افق روشن انرژی خورشیدی

آینده انرژی در دنیا متعلق به استفاده از انرژی خورشید است و ایران نیز در این زمینه پتانسیل خوبی دارد تا جایی که به گفته مهدی احسان - عضو کمیته علمی رویداد آب و انرژی - در تمام دنیا از جمله در ایران روند تولید، انتقال و توزیع حالت انحصاری دارد که یا در دست دولت و یا در اختیار شرکت خصوصی است، اما از چند سال گذشته تصمیم گرفته شد که برق را به بازار بیاورند و از حالت انحصاری خارج کنند که این قضیه ورود مسائل اقتصادی را در برق ایجاد کرده است.

بنا بر این گزارش به نقل از ایسنا؛ وی با بیان این‌که انرژی یک برنامه‌ریزی کلی در هر مملکتی است، اظهار کرد: برای بسترسازی صادرات انرژی در قدم اول باید برنامه‌ریزی انرژی انجام شود که این برنامه‌ریزی تمامی صورت‌های تولید انرژی و نیازها را بررسی کرده و بر آن اساس مشخص می‌کند که تا چند سال آینده روی کدام انرژی‌ها و چقدر باید برنامه‌ریزی کرد.

به گفته عضو کمیته علمی رویداد آب و انرژی، آینده برای استفاده از انرژی خورشیدی است و کشورهای غربی پیشرفت خوبی در این زمینه داشتند که ایران نیز فعالیت‌های مثمرثمری را در این زمینه اجرایی کرده است.

احسان با اشاره به موانع و هشدارهای موجود در این زمینه اظهار کرد: اگر بخواهیم خیلی این انرژی را رایج کنیم، ما واردکننده سلول‌های خورشیدی می‌شویم و بازار ما از این سلول‌های خورشیدی چینی پر می‌شود.

وی ادامه داد: این نگرانی وجود دارد که حجم بالایی از کانورترها در محل‌های غیر قابل اعتماد ساخته و وارد بازار شود؛ البته در این مورد وزارت نیرو در حال کار و فعالیت است.

به گفته عضو کمیته علمی رویداد آب و انرژی برق تولید شده با انرژی خورشیدی یا باد را به قیمت حدود۹۰۰ تومان به ازای هر کیلووات ساعت از تولیدکننده می‌خرد، اما تعرفه برقی که به وزارت نیرو پرداخت می‌شود، هر کیلووات ساعت حدود ۶۰ تومان است.

اینکه پتانسیل ایران برای توسعه انرژی خورشیدی و بادی بسیار خوب است، : سازمان انرژی‌های نو و مرکز تحقیقات نیرو منابع خوبی برای کسب اطلاعات در این زمینه هستند.

به‌طور کلی با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد انرژی خورشیدی انتظار می‌رود که دولت در این زمینه فعالیت‌های خوبی را اجرایی کند به‌طوری که بتوانیم همسو با کشورهای پیشرفته گام برداریم.

آمارهای تکان‌دهنده از مصرف سوخت خودروها در ایران

اروپایی‌ها با این که چهار برابر ایرانی‌ها از وسایل نقلیه موتوری استفاده می‌کنند، اما خودروهایشان یک سوم ایرانی‌ها محیط زیست را آلوده می‌کند و سرانه مصرفشان هم ٦١ لیتر کمتر است.

به گزارش ایسنا، وزارت نفت در گزارشی اعلام کرد متوسط غلظت ذرات معلق (ذرات در اندازه ١٠ میکرومتر معادل PM١٠) در مناطق شهری کشورهای عضو اتحادیه اروپا در سال ٢٠١٠ درحالی ١٩ میکرو گرم در مترمکعب بوده که برابر آخرین گزارش منتشر شده توسط بانک جهانی در سال ٢٠١٣، در همین سال غلظت ذرات معلق در مناطق شهری ایران ٥٦ میکروگرم در مترمکعب گزارش شده و ٣ برابر متوسط اتحادیه اروپاست.

برابر آمار منتشره از سوی مرکز مطالعات انرژی آمریکا، متوسط سرانه مصرف بنزین، در سال ٢٠١٠ در ایران با جمعیتی بالغ بر ٧٥,١ میلیون نفر، حدود ٣٠٨ لیتر است. اما متوسط سرانه مصرف بنزین، در مجموع ٢٨ کشور عضو اتحادیه اروپا با جمعیتی حدود ٥٠٧ میلیون نفر، حدود ٢٤٧ لیتر است. یعنی سرانه مصرف بنزین هر فرد در ایران ٦١ لیتر بیشتر از سرانه مصرف بنزین هر فرد در کشورهای عضو اتحادیه اروپاست.

برخی گزارشها نشان می دهد که مصرف سوخت در ایران ٥ لیتر در روز به‌ازای هر خودرو است که در مقایسه با فرانسه با ١,٩ لیتر، آلمان و ژاپن با ٢.٥ لیتر و انگلستان با ٣.٥ لیتر بسیار بالاست.

