شرایط زمین برای احداث نیروگاه خورشیدی: راهنمای انتخاب بهترین محل

شاید در نگاه اول، زمین صرفاً بستری برای نصب پنل‌ها به نظر برسد، اما واقعیت این است که مشخصات زمین تأثیر مستقیمی بر موارد زیر دارد:

• هزینه احداث: قیمت زمین، هزینه آماده‌سازی (تسطیح، فونداسیون)، و هزینه اتصال به شبکه همگی به مشخصات و موقعیت زمین بستگی دارند. (برای جزئیات بیشتر، مقاله “برآورد هزینه احداث نیروگاه خورشیدی در سال ۱۴۰۴” را ببینید).

• میزان تولید انرژی (راندمان): میزان تابش دریافتی، عدم وجود سایه، و حتی دمای محیط (که تحت تأثیر نوع پوشش زمین است) بر بازدهی پنل‌ها و میزان برق تولیدی اثر می‌گذارد.

• هزینه‌های نگهداری (O&M): دسترسی آسان برای تمیزکاری پنل‌ها و تعمیرات، و مقاومت خاک در برابر فرسایش، بر هزینه‌های بلندمدت بهره‌برداری مؤثر است.

• اخذ مجوزها: کاربری تعریف شده برای زمین و مسائل زیست‌محیطی مرتبط با آن، نقش مهمی در سرعت و موفقیت فرآیند اخذ مجوز دارد.

   

بخش ۱: مساحت مورد نیاز؛ چقدر زمین لازم است؟

یکی از اولین سوالات، مساحت زمین مورد نیاز برای نیروگاه خورشیدی است. این مساحت به عوامل مختلفی بستگی دارد، اما مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

1. ظرفیت نیروگاه (مگاوات): بدیهی است که هرچه ظرفیت نیروگاه بزرگتر باشد، به زمین بیشتری نیاز است.

2. تکنولوژی و راندمان پنل‌ها: پنل‌هایی با راندمان بالاتر می‌توانند در فضای کمتری، برق بیشتری تولید کنند و نیاز به مساحت را کاهش دهند.

3. نوع سازه نگهدارنده (ثابت یا ردیاب): سازه‌های ثابت فضای کمتری اشغال می‌کنند، اما سازه‌های ردیاب خورشیدی (که پنل‌ها را به دنبال خورشید می‌چرخانند) برای جلوگیری از سایه‌اندازی روی یکدیگر، به فاصله بیشتری بین ردیف‌ها و در نتیجه زمین وسیع‌تری نیاز دارند (اما تولید بیشتری هم دارند).

4. طراحی چیدمان (Layout): فاصله بین ردیف پنل‌ها برای جلوگیری از سایه‌اندازی و ایجاد مسیرهای دسترسی برای نگهداری.

5. فضای مورد نیاز برای تجهیزات جانبی: مانند ساختمان کنترل، اینورترها، ترانسفورماتورها، پست اتصال به شبکه، و جاده‌های داخلی.

یک قاعده سرانگشتی:

به طور کلی و به عنوان یک تخمین اولیه، برای احداث هر ۱ مگاوات (MW) نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک با سازه‌های ثابت، به حدود ۱.۵ تا ۲ هکتار (۱۵,۰۰۰ تا ۲۰,۰۰۰ متر مربع) زمین نیاز است. این عدد برای سیستم‌های با ردیاب خورشیدی می‌تواند بیشتر هم باشد. بنابراین، حداقل زمین برای نیروگاه خورشیدی به ظرفیت مورد نظر شما بستگی مستقیم دارد.

بخش ۲: ویژگی‌های کلیدی زمین مناسب برای نیروگاه خورشیدی

صرفاً داشتن مساحت کافی، زمین را مناسب نمی‌کند. زمین مناسب برای نیروگاه خورشیدی باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:

1. تابش خورشیدی بالا و پایدار:

   • موقعیت جغرافیایی: مهم‌ترین عامل! مناطق مرکزی و جنوبی ایران معمولاً پتانسیل تابشی بسیار بالاتری نسبت به مناطق شمالی یا کوهستانی غربی دارند. استفاده از اطلس تابشی ایران که توسط سازمان‌های مربوطه تهیه می‌شود، برای شناسایی مناطق پرتابش ضروری است.

   • عدم سایه‌اندازی: زمین باید کاملاً باز و بدون هرگونه مانع طبیعی (کوه، تپه) یا مصنوعی (ساختمان بلند، درختان انبوه) در اطراف باشد که بتواند در طول روز، به ویژه در ساعات اوج تابش، نور مستقیم خورشید را بدون مانع دریافت کند. حتی سایه‌های کوچک می‌توانند راندمان کل رشته‌ای از پنل‌ها را به شدت کاهش دهند.

2. توپوگرافی و شرایط خاک:

   • شیب زمین: زمین‌های کاملاً مسطح یا با شیب بسیار ملایم (کمتر از ۵ درجه) ایده‌آل هستند. شیب‌های تند، هزینه آماده‌سازی، اجرای فونداسیون و نصب سازه‌ها را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند.

   • پایداری خاک: خاک باید قابلیت تحمل وزن سازه‌ها و پنل‌ها را داشته باشد و دچار فرسایش شدید (آبی یا بادی) یا نشست نباشد. انجام آزمایش‌های ژئوتکنیک خاک برای پروژه‌های بزرگ توصیه می‌شود.

   • عدم وجود صخره یا سنگلاخ: وجود سنگ‌های بزرگ در سطح یا عمق کم می‌تواند هزینه فونداسیون و کابل‌کشی را بالا ببرد.

