پيام نفت -رسانه خبري تحليلي نفت، گاز و انرژي : خيز بلند آسيا براي انرژي خورشيدي و ظرفيت هاي ايران
یکشنبه، 10 مرداد 1400 - 09:45 کد خبر:47330
پيام نفت:

 

چين، ژاپن و هند براي 'روشنايي خانگي'، 'مصرف روستايي' و 'كاربرد كشاورزي' با انرژي خورشيدي، طرح هايي به ارزش ميلياردها دلار در دست اجرا دارند و اين در حالي است كه ظرفيت تابش خورشيد در ايران، از اكثر كشورهاي آسيايي بيشتر است.
 رسانه هاي جهان، روز گذشته خبر دادند كه چين ظرفيت توليد انرژي خورشيدي در اين كشور را طي سال 2014 حدود 60 درصد افزايش داده و به 28 گيگاوات رسانده است.


بدين ترتيب، چيني ها در يك سال، بيش از 10 گيگاوات به ظرفيت شبكه انرژي خورشيدي كشور خود افزوده اند و اين در حالي است كه دولت پكن قصد دارد در سال 2015 نيز 15 گيگاوات ديگر به توان توليد انرژي خورشيدي در چين اضافه كند.

دي ماه امسال نيز هند طرح پيشين خود براي 19 ميليارد دلار سرمايه گذاري و افزايش ظرفيت توليد انرژي خورشيدي به 20 گيگاوات تا سال 2020 را اصلاح كرد تا در طرح جديد، 100 ميليارد دلار سرمايه گذاري براي دستيابي به ظرفيت توليد 100 گيگاوات برق تا سال 2022 پيش بيني شود.

اما رقابت براي توسعه انرژي خورشيدي در آسيا، تنها به هند و چين محدود نمي شود. دولت ژاپن نيز برنامه اي 700 ميليارد دلاري در دست دارد و اميدوار است تا سال 2035 ميلادي، تا 35 درصد از كل منابع انرژي اين كشور از خورشيد تامين شود.

اما انرژي خورشيدي، اصولا چيست و چگونه مي توان نور خورشيد را به برق تبديل كرد؟ چرا كشورهاي قدرتمند جهان، مي كوشند زيرساخت هاي انرژي خورشيدي را در كشورهايشان توسعه دهند؟ و بالاخره، ظرفيت هاي ايران براي گسترش اين انرژي در كشور تا چه حد است؟ اينها پرسش هايي كه است در مقاله حاضر بدان پاسخ داده خواهد شد.

** انرژي خورشيدي چيست؟


دانشمندان به طور سنتي، سه روش را براي بهره گيري از انرژي خورشيدي به كار برده اند:

الف – 'روش بشقاب هاي تخت' كه در آن، سطح شفاف بشقاب ها، نور را به فلزي 'سياه رنگ' منتقل مي كند و نور خورشيد اين فلز را تا 80 درجه داغ مي كند و از اين گرما براي سامانه گرمايش آب يا گرمايش خانه استفاده مي شود.

ب – 'روش گيرنده هاي كانوني' كه در آن، شمار زيادي آينه، نور خورشيد را روي يك نقطه در كانون، متمركز مي كند و حرارتي بين چندصد تا چند هزار درجه سانتيگراد به وجود مي آورد. از اين گرماي زياد براي توليد برق استفاده مي شود. روش گيرنده هاي كانوني به ويژه براي مناطق بياباني و داراي فضاي زياد، مناسب است. تصويري از يك نيروگاه برق كه به همين روش كار مي كند را مي توانيد در گالري تصاوير ( بالا ي گزارش سمت چپ ) مشاهده كنيد.

پ – 'روش سلول هاي خورشيدي' كه در آن، مواد نيمه رسانا در معرض تابش فوتون هاي خورشيدي، برق توليد مي كنند.

روش سلول هاي خورشيدي، در آغاز بسيار پرهزينه بود و از آن تنها در موارد ضروري، مانند تامين برق ماهواره ها استفاده مي شد. اما با گسترش فناوري و استفاده از نيمه رساناهاي مختلف، اكنون توليد برق به اين روش هم مقرون به صرفه است و هم بازده سلول هاي خورشيدي به طرز چشمگيري افزايش يافته است.

سلول هايي كه با 'آرسنيد گاليوم' ساخته مي شوند بين 26 تا 30 درصد بازدهي دارند. بازدهي سلول هاي ساخته شده از 'مونو كريستالين سيليكون' هم 25 درصد است. هرچند انواع ديگري از نيمه رساناها با بازدهي حدود 20 درصد يا كمتر نيز براي ساخت سلول هاي خورشيدي به كار مي رود.

