مرحله اول احداث نیروگاه خورشیدی: انتخاب زمین نیروگاه خورشیدی و مطالعات اولیه میدانی

در فرآیند احداث نیروگاه خورشیدی، مرحله انتخاب زمین نیروگاه خورشیدی و انجام مطالعات اولیه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این مرحله تضمین می‌کند که پروژه با حداکثر کارایی فنی و اقتصادی پیش برود. در ادامه، به بررسی جامع این موضوع برای یک نیروگاه خورشیدی ۱۰ مگاواتی می‌پردازیم.

هدف از مطالعات اولیه در احداث نیروگاه خورشیدی تعیین بهترین موقعیت جغرافیایی برای احداث نیروگاه خورشیدی با درنظرگرفتن معیارهای فنی، اقتصادی، حقوقی و زیست‌محیطی. این کار به گونه‌ای انجام می‌شود که ظرفیت تولید انرژی و قابلیت اتصال به شبکه در شرایط پایدار تضمین شود. انتخاب مناسب زمین نیروگاه خورشیدی می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد و بازدهی را افزایش دهد.

در مطالعات اولیه برای احداث نیروگاه خورشیدی، تحلیل تابش خورشیدی کلیدی است. منابع داده شامل:

• داده‌های ماهواره‌ای از منابع بین‌المللی مانند NASA-SSE، PVGIS، Meteonorm.
• داده‌های اندازه‌گیری میدانی از پیرانومتر و دیتالاگر خورشیدی در دوره حداقل ۶ تا ۱۲ ماهه (در صورت موجود بودن).

• میانگین تابش مستقیم (DNI) و کل (GHI) در W/m².
• ساعات آفتابی سالانه (حداقل ۱۲۰۰ تا ۲۷۰۰ ساعت در استان‌های مختلف ایران).
• توزیع فصلی تابش برای تحلیل تولید سالانه (Yield Estimation).

مناطق با GHI بالاتر از 1800 kWh/m²/year برای نیروگاه‌های Utility-scale بسیار مناسب ارزیابی می‌شوند. در صورت وجود داده‌های دقیق‌تر، باید نقشه هم‌پوشانی تابش (Solar Map Overlay) با GIS تهیه شود تا بهترین زمین نیروگاه خورشیدی شناسایی گردد.

یکی از جنبه‌های مهم مطالعات اولیه در احداث نیروگاه خورشیدی، برداشت دقیق توپوگرافی است. این کار از طریق نقشه‌برداری زمینی (Total Station / GPS RTK) یا داده‌های SRTM و DEM برای کل محدوده زمین نیروگاه خورشیدی انجام می‌شود.

• شیب مجاز زمین برای استقرار پنل‌ها ≤ ۵٪.
• جهت شیب زمین (Slope Aspect) باید تا حد امکان به سمت جنوب (Azimuth 180°) باشد تا زاویه تابش بهینه شود.

مناطق با ناهمواری زیاد هزینه تسطیح و اجرای سازه را افزایش می‌دهد و بر زاویه پنل‌ها اثر می‌گذارد. در استان‌های با پتانسیل بالا، معمولاً اراضی هموار حاشیه دشت‌ها گزینه مناسب‌تری برای زمین نیروگاه خورشیدی هستند.

در احداث نیروگاه خورشیدی، ارزیابی سایه‌اندازی بخشی حیاتی از مطالعات اولیه است. روش کار شامل استفاده از نرم‌افزارهای SketchUp، PVsyst یا Helioscope برای مدل سه‌بعدی سایت و موانع اطراف زمین نیروگاه خورشیدی می‌شود.

• وجود کوه، درخت، سازه یا خطوط انتقال در اطراف زمین.
• حداقل زاویه ارتفاع خورشید در زمستان (برای بررسی سایه طولانی).
• فاصله بهینه ردیف‌ها (Pitch) جهت جلوگیری از سایه‌خوردگی بین پنل‌ها.

اطمینان از این‌که در کمترین ارتفاع خورشید، هیچ سایه‌ای بر پنل‌های مجاور ایجاد نشود (Shading Loss < 2%) و بازدهی نیروگاه خورشیدی حفظ شود.

