های شیب زمین برای نصب ماژول‌های فتوولتاییک مناسب نیست، بلکه تنظیم و نصب پنل‌های خورشیدی در این زمین‌ها دشواری و پیچیدگی کمتری خواهد داشت.

ارتفاع زمین از سطح دریا

بین دما و میزان بارندگی با ارتفاع از سطح دریا ارتباط وجود دارد. به‌دلیل نازک‌ترشدن لایه اتمسفر، در محل‌های با ارتفاع بیش‌تر از سطح دریا شدت تابش افزایش می‌یابد. از سوی دیگر، به دلیل کاهش دما در ارتفاعات بالاتر، عملکرد ماژول‌های فتوولتاییک نیز بهبود پیدا می‌کند. البته در زمین هایی که به‌دلیل افزایش ارتفاع دسترسی به آن‌جا سخت می‌شود، هزینه انتقال تجهیزات، کارگر و احداث نیروگاه افزایش پیدا می‌کند، که درنتیجه برای راه‌اندازی نیروگاه خورشیدی مناسب نخواهد بود.

 گسل‌ها

گسل به مکانی اتلاق می‌شود که وقوع زلزله چندین‌بار منجر به تخریب سازه شده است. این موضوع به‌عنوان یک ویژگی ژئولوژیکی خطرناک در فرآیند انتخاب زمین مناسب برای ساخت نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک، مدنظر قرار می‌گیرد. ریسک تخریب سازه نیروگاه خورشیدی در نزدیکی گسل‌های زمین بسیار بالا است. ازاین‌رو، نه‌تنها ساخت سکونت‌گاه انسان‌ها بلکه احداث نیروگاه خورشیدی در فاصله‌ای مناسب از گسل‌های زمین، امری ضروری است.

سازه‌های نصب پنل‌های خورشیدی محکم و سبک هستند و اغلب تحمل ارتعاش را دارند. بنابراین، فاصله ۲۰۰ متری از گسل‌های اصلی برای انتخاب زمین احداث نیروگاه خورشیدی باید لحاظ شود.

 رودخانه‌ها و دریاچه‌ها

به‌دلیل نیاز به محافظت از محیط‌زیست اکولوژیکی رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و دیگر منابع آبی، لازم است که نیروگاه‌های برق با فاصله از این مناطق ساخته شوند. برخلاف دیگر انواع نیروگاه‌های برق، سیستم‌های خورشیدی فتوولتاییک آلایندگی بسیار کمی دارد. براساس مدل بولین (Boolean) حداقل فاصله نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک با رودخانه و دریاچه باید ۲۰۰ متر باشد. البته رعایت این فاصله باعث افزایش ایمنی نیروگاه در مقابل خطر وقوع سیل نیز خواهد شد.

 جاده ارتباطی

دسترسی به جاده نقشی مهم در موفقیت و یا شکست پروژه‌های نیروگاهی ایفا می‌کند. جاده مناسب باعث سهولت در رفت‌وآمد نیروی انسانی و حمل‌ونقل تجهیزات نیروگاه می‌شود. ازاین‌رو، دسترسی به جاده به‌عنوان یک عامل پایه‌ای در آمایش سرزمینی محل احداث نیروگاه‌های خورشیدی، درنظر گرفته می‌شود. در پروسه انتخاب محل مناسب برای نیروگاه برق خورشیدی فتوولتاییک، دسترسی به جاده به‌عنوان یک مزیت برای ساختگاه شناخته می‌شود. البته به‌دلیل مسائل ایمنی و حریم جاده‌ای، فاصله ۳۰۰ متری تا جاده اصلی باید مدنظر قرارگیرد.

