برای نیروگاه خورشیدی چقدر زمین لازم است؟

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی یکی از مهم ترین عوامل در طراحی، امکان سنجی و برآورد هزینه احداث نیروگاه های فتوولتائیک (Photovoltaic Power Plant) محسوب می شود. مساحت زمین با ظرفیت تولید برق ارتباط دارد، اما عواملی مانند راندمان پنل ها، نوع استراکچر، زاویه نصب، فاصله ردیف ها و شرایط جغرافیایی نیز بر آن تاثیر می گذارند. به طور تقریبی، برای احداث نیروگاه خورشیدی زمینی یک مگاواتی با ظرفیت DC، حدود ۱.۲ تا ۲ هکتار زمین در شرایط متعارف قابل بررسی است؛ هرچند مقدار نهایی باید با طراحی چیدمان مشخص شود. انتخاب زمین مناسب علاوه بر بازده تولید برق، بر هزینه فونداسیون، تجهیزات و حتی میزان مصرف فولاد تاثیر دارد. از این رو، بررسی قیمت آهن و هزینه اجرای سازه نیز در ارزیابی اقتصادی پروژه اهمیت پیدا می کند. در ادامه، میزان زمین مورد نیاز برای ظرفیت های مختلف، عوامل موثر بر مساحت، ویژگی های زمین مناسب و روش محاسبه آن را بررسی می کنیم.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی

محاسبه زمین مورد نیاز برای احداث نیروگاه خورشیدی صرفا با تقسیم ظرفیت نیروگاه بر توان نامی پنل ها انجام نمی شود؛ زیرا مساحت واقعی پروژه از سطح اشغال پنل ها بیشتر است. در طراحی مهندسی باید علاوه بر سطح ماژول ها، فاصله بین ردیف ها، مسیرهای دسترسی، تجهیزات الکتریکی، حریم تاسیسات و محدوده های غیرقابل استفاده زمین نیز در نظر گرفته شوند. برای نیروگاه های زمینی با استراکچر ثابت (Fixed Tilt)، می توان در مرحله امکان سنجی اولیه حدود ۱۲ تا ۲۰ متر مربع زمین به ازای هر کیلووات پیک ظرفیت DC در نظر گرفت. این بازه یک تخمین اولیه برای سایت های متعارف است و بسته به فناوری، هندسه زمین و الزامات پروژه تغییر می کند. همچنین باید میان ظرفیت DC پنل ها بر حسب کیلووات پیک (kWp) و توان خروجی AC اینورترها بر حسب کیلووات (kWac) تفاوت قائل شد؛ زیرا نسبت ظرفیت DC به AC می تواند مساحت مورد نیاز برای یک ظرفیت اعلام شده را تغییر دهد.

یکی از شاخص های کلیدی در طراحی نیروگاه، نسبت پوشش زمین یا Ground Coverage Ratio است که رابطه میان سطح اشغال آرایه های خورشیدی و زمین اختصاص یافته به آنها را بیان می کند. افزایش این نسبت باعث استفاده فشرده تر از زمین می شود، اما ممکن است سایه اندازی متقابل ردیف ها و تلفات تولید انرژی را افزایش دهد. از طرف دیگر، کاهش تراکم نصب، مساحت و طول کابل کشی را بیشتر می کند. انتخاب بهینه باید بر اساس تولید سالانه انرژی، شرایط تابش و هزینه چرخه عمر نیروگاه انجام شود. در این میان، قیمت استراکچر پنل خورشیدی نیز اهمیت دارد؛ زیرا افزایش ارتفاع سازه، طول پایه ها یا پیچیدگی طراحی می تواند مصرف مصالح و هزینه نصب را افزایش دهد. بنابراین، بهترین چیدمان لزوما متراکم ترین چیدمان نیست، بلکه طرحی است که تعادل مناسبی میان تولید برق، هزینه زمین، تجهیزات و قابلیت نگهداری برقرار کند.

مساحت زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی بر اساس ظرفیت

مساحت زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی با افزایش ظرفیت بیشتر می شود، اما رابطه میان ظرفیت و مساحت همیشه کاملا خطی نیست. نیروگاه های کوچک ممکن است با تعداد محدودی پنل و تجهیزات فشرده اجرا شوند، در حالی که نیروگاه های بزرگ به مسیرهای دسترسی، پست برق، اتاق کنترل و زیرساخت های بیشتری نیاز دارند. همچنین اجزای تشکیل دهنده پنل خورشیدی از جمله سلول های فتوولتائیک، شیشه محافظ، لایه های پلیمری و قاب، بر ابعاد و وزن ماژول تاثیر می گذارند. در نتیجه، انتخاب فناوری و مشخصات پنل، تعداد ماژول ها و فضای مورد نیاز برای احداث نیروگاه خورشیدی را تغییر می دهد.