همچنین نگاهی به تعداد وسایل نقلیه موتوری به ازای هر یکهزار نفر در ٢٨ کشور عضو اتحادیه اروپا و مقایسه آن با ایران در سال ٢٠١٠ نشان می دهد که اروپاییها چهار برابر ایرانیها از وسایل نقلیه موتوری استفاده می کنند.

در سال ٢٠١٠ متوسط تعداد وسایل نقلیه موتوری به ازای هر یکهزار نفر در اروپا ٥٢٠ دستگاه بوده ولی در ایران ١٢٨ دستگاه گزارش شده است.

این آمار نشان می دهد که اروپاییها با این که چهار برابر ایرانیها از وسایل نقلیه موتوری استفاده می کنند اما خودرو هایشان یک سوم ایرانیها محیط زیست را آلوده می کند و سرانه مصرفشان هم ٦١ لیتر کمتر است!

اما چرا این اختلاف فاحش در بهره وری انرژی و ایجاد آلاینده ها و مصرف سوخت در بین کشورهای اروپایی به عنوان واردکننده انرژی و ایران به عنوان یکی از اعضای قدرتمند صادر کننده نفت اوپک وجود دارد؟

طی سالیان گذشته با بحران سوخت و افزایش هزینه ها و همچنین آلودگیهای زیست محیطی، خودروسازان بین المللی با ارائه تکنولوژیهای جدید سعی در اقتصادی‌تر کردن خودرو با هدف کاهش مصرف سوخت و حفظ محیط زیست کردند و هر سال اعداد و ارقام مصرف سوخت و انتشار آلاینده ها را به سمت بهبود ارتقا دادند.

اما خودروسازان ایرانی چه کردند؟
در ادامه این گزارش آمده است: این خودروسازان بااین که از سال ١٣٤٢ که پا به عرصه حیات گذاشته اند از یارانه سوخت ارزان بهره می برند، همواره فشارهای سهمگینی را در بخش بهداشت و درمان و آلودگی محیط زیست به دولتها وارد کرده اند.

گسترش ناوگان خودروی و مصرف سوخت کشور در این سالها در حالی صورت گرفته که خودروهای فرسوده همچنان در جاده های داخل شهری و بین شهری تردد می کنند و منجر به افزایش شدید آلاینده ها و مصرف سوخت در کشور شده اند.

براساس آخرین اطلاعات حمل و نقل و انرژی ایران، بخش حمل و نقل بیش از ٤٨ درصد مصرف کل فرآورده های نفتی را در کشور مصرف کرده است.

در برخی موارد محققان با تلاشهای فراوان موفق به کشف برخی خودرو ها با گرید d و E و F و G در ایران شده اند ولی شامل بیشتر خودروهای تولیدی با تیراژ بالا نمی شود!

در بخش استاندارد آلایندگی نیز بیشتر خودروهای پر تیراژ داخلی یا در حد دریافت استاندارد Euro نبوده اند یا این که اگر موفق به کسب درجه یورو شده اند، به جز برخی استثناها بقیه در حد یورو ٢ و یورو ٣ متوقف شده اند!

در بخش استانداردهای مصرف سوخت ترکیبی هم کلا خودروهای پر تیراژ داخل ایران خیلی بیشتر از ٦,٥ لیتر و در محدوده ٨ تا ١٢ لیتر در هر ١٠٠ کیلومتر قرار دارند.

این در حالی است که بهره وری و راندمان سوخت و اقتصادی بودن خودروها در حال حاضر بیش از هر زمان در جهان مطرح است و خودروهای کنونی در جهان بهترین راندمان و مصرف سوخت را دارند.

در این زمینه، آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا میزان استاندارد مصرف سوخت برای خودروها را تا سال ٢٠١٦ معادل ٣٥,٥ مایل بر گالن (٥.١ لیتر در هر کیلومتر) تعیین کرده و اروپاییها هم استانداردی مشابه را برای خودروهای خود وضع کرده اند.

اما چطور صنعت خودرو آمریکا و اروپا اینگونه از ما پیشی گرفته است؟
در کنار اهرم قیمت سوخت و جریمه های سنگین برای آلوده کردن محیط زیست که تولیدکنندگان و مصرف کنندگان خودرو را ترغیب به تولید و استفاده از خودروهای کم مصرف تر و با استانداردهای زیست محیطی بالاتر می کند، دلایل مختلف دیگری هم وجود دارد که برخی از آنها عبارتند از:

- خودروسازان بین المللی با ارائه تکنولوژیهای جدید حجم موتور و مصرف آن را با حفظ و حتی افزایش قدرت افزایش داده اند. به گونه ای که می توان موتورهای ٤ و ٦ سیلندری را امروز پیدا کرد که معادل یک موتور ٨ سیلندر دهه گذشته قدرت و گشتاور دارند.

- ارائه تکنولوژی بالا در موتورها و سیستمهای انتقال قدرت مانند سیستم تزریق سوخت مستقیم، سیستمهای انتقال قدرت ٧ سرعته و ٨ سرعته اتوماتیک و هوشمند و سیستمهای ترکیبی هیبریدی که به طور قابل ملاحظه ای مصرف سوخت را در خودروهاهدفمند کرده، باعث افزایش راندمان سوخت می شوند.