 مناطق روستایی و شهری

مراکز پرجمعیت از مهم‌ترین فاکتورها در فرآیند آمایش سرزمینی برای انتخاب محل احداث نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک قرار دارد. مناطق روستایی و شهری با دربرداشتن مراکز شلوغ می‌توانند هزینه انتقال و توزیع برق را کاهش دهند. به‌دلیل صرفه‌جویی در هزینه‌ها، سودآوری نیروگاه خورشیدی و نرخ بازگشت سرمایه در این مناطق افزایش پیدا می‌کند. هم‌چنین، قرارگیری نیروگاه‌های برق تجدیدپذیر در مجاورت مناطق شهری می‌تواند آلودگی ناشی از تولید برق فسیلی در نزدیکی محل زندگی انسان‌ها را کاهش دهد.

رطوبت زمین محل احداث نیروگاه خورشیدی

رطوبت به‌ عنوان میزان آب موجود در هوا تعریف می‌شود. پارامتر رطوبت نسبی (Relative Humidity) اغلب برای نشان‌دادن میزان رطوبت در هوا به‌کار می‌رود. براساس نتایج چندین پژوهشگر، دو سناریو برای ارزیابی اثر رطوبت بر عملکرد پنل خورشیدی باید درنظر گرفته شود. اول، اثر ذرات بخار آب روی اشعه خورشید و دیگری اثر رطوبت در صورت نفوذ به داخل پنل خورشیدی. با تغییر دما در طی روز، رطوبت نسبی نیز متناسب با آن تغییر می‌کند. بدین معنی که با افزایش دما، رطوبت نسبی هوا افزایش و با کاهش دما، میزان آن نیز کم می‌شود.

زمانی‌که نور خورشید به قطرات بخار در هوا برخورد می‌کند، می‌تواند دچار شکست، انعکاس و یا پراش (تفرق) شود. این رخدادها باعث کاهش برخورد تابش مستقیم به سطح پنل خورشیده شده و در نتیجه جریان اتصال کوتاه آن به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. با این‌حال، رطوبت اثر چندانی بر ولتاژ مدار باز پنل خورشیدی نخواهد داشت.

مناطق مناسب برای نیروگاه خورشیدی

با توجه به پتانسیل ایران در زمینه انرژی خورشیدی و نیاز کشور به انرژی های تجدیدپذیر، انجام تحقیقات مکانیابی برای شناسایی مناطق های مناسب برای استفاده از انرژی خورشیدی ضروری است. بررسی ها نشان میدهد که مهمترین پارامترهای این مسئله در ایران ساعت آفتابی، پوشش ابر، گرد و غبار، رطوبت، ارتفاع، نقشه پتانسیل خورشیدی، کاربری و نوع پوشش زمین، خطوط برق و راه های دسترسی است.

بهترین مکان برای احداث نیروگاه خورشیدی

انتخاب بهترین مکان برای احداث نیروگاه خورشیدی یکی از مراحل اساسی در ساخت نیروگاه خورشیدی است که بر ظرفیت تولید برق آینده و مزایای اجتماعی-اقتصادی تأثیر می‌گذارد. عوامل زیادی در انتخاب مکان وجود دارد که باید در نظر گرفته شود، مانند آب و هوا، زمین شناسی، پذیرش اجتماعی و غیره. استفاده از انرژی خورشیدی روز به روز در حال افزایش است. واضح است که مناطق بیابان و کویری در ایران وسیع بوده و از آنجایی که در کمربند تابش خورشیدی قرار دارند، ظرفیت تابش بالایی دارند.

کلام آخر

اهمیت انتخاب زمین بهینه احداث نیروگاه خورشیدی با توجه به معیارها و گزینه های اقلیمی، زیست محیطی و انسانی، در میزان تولید و بازدهی آن، هزینه تولید و انتقال انرژی، نمود می یابد. توسعه فناوری استفاده از انرژی های تجدید پذیر علاوه بر مزایای بی شمار آن در حفظ منابع طبیعی و کاهش آلودگی های زیست محیطی، در ایجاد اشتغال نیز سهم به سزایی دارد.

سوالات متداول