پنل خورشیدی

پنل خورشیدی به عنوان یکی از اصلی ترین فناوری های تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر، با تبدیل نور خورشید به برق، امکان تامین انرژی بدون انتشار مستقیم آلاینده ها را فراهم می کند. شکل پنل خورشیدی معمولا مستطیلی است و از چندین ردیف سلول خورشیدی تشکیل می شود؛ که در کنار یکدیگر روی سطح پنل قرار گرفته اند. استفاده از فناوری پنل خورشيدي می تواند وابستگی به سوخت های فسیلی و نیروگاه های حرارتی را کاهش دهد؛ و برای تامین برق مناطق دورافتاده نیز کاربرد داشته باشد. پنل هاي خورشيدي در انواع مختلفی مانند مونوکریستال، پلی کریستال و پنل های فیلم نازک تولید می شوند و هر کدام ویژگی ها و کاربردهای متفاوتی دارند. در پروژه های بزرگ، پنل های خورشیدی برای تولید برق اغلب به صورت آرایه های گسترده نصب می شوند و تولید برق در مقیاس بالا را ممکن می سازند.

در ادامه، انواع پنل های خورشیدی، نحوه عملکرد، مزایا و کاربردهای آن بررسی می شود.

قیمت سیستم های خورشیدی

در نیمه اول ۱۴۰۵ قیمت پنل خورشیدی مونوکریستال ۳۹۰ وات تولید داخل، حدود ۱۷,۰۰۰,۰۰۰ تومان می باشد. جدول زیر قیمت برخی از انواع پنل خورشیدی مونوکریستال را به تفکیک توان در نیمه اول سال ۱۴۰۵ نمایش می دهد.

باید توجه داشت که قیمت سایر لوازم پنل خورشیدی نیز باید حتما در نظر گرفته شود. اینورتر به عنوان گران قیمت ترین تجهیزات خورشیدی در نظر گرفته می شود. حداقل هزینه لازم برای یک اینورتر آفگرید (Off-grid) ۵ کیلووات برابر ۹۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان است؛ حال آنکه این هزینه برای اینورترهای آنگرید (On-grid)  ۵ کیلووات و هیبرید ۵ کیلووات به ترتیب حداقل برابر ۷۰,۰۰۰,۰۰۰ و ۱۵۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان است. بسته به نوع سیستم، نیاز به تهیه باتری لیتیومی نیز هست که قیمت این دستگاه با ظرفیت ۵ کیلووات در بازه ۱۷۰,۰۰۰,۰۰۰ تا ۳۲۱,۰۰۰,۰۰۰ تومان است. 

قیمت سازه نگهدارنده نیز بین ۱۲,۰۰۰,۰۰۰ تا ۱۲۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان می باشد. نهایتا کابل کشی و اجرا نیز هزینه ای معادل ۱۵,۰۰۰,۰۰۰ تا ۳۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان خواهد داشت.

برای استعلام قیمت انواع پنل خورشیدی برای تولید برق از طریق شماره های اعلام شده درسایت با کارشناسان عمران مدرن تماس بگیرید.

انواع پنل های خورشیدی

پنل های خورشیدی با فناوری ها، ساختار و مدل های متنوعی تولید می شوند؛ که هر کدام از نظر راندمان، ظاهر، ابعاد و کاربرد، ویژگی های خاص خود را دارند. علاوه بر فناوری ساخت، طراحی ظاهری پنل و نحوه چیدمان آن روی سازه نیز می تواند بر استفاده بهینه از فضا و ظاهر نهایی پروژه تاثیر بگذارد.

در ادامه، متداول ترین انواع پنل های خورشیدی تولید برق، ویژگی های هر یک در کنار عکس از پنل های خورشیدی، معرفی و بررسی خواهند شد.

پنل خورشیدی مونوکریستال

پانل خورشیدی مونوکریستال همانطور که از نام آن پیداست، از یک نوع کریستال خالص ساخته می شود؛ این خلوص سبب افزایش راندمان پنل خورشیدی مونوکریستال نسبت به نوع پلی کریستال است. به این معنا که در ابعاد یکسان، پنل خورشیدی مونوکریستال نسبت به پلی کریستال برق بیشتری تولید می کند. یک پنل خورشیدی با توان ۵۹۰ تا ۶۰۰ کیلووات ابعادی معادل ۲۴۰ در ۱۳۰ سانتیمتر دارد. 

پنل خورشید پلی کریستال

برخلاف نوع مونوکریستال، سطح پنل های پلی کریستال نمایی شبیه به شبکه موزاییک داشته و از چندین بلور سیلیکونی ساخته شده است. این مورد باعث شده در توان یکسان، ابعاد آن بزرگ تر از پنل مونوکریستال شده و در نتیجه راندمان این نوع پنل کمتر باشد. پنل های پلی کریستال هنوز تولید می شوند، اما به دلیل راندمان پایین تر، عملکرد ضعیف تر در برخی شرایط و نیاز به فضای بیشتر، به کارگیری آن ها نسبت به گذشته کاهش یافته است.