- استفاده از سیستمهایی نظیر سیستم غیرفعال کردن موتور در حالت توقف که در رانندگیهای شهری و ترافیکهای طولانی و ممتد این سیستم از درجا کار کردن موتور و اتلاف انرژی جلوگیری می کند، به هنگام توقف موتور را کاملأ خاموش می کند.

- استفاده از مواد کامپوزیتی و فیبرکربنی سبک وزن در سازه خودروها و قطعات داخلی آنها که با کاهش وزن، مصرف سوخت را نیز کاهش می دهد.

- بهره گیری بیشتر از طراحی آیرودینامیکی بدنه خودروها به منظور کاهش نیروی پسار (درگ) ناشی از جریان باد که این نیروی جریان باد عاملی مزاحم در حرکت رو به جلو خودرو بوده و باعث افزایش مصرف سوخت می شود.

- بهره گیری از انرژی اتلافی خودرو در سیستمهای هیبریدی، مانند انرژی حاصل از ترمز و شتاب گیری خودرو که با ارائه تکنولوژیهای جدید می توان از این انرژیها در جهت تولید نیرو در خودروها استفاده کرد.

در اینجا سیستم حمل و نقل عمومی نیز بی تاثیر نبوده، زیرا با افزایش هزینه نگهداری خودرو در مقابل افزایش کیفیت و گستردگی سیستم حمل و نقل عمومی، افراد به استفاده از ناوگان حمل و نقل عمومی بیشتر علاقه نشان می دهند که خود عاملی مهم در کاهش استفاده شخصی از خودروها می شود و به تبع آن سرانه مصرف سوخت در خودروهای شخصی کاهش پیدا می کند.

وضعیت انرژی‌های پاک در ایران

بحث انرژی‌های نو و تجدیدپذیر سال‌هاست که در ایران باز شده اما واقعیت این است که این بخش از فناوری علیرغم پیشرفت‌های ملموس و ظرفیت‌های قابل‌تعمق کشور کماکان در بخش خصوصی به نوعی مهجور مانده و علت آن هم شاید دیدگاه لوکس و غیراقتصادی است که اغلب در پس زمینه‌ی تصورات نسبت به این نوع از انرژی‌ها وجود دارد. توافق حاصل از کنفرانس پاریس یکی از مواردی است که لزوم توجه به این مساله را در کشور ما دوچندان می‌کند. ردپای سلول‌های انرژی خورشیدی را امروز می‌توان در نقاط مختلف شهرهای بزرگ کشور از جمله در پارک پردیسان تهران، پشت‌بام برخی از منازل یا حتی تعدادی از بانک‌ها، برخی از تابلوهای تبلیغاتی یا در معدودی از پارک‌ها مشاهده کرد. اما واقعیت این است که ظرفیت تولیدی کشور ما بسیار بیشتر از این حرف‌هاست و بنابراین ضروری است که توجه به این مساله دوچندان گردد. برعکس دیدگاه عمومی شایع انرژی‌های نو و تجدیدپذیر نه‌تنها مولد و عملی بلکه حتی در اکثر مواقع به صرفه و در عین حال اقتصادی‌ هستند و درست به همین دلیل است که کارشناسان محیط‌زیست کشور نظر به ظرفیت‌های موجود بر لزوم استفاده هرچه بیشتر از آن‌ها تاکید می‌کنند.

عزم جدی ایران برای افزایش ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر

چند ماه پیش همزمان با امضای توافق‌نامه همکاری انرژی‌های پاک میان شرکت اسپانیایی بِستر(Bester Company) و طرف ایرانی، یک کارشناس انرژی‌های نو به نام «اسمیتی میتال» (Smiti Mittal) در وب‌سایت «فناوری پاک» (Clean Technica) این‌طور نوشت: «ایران درصدد است که ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر خود را تا سال ۲۰۱۸ میلادی تا حدود ۵ گیگاوات افزایش دهد و بخش اعظم آن هم از طریق فناوری انرژی بادی تامین خواهد شد. دولت ایران در تلاش است تا با برداشتن یک گام برجسته ظرفیت بهره‌برداری از انرژی خورشیدی را حداقل ۵۰۰ مگاوات ارتقاء بخشد و همه‌ی این‌ها در حالی است که ساخت و راه‌اندازی نیروگاهی به ظرفیت ۴۰۰ مگاوات پیش‌تر آغاز و ضمناً قراردادهای پروژه‌های ۹۰۰ مگاواتی نیز امضاء شده است.»

میتال یکی از مهندسان مشاور شرکت انگلیسی «موت‌مک‌دونالد» (Mott MacDonald Group) است که در زمینه‌ی انرژی‌های تجدیدپذیر بالاخص سلول‌های انرژی خورشیدی، ساختمان‌های سبز و سوخت‌های بیولوژیکی تخصص و تجربه فراوانی دارد. این کارشناس باور دارد که ایران نه‌تنها در حال حاضر انگیزه‌ی کافی دارد بلکه حتی از ظرفیت خوبی هم برخوردار است.

ایران تا ۳ سال آینده ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر خود را تا حدود ۵ گیگاوات افزایش می‌دهد.

