اقلیم گرم و خشک ایران با وجود برخورداری از تابش فراوان خورشید، همزمان چالشهای جدی برای بهرهبرداری پایدار و کارآمد نیروگاههای فتوولتائیک ایجاد میکند. شدت بالای تابش، دمای محیط بالا، اختلاف دمای روز و شب، وزش بادهای همراه با ذرات ریزگرد و کمبود رطوبت نسبی، همگی عواملی هستند که بر عملکرد، راندمان و طول عمر تجهیزات تأثیر مستقیم میگذارند. شناخت دقیق این چالشها و اجرای راهکارهای تخصصی برای مدیریت آنها، شرط اصلی بهرهبرداری موفق در مناطق کویری و نیمهکویری کشور است.
یکی از مهمترین چالشها افزایش دمای پنلها است. در شرایط گرم و خشک، دمای سطح پنل میتواند تا بیش از ۷۰ درجه سانتیگراد افزایش یابد. افزایش دما باعث کاهش ولتاژ و در نتیجه افت توان پنلها میشود. این پدیده که با ضریب دمایی پنل شناخته میشود، در تکنولوژیهای مختلف میزان متفاوتی دارد، اما بهطور متوسط هر ۱۰ درجه افزایش دما حدود ۴ تا ۵ درصد از توان را کاهش میدهد. برای مدیریت این مسئله، طراحی سیستم باید شامل فاصله کافی پشت پنل جهت تهویه طبیعی، استفاده از استراکچرهای با ارتفاع مناسب، انتخاب ماژولهایی با ضریب دمایی کمتر، و طراحی مناسب استرینگها برای جلوگیری از نزدیکشدن ولتاژ کل به حد آستانه اینورتر باشد.
موضوع مهم دیگر گردوغبار و آلودگی سطحی پنلها است. در مناطق خشک ایران، تجمع گردوغبار یکی از بزرگترین عوامل کاهش راندمان است و بسته به شرایط میتواند باعث افت ۵ تا ۲۰ درصدی تولید شود. از آنجا که ریزگردها در این مناطق غالباً چسبنده و ریزدانه هستند، تنها بارش طبیعی نمیتواند سطح پنل را بهطور کامل پاک کند. راهکارهای مدیریت این چالش شامل استفاده از سیستمهای Cleaning مکانیزه، اجرای برنامههای شستوشوی دورهای بر اساس دادههای مانیتورینگ، تحلیل افت تولید و زمانبندی بهینه پاکسازی است. استفاده از پوششهای ضدآلودگی نیز میتواند مفید باشد، اما باید با آزمونهای میدانی و ارزیابی عملکرد بلندمدت همراه باشد.
تنش حرارتی و اختلاف دمای روز و شب نیز میتواند موجب ایجاد ترکهای ریز (micro-cracks) در سلولها، تخریب لحیمکاری و کاهش عمر ماژولها شود. اختلاف دمای شدید، خصوصاً در مناطق کویری، باعث انبساط و انقباض مداوم در پنلها و استراکچر میشود. برای کاهش اثر این پدیده، استفاده از ماژولهای دارای کیفیت ساخت بالا، اتصالات استاندارد، و استراکچرهای مقاوم با ضریب انبساط مناسب ضروری است. پایش دورهای پنلها با تستهای Electroluminescence میتواند این ترکها را پیش از بروز افت شدید تولید شناسایی کند.
در اقلیم گرم و خشک، تأثیر باد و طوفانهای شن نیز نباید نادیده گرفته شود. وزش باد شدید میتواند باعث جابهجایی خاک، سایش سطح پنل، و در موارد شدید آسیب مکانیکی به تجهیزات شود. طراحی استراکچر باید مطابق استانداردهای بار باد و با محاسبه سرعتهای بحرانی منطقه انجام شود. همچنین استفاده از فریمهای با استحکام بالا، فونداسیون مناسب و کنترل کیفیت اتصالات از الزامات اصلی است.
در نهایت، بهرهبرداری موفق در این اقلیم نیازمند ترکیب عوامل مختلف شامل طراحی صحیح، انتخاب تجهیزات باکیفیت، مانیتورینگ دقیق و برنامه O&M منظم است. نیروگاههایی که این الزامات را رعایت کنند، میتوانند علیرغم شرایط محیطی سخت، به بازده تولیدی پایدار و قابل پیشبینی دست یابند.