پنل فیلم نازک (Thin Film)

این نوع پنل خورشیدی با استفاده از لایه های نازک مواد نیمه رسانا برق تولید می کند. وزن کم، انعطاف پذیری بالا و راندمان پایین تر نسبت به پنل های کریستالی، از ویژگی های پنل فیلم نازک است. در صورتی که برای نصب پنل های معمول، فضای کافی موجود نباشد، صفحات فیلم نازک یک گزینه مناسب برای تامین برق با پنل خورشیدی خواهد بود. در ساخت پنل های خورشیدی رولی و تاشو، یا برای قرار گیری سیستم فتوولتائیک سبک بر روی اتومبیل و برخی انواع کوله پشتی و لباس ها، از پنل نوع فیلم نازک استفاده می شود. 

در جدول زیر مقایسه ای از این سه نوع پنل خورشیدی ارائه شده است:

تجهیزات پنل های خورشیدی

اگرچه پنل خورشیدی مهم ترین و شناخته شده ترین بخش یک سیستم انرژی خورشیدی است، اما تجهیزات خورشیدی در یک سیستم کامل تنها به پنل ها محدود نمی شود؛ و برای تولید، تبدیل، انتقال و استفاده از برق به تجهیزات خورشیدی مختلف دیگری نیز نیاز است. در ادامه، مهم ترین تجهیزات و لوازم مورد استفاده در سیستم های خورشیدی بررسی می شود.

اینورتر در سیستم پنل خورشیدی

اینورتر ها به سه دسته کلی آفگرید (off-grid)، آنگرید (On-grid) و هیبرید تقسیم می شوند. گروه آفگرید مستقل از برق شهری بوده و برق تولید شده توسط پنل خورشیدی را در یک باتری ذخیره می کند تا مورد استفاده قرار گیرد. این سیستم مناسب مصارف شخصی و مناطق بدون دسترسی به شبکه برق است. در صورتی که اینورترهای آنگرید به برق شهری متصل هستند و امکان ذخیره انرژی را ندارند. مالک اینورترهای آنگرید پس از اخذ تاییدیه های مرتبط از اداره برق محلی، می توانند انرژی اضافی تولید شده را به شبکه برق شهری منتقل کرده و بفروشند. از طرفی اینورترهای هیبرید ترکیبی از دو گروه قبلی هستند و در برخی موارد می توانند دارای یک باتری برای ذخیره سازی انرژی باشند. 

باتری لیتیومی در سیستم انرژی خورشیدی

باتری لیتیومی به اینورتر متصل می شود و برق خورشیدی تولید شده را به منظور استفاده در آینده، در خود ذخیره می کند. لازم به ذکر است که اینورترهای آنگرید از باتری استفاده نمی کنند و تنها در اینورترهای آفگرید و در برخی اینورترهای هیبرید از باتری استفاده می شود. 

کنترلر شارژر و کنترل برق پنل خورشیدی

در اینورترهایی که قابلیت ذخیره انرژی با باتری دارند، از کنترلر شارژر برای مدیریت میزان انرژی ورودی و خروجی از باتری استفاده می شود. این دستگاه با جلوگیری از شارژ بیش از حد یا تخلیه به میزان غیر مجاز، در افزایش طول عمر باتری نقش مهمی دارد.

کابل های انتقال برق پنل خورشیدی

کابل ها وظیفه انتقال جریان الکتریکی و ایجاد ارتباط را بین اجزای مختلف سیستم خورشیدی، از جمله پنل ها، اینورتر، باتری و تجهیزات حفاظتی بر عهده دارند. انتخاب کابل باید بر اساس عواملی مانند حداکثر جریان و ولتاژ سیستم، طول مسیر، افت ولتاژ، شرایط محیطی و سطح مقطع هادی انجام شود؛ تا از افزایش تلفات، افت عملکرد و گرم شدن بیش از حد کابل جلوگیری گردد.

تجهیزات حفاظتی سیستم پنل خورشیدی

ورود ولتاژ اضافه و ناگهانی به سیستم های الکتریکی منجر به وارد شدن آسیب های جدی به پنلهای خورشیدی و تجهیزات مرتبط با آن می شود. تجهیزات حفاظتی مانند سرج ارستر (surge arrester) با جلوگیری از وارد شدن جریان های اضافی ناشی از نوسانات برق و یا برخورد صاعقه، از سیستم های خورشیدی محافظت می کند. 

استراکچر پنل خورشیدی

استراکچر یا سازه نگهدارنده، چارچوبی مهندسی شده برای نصب، تثبیت و پشتیبانی مکانیکی پنل های خورشیدی است. این سازه ها معمولا از فولاد گالوانیزه یا آلومینیوم ساخته می شوند و باید از استحکام و مقاومت کافی در برابر باد، بار برف، رطوبت و خوردگی برخوردار باشند. پنل ها با توجه به نوع پروژه و طراحی سیستم، روی سازه هایی با آرایش یک یا چند ردیف نصب می شوند. همچنین زاویه نصب و جهت استراکچر باید متناسب با موقعیت جغرافیایی و شرایط تابش محل تعیین شود؛ تا دریافت انرژی خورشیدی بهینه شود.