3. دسترسی آسان:

   • جاده مناسب: باید دسترسی جاده‌ای مناسب برای حمل و نقل تجهیزات سنگین (پنل‌ها، سازه‌ها، ترانسفورماتور) و تردد ماشین‌آلات نصب و پرسنل در دوره ساخت و بهره‌برداری وجود داشته باشد.

4. نزدیکی به شبکه برق:

   • فاصله تا پست یا خط انتقال: یکی از هزینه‌های پنهان و گاه بسیار سنگین، هزینه اتصال نیروگاه به شبکه سراسری برق است. هرچه فاصله نیروگاه خورشیدی از شبکه (پست برق یا خط انتقال با ولتاژ مناسب) کمتر باشد، هزینه کابل‌کشی و احداث خط انتقال اختصاصی کاهش می‌یابد. این فاصله باید در مطالعات امکان‌سنجی به دقت بررسی شود.

5. دسترسی به آب (برای تمیزکاری):

   • اگرچه نیاز آبی نیروگاه خورشیدی بسیار کم است، اما برای تمیزکاری دوره‌ای پنل‌ها (به خصوص در مناطق پر گرد و غبار) نیاز به منبع آب وجود دارد. بررسی دسترسی به آب یا امکان تامین آن (مثلاً با تانکر) مهم است.

بخش ۳: جنبه‌های قانونی و مالکیتی زمین

پس از یافتن زمینی با مشخصات فیزیکی مناسب، باید به جنبه‌های قانونی و مالکیتی آن توجه کرد:

1. مالکیت زمین:

   • خرید زمین برای نیروگاه خورشیدی: اگر قصد خرید دارید، باید از صحت اسناد مالکیت و بلامعارض بودن زمین اطمینان حاصل کنید.

   • اجاره زمین برای نیروگاه خورشیدی: اجاره بلندمدت (حداقل ۲۰ تا ۲۵ سال) نیز یک گزینه رایج است. در این صورت، شرایط قرارداد اجاره، مبلغ اجاره‌بها و تضمین‌های لازم برای پایداری قرارداد در طول عمر نیروگاه بسیار مهم است.

   • اراضی دولتی: امکان واگذاری اراضی ملی یا دولتی برای طرح‌های انرژی تجدیدپذیر تحت شرایط خاصی وجود دارد که باید از طریق سازمان‌های مربوطه (مانند سازمان منابع طبیعی یا امور اراضی) پیگیری شود.

2. کاربری زمین (Zoning):

   • مهم‌ترین نکته قانونی! زمین مورد نظر باید دارای کاربری مجاز برای احداث نیروگاه باشد (مثلاً کاربری صنعتی، انرژی یا در برخی موارد خاص، کشاورزی با مجوز تغییر کاربری). احداث نیروگاه خورشیدی در زمین کشاورزی بدون اخذ مجوزهای لازم برای تغییر کاربری، با مشکلات قانونی جدی مواجه خواهد شد و ممکن نیست. فرآیند تغییر کاربری می‌تواند زمان‌بر و پیچیده باشد.

3. مجوزهای لازم:

   • اخذ مجوز زمین برای نیروگاه خورشیدی شامل مجموعه‌ای از استعلام‌ها و تاییدیه‌ها از دستگاه‌های مختلف است، از جمله:

     • استعلام کاربری از مراجع ذی‌صلاح (جهاد کشاورزی، راه و شهرسازی، …)

     • مجوز زیست‌محیطی از سازمان حفاظت محیط زیست (برای اطمینان از عدم آسیب به اکوسیستم منطقه)

     • مجوز احداث از ساتبا و شرکت برق منطقه‌ای

     • سایر مجوزهای احتمالی بسته به موقعیت (مانند میراث فرهنگی، امور آب، …)

بخش ۴: ملاحظات زیست‌محیطی

در کنار الزامات قانونی، توجه به اثرات زیست‌محیطی پروژه بر زمین و منطقه اطراف ضروری است:

• تأثیر بر پوشش گیاهی و جانوری: ارزیابی اثرات پروژه بر گونه‌های گیاهی و جانوری محلی، به ویژه گونه‌های در معرض خطر.

• مدیریت روان‌آب و فرسایش: طراحی مناسب برای جلوگیری از فرسایش خاک ناشی از بارندگی یا عملیات ساختمانی.

• حریم‌ها: رعایت حریم رودخانه‌ها، تالاب‌ها، مناطق حفاظت‌شده و خطوط لوله یا انتقال نیرو.

بخش ۵: ارزیابی نهایی و انتخاب زمین

فرآیند انتخاب زمین یک کار چندوجهی است که نیازمند بررسی‌های دقیق کارشناسی است:

1. شناسایی اولیه: استفاده از نقشه‌ها، اطلس تابشی و اطلاعات محلی برای یافتن گزینه‌های بالقوه.

2. بازدید میدانی: بررسی حضوری شرایط زمین، دسترسی‌ها، موانع احتمالی و وضعیت منطقه.

3. استعلام‌های اولیه: بررسی کاربری، مالکیت و محدودیت‌های قانونی.

4. مطالعات فنی: انجام آزمایش خاک (ژئوتکنیک)، بررسی دقیق تابش و سایه‌اندازی، و امکان‌سنجی اتصال به شبکه.

5. ارزیابی اقتصادی: مقایسه هزینه خرید/اجاره و آماده‌سازی گزینه‌های مختلف.

6. اخذ تاییدیه‌های لازم و نهایی کردن انتخاب.