بررسی اقتصادی سیستم های فتوولتائیک

هزينه تمام شده توليد توان توسط ماژول هاي فتوولتائيک را مي توان به صورت بين المللي بر حسب دلار بر كيلووات (kW/$) سنجید، ولی به طور معمول از واحد اندازه گيري ديگري به نام Wp/$ استفاده می شود. Wp عبارت است از حداکثر توان ماژول فتوولتائيک بر حسب وات كه تحت شرايط استاندارد دما و تابش خورشيد توليد مي شود.

روند تغيير قيمت اين ماژول ها در سال هاي گذشته همواره كاهشي بوده است. طبق پيش بيني هاي انجام شده، ميزان شيب كاهش قيمت تا سال 2025 ميلادي نيز زياد خواهد بود. طي سال هاي اخير، اين ميزان كاهش قيمت، روند ملايم تري به خود گرفته است؛ در واقع، براي ادامه روند كاهش قيمت بايد سرمايه گذاري و نوآوري بيشتري در توليد و توسعه تكنولوژي هاي فتوولتائيک مد نظر قرار گيرد. روند كاهش قيمت ماژول هاي فتوولتاييك در شكل زیر نشان داده شده است.


از آنجا كه ماژول هاي فتوولتائيک بخشي از سيستم فتوولتائيک را تشكيل مي دهند، براي بررسي هزينه بايد ساير اجزا را نيز در نظر گرفت. هزينه ماژول ها بخش اعظم هزينه سيستم فتوولتاييك را تشكيل و پس از آن هزينه مبدل بيشترين سهم را دارد. از بقيه اجزاي سيستم فتوولتائيک به عنوان BOS یاد می شود. در شکل زیر سهم هزینه بخش های مختلف سیستم فتوولتائیک ارائه شده است.

با پیشرفت تکنولوژی شاهد کاهش قیمت ماژول های فتوولتائیک در سال های اخیر بوده ایم. كاهش قيمت در مورد ساير بخش ها نيز رخ داده است ولي درصد كاهش كمتر است. به عنوان نمونه روند تغيير قيمت سيستم فتوولتائيک در كشور آلمان طي سالهاي 2006 تا 2013 در شكل زیر ارائه شده است. ( برای مشاهده تصویر در اندازه بزرگ روی آن کلیک کنید)


عوامل کاهش قیمت سیستم های فتوولتائیک

ميزان پيشرفت در كاهش قيمت سيستم هاي فتوولتائيك در كشورهاي مختلف، وابسته به عملكرد شركت هايي است كه كار طراحي، نصب و راه اندازي اين سيستم ها را بر عهده دارند.
مؤسسات تحقيقاتي نيز نقش عمده اي در توليد نسل هاي جديد سيستم هاي فتوولتائيک با بازده بالا و صرفه اقتصادي ايفا مي كنند.
در عين حال، يارانه هاي دولت نقشي برجسته در رشد استفاده از اين سيستم ها بر عهده دارند؛ چون در بيشتر نواحي، بدون اتخاذ چنين سياست هاي حمايتي، هزينه هاي بالاي توليد برق خورشيدي با استفاده از سيستم هاي فتوولتائيک مانع از رقابت آنها با توليد برق با استفاده از سوخت هاي فسيلي مي شود.

پارامترهای هزینه سیستم های فتوولتائیک

پارامترهاي مختلف هزينه سيستم هاي فتوولتائيک شامل موارد زير است:

• هزينه ماژول فتوولتائيک

• هزينه ذخيره سازي (در صورت وجود ذخيره ساز(باتري))

• هزينه مبدل

• هزينه شارژ باتري

• هزينه ساير تجهيزات BOS
  

• هزينه طراحي سيستم فتوولتائيک

• هزينه نصب سيستم فتوولتاييك

• سود كاهش مصرف برق

• سود كاهش ديماند برق

• سود كاهش پيك برق

• سود كاهش آلايندگي محيط

• سود كاهش هزينه معماري

• مدت زمان استهلاك سيستم فتوولتاييك

• هزينه نگهداري ساليانه

• سود فروش به شركت برق

• سود كاهش هزينه برق اضطراري (در صورتي كه از سيستم فتوولتائيک به عنوان سيستم برق اضطراري استفاده شود)

با توجه به اين پارامترها مي توان هزينه هاي ثابت و سودهاي ثابت، همچنين هزينه هاي متغير و سودهاي متغير را محاسبه نمود.

هزینه های ثابت = میزان کاهش دیماند × ( هزینه ماژول فتوولتائیک + هزینه باتری و شارژر + هزینه مبدل + هزینه BOS )

سودهاي ثابت در سه حالت زير در نظر گرفته شده است كه در صورتي كه هر يك از حالت ها مورد نظر باشد، عدد حاصله را مي توان با هم جمع كرد.

1- سودهای ثابت = سود کاهش هزینه دیماند × میزان کاهش دیماند

2- سودهای ثابت = سود کاهش هزینه های معماری × میزان کاهش دیماند

3- سودهای ثابت = سود کاهش هزینه های برق اضطراری × میزان کاهش دیماند

4- سودهای ثابت = تبدیل برخی تجهیزات مصرف کننده به DC × میزان کاهش دیماند

هزینه های جاری = هزینه نگهداری سالانه × میزان مصرف در سال + (هزینه های ثابت ÷ مدت زمان استهلاک)

1- سودهای جاری = سود ناشی از کاهش مصرف × میزان مصرف در سال

2- سودهای جاری = سود ناشی از کاهش آلاینده های محیط زیست × میزان مصرف در سال

3- سودهای جاری = سود ناشی از فروش برق به شرکت برق × میزان مصرف در سال

4- سودهای جاری = سود ناشی از گرفتن یارانه های دولتی × میزان مصرف در سال

برآورد هزینه یک سیستم فتوولتائیک

بر اساس پژوهش هاي انجام شده در دنيا، هزينه سرمايه گذاري ماژول هاي فتوولتائيک بسته به محل و نوع كاربري 5 تا 15 دلار بر وات پيك بر آورد شده است. همچنين دورة عمر سيستم هاي فتوولتائيک در دنيا با توجه به كيفيت تعميرات و نگهداري ساليانه، از 15 تا 30 سال متغير بوده كه امروزه با در نظر گرفتن دوره عمر متوسط 20 سال، هزينه توليد برق سيستم هاي فتوولتائيک در دنيا با توجه به محل كار و هزينه هاي تجهيزات جانبي متغير مي باشد.

به طور کلی در ایران قیمت سیستم های مستقل از شبکه (off grid) به ازای هر کیلوات بین 7 تا 13 میلیون تومان و سیستم های متصل به شبکه به ازای هر کیلووات بین 6 تا 8.5 میلیون تومان بسته به تجهیزات و برند مورد استفاده آنها  متغییر می باشد.

برداشت از راهنمای طراحی سیستم فتوولتائیک ضابطه 667