در ۲۷ آبان امسال مقاله‌ی دیگری در مورد ایران به قلم همین نویسنده در وبسایت فناوری پاک منتشر گردید که در آن به پروژه‌ی ساخت نیروگاه خورشیدی در استان تهران و با همکاری مهندسان آلمانی اشاره شد. این قرارداد که به تازگی توسط وزیر نیرو امضاء شده، شرکت آلمانی را موظف به ساخت یک نیروگاه خورشیدی با ظرفیت تقریبی ۱۲۵۰ گیگاوات می‌کند. تاکنون نام این شرکت آلمانی که قرار است چندین نیروگاه خورشیدی را در استان‌های مختلف کشور راه‌اندازی کند، اعلام نشده اما آن‌طور که از خبرها استناد می‌شود، برمبنای این قرارداد پروژه‌های خورشیدی به ظرفیت ۵۰۰ مگاوات در استان تهران (پروژه ۱۵۰ مگاواتی در کهریزک، ۲۰۰مگاواتی در ورامین و ۱۵۰ مگاواتی در ملارد) و ۷۵۰ مگاواتی در اصفهان مرکزی و شمال غربی تبریز در دستورکار قرار خواهند گرفت و انتظار می‌رود تا پایان اردیبهشت ماه سال ۱۳۹۶ هم به اتمام برسند.

در حال حاضر چندین شرکت خارجی درصدد هستند تا در بازار انرژی‌های پاک ایران سرمایه‌گذاری کنند. تب آلمانی‌ها و عطش آن‌ها برای ساخت نیروگاه‌های بادی‌ در ایران ظاهراً از بقیه کشورها تندتر است.

اسمیتی میتال در مقاله‌ی خود چنین جمع‌بندی می‌کند که این پروژه تنها بخشی از هدف بلندمدت دولت ایران برای استقرار نیروگاه‌هایی به ظرفیت تقریبی ۵ گیگاوات است. وی ضمناً به اجرای پروژه‌ی نیروگاه بادی با ظرفیت ۵۰۰ مگاوات و پروژه‌های بیومس با ظرفیت ۱۰۰ مگاوات که پیش‌تر آغاز شده، اشاره می‌کند و می‌نویسد: «در حال حاضر چندین شرکت خارجی درصدد هستند تا در بازار انرژی‌های پاک ایران سرمایه‌گذاری کنند. شرکت‌های آلمانی از جمله مهمترین گروه‌هایی هستند که انتظار دارند تا سال آینده بتوانند برنامه‌ی ساخت نیروگاه‌های بادی‌شان را در ایران اجرایی کنند. در ضمن کنسرسیوم شرکت‌های ایران، هندوستان و کره جنوبی نیز تشکیل شده و درصدد است تا در استان خوزستان و با صرف هزینه‌ای معادل ۱۰ میلیارد دلار پارکی موسوم به پارک انرژی بسازد و نکته جالب هم اینجاست که ظرفیت انرژی خورشیدی پیش‌بینی شده برای این مجموعه یک گیگاوات تخمین زده شده است.»

خوشبختانه توجه به مساله‌ی انرژی‌های پاک در کشور رو به گسترش است. دولت مصمم است با جذب متخصصان خارجی و داخلی هرچه محکم‌تر در این عرصه گام بردارد. اما هنوز انرژی‌های پاک آن‌طور که باید و شاید جدی گرفته نمی‌شوند از جمله می‌توان به جای خالی سرمایه‌گذاری هر چه بیشتر بخش خصوصی و دولتی در این عرصه اشاره کرد.

توافق کنفرانس پاریس یکی از مواردی است که لزوم توجه به مساله انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر را در کشور ما دوچندان می‌کند.

ظرفیت‌های ایران برای استفاده از انرژی خورشیدی

کشور ما ایران یکی از کشورهایی است که نه‌تنها بر روی «کمربند خورشیدی» (Solar Belt) واقع شده بلکه در عین حال جزء کشورهایی است که پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده از انرژی خورشیدی دارند. پروژه‌های امکان‌سنجی نشان می‌دهند که سایر عناصر لازم برای این کار نیز در کشور ما وجود دارد، بعنوان مثال می‌توان از دسترسی به منابع غنی سیلیکون در ۹۰ درصد از زمین‌های کشور یاد کرد. سیلیکون همان ماده‌ی خامی است که برای تولید سلول‌های فتوولتائیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. منظور از فتوولتائیک پدیده‌ای است که در اثر آن انرژی تابشی مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. یک فاکتور مهم دیگر امکان دسترسی به زمین‌هایی است که عملاً هیچ کاربری خاصی ندارند و می‌توانند به راحتی برای نصب و استقرار سیستم‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند. از جمله ویژگی‌های مثبت سیستم‌های فتوولتائیک قابلیت آن‌ها در انتخاب توان‌های مختلف، سازگاری‌شان با سیستمهای الکتریکی موجود (AC/DC) ، عدم نیاز آن‌ها به سوخت و یا شبکه سراسری برق و در عین حال عدم آلودگی محیط‌زیست است. کارشناسان باور دارند که جایگزینی تدریجی انرژی‌های پاک بالاخص انرژی خورشیدی با سوخت‌های فسیلی برای کشور ما به دلیل ارزش‌های افزوده‌ای که به همراه دارد، یک اقدام موثر و در عین حال ضروری است. ایران می‌تواند و باید امنیت انرژی خود را در درازمدت افزایش دهد و لازمه‌ی اینکار تغییر مسیر از سمت سوخت‌های فسیلی به سمت انرژی‌های پاک است. نباید فراموش کرد که اشتغال‌زایی موثر حاصل از این تغییر رویه، حفاظت از محیط‌زیست و توسعه‌ی پایدار همه و همه از جمله دستاوردهایی این تغییر رویه است.