روش سلول هاي خورشيدي، امروز محبوب ترين شيوه براي توليد برق خورشيدي است و كشورها بيشترين سرمايه را براي توسعه آن، اختصاص مي دهند.

** اهميت انرژي خورشيدي

انرژي خورشيدي از دو نظر مورد توجه كشورها قرار گرفته است. نخست آنكه خورشيد، منبع رايگان انرژي است و اگر زيرساخت هاي اين فناوري فراهم باشد، استفاده از برق خورشيدي بسيار بصرفه خواهد بود و نوسان بازار يا عوامل سياسي و بين المللي در تامين آن دخالتي نخواهد داشت. دوم آنكه برق توليد شده از نور خورشيد، يكي از پاكترين انواع انرژي ها شمرده مي شود و برق نيروگاه هاي گازي از اين نظر، به هيچ وجه، قابل مقايسه با نيروگاه هاي خورشيدي نيست.

هند با سه هدف 'روشنايي خانگي'، 'مصرف روستايي' و 'كاربرد كشاورزي' انرژي خورشيدي را گسترش مي دهد. بر اساس طرح دهلي نو، تا سال 2022، بايد 20 ميليون لامپ در اين كشور با انرژي خورشيدي روشن شود. وزارت انرژي هاي نو و تجديدپذير نيز براي نصب صفحه هاي خورشيدي با كاربري خانگي، بين 30 تا 40 درصد يارانه مي پردازد. از سوي ديگر، بسياري از روستاهاي هند هنوز برق كشي نشده اند و با زيرساخت هاي كنوني در شبكه برق هند، اصولا امكان برق كشي به 18 هزار روستا وجود ندارد. دولت به ويژه علاقمند است كه اين روستاها را به انرژي خورشيدي مجهز كند. در بخش كشاورزي هم دولت كاربرد سلول هاي خورشيدي براي برق رساني به پمپ هاي آب را تشويق مي كند. همين امروز، هزاران پمپ آب در صنايع كشاورزي هند با انرژي خورشيدي كار مي كنند.

افزون بر اين، استفاده از 'روش بشقاب هاي تخت' در ايالت بنگلور بسيار محبوب است و گرمايشي كه از راه بشقاب هاي سقف خانه ها در اين ايالت ايجاد مي شود، با مصرف 200 مگاوات برق برابري مي كند.

دولت ژاپن نيز با دو هدف 'كاربرد كشاورزي' و 'مصرف خانگي' انرژي خورشيدي را تشويق مي كند. شهرك هوشمندي كه با مديريت شركت پاناسونيك ساخته شده و به نام 'شهر هوشمند فوجيساوا' مشهور است، نمونه اي آرماني از شهري است كه در آن، نه تنها خانه ها برق خود را از انرژي خورشيدي به دست مي آورند، بلكه خودروها و موتور سيكلت هاي برقي نيز به شهروندان كرايه داده مي شود.

انرژي خورشيدي تقريبا 90 درصد از كل منابع انرژي هاي نو در ژاپن را تشكيل مي دهد و از اين نظر، ژاپني ها در ميان كشورهاي صنعتي جايگاهي ويژه دارند. 'هوكايدو' كه در نقشه ژاپن، همان سرِ اسبِ دريايي است، به دليل جمعيت كم و فضاي مناسب طبيعي، يكي از كانون هاي تاسيس نيروگاه هاي خورشيدي در ژاپن است. جالب اينجاست كه هوكايدو، خود حدود 3 درصد از كل برق ژاپن را مصرف مي كند؛ بنابراين برق توليد شده در اين منطقه را بايد به مناطق ديگر ژاپن منتقل كرد. قرار است تا اسفندماه امسال، يك باتري 60 مگاواتي در هوكايدو ساخته شود كه بزرگترين باتري جهان خواهد بود. كار اين باتري، ايجاد توازن در انتقال برق از هوكايدو به شبكه سراسري برق است.

ژاپن يكي از كشورهاي پيشرو در صنعت ساخت سلول هاي خورشيدي به حساب مي آيد و اصولا نخستين صفحه هاي برق خورشيدي را نيز شركت ژاپنيِ شارپ در سال 1963 به بازار عرضه كرد. ژاپني ها تا پايان سال 2007 بزرگترين توليدكننده صفحه هاي خورشيدي در جهان بودند. پس از آن، چين اين عنوان را از آنِ خود كرد. اما شايد به زودي و با اجراي طرح هاي بلندپروازانه، بار ديگر ژاپن عنوان گذشته اش را به دست آورند.

ابعاد برنامه توكيو براي اختصاص 35 درصد از انرژي كشور به منابع خورشيدي، زماني روشن مي شود كه بدانيم حدود 50 رآكتور اتمي ژاپن، اگر همزمان كار كنند، 30 درصد از برق اين كشور را مي توانند تامين كنند.

