یکی از مواردی که صاحبان کسب و کار و صنایع در مورد آن شک و تردید دارند، استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند پنل خورشیدی به جای استفاده زا دیزل ژنراتور برای تولید انرژی در شرایط اضطراری می باشد. در این نوشته مقایسه ای میان انرژی های نوین و دیزل ژنراتور برای تولید انرژی انجام شده است.
در شرایط امروز و با توجه به کمبود های شدید در حوزه انرژی برق، صنایع کشور برای تولید بیشتر و یا جلوگیری از قطعی برق نیاز به تولید انرژی دارند. این تولید انرژی می تواند از روش های مختلفی انجام شود که دو مورد اصلی از آن ها استفاده از دیزل ژنراتور و یا تولید نیرو به روش انرژی های تجدید پذیر است. شاید در حال حاضر و با توجه به مشوق هایی که از طرف دولت برای انرژی های تجدید پذیر در نظر گرفته می شود، انتخاب میان این دو روش تولید سخت باشد که ما در اینجا به مقایسه مزایا و معایب این روش ها خواهیم پرداخت.
۱) دیزل ژنراتور
دیزل ژنراتور ها با استفاده از یک موتور دیزل و سوخت گازوییل انرژی برق تولید می کنند. از دیزل ژنراتور ها مدت زمان زیادی است که به عنوان یک راهکار قابل اطمینان برای تولید انرژی برق مورد استفاده قرار می گیرند. در اینجا چند مزیت و مشکلاتی که ممکن است یک دیزل ژنراتور داشته باشد نوشته شده:
الف) قابلیت ارائه توان در لحظه و عدم وابستگی به شبکه برق: دیزل ژنراتور ها را در صورتی که تامین سوخت آن ها مشکلی نداشته باشد می توانید در هر ساعت شبانه روز روشن کنید و توان نامی را از خروجی آن ها دریافت کنید. این یک مزیت بزرگ است که در صورت قطعی شبکه برق شما می توانید در لحظه تولید توان را شروع کنید و وابسته به شبکه برق نباشید. حتی ممکن است دیزل ژنراتور را با استفاده از تابلوی ATS طوری برنامه ریزی کرده باشید که در صورت قطعی برق دیزل ژنراتور به صورت خودکار روشن شود و توان مورد نظر را تامین نماید.
ب) تولید انرژی ۲۴ ساعته: در صورتی که هنگام خرید دیزل ژنراتور انتخاب درستی داشته باشید، می توانید از دیزل ژنراتور به صورت Prime یا دائم کار استفاده کنید. بر خلاف پنل های خورشیدی دیزل ژنراتور ها فقط به تامین سوخت وابستگی دارند و شما می توانید در هر ساعت شبانه روز آن ها را روشن کنید و از انرژی تولیدی استفاده کنید.
ج) هزینه سوخت: بزرگترین عیب دیزل ژنراتور ها استفاده از سوخت های فسیلی است. برای هر دیزل ژنراتور شما نیاز به تامین سوخت هایی مانند گازوئیل دارید. علاوه بر این نرخ تبدیل انرژی در دیزل ژنراتور ها بسیار پایین است و بسیاری از توان تولیدی به صورت گرما از دست می رود. البته استفاه از روش هایی مانند نیروگاه های CHP می تواند تا حدی این ضعف را جبران کند. برای مثال یک دیزل ژنراتور ۳۵۰ KVA برند ولوو در بیشترین توان ساعتی ۶۵ لیتر گازوییل مصرف می کند که تامین این مقدار سوخت می تواند چالشی بزرگ باشد.
د) هزینه های تعمیر و نگهداری: دیزل ژنراتور ها به دلیل کارکد مکانیکی خود در تعداد ساعت کارکرد معین نیاز به نگهداری دارند. در هنگام نگهداری باید قطعات مصرفی موتور مانند فیلتر ها، روغن و مایع خنک کننده تعویض گردد که این خود هزینه های کلی دیزل ژنراتور را بالا می برد. البته هزینه های نگهداری نسبت به هزینه های سرمایه گذاری شده برای خود دستگاه بسیار کمتر است.
۲) پنل خورشیدی
پنل های خورشیدی که در صنعت برق بسیار تازگی دارند قادر به تولید برق از نور خورشید هستند. این پنل ها به صورت شبکه ای به هم متصل می شوند و با اینکه هر پنل خورشیدی توان کمی تولید می کند اما در مجموع قادر به تولید توان های بالا هستند.در اینجا چند مزیت و مشکلاتی که ممکن است پنل های خورشیدی داشته باشند نوشته شده است:
الف) تولید بدون نیاز به سوخت: بزرگترین مزیت پنل های خورشیدی عدم نیاز به سوخت است. پنل های خورشیدی با استفاده از سیلیکون ساخته می شوند و می توانند طول موج های مختلف نور خورشید (حتی طول موج های نامرئی) را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. در این فرایند نیازی به سوخت های فسیلی نیست و این بزرگترین مزیت پنل های خورشیدی است که بدون استفاده از سوخت های فسیلی و تولید آلودگی می توانند انرژی برق تولید کنند.