پروژه‌های امکان‌سنجی نشان می‌دهند که فاکتورهای متعدد لازم برای استفاده از انرژی خورشیدی در کشور ما وجود دارد، بعنوان مثال می‌توان از دسترسی به منابع غنی سیلیکون در ۹۰ درصد از زمین‌های کشور یاد کرد.

ایران یکی از اعضاء کلوپ جهانی تولیدکنندگان انرژی بادی

ایران در سال ۱۹۹۴ یعنی درست ۲۱ سال پیش با نصب توربین‌های (2X550 KW) به کلوپ جهانی تولیدکنندگان انرژی بادی پیوست. بر اساس تحقیقاتی که تاکنون در این زمینه در کشور انجام شده، ظرفیت فنی و عملی ایران برای استفاده از انرژی بادی بیشتر از ۱۴۰ هزار مگاوات تخمین زده شده که از این میزان ۲۰ هزار مگاوات را می‌توان بصورت کاملاً اقتصادی تولید کرد. ظرفیت‌های موجود در کشور نشان می‌دهد که تغییر مسیر و استفاده از انرژی بادی در ایران در اصل یک وظیفه‌ی استراتژیک است. از جمله دستاوردهای ایران در این عرصه می‌توان به ساخت نیروگاه بادی منجیل با ظرفیت ۱۰۰ مگاوات، ساخت نیروگاه بادی بینالود با ظرفیت ۲۸.۴ مگاوات، استقرار توربین‌های بادی (15X 660 KW) در مناطق بادخیز کشور از جمله در اصفهان، اردبیل، ماهشهر، استان فارس، زابل و توربین‌های (1980 KW) در تبریز و دو توربین دیگر در منطقه‌ی خواف، افزایش ظرفیت تولید توربین‌های (660 KW- S47) از مرز ۲۰٪ به ۸۰٪ در طی دو سال گذشته و در مقیاس خانگی و بسیاری موارد ریز و درشت دیگر اشاره کرد.

ظرفیت فنی و عملی ایران برای استفاده از انرژی بادی بیشتر از ۱۴۰ هزار مگاوات تخمین زده شده که از این میزان ۲۰ هزار مگاوات را می‌توان بصورت کاملاً اقتصادی تولید کرد.

سایر ظرفیت‌های قابل‌تامل در ایران

سلول‌های سوختی و هیدروژنی، انرژی زمین‌گرمایی یا ژئوترمال و انرژی حاصل از زیست توده یا بیومس جزء سایر اشکال انرژی‌های پاک هستند که در ایران نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند. لازم به یادآوری است که کلیه اشکال مذکور انرژی‌های پاک که بدان‌ها اشاره شد، انجام مطالعات و تحقیقات فراوانی را طلب می‌کنند و این مطالعات پیش‌زمینه‌ی استفاده از انرژی‌های پاک هستند. یکی از مشکلات کنونی سازگار کردن این منابع انرژی با سیستم فعلی مصرف انرژی است و به همین منظور است که چندین سال است نه‌تنها در ایران بلکه در سطح جهان مطالعات گوناگونی در راستای بررسی و حل این معضل انجام شده و کماکان هم ادامه دارد. سازمان انرژی‌های نو ایران (سانا) به عنوان متولی انرژی‌های نو در کشور تا امروز فعالیت‌های وسیعی را در راستای ترویج، توسعه و اشاعه‌ی فرهنگ انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران آغاز کرده اما این مسیر تازه آغاز شده و امید است که ظرفیت‌های کشور و بالاخص تعهدات بین‌المللی زیست‌محیطی، ما را هرچه بیشتر به سمت استفاده از انرژی‌های پاک سوق دهد.

پاره‌ای کلیات از وضعیت مصرف انرژی در جهان

۱- ما چه نوع انرژی‌هایی را مصرف می‌کنیم؟

قریب ۹۹ درصد از انرژی که صرف گرمایش زمین و ضمناً تامین حرارت منازل مسکونی و محیط های کار می‌شود، به طور مستقیم از خورشید تامین می‌شود. آن یک درصد باقیمانده همان انرژی تجاری (Commercial Energy)  است که ما انسانها تولید می‌کنیم و در بازار به فروش می‌رسانیم تا مکمل انرژی خورشید باشد. اگر روزی خورشید از معادله گرمایش کره زمین حذف شود، دمای زمین به طور میانگین منفی ۲۴۰ درجه سلسیوس خواهد شد و در این شرایط طبیعتاً دیگر حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم، وجود نخواهد داشت.

