انواع پنل خورشیدی
انواع پنل های خورشیدی در دهه های اخیر وارد چرخه تولید انرژی شده اند. این پنل ها تجهیزی هستند که انرژی تابشی را دریافت کرده و آن را به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل می کند. اساس عملکرد پنل های خورشیدی بر پایه پدیده فیزیکی به نام اثر فتوولتائیک است، پدیده ای که در آن برخورد نور خورشید با سطح برخی مواد نیمه رسانا، موجب آزاد شدن الکترون ها و ایجاد جریان الکتریکی می شود. این فرآیند بدون ایجاد آلودگی صوتی یا زیست محیطی انجام می گیرد و امکان تولید انرژی پاک را فراهم می کند.
یک سیستم پنل خورشیدی از اجزای مختلفی مانند پایه نگه دارنده، کابل های انتقال دهنده الکتریسیته، باتری، اینورتر (مبدل) و سلول خورشیدی تشکیل شده است. پنل های خورشیدی متشکل از یک سلول خورشیدی هستند که مجوع سلول های خورشیدی، مدول ها را تشکیل می دهد و مجموع مدول های خورشیدی، آرایه ها را تشکیل می دهد. این سلول های خورشیدی معمولا از مواد نیمه رسانایی مانند سلیکون ساخته می شوند تا ولتاژ و توان مورد نیاز تامین شود. برق تولید شده توسط انواع پنل خورشیدی به صورت جریان مستقیم (DC) است و برای استفاده در تجهیزات رایج، باید به جریان متناوب (AC) تبدیل شود که این کار با استفاده از مبدل ها صورت می گیرد. این فرآیند امکان بهره گیری از انرژی خورشیدی را در مقیاس های مختلف، از کاربری های کوچک تا پروژه های بزرگ صنعتی و زیرساختی، فراهم می سازد.
جدول زیر شرح انواع پنل خورشیدی با قیمت آن ها در نیمه اول سال ۱۴۰۵ است.
| محصول یا خدمت | واحد | حداقل قیمت (تومان) | توضیحات |
| پنل خورشیدی | هر عدد | ۲۵,۳۰۰,۰۰۰ | با ظرفیت ۵۹۰ تا ۶۰۰ وات و برند چینی |
| پنل خورشیدی | هر عدد | ۳۳,۳۵۰,۰۰۰ | با ظرفیت ۷۰۰ وات و برند چینی |
| استراکچر | به ازای هر کیلووات | ۳,۵۰۰,۰۰۰ الی ۷,۵۰۰,۰۰۰ | بازه قیمت به ترتیب برای سقف های صاف و شیب دار است |
| اینورتر off grid با ظرفیت ۶ کیلووات | هر عدد | ۹۰,۰۰۰,۰۰۰ | مناسب برای مصرف شخصی |
| اینورتر on grid با ظرفیت ۶ کیلووات – هیبرید | هر عدد | ۱۰۰,۰۰۰,۰۰۰ | مناسب برای فروش برق به شبکه توزیع |
| اینورتر با ظرفیت ۱۵ کیلووات – سه فاز هیبرید | هرعدد | ۵۲۰,۰۰۰,۰۰۰ | هم on grid و هم off grid به دلیل هیبرید بودن |
| کابل کشی و اجرا | به ازای هر کیلووات | ۱۵,۰۰۰,۰۰۰ |
جدول قیمت پنل خورشیدی
تعداد پنل مورد نیاز: ۸ پنل با ظرفیت ۵۹۰ تا ۶۰۰ => ۲۵,۳۰۰,۰۰۰ * ۸= ۲۰۲,۴۰۰,۰۰۰ تومان
سازه مورد نیاز: به ازای هر کیلووات یک عدد => ۴,۰۰۰,۰۰۰ * ۶= ۲۴,۰۰۰,۰۰۰ تومان
اینورتر: یک عدد با ظرفیت ۶ کیلووات => ۱۰۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان
کابل کشی و اجرا: به ازای هر کیلووات => ۱۵,۰۰۰,۰۰۰ * ۶= ۹۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان
مجموع هزینه ها: در حدود ۴۱۶,۰۰۰,۰۰۰ تومان برای ظرفیت ۶ کیلوات خانگی on-grid