ب) بدون نیاز به تعمیر و نگهداری: پنل های خورشیدی نیاز به تعمیر و نگهداری ندارند. تنها ممکن است گاهی نیاز به تمیز کردن پنل ها باشد که کاری بسیار کم هزینه و آسان است. پنل های خورشیدی فعلی می توانند تا ۲۰ سال به تولید انرژی ادامه دهند و نیازی نیست پس از ساعات کارکرد مشخص به تعمیر و تعویض قطعات آن ها پرداخت.
ج) هزینه اولیه زیاد: در مقایسه با دیزل ژنراتور، پنل های خورشیدی نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالایی دارند. این پنل ها به دلیل فناوری های ساخت مخصوصی که دارند، در یک فرایند پیچیده تولید می شوند که باعث بالا رفتن هزینه تولید خواهد شد. همچنین در سیستم پنل های خورشیدی نیاز به اینورتر های تبدیل ولتاژ DC به Ac می باشد که این خود باعث بالاتر رفتن هزینه های کلی سیستم می شود.
د) نیاز به فضای مکانی زیاد: با توجه به این که هر پنل خورشیدی مقدار کمی توان تولید می کند، برای تولید توان های بالا نیاز به فضای بزرگی می باشد که تعداد زیادی پنل خورشیدی در آن نصب شوندو همچنین این فضا نباید از اطراف طوری باشد که سایه جسمی بر روی پنل ها قرار بگیرد. در مجموع نسبت به یک دیزل ژنراتور که می تواند در یک محل کوچک نصب شود، پنل های خورشیدی نیازمند یک فضای بزرگ برای تولید همان مقدار انرژی خواهند بود.
مقایسه میان پنل های خورشیدی و دیزل ژنراتور
به دلیل ماهیت متفاوت این دو شاید مقایسه کار درستی نباشد، اما در وضعیت فعلی بیشتر صنایع به دنبال روش هایی برای تولید انرژی برق هستند تا با تزریق این انرژی به شبکه برق از قطعی برق خود در هنگام اوج مصرف جلوگیری نمایند. به نظر نویسنده اگر یک کارخانه نیاز به تحویل آنی توان دارد و اگر توان تولید نشود ممکن است به خط تولید آسیب وارد شده و یا باعث خسارت شود حتما استافده از دیزل ژنراتور توصیه می شود اما اگر در مورد تولید انرژی فضای کافی در اختیار باشد و طبق قرارداد با شرکت برق قادر به فروش انرژی باشند، استفاده از پنل های خورشیدی به صرفه تر است و می تواند باعث ایجاد یک درآمد پایدار حتی در هنگام قطعی برق و یا تعطیلی کارخانه شود.
مدل های اقتصادی استفاده از پنل خورشیدی و دیزل ژنرانور ها متفاوت است، دیزل ژنراتور برای تولید انرژی در مواقع اضطراری به کار می رود تا از ایجاد خسارت جلوگیری کند ولی پنل های خورشیدی برای تولید توان پایدار در هنگام تابش خورشید مورد استفاده قرار میگیرند. به دلیل مدل درآمدزایی متفاوت امکان مقایسه دقیقی بین این دو وجود ندارد اما ما به صورت فرضی یک کارخانه را در نظر می گیریم که شرکت برق این کارخانه را مجبور به کاهش ۱۰۰ کیلووات از دیماند مصرفی کرده است و یا اجبار برای تولید ۱۰۰ کیلووات انرژی و تزریق به شبکه وجود دارد.
