بخش اول عوامل موثر بر درآمد نیروگاه

راندمان نیروگاه:

ظرفیت نیروگاه خورشیدی با توجه به راندمان خروجی یا همان توان تولید شده به طور میانگین در سال اول ۷۰ الی ۸۵ درصد است. به طور مثال اگر راندمان متوسط یک نیروگاه ۱۰ کیلوواتی ۸۰ درصد باشد یعنی ۸ کیلووات تولید می‌کند. راندمان نیروگاه در روز‌های مختلف سال، بالا و پایین می‌رود، اما با نرم افزار یک راندمان متوسط برای کل سال در نظر گرفته می شود.

تابش:

تابش مهم‌ترین عامل تاثیرگذار در درآمد نیروگاه است. تابش می‌تواند تولید نیروگاه به میزان زیادی تحت تاثیر قرار دهد. مثلا یک نیروگاه مشابه در شیراز ۴۰ درصد بیشتر از همان نیروگاه در ساری تولید دارد (با فرض یکسان بودن تجهیزات و دما و …). بر اساس نقشه پتانسیل تابشی زیر می‌توانید ببینید که هر نقطه چه پتانسیل تابشی دارد. هرچقدر به سمت نقاط با رنگ قهوه‌ای و صورتی پررنگ حرکت کنیم پتانسیل تابشی بالاتر است.

اثر دما:

هرچقدر هوا خنک‌تر باشد راندمان نیروگاه بهتر بوده و تولید بیشتری دارد. حدودا بین اردبیل (خنک‌ترین استان ایران) و خوزستان (گرمترین استان ایران) ۱۰ درصد تفاوت در تولید برق نیروگاه خورشیدی وجود دارد. راندمان نیروگاه در زمستان بالاتر از تابستان است.

نکته دما هیچ ربطی به تابش ندارد:

اثر تابش و دما مجزا بررسی می‌شود. این تصور اشتباهی است که هرجا هوا گرم باشد تابش بالاتر است. تابش ربطی به دما نداشته و ممکن است جایی خنک باشد، اما تابش بالا داشته باشد یا بالعکس جایی خنک باشد، اما تابش ضعیف باشد.

کیفیت پنل‌های خورشیدی: 

نوع تکنولوژی پنلهای خورشیدی و سایر تجهیزات جانبی مانند اینورتر، نقش مهمی در راندمان و عمر مفید نیروگاه ایفا می‌کنند. انتخاب پنل‌ها و تجهیزات با راندمان بالا، می‌تواند به افزایش تولید برق و در نتیجه افزایش درآمد نیروگاه منجر شود. پنل‌های خورشیدی مونو کریستالی، از راندمان بالاتری نسبت به پنل‌های پلی کریستالی برخوردارند. نسل جدید پنل‌های خورشیدی باعث شده تا راندمان تولیدی نیروگاهها افزایش یابد اما هزینه های آن بالاتر است. اینورتر، دستگاهی است که برق DC تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را به برق AC قابل استفاده در شبکه برق تبدیل می‌کند. انتخاب اینورتر مناسب با ظرفیت و راندمان بالا، می‌تواند به افزایش راندمان و تولید برق نیروگاه کمک کند.

هزینه‌های احداث و نگهداری:

هزینه‌های احداث و نگهداری نیروگاه خورشیدی، شامل هزینه‌های خرید تجهیزات، نصب، تعمیرات و نگهداری می‌شود. کاهش این هزینه‌ها، از طریق انتخاب تجهیزات مناسب، استفاده از روش‌های نوین نصب و احداث و انعقاد قرارداد‌های بلندمدت برای خرید تجهیزات، می‌تواند به افزایش سودآوری نیروگاه کمک کند. هزینه‌های احداث نیروگاه خورشیدی به عواملی مانند ظرفیت، نوع پنل‌ها و تجهیزات، و روش نصب بستگی دارد. هزینه‌های نگهداری شامل هزینه‌های تعمیرات، نظافت پنل‌ها و بیمه می‌شود.معمولا ۳ تا ۵ درصد از درآمد نیروگاه هزینه تعمیر و نگهدای آن می‌شود.