در میان انواع مختلف انرژی های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی به دلیل پایداری عملکرد و امکان تولید مستمر در سال، جایگاه ویژه ای دارد. بر خلاف دیگر منابع انرژی تجدید پذیر که وابستگی زیادی به شرایط محیطی و زمانی دارند، این انرژی در دسترس ترین و پر بازده ترین نوع انرژی در ایران است. موقعیت جغرافیایی ایران، میزان بالای تابش خورشید و تعداد زیاد روزهای آفتابی در طول سال، این کشور را به یکی از مستعدترین مناطق برای استفاده از انواع پنل های خورشیدی در مقیاس های مختلف تبدیل کرده است. با توجه به افزایش مصرف انرژی و حرکت جهان به سمت کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، نقش پنل های خورشیدی پر رنگ تر شده و در آینده ساختمان ها و صنایع بزرگ و کوچک، ناگزیر به استفاده از منابع انرژی پایدار خواهند بود و سیستم های خورشیدی می توانند پاسخگوی این نیاز بلند مدت باشند.
سیستم های خورشیدی از نظر نحوه اتصال به شبکه برق معمولا به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: متصل به شبکه، مستقل و ترکیبی، که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.
انرژی تولید شده توسط پنل ها در کاربری مورد نظر مصرف می شود و در صورت کمبود و یا نبود برق توسط پنل ها، برق مجموعه از برق شهری تامین می شود و در مواردی که برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی بیشتر از مصرف ساختمان باشد، مازاد آن به شبکه برق شهری تزریق می شود. این نوع سیستم مناسب ساختمان ها و پروژه های صنعتی است که مصرف بالایی داشته و یا در اقلیم هایی با تابش کمتر هستند.
بدون اتصال به شبکه برق شهری و با استفاده از ذخیره سازی انرژی در باتری خود کار می کند، تا برق مصرفی در زمان نبود تابش نیز از باتری تامین شود. این سیستم برای پروژه هایی با مساحت و کاربری محدودتر کاربرد دارد.
این سیستم ترکیبی از موارد قبلی است، انرژی الکتریکی تولید شده توسط پنل های خورشیدی در ساختمان مصرف شده و همزمان در باتری ها نیز ذخیره سازی می شود تا در زمان قطعی برق شبکه شهری و نبود تابش خورشید، از آن استفاده شود. در این سیستم مانند سیستم متصل به شبکه، اگر برق تولید شده مازاد بر نیاز ساختمان باشد به برق شهری تزریق می شود و بالعکس. این نوع سیستم مناسب انواع کاربری ها بوده و انتخاب بهتری نسبت به موارد قبلی است.
انواع پنل خورشیدی با توجه به فناوری های ساخت به چهار دسته اصلی قسیم می شوند: مونو کریستالی (Monocrystalline)، پلی کریستالی (Polycrystalline)، فیلم نازک (Thin-Film)، پنل های PERC (Passivated Emitter Rear Cell. هر فناوری، ویژگی ها و محدودیت های خاص خود را دارد و انتخاب مناسب آن به کاربرد، شرایط اقلیمی و بودجه پروژه بستگی دارد.
این پنل ها از طریق یک کریستال (بلور) سیلیکونی خالص که به صورت ورقه های متعددی برش می خورد، در اندازه های استاندارد ۶۰، ۷۲ و ۹۶ سلولی ساخته می شوند. به دلیل ساخت این پنل های خورشیدی با سیلیکون خالص، از رنگ سیاه پشت پنل ها به راحتی می توان آن ها را تشخیص داد همچنین استفاده از سیلیکون خالص باعث می شود تا پنل های مونو کریستالی در بین سایر انواع پنل خورشیدی از دو جنبه بازدهی بالای تولید و دوام زیاد، برتری داشته باشند و به دلیل خلوص بالای سیلیکون و تولید زباله های ناشی از برش آن، قیمت بسیار بالایی دارند.
