چند شاخص کلیدی برای انتخاب هوشمندانه نیروگاه‌های خورشیدی

به گزارش خبرنگار مهر، تأمین انرژی نیروگاه‌های خورشیدی، این روزها تنها به خرید تجهیزات محدود نمی‌شود؛ بلکه به یک «مهندسی پیچیده انتخاب» بدل شده است. در حالی که بسیاری از سرمایه‌گذاران همچنان در دامِ مقایسه قیمت اولیه و توان نامی پنل‌ها گرفتارند، کارشناسان نسبت به هزینه‌های پنهانِ یک انتخاب نادرست و تأثیر آن بر کاهش تولید بلندمدت و نرخ بازگشت سرمایه هشدار می‌دهند.

به بیان دیگر پرسش اصلی اینجاست: چگونه می‌توان در اقلیم گرم و متغیر ایران، پنلی را برگزید که نه تنها در شرایط آزمایشگاهی، بلکه در عمل و در طول چرخه ۲۰ ساله بهره‌برداری، پایداری خود را حفظ کند؟ چالشِ اصلی، عبور از «نگاهِ خریدِ صرف» و ورود به حوزه «ارزیابیِ عملکرد واقعی» در شرایط محیطی است؛ جایی که تفاوتِ ناچیز در ضرایب دمایی یا کیفیت ساخت، می‌تواند تفاوتِ معناداری در شاخص هزینه هم‌تراز شده انرژی (LCOE) و بقای اقتصادی پروژه ایجاد کند.

در همین راستا هومن صادقی رئیس گروه فنی و مهندسی ساتبا در گفتگو با خبرنگار مهر با اشاره به اهمیت انتخاب ماژول خورشیدی گفت: در پروژه‌های نیروگاهی، انتخاب پنل نباید به مقایسه‌ای ساده میان توان نامی و قیمت اولیه محدود شود، بلکه لازم است این انتخاب بر پایه تحلیل چرخه عمر، عملکرد واقعی در اقلیم مقصد و انطباق کامل با طراحی الکتریکی و راهبرد بهره‌برداری انجام شود.

صادقی تصریح کرد: در عمل، پنل خورشیدی یکی از تعیین‌کننده‌ترین مؤلفه‌ها در انرژی تولیدی طول عمر نیروگاه است و کیفیت انتخاب آن می‌تواند اختلاف معناداری در شاخص LCOE (هزینه هم‌تراز شده انرژی)، نرخ بازگشت سرمایه و پایداری تولید ایجاد کند.

در حقیقت شاخص LCOE یا همان «هزینه تمام‌شده برق در طول عمر نیروگاه»، معیاری کلیدی برای سرمایه‌گذاران است که نشان می‌دهد به ازای هر کیلووات‌ساعت برقی که نیروگاه در طول ۲۰ تا ۲۵ سال تولید می‌کند، چقدر هزینه صرف شده است؛ هرچه کیفیت پنل بالاتر باشد، این هزینه کمتر و سودآوری پروژه بیشتر خواهد بود.

وی افزود: در ارزیابی فنی ماژول، نخست باید راندمان تبدیل، ضریب دمایی توان، رفتار پنل در دماهای بالا، نرخ افت اولیه LID (افت ناشی از نور) و LeTID (افت ناشی از نور و دمای بالا) در صورت ارتباط با فناوری سلول، و نرخ افت سالانه عملکرد به‌طور دقیق بررسی شود.

رئیس گروه فنی و مهندسی ساتبا توضیح داد: در اقلیم‌های گرم ایران، که دمای سطح ماژول در بخش قابل‌توجهی از سال به‌مراتب بالاتر از شرایط استاندارد آزمون است، اختلاف‌های ظاهراً کوچک در ضریب دمایی می‌تواند در مقیاس یک نیروگاه بزرگ، به کاهش قابل‌توجه انرژی سالانه منجر شود. از این رو، ارزیابی پنل صرفاً بر اساس مشخصات درج‌شده در شرایط STC (شرایط استاندارد آزمون) کافی نیست و باید عملکرد آن در شرایط واقعی بهره‌برداری نیز تحلیل شود.

شایان ذکر است شرایط آزمون استاندارد (STC) در واقع دمای خنک آزمایشگاهی (۲۵ درجه) است، در حالی که در تابستان‌های ایران دمای سطح پنل‌ها به بیش از ۶۰ درجه می‌رسد. از سوی دیگر، برخی پنل‌های بی‌کیفیت در ماه‌ها و سال‌های نخستِ تابش آفتاب و حرارت، دچار افت شدید و ناگهانی راندمان (پدیده‌های LID و LeTID) می‌شوند که تولید واقعی برق را بسیار کمتر از ارقام کاتالوگ می‌کند.