مطالعات اولیه باید دسترسی به شبکه را بررسی کند. شاخص‌ها شامل:

• فاصله تا نزدیک‌ترین پست ۲۰kV، ۶۳kV یا ۱۳۲kV بسته به ظرفیت اسمی نیروگاه.
• ظرفیت خالی شبکه جهت تزریق توان (بر اساس استعلام از شرکت توزیع نیروی برق یا برق منطقه‌ای).
• مسیرهای عبور کابل و مسیر احداث خط انتقال (Right of Way).

ترسیم مسیر بهینه کابل یا خط انتقال در نقشه GIS با کمترین تداخل با اراضی کشاورزی یا مسیرهای عمومی. فاصله بهینه برای پروژه‌های بزرگ‌مقیاس تا ۵۰ مگاواتی کمتر از ۵ کیلومتر پیشنهاد می‌شود تا هزینه‌های EPC در احداث نیروگاه خورشیدی افزایش نیابد.

در احداث نیروگاه خورشیدی، بررسی حقوقی زمین نیروگاه خورشیدی ضروری است. مستندات موردنیاز شامل:

• استعلام از سازمان ثبت اسناد و اداره منابع طبیعی.
• بررسی مالکیت خصوصی یا دولتی.
• وضعیت کاربری زمین در طرح تفصیلی شهر یا منطقه.

در پروژه‌های بزرگ‌مقیاس (بیش از ۱۰ مگاوات)، استفاده از زمین‌های غیرکشاورزی و غیرحفاظت‌شده (نظیر اراضی ملی یا بایر) با اجاره بلندمدت از دولت توصیه می‌شود. هرگونه تغییر کاربری باید با مجوز رسمی از مراجع استانی هماهنگ شود.

مطالعات اولیه در احداث نیروگاه خورشیدی شامل ارزیابی زیست‌محیطی است، مانند:

• فاصله از مناطق حفاظت‌شده محیط زیست (≥ ۵ کیلومتر).
• عدم تداخل با مسیرهای مهاجرت پرندگان یا زیستگاه‌های حساس.
• بررسی مجاورت با زمین‌های کشاورزی یا سکونتگاه‌ها برای جلوگیری از تعارض محلی.

تهیه گزارش ارزیابی اثرات زیست‌محیطی (EIA) در صورت الزام توسط سازمان محیط زیست.

شاخص‌ها در مطالعات اولیه شامل:

• وجود جاده دسترسی مناسب برای حمل تجهیزات سنگین (پنل، ترانسفورماتور، سازه).
• فاصله تا جاده اصلی کمتر از ۵ کیلومتر.
• شرایط خاک مسیر در فصل بارندگی و امکان عبور کامیون‌ها.

در فاز تجهیز کارگاه، مسیر موقت دسترسی باید با مصالح محلی تثبیت و مقاوم‌سازی شود تا فرآیند احداث نیروگاه خورشیدی تسهیل گردد.

پس از تکمیل مطالعات اولیه برای انتخاب زمین نیروگاه خورشیدی، خروجی‌ها عبارتند از:

1. تهیه نقشه اولیه سایت (Site Plan, Site Map) شامل محدوده زمین، مرزها، مسیر دسترسی، پست‌های نزدیک با ابزار GIS و AutoCAD.
2. نقشه توپوگرافی شامل خطوط میزان، نقاط ارتفاعی، شیب با ابزار Total Station و GPS RTK.
3. داده تابشی شامل ساعات آفتابی سالانه، GHI، DNI با ابزار PVGIS و Meteonorm.
4. طرح مقدماتی چیدمان (Preliminary Layout) شامل جانمایی اولیه پنل‌ها، مسیر کابل‌ها، موقعیت اینورتر و پست با ابزار PVsyst و AutoCAD.
5. گزارش تحلیلی اولیه شامل ارزیابی فنی-اقتصادی زمین و پتانسیل تولید در قالب مطالعه امکان‌سنجی اولیه.

تمامی موارد فوق‌الذکر توسط کارشناسان آرا نیرو به طور کامل انجام می‌شود. با تمرکز بر احداث نیروگاه خورشیدی و انتخاب بهینه زمین نیروگاه خورشیدی از طریق مطالعات اولیه، می‌توانید پروژه‌ای پایدار و سودآور راه‌اندازی کنید.

همچین برای مطالعه بیشتر می‌توانید بخوانید در مورد:

مراحل احداث نیروگاه خورشیدی

شرایط فروش برق خورشیدی در بورس انرژی