مراحل احداث نیروگاه خورشیدی
Site selection & Resource
انتخاب زمین و مطالعات اولیه میدانی
معیارهای اصلی برای انتخاب زمین: تابش خورشیدی (irradiation)، شیب و جهت جغرافیایی سطح زمین، نبود سایه ( shading)، دسترسی به شبکه برق سراسری و فاصله تا پست/خط انتقال، مالکیت و وضعیت حقوقی زمین، کاربری‌های محیطی/محلی ( شامل زمین های تحت حفاظت محیط‌زیست، دیگر مناطق حفاظت‌شده، بستر کشاورزی)، دسترسی لجستیکی (جاده)، شیب/توپوگرافی برای چیدمان پنل‌ها.
خروجی: نقشه اولیه سایت، نقشه‌های توپوگرافی، داده تابشی (ماهواره‌ای یا اندازه‌گیری شده)، برآورد ظرفیت قابل‌نصب و طرح مقدماتی چیدمان (layout).
برای مطالعه بیشتر مرحله اول احداث نیروگاه خورشیدی: انتخاب زمین نیروگاه خورشیدی و مطالعات اولیه میدانی را بخوانید.
Feasibility & Bankability
اندازه‌گیری منبع تابش و مانیتورینگ اقلیمی
نصب ایستگاه اندازه‌گیری (irradiance sensor — pyranometer)، دمای هوا، باد، رطوبت. حداقل دوره جریان‌سنجی برای مطالعات بانکی معمولاً 1 سال توصیه میشود (هرچند تحلیل‌های ماهواره‌ای/طولانی‌مدت نیز استفاده میشود).
داده‌ها، ورودی برای محاسبه تولید سالانه (energy yield modelling) و اقتصاد پروژه هستند.
این بخش را بر اساس استانداردهای IEC 61724, IEC 61215, ASTM G173 و الزامات ساتبا، توانیر و مشاوران مالی بین‌المللی در پروژه‌های نیروگاه خورشیدی Utility-Scale تشریح می‌کنیم.
در صورت عدم آشنایی با اندازه‌گیری منبع تابش و مانیتورینگ اقلیمی بهتر است مرحله دوم احداث نیروگاه خورشیدی: اندازه گیری منبع تابش و مانیتورینگ اقلیمی را مطالعه بفرمایید.
pre-Feasibility & Bankability
مطالعات امکان‌سنجی فنی و مالی
محاسبه تولید انرژی (PVsyst یا نرم‌افزارهای مشابه)، تحلیل مالی (IRR, NPV، LCOE)، تعیین نیازهای شبکه و بررسی مقدماتی اتصال (grid capacity).
این مرحله معیار «قابل‌تامین برای بانک/سرمایه‌گذار» را روشن می‌کند. راهنمای توسعه پروژه‌های خورشیدی مقیاس‌پذیر جزئیات فرآیندها و انتظارها را توضیح می‌دهد.
این بخش در پروژه‌های نیروگاه خورشیدی مگاواتی متصل به شبکه (On-Grid) حیاتی‌ترین گام برای جذب سرمایه، اخذ مجوزها و تضمین بازگشت سرمایه محسوب میشود.
قطعا یکی از مهم‌ترین مراحل احداث امکان‌سنجی فنی و مالی محسوب میشود که برای آشنایی بیشر مطالعه 2 فاز امکان سنجی نیروگاه خورشیدی: مطالعات امکان‌سنجی فنی و مالی پیشنهاد میشود.
Land, PPA, Permits
مجوزها، حقوق زمین، قراردادها
اسناد و مجوزهای معمول: مالکیت یا قرارداد اجاره/لیز زمین، مجوز ساخت، مجوز زیست‌محیطی ، مجوز اتصال به شبکه، موافقت‌نامه خرید برق (PPA) یا قرارداد تجاری.
روندها و ملاحظات بروکراسی و هماهنگی با شرکت توزیع برق یا برق منطقه ای، نقش حیاتی در زمان‌بندی و ریسک پروژه دارند. راهنماهای موجود در سایت آرا نیرو، روند مجوزدهی را تسهیل می‌کند.
آشنایی با قوانین و مجوزها قطعا امری ضروری می‌باشد، برای آشنایی کامل مراحل و ضروریات و جزئیات اخذ مجوزها پیشنهاد میشود راهنمای جامع مجوزها، حقوق زمین و قراردادهای حیاتی را مطالعه نمایید.