صادقی ادامه داد: علاوه بر پارامترهای نامی، فناوری سلول و معماری ماژول نیز اهمیت زیادی دارد. نوع سلول، کیفیت فرآیند ساخت، طراحی باس‌بارها، ساختار اتصال داخلی، کیفیت لمینیشن(کیفیت فرآیند لایه‌گذاری و آب‌بندی پنل خورشیدی در زمان ساخت)، نوع شیشه، کیفیت فریم، مقاومت در برابر رطوبت و نفوذپذیری لایه‌های پلیمری، همگی در دوام بلندمدت پنل نقش دارند.

رئیس گروه فنی و مهندسی ساتبا تصریح کرد: در پروژه‌های نیروگاهی، ماژولی مطلوب است که نه‌تنها راندمان اولیه مناسبی داشته باشد، بلکه در برابر تنش‌های حرارتی، سیکل‌های دمایی، تابش فرابنفش، رطوبت، گردوغبار و بارهای مکانیکی نیز رفتار پایداری از خود نشان دهد.

وی گفت: یکی از خطاهای متداول در انتخاب پنل، تمرکز بیش‌ازحد بر توان پیک نامی بدون توجه به تحمل‌پذیری بلندمدت، کیفیت واقعی ساخت و پایداری عملکرد است. در بسیاری از موارد، اختلاف چند وات در توان نامی، در برابر تفاوت در کیفیت مواد، دقت فرآیند تولید، رفتار ماژول در برابر PID (افت عملکرد ناشی از اختلاف پتانسیل الکتریکی بین سلول‌های ماژول و فریم/زمین)، میکروترک‌ها، هات‌اسپات، یا افت عملکرد ناشی از تنش‌های محیطی، اهمیت کمتری دارد.

در حقیقت پدیده‌هایی مانند «هات‌اسپات» (نقاط داغ ناشی از داغ شدن موضعی سلول که می‌تواند به سوختگی پنل بینجامد) یا «PID» (نشتی جریان و تخریب سلول به مرور زمان)، از جمله خطرات خاموشی هستند که در صورت خرید پنل‌های غیراستاندارد، پس از چند سال به شدت به تجهیزات آسیب زده و راندمان نیروگاه را به شکل غیرقابل بازگشت پایین می‌آورند.

رئیس گروه فنی و مهندسی ساتبا گفت: بنابراین، انتخاب پنل باید بر مبنای جمع‌بندی مجموعه‌ای از آزمون‌ها، سوابق عملکرد میدانی، قابلیت ردیابی کیفیت و اعتبار فنی سازنده انجام شود.

صادقی افزود: در سطح طراحی سیستم، انتخاب ماژول باید با ولتاژ طراحی رشته‌ها، محدوده MPPT اینورتر (ردیابی نقطه بیشینه توان)، نسبت DC/AC ، شرایط حرارتی سایت، چیدمان مکانیکی و محدودیت‌های سازه‌ای کاملاً هماهنگ باشد.

رئیس گروه فنی و مهندسی ساتبا تاکید کرد: انتخاب نادرست ماژول، حتی اگر از نظر قیمتی جذاب به نظر برسد، می‌تواند باعث افزایش تلفات mismatch (کاهش تولید برق به‌دلیل یکسان نبودن عملکرد پنل‌ها یا سلول‌ها در یک رشته)، محدودیت در طراحی رشته، افت بازده تبدیل و پیچیدگی در بهره‌برداری شود.

در واقع تلفات «عدم تطابق» یا Mismatch زمانی رخ می‌دهد که پنل‌های متصل به هم، توان و رفتار کاملاً یکسانی نداشته باشند؛ در این حالت ضعیف‌ترین پنل، عملکرد کل زنجیره را پایین می‌کشد. به همین دلیل سیستم‌های تبدیل برق (اینورترها) و پنل‌ها باید کاملاً متناسب با یکدیگر طراحی شوند تا از هدررفت توان تولیدی جلوگیری شود.

صادقی افزود: به همین دلیل، فرآیند انتخاب پنل باید بخشی از طراحی یکپارچه نیروگاه تلقی شود، نه یک تصمیم خرید مستقل.

وی در ادامه با تأکید بر اهمیت قابلیت اطمینان زنجیره تأمین و خدمات پس از فروش اظهار کرد: در پروژه‌های بزرگ، اعتبار سازنده، ثبات کیفیت تولید، امکان تأمین یکنواخت سری‌های محصول، شرایط ضمانت‌نامه محصول و عملکرد، و توان پاسخ‌گویی فنی در طول دوره بهره‌برداری از جمله معیارهای کلیدی هستند.

صادقی در پایان گفت: ضمانت‌نامه زمانی ارزش واقعی دارد که پشتوانه فنی، مالی و عملیاتی لازم برای اجرای آن وجود داشته باشد. از این رو، ارزیابی سازنده باید فراتر از بروشورهای فنی انجام شود و سوابق بهره‌برداری واقعی، نتایج آزمون‌های معتبر و کیفیت حضور برند در پروژه‌های مشابه نیز در تصمیم‌گیری لحاظ شود.