در عین حال انرژی خورشید به طور مستقیم چندین شکل از انرژی‌های تجدیدپذیر از جمله باد، آب و بیومس را هم تولید می‌کند. بیومس همان انرژی نور خورشید است که به انرژی شیمیایی تبدیل می‌شود و در ترکیبات ارگانیک از جمله در درختان و سایر گیاهان ذخیره می‌شود.

۲- تفاوت کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه چیست؟

جالب است بدانید که مرز تفاوت میان کشورهای توسعه یافته و کشورهای درحال توسعه را هم همین انرژی تعیین می‌کند یعنی در حقیقت اصل تفاوت در نوع منابع انرژی و متوسط سرانه مصرف انرژی است. بخش عمده انرژی کشورهای در حال توسعه از طریق منابعی مانند بیومس تامین می‌شود. مهمترین مثال آن سوخت چوبی یا همان هیزم است که تقریباً نیمی از مردم جهان از آن برای گرمایش و پخت و پز استفاده می‌کنند. مصرف حدود ۷ الی ۸ میلیون مترمکعب سوخت هیزمی و بوته‌ای در ایران  کماکان یکی از موارد تامل‌برانگیز است. تخریب گسترده زیستگاه‌های جنگلی و مرتعی که حاصل این برداشت ناعادلانه از عرصه‌های طبیعی است را می‌توان به راحتی از طریق تاکید بیشتر بر انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر به حداقل رساند.

 اما رویکرد کشورهای توسعه‌یافته از این منظر در حال تغییر است. کشورهای در حال توسعه هنوز مهم‌ترین مصرف‌کنندگان سوخت‌های فسیلی جهان هستند اما نیم نگاه آن‌ها به انرژی‌های تجدیدپذیر در عمل خیلی جدی‌تر از کشورهای در حال توسعه است. ایالات متحده‌ی آمریکا بزرگترین مصرف‌کننده انرژی و آب در کل جهان است. جمعیت این کشور تنها ۴.۶ درصد کل جمعیت دنیاست اما بیش از ۲۵ درصد انرژی تجاری جهانی را مصرف می‌کند و از این میزان ۹۳ درصد منابع غیرقابل تجدید است. (۸۵ درصد سوخت‌های فسیلی و ۸ درصد انرژی هسته‌ای) در حالیکه در مقابل کشوری مانند هند با ۱۶.۶ درصد جمعیت دنیا تنها ۳ درصد از انرژی تجاری جهانی را مصرف می‌کند.

منابع انرژی تجاری مهم که از پوسته زمین استحصال می‌شوند، به ترتیب عبارتند از انرژی زمین‌گرمایی(Geothermal)، ذغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی. سنگ معدن اورانیوم نیز از پوسته زمین استخراج و سپس فرآوری می‌شود تا غلظت اورانیوم ۲۳۵ آن افزایش پیدا کند. این محصول که در رآکتورهای هسته‌ای و بعنوان سوخت مصرف می‌شود، یکی از مهمترین منابع تولید انرژی برق در جهان است.

مطالعات حاکی از آن است که احتمالاً ظرف چند دهه‌ی آتی یک‌چهارم جمعیت جهان در کشورهای پیشرفته با مشکل کمبود نفت مواجه خواهند شد، در حالیکه نیمی از جمعیت جهان در کشورهای در حال توسعه پیش‌تر از آن با کمبود جدی سوخت چوبی یا هیزم روبرو شده‌اند.

ضرورت تغییر نگرش

دو دلیل مهم ایجاب می‌کند که نه‌تنها ما بلکه کل جهان شیوه‌ی مصرف انرژی خودش را تغییر دهد: مورد اول وابستگی انکارناپذیر ما به سوخت‌های فسیلی تجدیدناپذیر است. سوخت‌های فسیلی مهم‌ترین عامل آلودگی آب و هوا، تخریب زمین و البته گرمایش جهانی هستند که بصورت مفصل در بخش‌های مربوط به کنفرانس پاریس بدان‌ها پرداخته شد. علت دوم این امر را باید در محدودیت جدی منابع تجدیدناپذیر جستجو کرد.

نفت قابل استخراج از نظر اقتصادی بعنوان مهم‌ترین منبع انرژی کشورهای توسعه یافته احتمالاً ظرف ۴۰ الی ۸۰ سال آینده به طور کامل مصرف خواهد شد و لذا راهکاری غیر از انرژی‌های پاک نیست که بتوان برای تامین نیاز گرمایشی بدان اتکاء کرد.

دانشمندان می‌گویند که ما دست کم ۵۰ سال وقت داریم تا بر روی یک منبع انرژی عظیم جایگزین سرمایه‌گذاری و آن را به مرحله‌ی عمل برسانیم چرا که این سیستم یعنی استفاده از سوخت‌های غیرقابل تجدید تا ابد دوام نخواهد داشت.