تسهیلات و وام احداث نیروگاه خورشیدی در ایران

مزایای فراوان پنل های خورشیدی برای تولید برق، دولت را متقاعد کرده؛ تا در راستای اتکای کمتر به سوخت های فسیلی و سوق دادن صنعت انرژی کشور به سمت انرژی های پاک و تجدیدپذیر، وام هایی مخصوص تاسیس نیروگاه های خورشیدی در نظر بگیرند. مبلغ این وام ها هر ساله با توجه به هزینه های تجهیزات پنل خورشیدی متغیر است. سازمان انرژی های تجدید پذیر یا ساتبا در سال ۱۴۰۵ اعلام کرده از طریق سامانه مهرسان به برخی از متقاضیان احداث نیروگاه خورشیدی وام می دهد. در کنار این سازمان های دولتی، مراکز دیگری نظیر بانک ملت و مسکن و کمیته امداد نیز آمادگی خود را برای اختصاص وام به منظور احداث نیروگاه های خورشیدی اعلام کرده اند.

برای تاسیس یک نیروگاه خورشیدی با توان ۵ کیلووات حداقل ۲۵ متر مربع زمین لازم است. با افزایش توان انرژی تولیدی حداقل مساحت لازم با همین نسبت افزایش می یابد؛ یعنی نیروگاهی با ۱۰ کیلووات توان نیاز به حداقل ۵۰ متر مربع زمین دارد. 

نحوه عملکرد پنل های خورشیدی

پنل های خورشیدی با جذب انرژی تابشی خورشید، برق تولید می کنند. در این سیستم ها، که به پنل خورشیدی سولار نیز معروف هستند، تبدیل نور تابیده شده به الکتریسیته، توسط سلول های فتوولتاییک (photovoltaic)، که معمولا از جنس سیلیکون می باشند، انجام می گیرد. با جذب فوتون های موجود در نور توسط پانل خورشیدی، انرژی خورشیدی موجود در این ذرات به الکترون های درون سلول ها منتقل شده و به آن ها اجازه می دهد تا از مدار اتمی خود رها شوند؛ که نتیجه آن ایجاد یک میدان الکتریکی درون این سلول ها خواهد بود. 

برق تولید شده توسط پنلخورشیدی، از نوع مستقیم (DC) است که باید توسط تجهیزات لازم به برق متناوب (AC) تبدیل گردد. در این فرآیند، خروجی مناسب و کاربردی برق پنل خورشیدی به هماهنگی دقیق اجزای سیستم انرژی خورشیدی وابسته است.

مزایای استفاده از سیستم پنل خورشیدی

دلیل کاربرد روز افزون پنلهای خورشیدی مزایای متعدد آن است. همانطور که پیشتر ذکر شد، استفاده از پنل خورشیدی برای تولید برق، باعث کاهش هزینه تامین برق در بلند مدت می شود. به دلیل عدم تولید آلودگی، برق تولید شده از پانل خورشیدی به عنوان انرژی پاک شناخته می شود. سیستم پنل خورشيدي به نسبت هزینه اولیه، عمر طولانی و هزینه نگهداری پایینی دارد و در مقیاس های مختلف قابل راه اندازی است. از آنجایی که اکثر نقاط زمین در حدی قابل قبول مورد تابش خورشید قرار می گیرند، امکان استفاده از تجهیزات خورشیدی تقریبا در سراسر جهان وجود دارد. امروزه پنل برقی خورشیدی به عنوان یکی از کارآمدترین راهکارهای توسعه زیرساخت های انرژی پاک در شهرها و مناطق روستایی شناخته می شود.

خرید پنل خورشیدی از عمران مدرن

خرید و نصب پنل خورشیدی در ظرفیت ها و ابعاد مختلف، از سیستم های کوچک خانگی تا نیروگاه های بزرگ، نیازمند بررسی دقیق شرایط فنی و اقتصادی است. اجرای سیستم پنل خورشيدي بدون در نظر گرفتن اصول طراحی، میزان تابش، ظرفیت مورد نیاز، تجهیزات مناسب و هزینه های نگهداری؛ نه تنها ممکن است توجیه اقتصادی نداشته باشد، بلکه می تواند خسارت های قابل توجهی به سرمایه گذار وارد کند. مجموعه عمران مدرن با همکاری گروهی از متخصصان حوزه انرژی خورشیدی، خدمات مشاوره، انتخاب تجهیزات و طراحی سیستم های خورشیدی را متناسب با نیاز و شرایط هر پروژه ارائه می دهد تا سرمایه گذاری با اطمینان و بازدهی مناسب انجام شود.

برای دریافت اطلاعات بیشتر از طریق شماره های مندرج در سایت با کارشناسان عمران مدرن تماس بگیرید.