ارزیابی فنی و اقتصادی سامانه ی آبیاری فتوولتائیک در گلخانه

در چند دهه ی گذشته، نگرانی ها برای تخریب لایه ی ازن و تولید گازهای گلخانه ای به دلیل مصرف بالای سوخت های فسیلی موجب گرایش کشورهای مختلف جهان به سمت به کار گیری انرژی های تجدیدپذیر از جمله انرژی خورشیدی شده است. پمپ آب خورشیدی برای آبیاری محصولات کشاورزی، یکی از پرکاربردترین موارد استفاده از توان خورشیدی است. هزینه ی بالای سامانه های خورشیدی، طراحی سامانه ها را در اندازه ی مناسب قبل از هر اقدامی ضروری کرده است. در این تحقیق، طراحی یک سامانه ی آبیاری خورشیدی جهت کشت هیدروپونیک گل رز در گلخانه ای با مساحت 2000 متر مربع، مورد بررسی قرار گرفته است، به نحوی که سامانه پاسخ گوی نیاز گلخانه بوده و از نظر فنی و اقتصادی مطلوب باشد. برای این منظور توان و سطح مورد نیاز پنل، توان مورد نیاز پمپ آب، ظرفیت مخزن ذخیره ی آب و اندازه ی سایر اجزا مانند اینورتر و شارژ کنترلر محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین توان و مساحت مورد نیاز پنل ها مربوط به فصل پاییز است. در پاییز، پنل خورشیدی با توان 0/85 کیلووات و مساحت 5/60 متر مربع برای راه اندازی پمپ آب به ظرفیت 0/88 کیلووات ساعت و سه ساعت کار در شبانه روز برای تأمین نیاز سه روز متوالی گلخانه و ارسال آب به مخزنی در ارتفاع 7/5 متر از سطح زمین مورد نیاز است. تحلیل اقتصادی سامانه ی آبیاری خورشیدی گلخانه برای چهار طرح شامل استفاده از پمپ موجود با مخزن آب، پمپ موجود با باطری، پمپ جدید با مخزن آب و پمپ جدید با باطری انجام شد و مشخص شد که پمپ جدید با مخزنی به ظرفیت 36 متر مکعب شامل چهار عدد پنل هر یک با توان 220 وات و مجموع توان 880 وات به همراه یک شارژ کنترلر و یک اینورتر، امکان پذیری اقتصادی بیشتری در مقایسه با سایر طرح ها دارد. ارزیابی اقتصادی طرح خورشیدی انتخاب شده و سامانه ی آبیاری متصل به برق شبکه شامل دو عدد موتور پمپ آبیاری نشان داد که هزینه ی چرخه ی حیات سامانه ی آبیاری خورشیدی تنها در حدود چهل میلیون ریال بیشتر از سامانه ی آبیاری متصل به برق شبکه برای یک دوره ی 25 ساله است. هزینه ی چرخه ی حیات سالانه ی سامانه ی آبیاری خورشیدی نیز تنها پنج میلیون ریال بیشتر از سامانه ی آبیاری موجود در گلخانه است. اما هزینه ی واحد الکتریسیته در سامانه ی آبیاری خورشیدی کمتر از نصف آن در سامانه ی موجود است. همچنین هزینه ی هر متر مکعب آب پمپ شده در سامانه ی آبیاری خورشیدی تنها در حدود 1/3 برابر آن در سامانه ی آبیاری موجود است. با توجه به اینکه در اجرای فازهای بعدی قانون هدفمندی یارانه ها بر قیمت برق افزوده خواهد شد و نیز قیمت تجهیزات خورشیدی از جمله پنل خورشیدی رو به کاهش است، هزینه ی چرخه ی حیات سامانه ی آبیاری موجود، در آینده ای نه چندان دور مساوی یا بیشتر از هزینه ی چرخه ی حیات سامانه ی آبیاری خورشیدی خواهد شد. بنابراین تحلیل اقتصادی نشان می دهد که سامانه ی آبیاری خورشیدی برای بلند مدت دارای مطلوبیت است.