2 فاز امکان سنجی نیروگاه خورشیدی: مطالعات امکان‌سنجی فنی و مالی
در سومین مرحله احداث نیروگاه خورشیدی، امکان سنجی نیروگاه خورشیدی نقش کلیدی ایفا می‌کند. این مرحله شامل تحلیل جامع فنی، اقتصادی و شبکه‌ای است تا اطمینان حاصل شود پروژه قابل اجرا و سودآور است. با تمرکز بر امکان‌سنجی فنی و امکان‌سنجی مالی، سه سوال اصلی پاسخ داده می‌شود:
- آیا زمین انتخاب‌شده از نظر فنی برای احداث نیروگاه مناسب است؟
- آیا پروژه از نظر اقتصادی و مالی سودآور است؟
- آیا اتصال به شبکه سراسری برق از نظر ظرفیت، پایداری و هزینه قابل انجام است؟
این مقاله به بررسی جزئیات امکان سنجی نیروگاه خورشیدی می‌پردازد و راهنمایی‌های عملی ارائه می‌دهد.
فاز فنی در امکان سنجی نیروگاه خورشیدی (Technical Feasibility)
در امکان‌سنجی فنی، طراحی مفهومی نیروگاه، شبیه‌سازی تولید انرژی، ارزیابی تجهیزات و مدلسازی اتصال به شبکه انجام می‌شود. این فاز پایه‌ای برای موفقیت پروژه است.
مدلسازی انرژی در امکان‌سنجی فنی (Energy Yield Simulation)
ابزارهای تخصصی مانند PVsyst (نسخه ≥7.3) که مرجع اصلی بانک‌ها و مشاوران EPC است، SAM (NREL)، Helioscope و PV*SOL برای تحلیل تکمیلی استفاده می‌شوند. داده‌های اقلیمی از Meteonorm، Solargis یا NASA POWER تأمین می‌گردد.
ورودی‌های کلیدی مدل در امکان‌سنجی فنی شامل:
- منبع تابش (GHI, DNI, DHI) از داده‌های میدانی و ماهواره‌ای.
- پنل خورشیدی با نوع سلول (Mono PERC, TopCon, HJT)، مشخصات الکتریکی و دمای نامی (NOCT).
- اینورتر خورشیدی با توان نامی، راندمان اروپا، محدوده MPPT و قابلیت reactive power control.
- چیدمان (Layout) با زاویه Tilt، فاصله بین ردیف‌ها و جهت Azimuth.
- تلفات (Losses) مانند کابل‌ها، آلودگی پنل، دمای محیط، mismatch و shading.
- طرح سیستم DC/AC ratio، ظرفیت ترانسفورماتور و طول کابل‌های DC و AC.
- موقعیت جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا).
خروجی‌های کلیدی در امکان سنجی نیروگاه خورشیدی:
- Specific Yield (kWh/kWp/year): 1,700–2,100.
- Performance Ratio (PR): 0.75–0.85.
- Capacity Factor (%): 18–23%.
- Annual Energy Output (MWh/year): برای مثال، ≈90,000 MWh برای نیروگاه ۵۰ مگاوات.
- Loss Breakdown: سهم هر منبع تلفات برای بهینه‌سازی طراحی.
تحلیل پایداری و اتصال به شبکه در امکان‌سنجی فنی (Grid Interconnection Study)
اهداف امکان‌سنجی فنی در این بخش شامل بررسی ظرفیت شبکه در نقطه اتصال (PCC) و ارزیابی تأثیر بر ولتاژ، توان راکتیو و پایداری سیستم است.
مراحل عملیاتی:
- جمع‌آوری داده شبکه: ولتاژ نامی، سطح اتصال کوتاه (SCC)، ترانس پست مقصد (مانند 63/20 یا 132/20 کیلوولت) و ظرفیت خالی فیدر.
- مدلسازی شبکه در نرم‌افزارهای DIgSILENT یا ETAP.
- تحلیل جریان بار (Load Flow) و اتصال کوتاه (Short Circuit Analysis).
- محاسبه افت ولتاژ مجاز (≤2%) و هارمونیک‌ها (THD ≤5%).
- تعیین نیاز به تجهیزات اصلاح ضریب توان یا STATCOM.