بخش دوم: محاسبه درآمد نیروگاه خورشیدی

معرفی و بررسی تعرفه‌های خرید برق خورشیدی:

تعرفه‌های خرید برق خورشیدی به عوامل مختلفی مانند ظرفیت نیروگاه، نوع و راندمان پنل‌های خورشیدی، و موقعیت مکانی نیروگاه بستگی دارد. به طور کلی، تعرفه‌های خرید برق برای مصارف خانگی، از تعرفه‌های خرید برق برای مصارف صنعتی و کشاورزی بیشتر است.

محاسبه نمونه‌ای درآمد نیروگاه خورشیدی:

با توجه به ظرفیت، موقعیت مکانی، نوع تکنولوژی و تعرفه‌های خرید برق، می‌توان درآمد سالانه و ماهانه نیروگاه خورشیدی را محاسبه کرد. همچنین، می‌توان نقطه سربه‌سر و دوره بازگشت سرمایه را نیز محاسبه کرد تا مشخص شود که چه زمانی سرمایه‌گذاری اولیه باز خواهد گشت. برای محاسبه درآمد نیروگاه خورشیدی، می‌توان از فرمول زیر استفاده کرد:

B= (T+T*).K!.K۲.K۳.K۴

T= نرخ پایه (جدول فوق)
T* = قیمت ضریب انتقال (پاداش تعرفه اضافی در صورت اتصال به نیروگاه به شبکه توزیع)
K۱ = ضریب تعدیل یا تورم (بر اساس تورم هر دوره نسبت به قبل تورم اعمال میشود. مثلا اگر تورم سالانه ۴۰ درصد باشد بعد از شش ماه ممکنه ۲۰ درصد به درآمد شما اضافه شده باشد و بعد از یکسال ۴۰ درصد)
K۲ = ضریب ساعاتی که برای نیروگاه‌های خورشیدی ۱ است.
K۳ = ضریب ساخت داخل برای نیروگاه‌هایی است که از پنل یا اینورتر و… ساخت ایران استفاده می‌کنند. این ضریب تا ۳۰ درصد به درآمد اضافه می‌کند. البته باید نماینده ساتبا آنرا تایید کند.
K۴ = ضریب دوره قرارداد است. در ابتدای سال هشتم، ابتدای سال دوازدهم و ابتدای سال شانزدهم ضریب ۰.۶ به درآمد اعمال می‌شود. بقیه آیتم‌ها مثل تورم و … تغییر نمی‌کند فقط به درآمد نهایی ضریب ۰.۶ اعمال می‌گردد.

نکته ۱: هر سال تقریبا ۱ درصد از راندمان نیروگاه خورشیدی (استهلاک) کاسته میشود.

مثال درآمد یک نیروگاه خورشیدی ۵ کیلوواتی:

فرضیات: درآمد ماهانه یک نیروگاه خورشیدی ۵ کیلوواتی در سال اول و دوم چقدر است؟ تورم سالانه را ۴۵ درصد، ضریب تعدیل ۳۰ تومان، راندمان نیروگاه ۸۰ درصد را فرض کنید. از تجهیزات داخلی استفاده نشده (ضریب ساخت داخل=۱) است. این نیروگاه در شهری مانند تهران یا اصفهان احداث شده و لذا بر اساس نقشه پتانسل تابشی فوق، پتانسیل تابشی متوسط روزانه ۶.۵ ساعت (تابش ۱ کیلووات بر مترمربع) می‌باشد.

