بررسی تولید پنل خورشیدی در ایران

با توجه به بحران برق در کشورمان استفاده از پنل های خورشیدی راهکاری سبز و هوشمندانه است. بالغ بر 90 درصد پنل های خورشیدی استفاده شده در ایران وارداتی هستند و معمولا هم از چین وارد میشوند. اما کارخانه هایی در ایران نیز وجود دارند که خط های تولید پنل خورشیدی دارند. در ادامه به بررسی تولید پنل خورشیدی در ایران میپردازیم.

اشنایی با مراحل تولید پنل خورشیدی 

1. شستشوی شیشه: ابتدا شیشه‌های مخصوص پنل خورشیدی (معمولاً شیشه‌های کم‌آهن با شفافیت بالا و ضخامت ۳٫۲ یا ۴ میلی‌متر) وارد خط تولید می‌شوند. این شیشه‌ها باید شسته شوند تا هیچ گرد و غبار یا چربی باقی نماند. دستگاه Glass Washing Machine این کار را انجام می‌دهد.

به زبان ساده تر: مثل اینکه یک پنجره خیلی تمیز داشته باشی که خورشید ازش رد بشه. قبلش با دستمال و آب صابون حسابی برقش می‌اندازیم.

2. لایه گذاری EVA/POE: یک ورق شفاف پلیمری به نام EVA یا POE روی شیشه قرار می‌گیرد. این ماده هنگام حرارت‌دهی در لمیناتور ذوب شده و مانند چسب عمل می‌کند و همه‌ی اجزای پنل را به هم می‌چسباند.

به زبان ساده تر: مثل اینکه روی نونت کره بزنی تا همه‌چیز بهش بچسبه. این لایه، چسب نامرئی خورشیدیه!

3.مونتاژ سلول‌ها: سلول‌های خورشیدی با دستگاه Stringer Machine به‌وسیله نوارهای مسی قلع‌اندود به هم متصل می‌شوند. سپس توسط دستگاه Layup Machine روی شیشه و EVA چیده می‌شوند. چیدمان معمولاً ۶×۱۰، ۶×۱۲ یا ۷×۱۲ سلول است.

به زبان ساده تر: سلول‌ها خورشیدی مثل کاشی‌های کوچولو هستن. ما اون‌ها رو کنار هم می‌چینیم تا یک پازل خورشیدی درست بشه.

4. بک شیت یا شیشه دوم: روی سلول‌ها یک لایه دیگر از EVA و سپس یک بک‌شیت (ورق پلیمری سفید) یا شیشه دوم (در پنل‌های دابل‌گلس) قرار می‌گیرد. این لایه از پشت پنل محافظت می‌کند.

به زبان ساده تر: مثل اینکه روی پیتزات یه نون دیگه بذاری. حالا پنل خورشیدی ما شد یک ساندویچ کامل.

5. لمینیشن: این پنل خورشیدی وارد دستگاه Laminator می‌شود. دستگاه در شرایط خلا، حرارت (۱۴۰–۱۵۰ درجه) و فشار بالا، EVA/POE را ذوب می‌کند و همه‌ی لایه‌ها را محکم به هم می‌چسباند.

به زبان ساده تر: این همون فر خورشیدیه! پنل رو می‌ذاریم توش تا همه‌چیز به هم بچسبه و یک کیک خورشیدی درست بشه.

6. فریم گذاری: بعد از لمینیشن، پنل بریده می‌شود و دور آن قاب آلومینیومی نصب می‌شود. قاب با گوشه‌های مکانیکی یا تزریق چسب مخصوص محکم می‌شود.

به زبان ساده تر: مثل اینکه برای عکست قاب بذاری تا نشکنه.

7. نصب جعبه اتصال (Junction Box):  پشت پنل خورشیدی یک جعبه اتصال نصب می‌شود که شامل دیودهای بای‌پس و سیم‌های خروجی است. این جعبه جریان را مدیریت می‌کند و سیم‌ها را برای اتصال به بیرون فراهم می‌سازد.

به زبان ساده تر: این جعبه مثل کلید برق پنله. از اینجا برق بیرون میاد.

8. تست الکتریکی:
پنل در دستگاه Electroluminescence Tester قرار می‌گیرد تا ترک یا شکستگی سلول‌ها با دوربین مادون قرمز بررسی شود. سپس در Solar Simulator (خورشید مصنوعی) میزان ولتاژ، جریان و توان اندازه‌گیری می‌شود.

به زبان ساده تر: مثل اینکه چراغ‌قوه خیلی قوی روش می‌گیریم تا ببینیم پنل خورشیدی مون کار می‌کنه یا نه. اگر ولتاژ و جریان تولیدیش مطابق با استاندارد های تعریف شده کارخونه باشه سالمه.