- پیشنهاد محل اتصال (PCC) و ظرفیت ترانس افزاینده (Step-up Transformer).
خروجی‌ها: گزارش اتصال به شبکه، نقشه شماتیک پست و برآورد هزینه اتصال (Cable + Substation + Grid Tie).
مطالعات زیست‌محیطی و مجوزها در امکان‌سنجی فنی (Environmental & Permitting)
در امکان‌سنجی فنی، ارزیابی اثرات محیط‌زیستی (EIA) شامل خاک، پوشش گیاهی و منابع آبی انجام می‌شود. مجوزها از اداره محیط‌زیست، منابع طبیعی استان البرز، جهاد کشاورزی (برای تغییر کاربری) و توانیر/ساتبا اخذ می‌گردد. پروژه در سامانه SATBA ثبت می‌شود.
فاز مالی در امکان سنجی نیروگاه خورشیدی (Financial Feasibility)
در امکان‌سنجی مالی، داده‌های فنی از PVsyst وارد مدل مالی می‌شود تا شاخص‌های اقتصادی محاسبه گردد. این فاز سودآوری پروژه را تضمین می‌کند.
ساختار هزینه‌ها در امکان‌سنجی مالی (CAPEX & OPEX)
تجهیزات اصلی (EPC) مانند پنل، اینورتر، سازه و کابل‌ها: 65–70% از CAPEX. زیرساخت و شبکه: 10–15% از CAPEX. هزینه مهندسی و مجوزها: 5–7% از CAPEX. هزینه‌های مالی: 5–8% از سرمایه‌گذاری اولیه. OPEX سالانه: 1.5–2% از CAPEX (نگهداری، مانیتورینگ، شست‌وشو، بیمه).
شاخص‌های مالی اصلی در امکان‌سنجی مالی (Financial Indicators)
- IRR (Internal Rate of Return): ≥12% برای ایران، ≥10% برای بانک‌ها.
- NPV (Net Present Value): مثبت بودن الزامی.
- LCOE (Levelized Cost of Energy): 0.02–0.04 USD/kWh.
- Payback Period: 5–8 سال.
- DSCR (Debt Service Coverage Ratio): ≥1.25.
منابع مالی و مدل سرمایه‌گذاری در امکان‌سنجی مالی
| مدل | توضیح | ویژگی |
|---|---|---|
| BOT (Build-Operate-Transfer) | سرمایه‌گذار احداث و بهره‌برداری کرده و سپس انتقال می‌دهد | متداول در قراردادهای ماده ۱۲ |
| IPP (Independent Power Producer) | فروش برق به شبکه طبق PPA ساتبا | روش غالب در ایران |
| BOO (Build-Own-Operate) | مالکیت دائمی برای فروش آزاد برق (بورس انرژی) | مناسب برای ظرفیت بالا |
تحلیل حساسیت در امکان‌سنجی مالی (Sensitivity Analysis)
مدل مالی اثرات تغییرات را نشان می‌دهد:
- کاهش تابش ۵٪: اثر منفی -2% بر IRR.
- افزایش نرخ ارز ۱۰٪: اثر مثبت +3% بر IRR.
- افزایش هزینه پنل ۱۰٪: اثر منفی -1.5% بر IRR.
- افزایش تعرفه خرید برق: اثر مثبت +4% بر IRR.
گزارش نهایی در امکان سنجی نیروگاه خورشیدی (Bankable Feasibility Report)
خروجی این مرحله سند رسمی شامل:
- خلاصه مدیریتی (Executive Summary).
- مشخصات زمین و داده‌های تابش.
- طراحی مفهومی و layout.
- نتایج شبیه‌سازی انرژی (PVsyst Report).
- مطالعات اتصال به شبکه.
- برآورد هزینه‌ها و مدل مالی.
- شاخص‌های IRR، NPV، LCOE.
- تحلیل ریسک‌ها و پیشنهادهای کاهش.
- نتیجه‌گیری درباره بانک‌پذیری.
نکته اجرایی شرکت آرا نیرو: برای نیروگاه مگاواتی، گزارش در سطح “Bankable Feasibility” نیاز به مجوز ساتبا دارد که شرکت آرا نیرو آن را داراست. مفروضات مالی با نرخ ارز ۱۰۰ هزار تومان و تعرفه PPA به‌روز می‌شوند.