مقادیر زیر با فرض ظرفیت نامی DC، پنل هایی با توان تقریبی ۵۵۰ تا ۶۵۰ وات و چیدمان زمینی با استراکچر ثابت ارائه شده اند.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی ۵ کیلوواتی

برای احداث نیروگاه خورشیدی ۵ کیلوواتی، معمولا حدود ۵۰ تا ۱۰۰ متر مربع زمین در یک چیدمان زمینی متعارف قابل بررسی است. اگر از پنل های ۵۵۰ واتی استفاده شود، برای دستیابی به ظرفیت تقریبی ۵ کیلووات به ۱۰ پنل با ظرفیت مجموع ۵.۵ کیلووات پیک نیاز خواهد بود. سطح واقعی این پنل ها ممکن است حدود ۲۶ متر مربع باشد، اما فاصله ردیف ها، حریم نصب و دسترسی به تجهیزات باعث افزایش مساحت مورد نیاز می شود.

انتخاب میان انواع استراکچر پنل خورشیدی از جمله سازه های ثابت زمینی، سازه های شیب دار و سیستم های نصب روی سقف، بر فضای اشغالی تاثیر دارد. در نصب روی پشت بام، ممکن است بتوان پنل ها را در سطح محدودتری جانمایی کرد، اما باید مقاومت سازه ساختمان، سایه تجهیزات بام و فاصله های ایمنی بررسی شوند. برای نیروگاه ۵ کیلوواتی، بهینه سازی چیدمان اغلب از افزایش تعداد ردیف ها اهمیت بیشتری دارد.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی ۱۰ کیلوواتی

نیروگاه خورشیدی ۱۰ کیلوواتی در شرایط معمول به حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر مربع زمین نیاز دارد. با انتخاب پنل های ۵۵۰ واتی، استفاده از ۱۹ ماژول ظرفیت نصب شده را به حدود ۱۰.۴۵ کیلووات پیک می رساند. سطح مجموع پنل ها در این حالت تقریبا ۵۰ متر مربع خواهد بود، اما کل سایت باید فضای کافی برای جلوگیری از سایه اندازی و انجام تعمیرات داشته باشد.

یکی از مهم ترین پارامترهای طراحی، زاویه نصب پنل خورشیدی است. با افزایش زاویه شیب، اختلاف ارتفاع لبه بالایی و پایینی پنل بیشتر می شود و برای محدود کردن سایه اندازی در ردیف های پشت سر، ممکن است فاصله بیشتری لازم باشد. برای مثال، چیدمان پنل ها با زاویه ۳۰ درجه معمولا به فاصله ردیفی متفاوتی نسبت به نصب با زاویه ۱۵ درجه نیاز دارد. انتخاب نهایی باید بر اساس عرض جغرافیایی، زمان های بحرانی سایه اندازی و تولید سالانه انرژی انجام شود.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ کیلوواتی

برای احداث نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ کیلوواتی، حدود ۱۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر مربع زمین را می توان به عنوان محدوده اولیه طراحی در نظر گرفت. در صورت استفاده از پنل خورشیدی ۵۵۰ واتی، نصب ۱۸۲ ماژول ظرفیت تقریبی ۱۰۰.۱ کیلووات پیک را فراهم می کند. سطح خود پنل ها حدود ۴۷۰ متر مربع خواهد بود، اما بخش دیگری از زمین به مسیرهای دسترسی، فاصله ردیف ها و تجهیزات الکتریکی اختصاص پیدا می کند.

در این ظرفیت، هندسه زمین اهمیت بیشتری پیدا می کند. زمین های کشیده یا نامنظم ممکن است باعث افزایش طول کابل های DC و محدود شدن تعداد پنل های هر ردیف شوند. همچنین محل استقرار اینورتر و تابلوهای برق باید به گونه ای انتخاب شود که دسترسی تعمیراتی فراهم باشد و طول مسیر کابل کشی بهینه شود. برای کاهش هزینه، آرایش ردیف ها باید با موقعیت تجهیزات الکتریکی هماهنگ باشد.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی ۵۰۰ کیلوواتی

نیروگاه خورشیدی ۵۰۰ کیلوواتی معمولا به حدود ۶۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ متر مربع زمین نیاز دارد که معادل ۰.۶ تا یک هکتار است. در این مقیاس، استفاده از چیدمان منظم اهمیت زیادی دارد؛ زیرا تغییرات کوچک در فاصله ردیف ها می تواند صدها متر مربع به مساحت کل پروژه اضافه کند.

