معرفی مجتمع مسکونی مجهز به سیستم فتوولتائیک

آنچه که استاندارد شرکت برق تعریف میکند، این است که متوسط مصرف برق در هر خانواده ایرانی در سال ۱۳۹۱ به طور تقریبی معادل KWH ۴۰۰ در ماه است. بنابراین برای محاسبه هزینه های یک سیستم فتوولتاییک فرض میشود که مصرف کننده در هر ماه به مقدار KWH ۴۰۰ برق مصرفی دارد. این میزان مصرف با شدت مصرف انرژی در ماههای تابستان نیز هماهنگی دارد. بررسی ها و نتایج حاصل شده در این نوشتار مربوط به سال 91 میباشد، برای مطلع شدن از شرایط و ضوابط سال های بعد از آن با کارشناسان تک اینورتر تماس بگیرید.

ویژگی های فنی سیستم فتوولتائیک خانگی

اجزاء سیستم فتوولتائیک عبارتند از:

• پنل (سلولهای فتوولتائیک): این سلولها مربع های نازک، دیسک ها یـا فـیلـم هـایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید، تولید می کنند.
• اینورتر (مبدل): وسیله ایست که جریان DC (مستقیم) را به جریان AC (متناوب) برای مصرف، تبدیل می کند.

با توجه به آمار بانک مرکزی متوسط تراکم واحدهای ساختمانی سه طبقه و بالاتر بوده است (مرکز آمار ایران آمار واحدهای مسکونی (۱۳۸۹). بر این اساس فرض می شود به جای این که یک واحد مسکونی از سیستم خورشیدی استفاده کند یک مجتمع با سه واحد مسکونی که متوسط میزان مصرف هر واحد ۴۰۰ کیلووات ساعت است در نظر گرفته شود. بر اساس اطلاعات شرکت سازنده مدولهای فتوولتائیک در ایران شرکت فیبر نوری و برق خورشیدی ایران و مصاحبه با کارشناسان برق و با توجه به انرژی مورد نیاز خانوار و مقدار ساعات خورشیدی، دستگاه اینورتر و توان نامی پانل ها میتوان تعداد مدولهای فتوولتاییک (پانل) مورد نیاز خانوار را محاسبه کرد. بیشترین پانلهای وارد شده به کشور در سال ۱۳۹۱ با ظرفیت تولیدی ۲۰۰ وات بوده است بنابراین برای واحد مسکونی با مصرف متوسط ۴۰۰ کیلووات ساعت در ماه به ۷ عدد پانل ۲۰۰ واتی احتیاج است که ظرفیت پانل ۱/۴ کیلووات میشود، حال اگر یک مجتمـع بـا سه واحد مسکونی را در نظر بگیریم به ۲۱ پانل ۲۰۰ واتی که ظرفیتی معادل ۴/۲ کیلووات دارد، نیاز داریم.

از طرف دیگر سیستم فتوولتائیک برای یک واحد مسکونی تولیدی معادل ۲۴۰ کیلووات برق خورشیدی دارد. بنابراین برای سه واحد مسکونی با پنل های خورشیدی ۴/۲ کیلوواتی تولید برق خورشیدی سه برابر میشود که در جدول زیر کل انرژی مورد نیاز این مجتمع سه واحدی برآورد شده است.

برنامه تولید

به طور کلی محصول تولیدی این پروژه، برق میباشد که واحد مسکونی به اندازه ظرفیت تولیدی سیستم خورشیدی (۲۴۰ کیلووات ساعت در ماه) برق تولید می کند و به شبکه برق سراسری منتقل می کند.

طول دوران ساخت

زمان پیش بینی شده جهت عملیات مربوط به فاز ساخت پروژه (شامل خرید و نصب تجهیزات) یک ماه در نظر گرفته میشود. طول دوران بهره برداری: عمر مفید سیستم خورشیدی معادل ۲۰ سال است.

نرخ تورم

نرخ تورم در نظر گرفته شده در این بخش بر اساس متوسط میزان نرخ تورم در پنج سال اخیر بین سالهای ۱۳۸۵ تا ۱۳۹۰ به طور متوسط برابر ۲۰ درصد بوده که در این مطالعه نیز همین میزان در نظر گرفته شده است.

نرخ تنزیل

طبق آمار بانک مرکزی بالاترین نرخ سود سپرده گذاری (سپرده های دیداری) طی ۱۰ سال گذشته ۱۷ درصد میباشد که در این تحقیق به عنوان نرخ تنزیل معیار در نظر گرفتـه شـده است.