یک موضع‌گیری تعمق‌برانگیز

اقتصاددان ارشد شرکت نفت و گاز بی‌پی(BP) «اسپنسر دیل» (Spencer Dale) در آخرین واکنش رسانه‌ای خود در روزنامه‌ی گاردین به نکته‌ی قابل تعمقی اشاره کرده است: «نگرانی‌ها درباره تغییرات اقلیمی و انتشار گازهای گلخانه‌ای بالاخص کربن احتمالاً باعث خواهد شد که استخراج باقیمانده‌ی منابع نفتی جهان در آینده‌ی نزدیک با مشکل جدی مواجه شود. ذخایر موجود سوخت‌های فسیلی اعم از نفت، گاز و ذغال‌سنگ اگر به طور کامل استخراج شوند، قریب ۲.۸ تریلیون تن دی‌اکسیدکربن تولید خواهند کرد و این در حالی است که ۱ تریلیون تن دی‌اکسیدکربن دمای جو زمین را بیشتر از ۲ درجه‌ی سلسیوس افزایش خواهد داد.» لابد به خاطر دارید که شعار کنفرانس اخیر پاریس نیز جلوگیری از همین ۲ درجه سلسیوس افزایش دما عنوان شد یعنی دقیقاً همین‌جاست که می‌توان گفت پاشنه‌ی آشیل کنفرانس پاریس خود را نشان می‌دهد. اسپنسر دیل در ادامه سخنان خود می‌افزاید: «قیمت پایین نفت در بیش از یک سال گذشته عملاً باعث این شد که بسیاری از سرمایه‌گذاری‌ها معلق بمانند از طرف دیگر دلیل محکمی هم وجود ندارد که برمبنای آن بتوان قیمت نسبی را در آینده افزایش داد لذا حرکت به سمت یک اقتصاد نوین ضروری به نظر می‌رسد.»

دکل های سه بعدی انرژی خورشیدی

دکل های خورشیدی سه بعدی 20 برابر انرژی بیشتری تولید می کنند

دیجیتال > گجت - 

به تازگی شرکت های سازنده صفحات خورشیدی از ساختارهای سه بعدی برای ذخیره انرژی استفاده می کنند و تحقیقات دانشگاه MIT نشان می دهند که این روش منجر شده است که انرژی ذخیره شده 20 برابر انرژی ذخیره شده توسط صفحات خورشیدی مرسوم باشد.

به تازگی شرکت های سازنده صفحات خورشیدی از ساختارهای سه بعدی برای ذخیره انرژی استفاده می کنند و تحقیقات دانشگاه MIT نشان می دهند که این روش منجر شده است که انرژی ذخیره شده 20 برابر انرژی ذخیره شده توسط صفحات خورشیدی مرسوم باشد. حالت سه بعدی منجر می شود که انرژی بیشتری با برج خورشیدی در تماس باشد و در نتیجه اشعه های ناشی از خورشید از بین نمی روند.

صفحات خورشیدی که هم اکنون به کار برده می شوند زمانی از کارایی بیشتری برخوردارند که خورشید به طور مستقیم در اوج آسمان قرار گیرد و با متمایل شدن خورشید کارایی آنها نیز کاهش می یابد. بنابراین عملکرد فوق العاده آنها به ساعت خاصی از روز محدود می باشد. سلول های خورشیدی جدید که به صورت سه بعدی طراحی شده اند از تمام زوایا نور خورشید را دریافت می کنند و این امر منجر شده است تا در تمام اوقات این صفحات از انرژی خورشید بهره مند شوند. در نتیجه انرژی ذخیره شده در آنها به مراتب بیشتر از سایر صفحات خورشیدی می باشد.

بعد از بررسی حالت های مختلف برای طراحی این سلول ها، ساختار سه بعدی طی الگوریتم خاصی طراحی گردید و به منظور بررسی بر روی سقف آزمایشگاه دانشگاه MIT قرار داده شد. نتایج حاکی از این بودند که قدرت تولید 20 برابر بیشتر از صفحات خورشیدی موجود در همان مکان بود.

ویژگی منحصر به فرد این مدل تامین انرژی یکنواخت در تمام طول روز می باشد. یکی از مشکلات اصلی صفحات خورشیدی این است که فقط در ساعات خاصی می توانند تمام نیاز انرژی را تامین کنند اما نمونه های جدید در تمام طول روز انرژی یکسانی تامین می کنند زیرا همواره از تمام جهات در معرض نور خورشید هستند.

محققان بر این باور هستند که تامین یکنواخت انرژی می تواند یکی از بزرگترین مشکلات انرژی خورشیدی را برطرف کند زیرا تمام کاربران این نوع از انرژی همواره نگران قطعی آن هستند. اما با استفاده صفحات سه بعدی می توان در تمام مواقع از انرژی خورشید استفاده کرد.

محققین بر این باور هستند که این سیستم را می توان برای پارکینگ ها استفاده کرد تا علاوه بر تامین روشنایی پارکینگ از آن برای شارژ خودروهای الکتریکی بهره مند شد. به گفته جفری گراسمن، مدیر ارشد موسسه مهندسی MIT، این روش می تواند مشکلات موجود در زمینه تامین نیروی مورد نیاز کارخانجات را نیز برطرف کند. گراسمن همچنین خاطر نشان کرد که کاهش هزینه سلول های خورشیدی در سال های اخیر به حدی بوده است که قیمت آنها ارزان تر از ساختارهای دیگر گردیده است و اکنون به نظر می رسد بهترین زمان برای استفاده از نوع دیگری از آنها برای بهبود شرایط زندگی می باشد.