برای پنل های ۵۵۰ واتی، حدود ۹۱۰ ماژول ظرفیت اسمی نزدیک به ۵۰۰ کیلووات پیک ایجاد می کنند. علاوه بر زمین مورد نیاز آرایه ها، فضای ترانسفورماتور، تجهیزات حفاظتی، مسیرهای کابل و دسترسی خودروهای تعمیراتی نیز باید پیش بینی شود.

در پروژه های این ظرفیت، بررسی شیب عمومی زمین و جهت آبراهه های طبیعی ضروری است. در صورت نیاز به خاکبرداری گسترده یا اجرای دیوار حائل، هزینه آماده سازی زمین افزایش پیدا می کند. بنابراین، زمین مسطح و دارای دسترسی مناسب می تواند از نظر اقتصادی ارزش بیشتری نسبت به زمین بزرگ تر با شرایط نامناسب داشته باشد.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی یک مگاواتی

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی یک مگاواتی با استراکچر ثابت، در برآورد اولیه حدود ۱۲۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ متر مربع یا ۱.۲ تا ۲ هکتار است. در صورت استفاده از پنل های ۵۵۰ واتی، حدود ۱۸۱۹ ماژول برای دستیابی به ظرفیت کمی بیش از یک مگاوات پیک مورد نیاز خواهد بود. سطح مجموع ماژول ها تقریبا ۴۷۰۰ متر مربع است، اما مساحت نهایی تحت تاثیر فاصله ردیف ها، مسیرهای بهره برداری و زیرساخت های الکتریکی قرار دارد.

در این ظرفیت، طراحی زمین باید بر اساس نقشه توپوگرافی، مطالعات ژئوتکنیک و بررسی امکان اتصال به شبکه انجام شود. جانمایی ترانسفورماتور، تابلوهای ولتاژ متوسط، مسیر دسترسی و محدوده حصار از مراحل مهم طراحی هستند.

در صورتی که ظرفیت یک مگاوات به خروجی AC اشاره داشته باشد، ظرفیت نصب شده پنل ها ممکن است به دلیل نسبت DC/AC بیشتر از یک مگاوات پیک باشد؛ در نتیجه، زمین بیشتری نیز مورد نیاز خواهد بود. برای همین، باید مبنای ظرفیت پیش از محاسبه مشخص شود.

زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی ۵ مگاواتی

برای احداث نیروگاه خورشیدی ۵ مگاواتی با استراکچر ثابت، حدود ۶ تا ۱۰ هکتار زمین می تواند مبنای مطالعات مقدماتی قرار گیرد. در این ظرفیت، انتخاب زمین صرفا بر اساس مساحت کافی نیست و بررسی اتصال به شبکه، شرایط خاک، ملاحظات محیط زیستی و امکان توسعه آینده اهمیت زیادی دارد.

با استفاده از پنل های ۵۵۰ واتی، حدود ۹۱۰۰ ماژول برای دستیابی به ظرفیت تقریبی ۵ مگاوات پیک لازم است. تعداد زیاد پنل ها باعث می شود طراحی آرایه ها به چندین بلوک الکتریکی تقسیم شود و مسیرهای دسترسی میان این بلوک ها پیش بینی شوند.

در نیروگاه های چند مگاواتی، تجهیزات توزیع برق، پست اتصال، ساختمان کنترل و مسیرهای سرویس می توانند سهم قابل توجهی از مساحت پروژه را اشغال کنند. همچنین باید زمین از نظر زهکشی، سیلاب، جهت باد غالب و حریم خطوط برق ارزیابی شود. انتخاب زمین مناسب در این مقیاس می تواند هزینه های عمرانی و بهره برداری را به شکل محسوسی کاهش دهد.