اطلاعات درباره قیمت ها در این بررسی ارزش گذاری اقلام هزینه و فایده بر پایه قیمت های بازار صورت گرفته و فرض شده که این قیمتها مبین ارزش اجتماعی هزینه ها و فایده های پروژه هستند و اقلام فایده نیز شامل قیمت فروش برق تجدیدپذیر میباشد که تشکیل دهنده در آمد طرح مذکور است. بر طبق مصوبه مجلس هر کیلووات برق تجدیدپذیر معادل ۱۳۰۰ ریال از مصرف – کننده خریداری می شود که این قیمت برای ۲۰ سال عمر مفید سیستم خورشیدی در نظر گرفته شده است.

پنل خورشیدی برای منزل

شناسایی هزینه ها و منافع مجتمع مسکونی

✅هزینه های سرمایه گذاری

گام اول در اجرای پروژه خرید سیستم خورشیدی است که در واقع هزینه ثابت سرمایه گذاری میباشد. طبق تحقیقات به عمل آمده، هزینه قیمت تمام شده پانلهای فتوولتائیک ۱۴۰۰ واتــی وارد شده در سال ۱۳۹۱ معادل سی و پنج میلیون ریال میباشد. لکن علاوه بر پانل، تجهیزات دیگری نیز در سیستم فتوولتائیک به کار میرود. از طرفی قیمت پانلهای خورشیدی بین ۵۰٪ تا ٧٠% كل سيستم فتوولتائیک میباشد (فتوحی (۱۳۷۹) بنابراین کل هزینه یک سیستم فتوولتائیک خانگی، در صورتی که قیمت پانلها ۳۵ میلیون ریال باشد، در یک مجتمع سه واحدی برابر ۱۸۰ میلیون ریال برآورد میگردد.

بنابراین قیمت یک سیستم کامل PV که بتواند برق مورد نیاز یک مجتمع مسکونی سه واحـدی بـا ۴۰۰ کیلو وات ساعت مصرف روزانه را تأمین نماید در حدود ۱۸۰ میلیون ریال برآورد می گردد. هزینه دیگر مربوط به هزینه تعمیر و نگهداری سیستم خورشیدی است که طبق نظر کارشناسان فنی شرکت برق خراسان این هزینه بسیار ناچیز بوده به گونه ای که میتوان از آن صرف نظر نمود. ولی این هزینه جزء هزینه های پیش بینی نشده برای هر سال معادل یک میلیون ریال در نظر گرفته شده است.

بنابراین کل هزینه تعمیر و نگهداری در طول عمر مفید سیستم خورشیدی که معادل ۲۰ سال است برابر با بیست میلیون ریال میباشد که در جدول زیر نشان داده شده است (۲۰۰۰۰۰۰۰ ریال = ۲۰×۱۰۰۰۰۰۰).

✅شناسایی فایده ها

مهمترین فایده ای که یک سیستم خورشیدی برای مصرف کننده دارد همان کاهش هزینه از قبـال پرداخت هزینه برق مصرفی تولید شده توسط نیروگاه فسیلی است. بر طبق مصوبه مجلـس هــر كيلووات برق تجدیدپذیر معادل ۱۳۰۰ ریال از مصرف کننده خریداری می شود (وزارت نیرو، گزارش سالانه انرژی های تجدیدپذیر (۱۳۹۰) از این رو، واحد مسکونی مورد نظر با استفاده از پانل خورشیدی با ظرفیت ۱/۴ کیلوواتی که تولیدی برابر با ۲۴۰ کیلووات ساعت در ماه دارد از درآمدی معادل ۹۳۶۰۰۰ ریال در ماه (۱۳۰۰ ۷۲۰ منتفع میشود که در جدول زیر مشخص شده است.
 

مقایسه هزینه برق خورشیدی و فسیلی در مجتمع مسکونی

در خصوص هزینه برق فسیلی در مصارف خانگی منظور برقی است که از طریق شبکه سراسری برق به واحد مسکونی مورد نظر میرسد که هزینه آن در قبض برق مصرفی خانوار مشاهده می شود. شایان ذکر است که در مورد شبکه سراسری، برق گرفته شده از محل نیروگاه تا ورودی شبکه سراسری به شهر در محاسبات وارد نشده است چراکه مطابق قبض ،برق، هزینه برق مصرفی خانوار با توجه به میزان برق مصرفی از شبکه سراسری برق و نه نیروگاه محاسبه می شود.