این پنل ها متشکل از چندین کریستال بود و برای تولید پنل های خورشیدی پلی کریستالی، قطعات سیلیکون ذوب و به شکل قالب های مربعی ساخته می شوند. به دلیل ضایعات کم این پنل ها در زمان تولید، قیمت آن کمتر از پنل های تک کریستالی است. شکل مربع این سلول ها باعث می شود اشغال فضای کم تری داشته باشند. خلوص پایین سیلیکون در این مدل پنل باعث می شود نسبت به نمونه تک کریستالی عمکلرد پایین تری داشته باشد و مقاومت شان در برابر حرارت کمتر است. ولی با وجود عملکرد پایین تر، برای پروژه های بزرگ و صنعتی بسیار مناسب اند.
در پنل های خورشیدی PERC از دو فناوری ساطع کننده غیر فعال (Passivated Emitter) و سلول پشتی (Rear Cell) استفاده می شود؛ در سلولهای استاندارد، مقداری از نور از لایه سیلیکون عبور کرده و در پشت پانل خورشیدی تلف میشود. در سلولهای PERC، یک لایه دیالکتریک در پشت سلول اضافه شده که مانند آینه عمل میکند. این لایه نور عبور کرده را دوباره به داخل سلول بازتاب میدهد تا فرصت دوبارهای برای تولید برق داشته باشد.
این سلول ها در واقع نسخه پیشرفته ای از تک و پلی کریستالی هستند که با افزودن سلول عقبی، توانایی جذب نور و تبدیل انرژی را افزایش می دهند. این سیستم باعث می شود طول موج های بازتاب شده و جذب نشده توسط سلول خورشیدی دوباره منعکس شده و استفاده شوند همچنین از گرم شدن پشت سلول های خورشیدی جلوگیری می کند.
پنل های PERC به دلیل آن که مکان جمع آوری انرژی خورشیدی بیشتری را در قالب سطوح کوچک تر فراهم می کنند برای فضاهای محدود بسیار مناسب اند. با توجه به استفاده از مواد اضافی در زمینه تولید این پنل ها، قیمت آن ها اندکی افزایش پیدا می کند ولی به دلیل افزایش کارآیی، متوسط هزینه تولید هر وات انرژی کاهش می یابد.
این پنل های خورشیدی فیلم نازک لایه های بسیار ظریفی هستند که به دلیل وزن بسیار پایین و انعطاف پذیر بودن، می توان آن ها را بدون نیاز به قاب پشتی در سطوح صاف و یا غیر مسطح نصب کرد. پانل های فیلم نازک را می توان باتوجه به نیاز و عملکرد پروژه درندازه های مختلفی تولید کرد. این نوع پنل ها ارزان هستند اما راندمان کمتری نسبت به دیگر انواع پنل های خورشیدی دارند.
پنل های خورشیدی بسته به نوع استفاده و نیاز انرژی، در کاربردهای مختلفی مورد بهره برداری قرار می گیرند. شناخت این کاربردها به انتخاب بهینه سیستم و فناوری مناسب کمک می کند. به طور کلی، پنل های خورشیدی را می توان در سه دسته اصلی از نظر کاربرد تقسیم بندی کرد:
پنل های خورشیدی خانگی برای تامین بخشی یا تمام مصرف برق ساختمان ها استفاده می شوند. این سیستم ها می توانند روی پشت بام یا نمای ساختمان نصب شوند و در کاهش هزینه های انرژی، افزایش پایداری و حرکت به سمت معماری پایدار موثر هستند. اغلب در این کاربرد از پنل های مونو کریستال یا PERC استفاده می شود. زیرا راندمان بالا تر و فضای کمتر نیاز دارند.
