سلول‌های خورشیدی، آینده‌سازان انرژی

باوجود چالش‌ها و مقاومت‌هایی که به شکل‌های مختلف دربرابر توسعه جهانی استفاده این منبع انرژی وجود دارد، آیا توسعه فناوری و بهره‌برداری از انرژی خورشیدی به نقطه اوج خود رسیده است؟ 

نتایج برخی تحقیقات جدید ادعا می‌کند احتمالا جهان در نزدیکی نقطه اوج بهره‌برداری کارآمد از انرژی خورشیدی است و در نتیجه آن انرژی خورشیدی تا سال ۲۰۵۰ به اصلی‌ترین منبع تولید الکتریسیته جهان تبدیل خواهد شد. این تحقیق که تیم‌هایی در دانشگاه اکستر و دانشگاه کالج لندن (UCL) هدایت آن را به‌عهده داشته‌اند، بر اساس مدل مبتنی بر داده‌های فناوری و اقتصاد نشان می‌دهد حتی اگر حمایت‌های جانبی دیگری مانند تنظیم مقررات بین‌المللی جدید برای کنترل شرایط آب‌وهوایی اعمال نشود، سلول‌های فتوولتائیک‌ خورشیدی (PV) احتمالا تا میانه قرن حاضر به منبع اصلی انرژی ما زمینی‌ها تبدیل خواهد شد. 

مدل‌سازی برای پیش‌بینی آینده
با وجود این که دیگر اهمیت توسعه انرژی خورشیدی برکسی پوشیده نیست، هنوز موانع قابل تأملی بر سر راه توسعه این انرژی آینده‌ساز وجود دارد که می‌تواند مانع حصول پیش‌بینی‌های این پژوهش شود. نیاز به شبکه‌های برق پایدار، نبود تامین مالی مناسب برای توسعه انرژی خورشیدی در اقتصادهای در حال توسعه، ظرفیت برق‌رسانی، مقاومت و سرسختی افرادی که مشاغل‌شان به صنایع مرتبط با انرژی‌های سنتی متکی است، ازجمله مهم‌ترین این چالش‌هاست. با وجود این، پافشاری بر سیاست‌های متکی به سوخت‌های فسیلی دیگر چندان عاقلانه و واقع‌بینانه‌ نخواهد بود. به عبارت دیگر در حوزه انرژی نمی‌توان به همان شیوه‌های همیشگی پیش رفت. نتایج بررسی‌های جدید حاکی است که سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک تا کمتر از ۳۰ سال آینده بازار اصلی تولید انرژی در جهان را در دست خواهد گرفت. باید توجه داشت اگر چالش‌های بهره‌برداری از انرژی خورشیدی به‌درستی پاسخ داده نشوند، نمی‌توان آن را جایگزینی مناسب برای سوخت‌های فسیلی دانست. به همین‌ دلیل توصیه این محققان به دولت‌ها این است که درکنار توجه به توسعه فناوری‌های جدید حوزه انرژی خورشیدی به‌دنبال حل چالش‌های موجود برسرراه فراگیرشدن آن باشند. 

پایدارسازی شبکه انرژی
همان‌طور که پیشتر به آن اشاره شد، ناپایداری شبکه از مهم‌ترین چالش‌های پیش‌روست؛ تولید انرژی خورشیدی در زمان‌ها و در شرایط مختلف (روز و شب، فصل، آب‌وهوا) متفاوت است. به همین علت نیاز است شبکه‌های برق‌رسانی با در نظر گرفتن این موضوع طراحی شوند. از راهکارهای بهبود پایداری شبکه می‌توان به سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری از منابع تجدیدپذیر دیگر مانند باد و همچنین استفاده از کابل‌های انتقال برای اتصال مناطق مختلف، ایجاد گزینه‌های ذخیره‌سازی گسترده برق و ارائه سیاست‌هایی برای مدیریت تقاضا مانند در نظرگرفتن تخفیف‌هایی برای استفاده از وسایل پرمصرف یا شارژ خودروهای الکتریکی در خارج از ساعات اوج مصرف اشاره کرد. همچنین تخصیص بخشی از بودجه‌های دولتی به تحقیق و توسعه در جهت افزایش پایداری شبکه می‌تواند روند پیشرفت در این زمینه را سرعت ببخشد. 

چالش تأمین منابع
ازدیگر چالش‌های مهم پیش‌روی توسعه انرژی خورشیدی دسترسی به منابع مالی کافی است. در حال حاضر تخصیص منابع مالی برای کاهش آزادسازی کربن بیشتر درکشورهای با درآمد بالا متمرکز است درحالی که کشورهای با درآمد پایین‌تر با وجود ظرفیت بالای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی نمی‌توانند به چنین موضوعاتی اولویت مالی دهند. در برخی کشورها مانند ایران نیز به‌دلیل وابستگی اقتصاد به منابع سوخت فسیلی هنوز اهمیت توجه و سرمایه‌گذاری دراین خصوص به‌خوبی جا نیفتاده است. از دیگر نکات قابل تأمل در بحث توسعه انرژی خورشیدی، تأمین مواد خام مورد نیاز برای بهره‌برداری از آن است. صدرنشینی انرژی خورشیدی در میان انرژی‌های آینده موجب افزایش بهره‌برداری گسترده از منابع معدنی حیاتی خواهد شد. سامانه‌های برق‌رسانی و تولید باتری‌ها و سلول‌های خورشیدی به حجم عظیمی از مواد خام مانند لیتیوم و مس نیاز دارد. بنابراین با افزایش نیاز برای توسعه انرژی‌های بدون کربن با افزایش قابل توجه تقاضا برای عناصری چون مس، نیکل و کبالت روبه‌رو خواهیم بود. 
ازسوی دیگر تغییر سریع در نحوه تولید انرژی ممکن است بر معیشت ۱۳میلیون نفر در سراسر جهان که در بخش سوخت‌های فسیلی و سایر صنایع وابسته کار می‌کنند، تأثیر بگذارد به همین علت توسعه انرژی خورشیدی در بسیاری کشورها به‌ویژه کشورهایی مثل ایران که اقتصاد مبتنی بر سوخت‌های فسیلی دارد نیاز به سیاست‌گذاری‌های مدون و بلندمدت برای کاهش آسیب‌های احتمالی خواهد داشت. با وجود همه چالش‌ها، نمی‌توان از این واقعیت چشم‌پوشی کرد که رشد چنین فناوری‌هایی به کاهش چشمگیر هزینه متوسط جهانی انرژی‌های تجدیدپذیر منجر خواهد شد و به این ترتیب کربن‌زدایی برای کشورهای در حال توسعه بسیار آسان‌تر خواهد بود.

منبع: IFL Science