در این ویدئو و توضیحات اضافی به شکل شفاف و کاربردی، محاسبات تعداد پنل خورشیدی مورد نیاز برای یک مصرف مشخص بررسی شده است. همچنین به نکاتی مانند نحوه ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی، انتخاب بهترین نوع باتری (Battery Type)، هزینه‌های نصب و نگهداری سیستم‌های خورشیدی به دو حالت روی شبکه (On-Grid) و خارج از شبکه (Off-Grid)، طول عمر تجهیزات حیاتی مانند مبدل‌ها (Inverter) و هزینه تعویض آن‌ها پرداخته‌ایم.
این پست به شما کمک می‌کند تصمیم بگیرید که کدام سیستم برای شرایط شما به‌صرفه‌تر و اقتصادی‌تر است، و درک درستی از هزینه‌های اولیه، نگهداری و بازگشت سرمایه در سیستم های خورشیدی به دست بیاورید.
الف) محاسبه دقیق تعداد پنل خورشیدی (Solar Panel Calculation)
برای تعیین تعداد پنل خورشیدی مورد نیاز، ابتدا باید مصرف روزانه انرژی به کیلووات ساعت (kWh) محاسبه شود. سپس بر اساس موقعیت جغرافیایی، تابش متوسط خورشید (Solar Irradiance) و راندمان کل سیستم، تعداد پنل مناسب برآورد می‌شود. عواملی مانند سایه‌اندازی، زاویه نصب و افت توان سیم‌کشی هم باید در این فرمول وارد شوند تا محاسبه واقعی‌تر باشد.
معمولاً برای این محاسبات از فرمول‌های ساده‌شده استفاده می‌شود، اما دقت بیشتر نیازمند جمع‌آوری داده‌های دقیق آب‌وهوایی و شرایط محل نصب است. به عنوان مثال، مناطق با زمستان‌های طولانی و ابری نیازمند تعداد بیشتری پنل برای جبران کاهش تولید هستند.
یک خطای رایج این است که توان نامی پنل (مثلاً 300 وات) را با توان واقعی تولید اشتباه بگیریم، در حالی که تولید واقعی بسته به شرایط محیطی می‌تواند 15 تا 30 درصد کمتر باشد.
ب) ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی و انواع باتری (Solar Energy Storage & Battery Types)
ذخیره‌سازی انرژی مهم‌ترین بخش در سیستم‌های Off-Grid و پشتیبان سیستم‌های On-Grid است. رایج‌ترین انواع باتری شامل باتری‌های سرب-اسید (Lead-Acid)، لیتیوم-یون (Lithium-Ion) و ژل (Gel Battery) هستند که هر کدام ویژگی‌های مخصوصی مثل طول عمر، عمق دشارژ (Depth of Discharge) و هزینه دارند.
باتری‌های لیتیوم-یون معمولا طول عمر بالاتر و راندمان شارژ/دشارژ بهتری دارند اما گران‌ترند. باتری‌های سرب-اسید قیمت پایین‌تری داشته ولی در برابر دشارژ عمیق حساس هستند و نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
انتخاب نوع باتری باید بر اساس بودجه، نیاز ذخیره‌سازی و شرایط محیطی انجام شود. به عنوان مثال، در مناطق گرمسیر، باتری‌های با مقاومت دمایی بالاتر نیاز است استفاده شود.
ج) مقایسه اقتصادی سیستم On-Grid و Off-Grid
سیستم‌های On-Grid به شبکه برق متصل هستند و می‌توانند انرژی اضافی را به شبکه تزریق کرده و در مقابل از آن انرژی بگیرند. این باعث می‌شود هزینه اولیه پایین‌تر باشد چون نیاز به باتری‌های بزرگ برای ذخیره‌سازی ندارند و از طرفی برق تولیدی و مازاد بر مصرف داخل را به شبکه برق بفروشند.
سیستم‌های Off-Grid کاملاً مستقل از شبکه برق عمل می‌کنند و نیاز به باتری با ظرفیت های بالا دارند. اگرچه این سیستم‌ها در مناطقی که دسترسی به برق وجود ندارد بهترین گزینه هستند، اما هزینه اولیه بالاتر و نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
از نظر بازگشت سرمایه (ROI – Return On Investment) معمولاً سیستم On-Grid اقتصادی‌تر است، مگر اینکه محل نصب فاقد اتصال به شبکه برق باشد.
د) طول عمر تجهیزات و هزینه تعویض (Equipment Lifetime & Replacement Cost)
طول عمر پنل‌های خورشیدی معمولاً بین 20 تا 25 سال است، اما مبدل‌ها (Inverter) ممکن است بعد از 8 تا 12 سال نیاز به تعویض پیدا کنند (در کشور خودمان که قطعه ای خاص در Inverter نیاز به تعویض پیدا می‌کند و این قطعه موجود نیست نیاز می شود که مبدل زودتر تعویض شود). باتری‌ها بسته به نوع و شرایط استفاده طول عمری بین 5 تا 15 سال دارند.
هزینه تعویض باتری در سیستم Off-Grid معمولاً بزرگ‌ترین هزینه دوره‌ای است، در حالی که در On-Grid اصلی‌ترین هزینه مربوط به تعویض مبدل است.
برآورد و پیش‌بینی این هزینه‌ها به شما کمک می‌کند قبل از سرمایه‌گذاری، تصویر دقیقی از هزینه نگهداری و صرفه‌جویی بلندمدت داشته باشید.