9. برچسب‌گذاری و بسته‌بندی: روی هر پنل یک برچسب شامل توان نامی، ولتاژ، جریان و شماره سریال نصب می‌شود. سپس پنل‌ها در کارتن‌های مخصوص و روی پالت بسته‌بندی می‌شوند.

در مرحله 3 که مربوط به چیدمان و اتصال سلول های خورشیدی بود فهمیدیم که پنل خورشیدی مجموعه از سلول های خورشیدی است که به هم متصل شده اند. بهتر است بدانیم که ایران توانایی تولید سلول خورشیدی را ندارد و فقط میتواند با واردات ان پنل خورشیدی بسازد.

پیچیدگی های تولید سلول خورشیدی:  

ایران از نظر منابع سیلیکون کشور غنی محسوب میشود. اما سیلیکون مناسب برای پنل های خورشیدی خلوص بالایی نیازمند است که ایران تکنولوژی ان را دارد ولی به دلیل هزینه های بالا توانایی احداث ان به صورت شرکت های خصوصی ممکن نیست.  از طرف دیگری بازار کشور ایران به اندازه کشوری مثل چین نیست که راه اندازی چنین کارخانه ای از نظر اقتصاد مقیاس به صرفه باشد.

به زبان ساده تر: سلول خورشیدی مثل کیک خیلی سخت‌پخت هست. ما اردشو داریم (ماسه سیلیس تو ایران زیاده)،
ولی فر مخصوصشو نداریم. چینی‌ها این فر رو دارن و خیلی زیاد کیک می‌پزن، واسه همین ارزون درمیاد. ما هم می‌تونیم بپزیم، ولی هم خرجش زیاده، هم زمان می‌بره.

براورد هزینه های یک کارخانه تولید پنل خورشیدی در ایران:

هزینه های احداث یک کارخانه خورشیدی بستگی به میزان تولید و تعداد خط تولید ان دارد. هزینه ای که در بخش پایین براورد شده قیمت دستگاه‌های اصلی است که شامل، تست سلول، برش لیزری، جوش سلولی، چیدمان، تست EL، لمینیت، فریمینگ، نصب جعبه، تست عملکرد نهایی است.

• برای یک نیروگاه با تولید 100 مگاوات پنل با دستگاه های نیمه خودکار در حدود 2 میلیون دلار است.
• برای یک نیروگاه با تولید 600 مگاوات و با دستگاه های تماما اتومات این هزینه در حدود 6 میلیون دلار است.

البته این هزینه ها با توجه به سایت های خارجی بوده و بدون در نظر گرفتن عوارض گمرک، هزینه های ارسال(SHIPPING) و … است.

بررسی صرفه اقتصادی تولید پنل خورشیدی در ایران:

تولید پنل خورشیدی در ایران چالش برانگیز است چرا که برای تولید نیازمند وارد کردن سلول خورشیدی هستیم و اگر اینکار کمی با تاخیر و خارج از برنامه انجام شود میتواند منجر به خوابیدن خط تولید پنل خورشیدی شود. برای براورد هزینه های تولید بهتر است اول از همه هزینه سلول خورشیدی را بدانیم. هزینه یک وات سلول خورشیدی مونو کریستال بین 0.07$ تا 0.1$ است. این یعنی برای تولید یک پنل خورشیدی 700 وات باید چیزی بین 49 تا 70 دلار فقط هزینه سلول خورشیدی کرد. البته این رقم باز هم بدون توجه به هزینه های شیپینگ و گمرگ است. با توجه به تخمین ها این هزینه بین 0.1$ تا 0.13$ تخمین زده میشود.

فرض کنید که میخواهید با شرکت های چینی برای تولید پنل رقابت کنید. پنل های خورشیدی 700 وات شما 77$ (700*0.11) هزینه سلولشان است. با توجه به قیمت دلار امروز(100 هزار تومان) هزینه خام شما 7 میلیون و هفتصد هزار تومان است. هزینه شیشه ها، چسب ها، قاب و… باید در این رقم لحاظ شود. این رقم به حدود 9 میلیون و هفتصد هزار تومن افزایش میابد. این در حالی است که قیمت پنل 700 وات در بازار تهران امروز در حدود 9 میلیون و پانصد هزار تومن به دست خریدار میرسد.

پس با شرایط فعلی میتوان گفت تولید پنل های خورشیدی میتواند عرصه سرمایه گذاری را به واردات ان ببازد.

منبع انگلیسی احداث کارخانه خورشیدی

بیشتر ببینید:

تجهیزات مورد نیاز نیروگاه خورشیدی