در ساختمان های تجاری و اداری، مصرف برق بیشتر است و نیاز به سیستم هایی با ظرفیت بالاتر وجود دارد. پنل های خورشیدی در این دسته می توانند بخشی از مصرف انرژی ساختمان را تامین کنند و مازاد انرژی تولیدی را در شبکه برق شهری بفروشند. این کاربری معمولا از سیستم های متصل به شبکه بهره می برد و ترکیبی از پنل های تک و پلی کریستالی بسته به فضا و بودجه انتخاب می شود.
در پروژه های صنعتی و نیروگاه های خورشیدی، پنل ها در مقیاس بزرگ نصب می شوند و عمدتا برای تولید توان بالا استفاده می شوند. راندمان، دوام و هزینه هر پنل نقش تعیین کننده ای در تصمیم گیری راجع به انواع پنل خورشیدی مناسب این کاربری دارد. در این کاربرد، هر دو نوع پنل تک کریستالی و پلی کریستالی، پنل خورشیدی تلورید کادمیوم و گاه PERC به کار می رود و سیستم ها ممکن است مستقل، متصل به شبکه و یا ترکیبی باشند تا بهترین عملکرد اقتصادی و انرژی حاصل شود.
انتخاب انواع پنل خورشیدی مناسب، نیازمند توجه به مجموع ای از شرایط فنی، محیطی و اقتصادی است. هر پروژه، بسته به مواردی که ذکر می شود، نیازهای متفاوتی دارد و نمی توان یک گزینه واحد را برای همه شرایط مناسب دانست. بررسی دقیق این عوامل، نقش مهمی در افزایش راندمان، دوام و بهره وری سیستم خورشیدی ایفا می کند و از بروز هزینه های اضافی در مراحل بهره برداری و نگه داری جلوگیری می نماید. از این رو، شناخت معیارهای اصلی انتخاب پنل خورشیدی، گامی اساسی در دستیابی به یک سیستم انرژی پایدار و کارآمد محسوب می شود.
شرایط اقلیمی در انتخاب انواع پنل های خورشیدی ، نقش مهم و تاثیر گذاری دارد. میزان بارندگی، برف و به ویژه تگرگ می تواند بر دوام و ایمنی پنل ها تاثیر بگذارد. در مناطق با بارش و تگرگ زیاد، استفاده از پنل هایی با شیشه مقاوم، فریم مستحکم و استانداردهای حفاظتی بالاتر اهمیت دارد تا خطر آسیب فیزیکی کاهش یابد. همچنین شرایط اقلیمی بر انتخاب سازه نگهدارنده و نحوه نصب پنل ها نیز تاثیر گذار است.
دمای محیط می تواند باعث افزایش و یا کاهش راندمان انواع پنل خورشیدی بشود. افزایش دما می تواند باعث کاهش راندمان پنل ها شود، زیرا دمای پشت پنل ها به دلیل جذب تابش خورشید و تبدیل آن به انرژی الکتریکی، بسیار بالا می رود و در صورت گرم بودن مضاعف هوا، بازدهی این پنل ها بسیار کم می شود. به همین دلیل، در اقلیم های با دمای بالا، انتخاب پنل هایی با ضریب دمایی مناسب و عملکرد پایدار در گرما اهمیت دارد تا افت تولید انرژی در ماه های گرم سال به حداقل برسد.
زاویه تابش خورشید و جهت گیری پنل ها تاثیر مستقیمی بر میزان انرژی تولیدی دارد. نصب پنل ها در زاویه ای متناسب با عرض جغرافیایی و مسیر حرکت خورشید، باعث جذب حداکثری تابش در طول سال می شود. تنظیم صحیح زاویه، به ویژه در پروژه های بزرگ و صنعتی، می تواند تفاوت قابل توجهی در بازده نهایی سیستم ایجاد کند. برای جذب حداکثری تابش خورشید، می توان پایه های نگه دارنده انواع پنل های خورشیدی را متحرک کرد تا با تغییر مکان خورشید در فصول مختلف سال، بیشترین بازدهی حاصل شود.
