انرژی خورشیدی
امروزه، بحران های سیاسی، اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت دوام ذخایر فسیلی، نگرانی های زیست محیطی، ازدحام جمعیت، رشد اقتصادی و ضریب مصرف، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام، فکر اندیشمندان را در یافتن راهکاهای مناسب در حل مناسب معضلات انرژی در جهان، به خصوص بحران های زیست محیطی، به خود مشغول داشته است. صاحبان منابع فسیلی بایستی واقع نگرانه بدانند که برداشت امروز از ذخایر فسیلی، مستلزم بهره وری کمتر فردا و نهایتاً، تهی شدن منابع در مدت زمانی کمتر خواهد بود .در این میان استفاده از انرژی های تجدید پذیر یعنی استفاده از منابع انرژی که در مقایسه با طول عمر انسانها به صورت مداوم در حال جایگیزینی هستند مانند انرژی خورشید، انرژی باد، انرژی امواج دریا، انرژی توده های زیستی و ... از بهترین راهکار های پیش روی بشر به شمار می رود.
دسترسی کشورهای درحال توسعه به انواع منابع انرژی های تجدید پذیر، برای توسعه اقتصادی آنها اهمیت اساسی دارد و پژوهش های جدید نشان داده که بین سطح توسعه یک کشور و میزان مصرف انرژی آن، رابطه مستقیمی برقرار است. با توجه به ذخایر محدود انرژی فسیلی و افزایش سطح مصرف انرژی در جهان فعلی، دیگر نمی توان به منابع موجود انرژی متکی بود و لذا کشور های پیشرفته دنیا به دنبال یافتن منابع جایگزین برای تولید انرژی الکتریکی هستند. شکل 1 نحوه افزایش ظرفیت تولید انرژی الکتریکی در سال 2013 میلادی با استفاده از تکنولوژی های مختلف در اتحادیه اروپا را نمایش می دهد.
شکل1- توسعه ظرفیت تولید انرژی الکتریکی در اتحادیه اروپا سال 2013 میلادی
میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در کمربند خورشیدی زمین بیشترین مقدار را داراست. ایران به دلیل قرار گرفتن در کمربند تابشی خورشید از پتانسیل بالایی در زمینه بهره‌برداری از این موهبت خدادادی برخوردار است. به طوری که در ۹۰% خاک کشورمان بیش از ۳۰۰ روز آفتابی مؤثر وجود دارد. در شکل 2 تابش متوسط سالیانه خورشید بر نقاط مختلف کره زمین نشان داده شده است. میزان تابش خورشید در نقاط مختلف ایران بین ۱۸۰۰ تا ۲5۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده می شود که البته بالاتر از میزان متوسط جهانی است. این پتانسیل مطلوب انرژی خورشید در بسیاری از نقاط کشور، زمینه مناسبی برای استفاده از تجهیزات خورشیدی فراهم نموده است.
اگر چه ماهیت تصادفی تولید انرژی خورشیدی و هزینه های سرمایه گذاری بسیار سنگین نیروگاههای فتوولتایک مانعی بر سر افزایش نفوذ آنها در شبکه قدرت است، اکثر کشور های پیشرفته و در حال توسع دنیا به استفاده از این انرژی گرایش دارند. طبق گزارش EPIA با افزایش 35 درصدی ظرفیت نصب شده جهانی سیستم های انرژی خورشیدی در سال 2013 مجموع ظرفیت نصب شده این انرژی به بیش از 136 گیگاوات رسیده است.
شکل2- پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی در ایران و جهان
آلمان، چین و ایتالیا با مجموع ظرفیت نصب شده به ترتیب 35.7 و 18.6و 17.9 گیگاوات فعال ترین کشور ها در زمینه انرژی خورشیدی در سال های اخیر بوده اند. همچنین کشور های چین، ژاپن و ایالات متحده امریکا با ظرفیت های نصب شده 11.3، 6.9 و 4.8 گیگاوات در سال 2013 از بزرگترین بازارهای انرژی خورشیدی در سال های آینده به شمار می روند.
موسسه EPIA پیش بینی می کند با تدام توسعه فناوری سلول های خورشیدی و رشد استفاده از این فناوری در سال های آینده تا سال 2018 میلادی ظرفیت نصب شده سیستم های فتوولتاییک به محدوه 321 تا 430 گیگاوات برسد.هم چنین آژانس بین المللی انرژی در تازه ترین گزارش خود پیش بینی کرده تا سال 2050 میلادی 16 درصد از انرژی جهانی از طریق فناوری های خورشیدی تامین گردد.
شکل3- رشد ظرفیت نصب شده سیستم های فتوولتاییک بین سال های 2008 تا 2013 میلادی
شکل4- پیش بینی رشد ظرفیت نصب شده سیستم های فتوولتاییک در سالهای آینده
در ایران بیش از 90 درصد انرژی مصرفی کشور توسط نیروگاههای سوخت فسیلی تامین می گردد. این نیروگاهها تقریبا به ازای هرمگاوات ساعت تولید انرژی با سوخت گازوئیل 21.3 کیلوگرم انواع اکسید ها ،کربن و مونو اکسید کربن و 685 کیلوگرم CO2 تولید می کنند. در صورت استفاده از سوخت گاز طبیعی این ارقام به 6.7 و 477 کیلوگرم کاهش می یابند. با توجه به افزایش آلودگی هوا و محیط زیست در شهرهای بزرگ کشور سرمایه گذاری در جهت گسترش استفاده از انرژی های تجدید پذیر یکی از ضرورت های ملی به شمار می رود.
برنامه ایران افزایش ظرفیت نیروگاه های انرژی تجدید پذیر با ظرفیت ۱۰۰ یا ۲۰۰ مگاوات حاضر به ۵۰۰۰ مگاوات ، در طول برنامه ۵ ساله است. طی دو سال گذشته قوانین حمایتی خوبی در زمینه انرژی خورشیدی و فتوولتاییک تصویب شده است. هم چنین در سال گذشته دولت مکلف شد بالغ بر شصت میلیون دلار به گسترش برنامه های استفاده از سلول های فوتوولتاییک برای بهره گیری از انرژی خورشید اختصاص دهد. با توجه به سیاست های تشویقی دولت استفاده از سیستم های تجدید پذیر متصل و منفصل از شبکه افزایش چشمگیری داشته است اگر چه با استانداردهای کشورهای پیشرفته دنیا تفاوت چشمگیری دارد.
از مهمترین تاسیسات انرژی خورشیدی در ایران می توان به نیروگاههای فتوولتاییک 514 کیلوواتی ملارد در استان البرز، نیروگاه 50 کیلوواتی تبریز و نیروگاه 40 کیلوواتی طالقان اشاره نمود. وزارت نیرو هم اکنون در حال ساخت نیروگاههای بزرگ خورشیدی در زاهدان و کرمان با مشارکت بخش خصوصی است.