مطابق قبض برق مصرفی خانوار هر کیلووات ساعت برق فسیلی معادل ۷۰۰ ریال برای مصرف کننده هزینه دارد (وزارت نیرو گزارش سالانه انرژی های تجدیدپذیر، ۱۳۹۰). بنابراین برای یک مجتمع مسکونی سه واحدی با ۴۰۰ کیلووات ساعت ماهانه برق مصرفی هر واحد (۴۰۰×۳ ۱۲۰۰ کیلووات)، هزینه برق فسیلی معادل ۸۴۰۰۰۰ ریال در هر ماه و سالانه (با فرض ثبات قیمت برق فسیلی معادل ۱۰۰۸۰۰۰۰ ریال است که با نرخ تنزیل ۱۷٪، ارزش فعلی هزینه برق فسیلی در طی بیست سال به میزان ۵۵,۲۱۱,۶۸۰ ریال میباشد. حال اگر این مجتمع مسکونی از سیستم برق خورشیدی استفاده کند با تولید ۲۴۰ کیلووات ساعت برق خورشیدی هر واحد (۷۲۰ کیلووات ساعت در مجتمع سه واحدی و فروش هر کیلووات ساعت معادل ۱۳۰۰ ریال از درآمدی به میزان ۹۳۶۰۰۰ ریال ماهانه و ۱۱۲۳۲۰۰۰۰ سالانه برخوردار خواهد شد. ارزش فعلی درآمد بیست سال نیز با نرخ تنزیل ۱۷ برابر است با ۶۱,۵۲۱,۵۸۷ ریال. البته برای سیستم خورشیدی هزینه ثابت سرمایه گذاری و هزینه تعمیر و نگهداری وجود دارد که در طول عمر مفید این سیستم ۲۰ سال برابر با ۲۰۰ میلیون ریال میباشد که طبق محاسبات انجام شده، دوره بازگشت سرمایه طی ۱۳ سال سرمایه اولیه برگردانده میشود.

به این ترتیب با فرض ثبات قیمت برق فسیلی و برق خورشیدی، کل هزینه برق مصرفی خانوار با استفاده از سیستم خورشیدی به میزان ۶۰ کاهش مییابد که البته با سناریوهای مختلفی از جمله افزایش قیمت برق تجدیدپذیر، می توان هزینه برق مصرفی خانوار را به میزان بیشتری کاهش داد. همچنین در خصوص استفاده از انرژی خورشیدی، میزان کاهش گازهای گلخانه ای به شرح زیـر است:
 

?نتیجه گیری

به دلیل افزایش قیمت برق فسیلی مصرف کننده به دنبال راهکاری است تا هزینه های برق مصرفی خود را کاهش دهد. یکی از این راهکارها به کارگیری سیستم های خورشیدی جهت تأمین برق منازل مسکونی میباشد. آنچه که استاندارد شرکت برق تعریف میکند این است که متوسط مصرف برق در هر خانواده ایرانی در سال ۱۳۹۱ به طور تقریبی معادل KWH ۴۰۰ در ماه است. در این تحقیق با فرض مصرف KWH ۴۰۰ برق مصرفی یک مجتمع مسکونی سه واحـدى، به برآورد قیمت سیستم خورشیدی مورد نیاز این مجتمع مسکونی پرداختـه شـد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که نرخ بازده ۲۲/۸۲ درصد میباشد و NPV برابر با ۹۶,۳۸۰ میلیون ریال است که با توجه به مثبت بودن ارزش خالص فعلی و نرخ مناسب بازدهی اقتصادی، طرح از توجیه اقتصادی مناسبی جهت جذب سرمایه برخوردار است.

با مقایسه هزینه برق فسیلی و برق خورشیدی می توان نتیجه گرفت که یک مجتمع مسکونی با مصرف ماهانه KWH ۴۰۰ برق فسیلی در ماه ضمن استفاده از سیستم برق خورشیدی می تواند از کاهش پرداختی هزینه برق مصرفی به میزان ۶۰٪ بهره مند شود. به علاوه این که شبکه سراسری برق نیز با مشکل کمبود برق در ساعات پیک مصرف مواجه نخواهد شد. گرچه سیستم فتوولتائیک در حال حاضر به طور کامل قابل رقابت با نیروگاه فسیلی نبوده ولی در کاهش هزینه پرداختی مصرف کننده مناسب میباشد. با گذشت زمان و پیشرفت فنآوری و از طرف دیگر گران تر شدن سوختهای فسیلی تنها استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی توجیه اقتصادی خواهد داشت.