انواع پایه سازه در نیروگاه خورشیدی؛ مقایسه فنی و اقتصادی

در احداث نیروگاه خورشیدی، سازه نگهدارنده پنل‌ها بر روی پایه‌هایی نصب می‌شود که بسته به جنس خاک، میزان خوردگی، موقعیت جغرافیایی و بودجه پروژه، می‌توان از انواع مختلفی از پایه‌ها استفاده کرد. در ادامه به معرفی ۴ مدل رایج پایه سازه خورشیدی در ایران به همراه تحلیل فنی و اقتصادی آن‌ها می‌پردازیم:

1️⃣ پایه کوبشی (Pile Driving)

ویژگی‌ها:
پایه کوبشی متداول‌ترین و اقتصادی‌ترین روش اجرای سازه خورشیدی در ایران است. در این روش، پایه‌ها مستقیماً به داخل زمین کوبیده می‌شوند. این روش برای زمین‌هایی با خاک نرم یا نیمه‌سخت که فاقد سنگ هستند مناسب است.

تحلیل اقتصادی:
در بین انواع پایه‌ها، کوبشی کمترین هزینه را دارد و سرعت نصب بالایی نیز دارد. برای پروژه‌های بزرگ نیروگاه خورشیدی که زمان اجرا اهمیت دارد، این روش بسیار مقرون‌به‌صرفه است.

2️⃣ پایه پیچی (Screw Foundation)

ویژگی‌ها:
در زمین‌های دارای سنگ یا سفت، ممکن است کوبش باعث خمش یا آسیب به سازه شود. در این موارد، استفاده از پایه پیچی توصیه می‌شود. این پایه‌ها به‌جای کوبیده شدن، داخل زمین پیچ می‌شوند.

تحلیل اقتصادی:
هزینه این روش معمولاً ۱۰ تا ۲۰ درصد بیشتر از پایه‌های کوبشی است، اما در زمین‌های سنگی یا سخت، این هزینه به‌مراتب کمتر از هزینه تعمیر یا تعویض پایه‌های آسیب‌دیده خواهد بود.

3️⃣ فونداسیون بتنی

ویژگی‌ها:
این روش برای پروژه‌های کوچک یا زمین‌هایی با شرایط خاص (مانند خاک‌های خورنده با PH پایین یا ناپایداری مکانیکی) استفاده می‌شود. پایه‌ها بر روی فونداسیون بتنی مهار می‌شوند که دوام بالایی دارند.

تحلیل اقتصادی:
در پروژه‌های بزرگ خورشیدی، فونداسیون بتنی به‌دلیل هزینه زیاد اجرا توجیه‌پذیر نیست. اما در پروژه‌های کوچک پشت‌بامی یا زمین‌های ویژه، می‌تواند انتخاب مناسبی باشد.

4️⃣ شمع‌کوبی با روکش ضدخوردگی

ویژگی‌ها:
در مناطقی با خاک بسیار خورنده، مانند مجاورت دریاچه‌های نمک یا مناطق مرطوب جنوبی، پایه‌های فلزی معمولی به‌سرعت دچار زنگ‌زدگی و خوردگی می‌شوند. در این شرایط، استفاده از شمع‌کوبی با پوشش خاص (مانند گالوانیزه گرم یا پوشش اپوکسی) توصیه می‌شود.

تحلیل اقتصادی:
هزینه اجرای این پایه‌ها بین ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر از کوبشی است، اما با توجه به عمر بالاتر و کاهش هزینه‌های نگهداری، در پروژه‌های بزرگ مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.

✅ جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

برای انتخاب نوع مناسب پایه در احداث نیروگاه خورشیدی، باید به پارامترهایی مثل نوع خاک، شرایط اقلیمی، ابعاد پروژه و طول عمر مورد انتظار سازه توجه کرد. انتخاب صحیح پایه می‌تواند هزینه‌های نصب و نگهداری را به‌طور چشمگیری کاهش داده و دوام نیروگاه را افزایش دهد.

به‌طور خلاصه:

• در زمین‌های نرم و هموار: پایه کوبشی بهترین گزینه است.

• در زمین‌های سخت و سنگی: پایه پیچی انتخاب بهینه است.

• در پروژه‌های خاص و کوچک: فونداسیون بتنی توصیه می‌شود.

• در مناطق خورنده: شمع‌کوبی با پوشش محافظ بهترین انتخاب است.