گراسمن اعلام کرد که ده سال پیش استفاده از این نوع انرژی به هیچ وجه مقرون به صرفه نبود زیرا سلول های خورشیدی قیمت بسیار بالایی داشتند اما در حال حاضر قیمت آنها همواره در حال کاهش می باشد و اکنون می توان انرژی خورشیدی را جایگزین روش های مرسوم تولید انرژی محسوب نمود.

این گروه تحقیقاتی در حال حاضر تاثیر سایه چند سلول خورشیدی بر روی یکدیگر را مورد بررسی قرار داده است و بررسی ها نشان می دهند ساختار سه بعدی و حرکت خورشید در طول روز منجر می شود که سایه تاثیر چندانی بر روی انرژی تولیدی نداشته باشد. این گروه تحقیقاتی اعلام کرده است که این سلول ها در صورتی که در بالای ساختمان نصب شوند از بازده بالایی برخوردار می شوند و از آنجایی که سایه تاثیری بر روی آنها ندارد می توان مزارع دکل های خورشیدی ایجاد نمود. نتایج تحقیقات گروه دانشگاه MIT در مجله علوم زیست محیطی و انرژی منتشر شده اند.

پیش بسوی انرژیهای پاک

.

مشاور عالی انجمن بهینه‌سازی مصرف انرژی ایران از شناسایی 45 سایت انرژی بادی در کشور خبر داد و استان اردبیل را یکی از این سایت‌ها معرفی کرد.

به گزارش خبرنگار خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا) منطقه اردبیل، حمیدرضا خلعتبری در سمینار یک روزه انرژی‌های نو، اقتصاد و کارآفرینی در اردبیل با اشاره به چالش‌های انرژی در ایران و انرژی‌های تجدیدپذیر، گفت: میزان بالای انتشار گاز دی‌اکسیدکربن و آلودگی هوا، مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی، عدم مدیریت کارآمد مصرف انرژی، زیرساخت‌های قدیمی و بی‌بهره از تکنولوژی‌های جدید و بحران آب و نیاز مبرم به روش‌های شیرین کردن آب از چالش‌های محیط‌ زیست و انرژی هستند.

خلعتبری با بیان اینکه بر اساس مطالعات تا سال 2030 ایران وارد نقطه قرمز بحران آب می‌‎شود، افزود: در این حالت نیاز مبرم به شیرین‌کننده‌های آب در کشور وجود دارد.

مشاور عالی انجمن بهینه‌سازی مصرف انرژی ایران با بیان اینکه سال گذشته 611 میلیون متریک تن دی‌اکسیدکربن در کشور تولید شده است و با اشاره به منابع منتشر کننده دی‌اکسیدکربن در ایران در سال 2013، تصریح کرد: 33 درصد نیروگاه‌های برق، 25 درصد خانگی، 23 درصد حمل‌و‌نقل، 17 درصد صنعت و 2 درصد نیز بخش کشاورزی منابع منتشر کننده دی‌اکسیدکربن در ایران بوده‌اند.

وی با بیان اینکه هزینه اجتماعی دی‌اکسیدکربن در ایران بطور تقریبی 12 دلار به ازای هر تن است، خاطرنشان کرد: هزینه اجتماعی انتشار دی‌اکسیدکربن در ایران هفت میلیارد و 300 میلیون دلار است و دو میلیارد و 419 میلیون دلار آن هزینه بخش نیروگاهی است.

خلعتبری گفت: سهم منابع تولید برق در ایران شامل 69 درصد گاز طبیعی، 25 درصد دیزل و مازوت، 5 درصد برق‌ آبی و فقط یک درصد انرژی تجدیدپذیر است.

مشاور عالی انجمن بهینه‌سازی مصرف انرژی ایران با اشاره به میزان مصرف انرژی در ایران در سال 2012، افزود: 29 درصد مصرف انرژی در بخش صنعت، 25 درصد در بخش خانگی، 13 درصد در بخش کشاورزی و حمل‌ونقل، 12 درصد در بخش تجاری و عمومی، 4 درصد مصارف داخلی نیروگاه‌ها، 2 درصد سایر مصارف و 15 درصد تلفات است.

وی با اشاره به پتانسیل انرژی‌‎های تجدیدپذیر در ایران، تصریح کرد: انرژی باد که بیش از 45 سایت با پتانسیل بالا در کشور شناسایی شده است و استان اردبیل یکی از آنها است و انرژی خورشیدی که 90 درصد کشور آفتاب کافی دارند از پتانسیل‌های مطلوب در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر هستند.

خلعتبری با بیان اینکه هزینه نگهداری از پنل‌های خورشیدی بسیار پایین است، خاطرنشان کرد: پتانسیل موجود در کشور به حدی است که می‌توان در مدت سه سال کل نیاز کشور را از سولار تامین و تمام نیروگاه‌ها را از مدار خارج کرد.