انرژی تولیدی روزانه نیروگاه با راندمان ۰.۸ و تابش ۶.۵ ساعتی:
E=۵ (kw) *۰.۸*۶.۵=۲۸ kwh

درآمد ماهانه در سال اول (۳۱ روز) نیروگاه:
B=E* (T+T*).K!.K۲.K۳.K۴
B=۲۸* (۲۵۰۰+۳۰) *۱*۱*۱*۱*۳۱=۲.۲۰۰.۰۰۰

درآمد ماهانه در سال دوم (۳۱ روز) نیروگاه:
نکته: انرژی تولید در سال دوم ۱ درصد (بخاطر افت راندمان) کاهش می‌یابد. لذا داریم:

E۲=E۱*۰.۹۹
تومان B=۲۸* (۲۲۰۰+۳۰) *۱.۴*۱*۱*۱*۳۱=۳.۰۵۰.۰۰۰

مثال درآمد یک نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ کیلوواتی:

فرضیات: درآمد ماهانه یک نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ کیلوواتی در سال اول و دوم چقدر است؟ تورم سالانه را ۴۵ درصد، ضریب تعدیل ۳۰ تومان، راندمان نیروگاه ۸۰ درصد را فرض کنید. از تجهیزات داخلی استفاده نشده (ضریب ساخت داخل=۱) است. این نیروگاه در شهری مانند تهران یا اصفهان احداث شده و لذا بر اساس نقشه پتانسل تابشی فوق، پتانسیل تابشی متوسط روزانه ۶.۵ ساعت (تابش ۱ کیلووات بر مترمربع) می‌باشد.

E=۱۰ (kw) *۰.۸*۶.۵=۵۶ kwh

درآمد ماهانه در سال اول (۳۱ روز) نیروگاه:

B=E* (T+T*).K!.K۲.K۳.K۴
B=۵۶* (۲۲۰۰+۳۰) *۱*۱*۱*۱*۳۱=۴.۴۰۰.۰۰۰

درآمد ماهانه در سال دوم (۳۱ روز) نیروگاه:
نکته: انرژی تولید در سال دوم ۱ درصد (بخاطر افت راندمان) کاهش می‌یابد. لذا داریم:

E۲=E۱*۰.۹۹
B=۵۶* (۲۵۰۰+۳۰) *۱.۴*۱*۱*۱*۳۱=۶.۰۸۷.۰۰۰

بخش سوم: افزایش درآمد نیروگاه خورشیدی

راهکار‌های افزایش تولید برق

استفاده از پنل‌های با راندمان بالا:

بهینه‌سازی سیستم و استفاده از ردیاب خورشیدی، نظافت و نگهداری منظم پنل‌ها، از جمله راهکار‌های افزایش تولید برق و در نتیجه افزایش درآمد نیروگاه خورشیدی هستند. استفاده از پنل‌های با راندمان بالا، می‌تواند به افزایش تولید برق در هر متر مربع و در نتیجه افزایش درآمد نیروگاه کمک کند. بهینه‌سازی سیستم، شامل مواردی مانند انتخاب صحیح اینورتر، استفاده از کابل‌های مناسب و طراحی سیستم به گونه‌ای است که از حداکثر ظرفیت پنل‌ها استفاده شود. استفاده از ردیاب خورشیدی، می‌تواند به پنل‌ها کمک کند تا در طول روز به سمت خورشید بچرخند و از حداکثر تابش خورشیدی استفاده کنند. نظافت و نگهداری منظم پنل‌ها، می‌تواند به حفظ راندمان آن‌ها و افزایش تولید برق کمک کند.

استفاده از پنل‌های با بازدهی بالا: در اکثر نیروگاه‌های احداث شده تا به امروز از پنل مونو کرییستال استفاده شده است که توان تولیدی مونو کریستال در یک متر مربع ۸۰ درصد ظرفیت نوشته شده پنل میباشد، اما اگر از پنل دوطرفه Bifacial استفاده شود که نسل جدید پنل‌ها است با توجه به اینکه انرژی بیشتری را دریک متر مربع تولید می کند تولید شده بجای ۸۰ درصد به ۸۵ درصد می‌شود؛ لذا درآمد نیروگاه ۵ درصد بیشتر می‌شود.