جدول مساحت زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی بر اساس ظرفیت

ظرفیت نیروگاه (DC)	تعداد تقریبی پنل ۵۵۰ وات	مساحت زمین تخمینی	معادل هکتار
۵ کیلووات	۱۰ عدد	۵۰ تا ۱۰۰ متر مربع	۰.۰۰۵ تا ۰.۰۱
۱۰ کیلووات	۱۹ عدد	۱۰۰ تا ۲۰۰ متر مربع	۰.۰۱ تا ۰.۰۲
۱۰۰ کیلووات	۱۸۲ عدد	۱۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر مربع	۰.۱۲ تا ۰.۲۰
۵۰۰ کیلووات	۹۱۰ عدد	۶۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ متر مربع	۰.۶ تا ۱
۱ مگاوات	۱۸۱۹ عدد	۱۲۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ متر مربع	۱.۲ تا ۲
۵ مگاوات	۹۱۰۰ عدد	۶۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ متر مربع	۶ تا ۱۰

این مقادیر تقریبی و ویژه امکان سنجی اولیه هستند و برای استراکچرهای ثابت زمینی با پنل های متعارف در نظر گرفته شده اند. ابعاد نهایی به طراحی تفصیلی و محدودیت های سایت وابسته است.

عوامل موثر بر مساحت زمین نیروگاه خورشیدی

مساحت زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی تحت تاثیر مجموعه ای از متغیرهای فنی و محیطی قرار دارد که برخی به فناوری تجهیزات و برخی به ویژگی های محل احداث مربوط می شوند. در مطالعات امکان سنجی، این عوامل باید همزمان بررسی شوند؛ زیرا بهینه سازی یک متغیر ممکن است سایر بخش های طراحی را تحت تاثیر قرار دهد. برای مثال، استفاده از پنل با راندمان بالاتر می تواند سطح آرایه ها را کاهش دهد، اما انتخاب زاویه نصب نامناسب ممکن است بخشی از این مزیت را از بین ببرد. مهم ترین عوامل موثر شامل راندمان پنل، نوع استراکچر، موقعیت جغرافیایی و توپوگرافی زمین هستند.

نوع و راندمان پنل خورشیدی

راندمان پنل خورشیدی (Module Efficiency) بیانگر نسبت توان الکتریکی تولیدی به انرژی تابشی دریافت شده در شرایط استاندارد آزمون است. هرچه راندمان پنل بیشتر باشد، برای دستیابی به ظرفیت نامی مشخص به سطح کمتری از ماژول ها نیاز خواهد بود. برای مثال، سطح فعال ماژول های مورد نیاز برای یک نیروگاه یک مگاوات پیک با راندمان ۲۰ درصد، به صورت نظری حدود ۵۰۰۰ متر مربع است؛ در حالی که این مقدار برای پنل های با راندمان ۲۳ درصد به حدود ۴۳۵۰ متر مربع کاهش پیدا می کند.

البته کاهش سطح ماژول ها لزوما به همان نسبت باعث کاهش مساحت کل نیروگاه نمی شود؛ زیرا فاصله ردیف ها، عرض مسیرهای دسترسی و فضای تجهیزات نیز در محاسبه نقش دارند. علاوه بر راندمان، توان نامی، ابعاد هندسی و نحوه قرارگیری عمودی یا افقی پنل ها نیز باید بررسی شوند.

فناوری سلول مانند TOPCon، HJT یا PERC از طریق راندمان، ضریب دمایی و مشخصات الکتریکی بر انتخاب پنل تاثیر می گذارد. در نهایت، ملاک اصلی طراحی زمین باید ابعاد واقعی ماژول انتخابی، نقشه استقرار و مشخصات تولیدکننده باشد، نه صرفا فناوری ساخت سلول.

نوع استراکچر، زاویه نصب و فاصله بین پنل ها

نوع استراکچر یکی از عوامل اصلی تعیین کننده سطح اشغال زمین است. در سیستم های ثابت، پنل ها با زاویه مشخص نصب می شوند و موقعیت آنها در طول سال تغییر نمی کند. در مقابل، ردیاب های خورشیدی (Solar Trackers) با تغییر جهت پنل، شرایط دریافت تابش را بهبود می دهند؛ اما ممکن است به فضای بیشتری برای حرکت و جلوگیری از سایه اندازی نیاز داشته باشند.

فاصله ردیف ها یا Row Pitch باید بر اساس ارتفاع سازه، زاویه نصب و موقعیت خورشید محاسبه شود. فاصله کم، تراکم نصب را افزایش می دهد، اما می تواند باعث ایجاد سایه روی ردیف های بعدی شود. این موضوع به ویژه در ماه های زمستان که ارتفاع خورشید کمتر است، اهمیت بیشتری دارد.