نوع کاربری پروژه، اعم از مسکونی، تجاری یا صنعتی، الگوی مصرف انرژی را تعیین می کند. پروژه های صنعتی معمولا مصرف بالاتر و پیوسته تری دارند، در حالی که در ساختمان های مسکونی و اداری مصرف در ساعات خاصی متمرکز است. انتخاب نوع پنل و سیستم خورشیدی باید متناسب با این الگوی مصرف انجام شود تا بهره وری سیستم افزایش یابد.
بودجه در دسترس یکی از عوامل کلیدی در انتخاب پنل خورشیدی است. گاهی انواع پنل خورشیدی با قیمت بالاتر، به دلیل راندمان و طول عمر بیشتر، در بلند مدت مقرون به صرفه تر هستند. در مقابل، برای پروژه هایی با محدودیت بودجه، انتخاب پنل های اقتصادی تر می تواند گزینه ای منطقی باشد، به شرط آنکه نیازهای اصلی پروژه به درستی تامین شود.
انتخاب پنل خورشیدی مناسب، نیازمند بررسی هم زمان چند شاخص کلیدی است که با در نظر گرفتن عواملی چون کاربری پروژه، اقلیم و محدودیت ها می تواند نتیجه ای مطلوب داشته باشد. در ادامه به مقایسه انواع پنل خورشیدی می پردازیم.
| انواع پنل های خورشیدی | مونو کریستالی | پلی کریستالی | PERC | فیلم نازک |
| کارآیی | ٪۲۰+ | ٪۱۳.۵ – ٪۱۷ | ٪۲۵+ | ٪۸ – ٪۱۵ |
| ظاهر | مشکی با لبه های مدور | آبی با لبه های چهارگوش | مشکی با لبه های مدور | بستگی به جنس لایه دارد |
| هزینه | بالا | متوسط | بالا | کم |
| مزایا | جایگزینی ارزان تر برای PERC اشغال مساحت کم | هدر رفت سلیکون ندارد مقرون به صرفه | بازدهی انرژی بسیار بالا اشغال فضای کم | ارزان و با مقاومت دمایی بالا انعطاف پذیر |
| معایب | هزینه بسیار بالا و هدر رفت سلیکون در فرآیند تولید | بازدهی کم انرژی | هزینه بسیار بالا | طول عمر کم نسبت به بقیه انواع پنل های خورشیدی |
جدول مقایسه انواع پنل خورشیدی
شرکت عمران مدرن خدمات فروش، طراحی و اجرای انواع پنل خورشیدی برای پروژه های ساختمانی، تجاری، اداری و صنعتی را ارائه می دهد. این خدمات شامل انتخاب نوع پنل، طراحی سیستم متناسب با مقیاس پروژه و اجرای استاندارد تجهیزات خورشیدی است. هدف ما ایجاد سیستم های پایدار، با راندمان بالا و طول عمر مناسب است که بتوانند نیاز انرژی پروژه را به صورت مطمئن تامین کرده و توجیه اقتصادی قابل قبولی در بلند مدت داشته باشند. برای خرید انواع پنل های خورشیدی با قیمت مناسب می توانید با مجموعه عمران مدرن در تماس باشید.
برای مطالعه بیشتر:
پنل خورشیدی دو طرفه یکی از نوآوری های خلاقانه در حوزه انرژی خورشیدی است که…
یو پی اس آسانسور چیست ؟ یو پی اس (UPS) یا Uninterruptible power supply، یک…
انتخاب بهترین مکان برای نصب پنل خورشیدی به دلیل تاثیر مستقیم بر راندمان تولید برق،…
وقتی صحبت از خرید رنگ جوتن برای یک پروژه ساختمانی، صنعتی یا دریایی است، انتخاب…
پنل خورشیدی از کجا بخریم موضوعی است که با افزایش استفاده از انرژی های پاک…
کابینت اپن دو طرفه یکی از هوشمندانه ترین راهکارها در طراحی آشپزخانه های امروزی است…