(تمامی قیمت ها در شهریور ماه ۱۴۰۳ و به صورت حدودی می باشد)
الف) هزینه ها و درآمد دیزل ژنراتور
در حال حاضر خرید یک دیزل ژنراتور ۱۱۰ KVA برند ولوو با ژنراتور استمفورد بدون در نظر گرفتن هزینه های جانبی مانند نصب و راه اندازی ۹۰۰ میلیون تومان می باشد. اگر هزینه های نصب و راه اندازی را در نظر بگیرید، باید حدود یک میلیارد تومان به هزینه اولیه انجام دهید. این دیزل ژنراتور نمی تواند دائم کار باشد و حداکثر روزانه ۸ ساعت برای شما برق تولید می کند. در حالت بیشترین توان تولیدی مصرف سوختی معادل ۲۰ لیتر بر ساعت دارد که با در نظر گرفتن قیمت حدودی ۷۰۰ تا ۸۰۰ تومان برای هر لیتر گازوئیل، این دیزل ژنراتور روزانه 128,۰۰۰ تومان سوخت مصرف می کند. در نهایت دیزل ژنراتور ها نیاز به تعویض فیلتر ها و روغن دارند که در مجموع برای این دیزل ژنراتور در هر ۲۵۰ ساعت کارکرد چیزی حدود ۵ میلیون تومان هزینه دارد. هزینه های کلی یک دیزل ژنراتور به شرح زیر می باشد:
در صورت کارکرد ۸ ساعت در روز این دیزل ژنراتور می تواند ۸۰۰ کیلووات ساعت انرژی تولید کند، با در نظر گرفتن قیمت ۲۰۰ تومان برای هر کیلووات ساعت خریداری شده از شرکت برق، این دیزل ژنراتور می تواند روزی ۱۶۰ هزار تومان از مبلغ قبض برق را جبران نماید. البته در این محاسبه قیمت برق اوج بار در نظر گرفته شده است و بقیه ضرایب هم محاسبه نشده است. با توجه به اعداد بالا به خوبی می توان درک کرد که استفاده از دیزل ژنراتور صرفه اقتصادی ندارد و فقط به دلیل اجبار شرکت های برق برای تامین نیرو توسط خود صنایع از آنها استفاده می شود.
ب) هزینه ها و درآمد نیروگاه خورشیدی
برای دریافت ۱۰۰ کیلووات انرژی از یک نیروگاه خورشیدی نیاز به حدود ۱۱۰ کیلووات پنل خورشیدی دارید و ما در نظر می گیریم که شما مکان مناسب برا نصب پنل های خورشیدی را دارید. اگر از پنل های ۵۵۵ وات برند جینکو استفاده کنید نیاز به ۲۰۰ عدد پنل دارید که هر کدام حدود ۶,۹۰۰,۰۰۰ تومان قیمت دارند. در مجموع باید حدود ۱,۳۸۰,۰۰۰,۰۰۰ (یک میلیارد و سیصد و هشتاد میلیون تومان) فقط برای خرید پنل های خورشیدی هزینه کنید. برای اینورتر هم می توانید از برند هوآوی استفاده کنید که نیاز به ۵ عدد اینورتر ۲۰ کلیووات متصل به شبکه می باشد و هر کدام حدود ۱۱۰ میلیون تومان قیمت دارند، پس در مجموع برای اینورتر چیزی حدود ۵۵۰ میلیون تومان هزینه نیاز است. در نهایت برای سازه های فلزی نیروگاه و هزینه های سیم کشی و کابل کشی نیاز به مبلغی حدود ۳۰۰ میلیون تومان می باشد. هزینه های کلی راه اندازی یک نیروگاه خورشیدی به شرح زیر می باشد:
شرکت برق برای نیروگاه های خورشیدی یک قرارداد تضمینی ۲۰ ساله دارد که خرید برق از این نیروگاه ها را تضمین می کند. قیمت خرید هر کیلووات ساعت برق خورشیدی حدودا ۳,۰۰۰ تومان می باشد و اگر نیروگاه خود را در شهری مانند مشهد در نظر بگیریم به طور میانگین در هر شبانه روز می تواند ۵ ساعت انرژی تولید کند.(بر اساس داده های سایت SolarGIS) یعنی نیروگاه خورشیدی می تواند ۵۰۰ کیلووات ساعت انرژی در روز تولید کند اما با توجه به شرایط جوی این عدد حتما کمتر خواهد بود، برای مثال می توانیم این مقدار را ۴۰۰ کیلووات ساعت در روز در نظر بگیریم. با یک ضرب ساده مقدار درآمد روزانه نیروگاه خورشیدی ۱,۲۰۰,۰۰۰ تومان است که با توجه به سرمایه گذاری اولیه می تواند هزینه های خود را در حدود ۴ سال جبران کند. پس از آن برای ۱۶ سال آینده این نیروگاه یک درآمد پایدار ایجاد خواهد کرد.
نتیجه گیری نهایی
این که دیزل ژنراتور برای یک کارخانه بهتر است یا احداث نیروگاه خورشیدی به مطالعات دقیق و اقتصادی نیاز دارد. این مطالعات با توجه به شرایط موجود و نیاز آینده انجام می شوند و می توانند یک راهکار جامع ارائه کنند که شاید شامل استفاده از دیزل ژنراتور و احداث نیروگاه های خورشیدی به صورت ترکیبی باشد. میزان هزینه های اولیه و وجود یا عدم وجود مکان مناسب برای احداث نیروگاه خورشیدی در نتیجه گیری نهایی بسیار مهم است. در صورتی که نیاز به مشاوره رایگان در این حوزه دارید می توانید با گروه فنی مهندسی اوج نیرو تماس حاصل کرده و از مشاوره های رایگان کارشناسان این گروه استفاده کنید.