از نظر هندسی، ارتفاع لبه بالایی نسبت به لبه پایینی پنل با افزایش زاویه شیب بیشتر می شود. با این حال، محاسبه فاصله بهینه فقط بر مبنای جلوگیری کامل از سایه در تمام ساعات سال انجام نمی شود؛ زیرا حذف تمام سایه ها ممکن است نیازمند زمین بسیار بزرگی باشد.

در طراحی اقتصادی، باید انرژی از دست رفته ناشی از سایه اندازی با هزینه زمین و استراکچر مقایسه شود. بنابراین، نوع سازه و نسبت پوشش زمین باید با استفاده از شبیه سازی تولید انرژی و تحلیل اقتصادی انتخاب شوند.

موقعیت جغرافیایی و میزان تابش خورشید

موقعیت جغرافیایی از طریق عرض جغرافیایی، مسیر ظاهری خورشید و شرایط اقلیمی بر نحوه جانمایی آرایه ها تاثیر می گذارد. در مناطق با عرض جغرافیایی بالاتر، ارتفاع خورشید در زمستان کمتر است و برای کنترل سایه اندازی ممکن است فاصله بیشتری میان ردیف ها لازم باشد. در مقابل، در برخی مناطق جنوبی ایران امکان استفاده از شیب های کمتر و آرایش متراکم تر وجود دارد؛ البته تصمیم نهایی به زاویه نصب و هدف تولید وابسته است.

شدت تابش خورشیدی یا Irradiance نیز بر میزان انرژی تولیدی تاثیر دارد، اما باید میان ظرفیت نامی نیروگاه و هدف تولید سالانه برق تفاوت قائل شد. برای نصب یک مگاوات پیک پنل با مشخصات یکسان، میزان تابش منطقه به طور مستقیم سطح فیزیکی پنل ها را تغییر نمی دهد؛ ولی اگر هدف تولید مقدار مشخصی انرژی در سال باشد، منطقه کم تابش ممکن است به ظرفیت نصب شده بیشتری نیاز داشته باشد.

همچنین وجود کوه، ساختمان، دکل یا سایر موانع می تواند باعث ایجاد سایه و کاهش سطح قابل استفاده زمین شود. در مطالعات حرفه ای، داده های تابش مستقیم و پراکنده، مسیر خورشید و افق طبیعی سایت باید در نرم افزارهای شبیه سازی بررسی شوند. این تحلیل از انتخاب زمین هایی که صرفا مساحت کافی دارند اما بازده مطلوبی ایجاد نمی کنند، جلوگیری خواهد کرد.

شیب و توپوگرافی زمین

توپوگرافی زمین (Topography) شامل شیب عمومی، اختلاف ارتفاع، ناهمواری ها و جهت شیب سطح است. این ویژگی ها بر انتخاب فونداسیون، ارتفاع پایه ها، طول اعضای استراکچر و میزان عملیات خاکی تاثیر می گذارند. در زمین های مسطح، اجرای ردیف های منظم ساده تر است و کنترل تراز سازه با هزینه کمتری انجام می شود. در مقابل، زمین های دارای اختلاف ارتفاع زیاد ممکن است به استراکچرهای با ارتفاع متغیر یا اصلاح موضعی سطح نیاز داشته باشند.

جهت شیب نیز اهمیت دارد. در نیمکره شمالی، شیب ملایم رو به جنوب می تواند در برخی طرح های ثابت با جهت مطلوب پنل ها سازگار باشد. با این حال، شیب رو به جنوب همیشه بهترین گزینه نیست و باید سایه اندازی، زهکشی و شرایط اتصال به شبکه نیز ارزیابی شوند.

شیب عرضی زمین ممکن است موجب افزایش فاصله مورد نیاز میان ردیف ها یا ایجاد پیچیدگی در مونتاژ سازه شود. علاوه بر این، زمین های دارای شیارهای فرسایشی، آبراهه یا خاک ناپایدار ممکن است بخشی از مساحت خود را از دست بدهند.

برای محاسبه دقیق سطح قابل استفاده، نقشه توپوگرافی با خطوط تراز، مطالعات ژئوتکنیک و بررسی مسیر روان آب ضروری است. در بسیاری از پروژه ها، اصلاح چیدمان مطابق وضعیت طبیعی زمین می تواند اقتصادی تر از اجرای خاکبرداری و خاکریزی گسترده باشد.