احداث در منطقه‌ای با دمای مناسب:

اگر دمای هوا خنک‌تر باشد انرژی تولید شده نیروگاه در پایان انتقال به شبکه برق افزایش می‌یابد و درآمد نیروگاه بیشتر می‌شود. به این دلیل که دما باعث تلف شدن انرژی می‌شود. به این معنی که توان تولیدی انرژِی پنل که درهر یک متر مربع محاسبه میشود، در دمای بالا این انرژِی با توجه به عملکرد تولید انرژی در پنل کاسته شده و درصدی افت راندمان دارد وبا کم‌تر شدن دما این تلفات کم‌تر شده و انرژی بیشتر ذخیره میگردد. (با توجه به میزان دمای محل احداث نیروگاه حساب میشود متغیر است) و درزمانی که به شبکه برق سراسری انتقال میابد بسیار تاثیر گذار است و درآمد نیروگاه خورشیدی را افزایش می‌دهد.

استفاده از سازه‌های مناسب:

استراکچر‌های متحرک (به صورت تک محوره (با توجه به محل احداث در یک محور چرخش دارد (شرقی/غربی) یا (شمالی/جنوبی) و دو محوره هر چهار جهت جغرافیایی را چرخش دارد) که این مورد نیز در استراکچر‌های ثابت به دلیل اینکه در یک زاویه مشخص استاندار که بیشترین ارتباط تابشی را با خورشید داشته باشد نصب می‌شود. خورشید با توجه به زاویه نصب شده تابش مستقیمی با پنل داشته باشد. تا ماکزیمم‌ترین پتانسیل تابشی را جذب و تولید انرژی کند (با توجه به شرایط موجود در ایران از ۳.۵ ساعت تابش تا ۷.۵ ساعت متغیر است)، اما این در استراکچر‌های متحرک متفاوت است چراکه با توجه به زوایه تابش خورشید محور‌های استراکچر زوایه پنل‌ها را به زوایه تابش مستقیم خورشید تغییر میدهد تا از تمام پتانسیل انرژی تابشی استفاده شود که در نتیجه درآمد نیروگاه را افزایش می‌دهد.

انتخاب تجهیزات با قیمت مناسب: 

می‌تواند به کاهش هزینه‌های احداث و نگهداری نیروگاه کمک کند. با استفاده از روش‌های نوین نصب و احداث، مانند استفاده از سیستم‌های مونتالژ خورشیدی، می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت نصب نیروگاه کمک کند. انعقاد قرارداد‌های بلندمدت برای خرید تجهیزات، می‌تواند به قیمت‌های مناسب‌تر و ثبات در هزینه‌ها کمک کند. استفاده از مشوق‌ها و تسهیلات دولتی، مانند وام‌های کم‌بهره و معافیت‌های مالیاتی، می‌تواند به کاهش هزینه‌های احداث و افزایش سودآوری نیروگاه کمک کند.

استفاده از مشوق‌ها و تسهیلات:

دولت برای حمایت از توسعه صنعت برق خورشیدی، مشوق‌ها و تسهیلات مختلفی مانند وام، معافیت‌های مالیاتی و گمرکی، و طرح‌های حمایتی ارائه می‌دهد. استفاده از این مشوق‌ها می‌تواند به سرمایه‌گذاران در احداث نیروگاه‌های خورشیدی کمک کند وام‌های کم‌بهره، یکی از مشوق‌های مهم دولتی برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی است. این وام‌ها می‌توانند به سرمایه‌گذاران در تامین مالی احداث نیروگاه کمک کنند. معافیت‌های مالیاتی و گمرکی، از دیگر مشوق‌های دولتی برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی است. این معافیت‌ها می‌توانند به کاهش هزینه‌های احداث و افزایش سودآوری نیروگاه کمک کنند. طرح‌های حمایتی دولت، مانند طرح خرید تضمینی برق خورشیدی، می‌تواند به تضمین درآمد سرمایه‌گذاران و افزایش ریسک‌پذیری آن‌ها کمک کند.