Geotechnical Studies
مطالعات ژئوتکنیک
هدف: تعیین نوع فونداسیون (پایه‌ای، شمع، فونداسیون نواری / پد)، ظرفیت باربری خاک، سطح آب زیرزمینی، خطر خوردگی، احتمال نشست، فرسایش و نیاز به اصلاح بستر.
برنامه نمونه: در هر پروژه مقیاس‌بزرگ چندین گمانه (borehole) طبق الگوی شبکه‌ای بازدید میشود؛ عمق گمانه معمولاً از 3 تا 10 متر (یا بیشتر بسته به شرایط و در صورت نیاز شمع)؛ نمونه‌گیری برای آزمایش‌های آزمایشگاهی شامل دانه‌بندی، Atterberg، CBR، تراکم، آزمون‌های UCS و مقاومت الکتریکی (resistivity) برای طراحی ارت و جلوگیری از خوردگی می‌باشد.
گزارش‌های ژئوتکنیک پروژه‌های خورشیدی نمونه‌هایی از روش و خروجی‌ها را نشان می‌دهند که شامل توصیه‌های فونداسیون (نوع، عمق، شیوه اجرا)، نقشه‌های شیب‌زنی، و نیاز به اصلاح خاک یا زهکشی می‌باشد.
Civil & Electrical
طراحی مهندسی تفصیلی
مرحله اول؛ (Civil) شامل طراحی فونداسیون، مسیر جاده‌های دسترسی، پایدارسازی شیب، سیستم‌های زهکشی، فنس و حفاظ، ساختمان‌های سرویس و سایت دفاتر، انبار و سکوی نصب.
مرحله دوم؛ (Mechanical / Mounting) انتخاب نوع سازه (فیکس‌تیلت یا تراکر تک‌محور/دو‌محور)، محاسبه باد و بار برف، طراحی اتصال‌ها، پرداختن به خوردگی و پوشش‌ها.
مرحله سوم؛ (Electrical) طراحی آرایش رشته‌ها (strings), کابل‌های DC، جعبه‌های کانبینر (combiner boxes)، اینورترها (central یا string)، ترانسفورمر و پست (step-up), کابل‌های AC، حفاظت‌ها (RCD, OCPD)، ارتینگ، و سیستم مانیتورینگ/SCADA. استانداردهای مربوط به اتصال و حفاظت باید رعایت شود.
FAT
تأمین تجهیزات، کنترل کیفیت و تست‌های کارخانه‌ای
تهیه مشخصات فنی و شرایط گارانتی (technical specs, warranties) کالاهای کلیدی شامل ماژول PV، اینورتر، سازه نگهدارنده، ترانسفورمر، کابل‌ها، کلیدها، تابلوهای حفاظت، تجهیزات مانیتورینگ.
انجام FAT برای اینورترها و ترانسفورمرها، بازرسی‌های کیفی ماژول (EL test، IEC certifications)، و مدیریت لجستیک (انبارداری مناسب برای پنل‌ها، پوشش در مقابل رطوبت/گرما).
Mobilization
تجهیز کارگاه و آماده‌سازی سایت
تجهیزات کارگاهی شامل دفاتر، کارگاه تعمیرات، انبار ایمن، برق موقت، آب، سیستم ایمنی، پارکینگ و فضای بارگیری.
عملیات آماده‌سازی شامل پاکسازی سطح (با رعایت الزامات زیست‌محیطی)، تسطیح موضعی، ایجاد جاده‌های داخلی، تثبیت خاک و نصب نقاط دیتابرداری و جهت‌دهی (survey control).
Construction and installation
ساخت و نصب
- فونداسیون و سازه: ایجاد فونداسیون طبق مشخصات ژئوتکنیک؛ نصب سازه نگهدارنده و تراکر (در صورت وجود).
- نصب ماژول: پیچ‌کردن/بستن یا کلمپ کردن پنل‌ها، رعایت گشتاورها و فاصله‌ها، نصب محافظت‌های مکانیکی (windscreens اگر لازم باشد).
- کابل‌کشی DC و AC: کشش کابل‌ها، نصب کانکتورها، نصب combiner boxes، اجرای مسیرهای کابل و کانال‌ها، نصب اینورترها و تابلوهای AC.
- سیستم قدرت (transformer & switchyard): نصب ترانسفورمرهای افزایش ولتاژ، تابلوهای GIS/air-insulated, کلیه حفاظت‌ها و تجهیزات اندازه‌گیری.
- ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه: شبکه ارت، میله‌های صاعقه و سیستم‌های اتصال زمین مطابق گزارش ژئوتکنیک و استانداردها.
- رعایت ایمنی شغلی در همه مراحل (PPE، شناسایی مخاطرات و مدیریت HSE).
Pre-commissioning
تست‌های پیش راه اندازی
نمونه اقدامات در این مرحله :
تست‌های مکانیکی: گشتاور پیچ‌ها، استحکام سازه و درزبندی، بررسی اتصالات مکانیکی.
تست‌های الکتریکی مقدماتی: مقاومت عایق (insulation resistance) کابل‌ها و تجهیزات، تست پیوستگی و پلاریته، تست مقاومت زمین، بررسی اتصال صحیح فازها.
تست‌های DC: اندازه‌گیری جریان رشته‌ها، تست I–V و مقایسه با داده کارخانه‌ای، شناسایی hot-spot یا خرابی ماژول نمونه.
بررسی و تست تابلوها، کلیدها، و تنظیمات اینورتر.
نحوه اجرای این تست‌ها و روش های شناسایی ایراداتی که احتمال خسارت نیروگاه خورشیدی را افزایش می‌دهد در مقالاتی بعدی آرانیرو تشریح شده‌اند.
Commissioning
راه اندازی و تست‌های عملکردی
مراحل نهایی قبل از اتصال به شبکه برق سراسری شامل:
هماهنگی با اپراتور شبکه برق سراسری برای انجام آزمایش‌های witness و نظارتی.
تست عملکرد کل سیستم شامل تست‌های حفاظت (protection relay testing)، هماهنگی حفاظتی، تست‌های سنکرونیزاسیون و فورس سنپلینگ کنترلر.
اجرای تست‌های تولید واقعی: اندازه‌گیری عملکرد (Performance Ratio — PR)، اندازه‌گیری توان نصب‌شده و مقایسه با قرارداد (Acceptance test).
تهیه گزارش‌های نهایی راه اندازی و صورت‌جلسه تحویل به بهره‌بردار/بانک/اپراتور. روش‌ها و اهداف تست‌های راه اندازی به طور مفصل در مقالات تخصصی آرانیرو آمده‌اند.
Interconnection
اتصال به شبکه و استانداردها
روند معمول ارسال درخواست اتصال به اپراتور/توزیع‌کننده، انجام مطالعات سیستم (load-flow, short-circuit, fault ride-through, protection coordination)، حصول توافق بر واحدهای حفاظتی و نقطه اتصال (POI)، اجرای تست‌های میدانی به‌همراه نماینده‌ی شبکه، صدور مجوز نهایی برای تزریق برق به شبکه سراسری و اعلام تاریخ COD.
استانداردها و مشخصات بین‌المللی مرتبط شامل استانداردهای IEEE برای اتصال DER و رفتار دینامیکی شبکه (مثلاً IEEE 1547 و مستندات مرتبط) هستند که نکات فنی تست و عملکرد را مشخص می‌کنند.
COD
تسویه حساب تجاری و COD
پس از گذراندن تست‌های عملکردی و دریافت مجوز اتصال به شبکه تعیین روز «راه‌اندازی تجاری» (COD)، راه‌اندازی سیستم اندازه‌گیری/صورتحساب (metering), پلمپ کنتور و شروع محاسبات مالی مطابق PPA و تسویه.
Delivery of documents & Training
تحویل اسناد و آموزش
مستندات تحویل نقشه‌های As-built، گزارش‌های ژئوتکنیک، نتایج آزمایش‌ها و راه‌اندازی، گواهی‌ها، دفترچه‌های فنی، لیست قطعات یدکی، برنامه O&M و SLA. آموزش تیم بهره‌برداری و تحویل دسترسی به SCADA و سیستم گزارش‌دهی.
O&M
بهره‌برداری، نگهداری و مانیتورینگ
فعالیت‌های معمول شامل بازدیدها و بازرسی روزانه/هفتگی، نظافت پنل‌ها (ماهی یا فصلی بسته به آلایندگی محل سایت پروژه)، مدیریت علف‌های هرز، نگهداری اینورتر و ترانس، پاسخ به آلارم‌های SCADA و تحلیل عملکرد (PR، availability).
برنامه نگهداری پیشگیرانه و نگهداری واکنشی، مدیریت موجودی قطعات یدکی و ضمانت‌ها. استانداردها و بهترین رویه‌ها برای O&M در راهنماهای شرکت آرا نیرو اشاره شده‌اند.