اما چيني ها علاوه بر دلايلي كه در مورد هند و ژاپن صدق مي كند، به يك دليل ديگر نيز توسعه انرژي خورشيدي را دنبال مي كنند و آن، تلاش براي مبارزه با مشكل آلودگي هوا در كلانشهرهاي چين است.

** ظرفيت هاي ايران


درباره ظرفيت هاي ايران در توسعه انرژي خورشيدي، بايد به دو نكته توجه كرد:

1 – نخست اينكه اگر ژاپن، چين و آلمان مي توانند روي انرژي خورشيدي حساب كنند، ايران شايسته است حتي بيش از اين كشورها به صنعت برق خورشيدي بپردازد. ساده ترين دليل را مي توانيد در دو نقشه 'تابش جهاني سالانه' و 'تابش مستقيم سالانه' كه در گالري تصاوير (بالاي گزارش، دست چپ) موجود است، ببينيد. در اين دو نقشه، رنگ بنفش و سپس سرخ، نشانه كمترين تابش و رنگ زرد، نشانه بيشترين تابشِ خورشيدي است. همچنين نقشه ها نشان مي دهند كه در ايران، حدود 2 هزار كيلووات بر مترمربع تابش سالانه داريم كه از ميانگين جهاني بالاتر است.

بر اساس برآورد سازمان انرژي هاي نوي ايران، وابسته به وزارت نيرو، اگر صفحه هاي خورشيدي را در زميني به مساحت 100 كيلومتر در 100 كيلومتر بچينيم، برق حاصل از آن، با كل برق مصرفي ايران در سال 1389 برابر خواهد بود. البته كه تاسيس نيروگاهي به مساحت صد كيلومتر در صدكيلومتر بسيار رويايي است، اما تاسيس يكصد نيروگاهِ يك كيلومتري چندان دور از ذهن نيست!

با توجه به ظرفيت هاي كويري ايران، برخي كارشناسان حتي از توان كشور براي صادرات برق به منطقه سخن گفته اند.

2- ايران براي توليد برق خورشيدي، برخلاف كشورهاي بزرگ آسيايي، نيازي به هزينه هاي نجومي ندارد. اگر ژاپن براي توسعه زيرساخت هاي خورشيدي اش 700 ميليارد دلار هزينه مي كند، دليلش اين است كه اين كشور، حدود 850 ميليارد كيلووات ساعت مصرف برق دارد. مصرف برق در ايران، حدود 200 ميليارد كيلووات ساعت است. افزون بر اين، تعداد روزهاي آفتابي در ايران، بسيار بيشتر از ژاپن است. در بيشتر مناطق ايران، سالانه حدود 300 روز آفتابي داريم كه اين، نياز به گسترش كمّي نيروگاه هاي خورشيدي را كمتر مي كند.

خبرگزاري آسوشيتدپرس در تيرماه 1393، از بودجه 60 ميليون دلاري دولت براي توسعه انرژي خورشيدي در ايران طي سال جاري خبر داد.

با اين حال، به نظر مي رسد فعلا برنامه انرژي خورشيدي روي توسعه در روستاهاي دورافتاده اي متمركز است كه امكان گسترش شبكه برق را ندارند. طرح هايي مانند دعوت شهروندان در كلانشهرها براي خريد اقساطي تجهيزات خورشيدي نيز بيش از آنكه يك طرح اجرايي و قابل برنامه ريزي باشد، برنامه اي است كه سرنوشت آن به تصميم انفرادي شهروندان گره خورده است.


آنچنان كه آمار وزارت نيرو نشان مي دهد، فعلا بزرگترين نيروگاه خورشيدي ايران با ظرفيت 97 كيلووات در منطقه 'سركوير سمنان' و دومين نيروگاه بزرگ خورشيدي با 30 كيلووات ظرفيت در شهرستان طالقان نصب شده است. با نگاهي به آمار كشورهاي ژاپن، چين و هند، در مي يابيم كه اين كشورها سالهاست كه تعريفشان از نيروگاه خورشيدي، مجموعه اي است كه دستكم ده ها مگاوات برق توليد كند و نيروگاه هاي چند كيلوواتي در اين كشورها، تنها در مراكز توليد خصوصيِ برق يا در پارك هاي فناوري ديده مي شوند.

سرمايه گذاري در صنعت برقِ خورشيدي، سرمايه گذاري براي استقلالِ انرژي است و كشورهايي كه بتوانند زيرساخت هاي انرژي خورشيدي و شبكه برق خود را سريع تر گسترش دهند، در رقابت براي توليد برق و توسعه اقتصادي، يك گام جلوتر از رقيبانشان خواهند بود.