سیستم های جامع برق، کنترل و حفاظت مزارع خورشیدی (فتوولتائیک)
نظر به تاکید جوامع بین المللی بر توسعه پایدار و توجه به جلوگیری از تخریب محیط زیست و حفظ ان برای نسلهای اینده نیاز به توسعه و بهر برداری از انرژیهای تجدید پذیر بیش از گذشته مد نظر قرار گرفته است. گروه مپنا به عنوان شرکت پیشرو در صنعت نیرو، دستاوردهای متعددی در زمینه استفاده از انرژیهای تجدید پذیر به وسیله توسعه مزارع بادی و خورشیدی را داشته است. شرکت مکو به عنوان متولی تامین تجهیزات برق و کنترل در حوزه نیرو به این مورد نیز توجه خاص داشته و اولین شرکتی است که موفق به طراحی و احداث مزرعه خورشیدی ۲ مگاوات در کشور و حوالی شهرستان قزوین شده است. بهره گیری از توان متخصصان و تولید کنندگان داخلی در زمینه طراحی مزرعه خورشدی و همچنین طراحی و توسعه تجهیزات مربوطه از جمله پنلهای خورشیدی، اینورتر ، تابلوهای توزیع و حفاظت الکتریکی، ترانسفورماتور، سیستمهای نظارت و مانیتورینگ مزرعه و … گردیده است.
فتوولتائیک که به اختصار PV نیز گفته می شود یک روش استفاده از انرژی خورشیدی جهت تولید الکتریسیته می‌باشد. فرایند تولید الکتریسیته از نور خورشید با استفاده از سلول های خورشیدی را اصطلاحاً فتوولتائیک گوییم. ابزارهای PV (سلول‌های خورشیدی) بدون تولید صدا، آلودگی و حرکت انرژی تابشی خورشیدی را به برق تبدیل می‌کنند و به همین دلیل مقاوم و دارای عمر طولانی می‌باشند. انرژی خورشیدی نیز مانند سایر منابع انرژی تجدیدپذیر از ویژگی‌ها و مزایایی نسبت به دیگر منابع انرژی برخوردار است که اهم این مزایا عبارتند از:
۱) عدم استفاده دائم از منابع سوختی پایان‌پذیر
۲) عدم وجود زباله پسماند در نیروگاه خورشیدی
۳) ساخت نیروگاه خورشیدی در قدرت‌های مختلف این امکان را فراهم می‌کند که برای مصرف کننده‌های دور افتاده از شبکه توزیع مانند روستاهای کم جمعیت منابع تأمین انرژی مطلوب فراهم شود.
۴) عمر طولانی (حدود ۲۰ سال) و نگهداری آسان
۵) عدم احتیاج به آب و تاسیسات جانبی
۶) قابلیت مانور بالا جهت بهره‌برداری در ظرفیت‌های تولید مختلف (از چند وات تا چندین مگاوات)
۸) نصب و راه‌اندازی آسان
اجزای اصلی نیروگاه های خورشیدی شامل بخش های زیر می باشند.
پنلهای خورشیدی فتوولتائیک (PV Modules)
تولید برق در نیروگاه خورشیدی مبتنی بر پدیده فتولتائیک می باشد. همانطور که ذکر شد فرایند تولید الکتریسیته از نور خورشید با استفاده از سلول های خورشیدی را اصطلاحاً فتوولتائیک گوییم. ابزارهای PV (سلول‌های خورشیدی) بدون تولید صدا، آلودگی و حرکت، انرژی تابشی خورشیدی را به برق تبدیل می‌کنند و به همین دلیل مقاوم و دارای عمر طولانی می‌باشند. در نیروگاه های بزرگ (اصطلاحاً مگاواتی) عموماً از ماژول های نوع پلی کریستال و مونوکریستال استفاده می گردد. امروز شرکت انرژیهای نو پاک آتیه که از شرکتهای زیر مجموعه گروه مپنا می باشد تولید کننده پنلهای خورشیدی با کیفیت و قیمت رقابتی با تولید کنندگان معتبر جهانی می باشد.
ترانسفورماتور، سوئیچگیرهای LV و MV :
در زمینه توسعه تابلوهای برق سوئئیچگیر نیز شرکت تکساز تابلو بشل که شرکتی است زیر مجموعه گروه مپنا موفق به طراحی و تولید سیستمهای مورد اشاره شده است که در مزرعه خورشیدی کهک قزوین استفاده گردیده است.
ترانسهای مجموعه نیز از شرکت داخلی ایرانترانسفو تامین گردیده است.
اینورتر (Inverter)
اینورتر را شاید بتوان مهم ترین تجهیز در نیروگاه خورشیدی معرفی کرد. کیفیت اینورتر ها در میزان و کیفیت توان تولیدی نیروگاه سهم بسزایی دارد. اینورترها به دو دسته کلی متصل به شبکه و منفصل از شبکه تقسیم می گردند، اینورترهای متصل به شبکه برق که با نام‌هایی همچون On-Grid Inverter یا Grid Tied Inverter یا GTI شناخته می‌شوند می‌توانند مستقیم به شبکه برق سراسری متصل شوند و از این طریق انرژی الکتریکی تولید شده توسط ماژول های فتوولتائیک را جهت استفاده مصرف کنندگان به شبکه سراسری تزریق نمود.
اینورترهای منفصل از شبکه یا Off-Grid به طور کامل از شبکه جدا هستند. در سیستمهای خورشیدی منفصل از شبکه معمولاً انرژی الکتریکی تولید شده توسط پنلهای خورشیدی در باتری ها ذخیره می‌شود. اینورترهای Off-Grid جریان DC باتری را به جریان AC مورد نیاز تجهیزات برقی تبدیل می‌کند. هم چنین این نوع اینورترها برخلاف اینورترهای متصل به شبکه می‌توانند برای استفاده پرتابل نیز بکار روند. شرکت مکو با استفاده از توان متخصصان خود از طریق تحقیق و توسعه موفق به توسعه و تجاری سازی اولین اینورتر داخلی در کشور جهت استفاده در نیرووگاه های خورشیدی گردیده است.
سیستم های اسکادا و مانیتورینگ نیروگاه های خورشیدی
در نیروگاه های خورشیدی نیز مشابه سایر پروژه های نیروگاهی ارتباط (سیگنال ها و فرمان ها) با شبکه بالادست توسط سیستم های اسکادا در پست ها استفاده می گردد. سیستم مانیتورینگ در نیروگاه های خورشیدی تا کنون بر اساس پلتفورم های ارائه شده توسط سازنده تجهیزات اصلی (اینورترها) عمل شده است.
سیستم مانیتورینگ در این نیروگاه ها امکان مشاهده وضعیت کمیت های الکتریکی، سیگنال های آنالوگ و دیجیتال از قبیل دما و انرژی تابشی لحظه ای خورشید و سایر کمیت های مربوطه از قبیل آلارم ها و به تبع آن ها امکان اقدام کنترلی متناسب جهت تنظیم برخی از کمیت ها از قبیل محدوده توان اکتیو و راکتیو تولیدی (اصلاح ضریب توان) را به بهره بردار می دهد.
این سیستم نیز با استفاده از محصولات شرکت مکو اعم از سخت افزار و نرم افزار توسعه یافته است.