ویژگی های زمین مناسب برای احداث نیروگاه خورشیدی

انتخاب زمین مناسب، نخستین مرحله در امکان سنجی فنی و اقتصادی نیروگاه است. شرایط زمین نیروگاه خورشیدی باید علاوه بر مساحت، از نظر پایداری خاک، تابش، دسترسی، محدودیت های حقوقی و امکان اتصال به شبکه بررسی شود. مهم ترین شرایط زمین برای احداث نیروگاه خورشیدی عبارت اند از:

• برخورداری از مساحت کافی و قابل استفاده برای ظرفیت طراحی شده
• دریافت تابش خورشیدی مناسب در طول سال
• حداقل سایه اندازی ناشی از کوه، ساختمان و پوشش گیاهی
• شیب طبیعی مناسب و محدود بودن اختلاف ارتفاع
• برخورداری از خاک پایدار و ظرفیت باربری قابل قبول
• نداشتن خطر بالای سیلاب یا آبگرفتگی
• وجود مسیر مناسب برای زهکشی آب های سطحی
• دسترسی به جاده و امکان تردد ماشین آلات اجرایی
• امکان اتصال فنی و اقتصادی به شبکه برق
• فاصله مناسب تا تاسیسات و نقطه اتصال مورد تایید
• رعایت حریم خطوط انتقال برق، جاده ها و تاسیسات
• نداشتن تعارض حقوقی یا مالکیتی
• امکان اخذ مجوزهای کاربری و محیط زیستی مورد نیاز
• برخورداری از هندسه مناسب برای چیدمان منظم پنل ها
• محدود بودن نیاز به خاکبرداری، خاکریزی و تسطیح
• امکان احداث حصار و تجهیزات حفاظتی
• قابلیت دسترسی برای تعمیرات و نگهداری دوره ای
• امکان توسعه ظرفیت نیروگاه در آینده

نحوه محاسبه زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی

محاسبه زمین مورد نیاز نیروگاه خورشیدی از تعیین ظرفیت DC و انتخاب ماژول آغاز می شود. ابتدا تعداد پنل ها از تقسیم ظرفیت مورد نظر بر توان نامی هر پنل به دست می آید. سپس با استفاده از طول و عرض واقعی ماژول ها، سطح مجموع پنل ها محاسبه می شود. در مرحله بعد، باید چیدمان آرایه ها با توجه به زاویه نصب، ارتفاع سازه و فاصله ردیف ها طراحی شود. یکی از روش های تخمین اولیه، استفاده از نسبت پوشش زمین (GCR) است. اگر سطح مجموع پنل ها ۴۷۰۰ متر مربع و نسبت پوشش تعریف شده بر مبنای تصویر افقی پنل ها ۴۰ درصد باشد، در زاویه نصب ۲۵ درجه، سطح افقی تصویر پنل ها حدود ۴۲۶۰ متر مربع و مساحت متناظر آرایه ها حدود ۱۰۶۵۰ متر مربع خواهد بود. این مقدار هنوز تمام زمین پروژه نیست و باید فضای تجهیزات، حریم ها و مسیرهای اضافی نیز به آن افزوده شود.

برای محاسبه دقیق تر، فاصله ردیف ها باید با استفاده از هندسه خورشیدی و تحلیل سایه اندازی تعیین شود. در این محاسبه، اختلاف ارتفاع لبه های پنل، زاویه ارتفاع خورشید (Solar Elevation) و جهت تابش نسبت به ردیف ها اهمیت دارند. پس از طراحی آرایه، سطح اشغال تجهیزات الکتریکی، راه های دسترسی و نواحی غیرقابل استفاده به مساحت اضافه می شود. برای مثال، اگر در یک پروژه یک مگاواتی مساحت طراحی شده آرایه ها ۱۰۶۵۰ متر مربع باشد و ۲۵ درصد از مساحت نهایی به مسیرها، تجهیزات و حریم ها اختصاص یابد، زمین کل حدود ۱۴۲۰۰ متر مربع خواهد بود. البته این درصد فقط یک فرض محاسباتی است و برای همه پروژه ها قابل تعمیم نیست. در مرحله طراحی تفصیلی، نرم افزارهایی مانند PVsyst و AutoCAD Civil 3D می توانند برای شبیه سازی انرژی، بررسی چیدمان و تحلیل زمین استفاده شوند.

سوالات متداول