پنل‌های خورشیدی آب زیاد نمی‌خورند!
بعد از این‌که ناترازی انرژی و خاموشی‌ها نگاه‌ها را سمت خورشید و تولید انرژی‌های پاک چرخاند و بسیاری از استانها طرح ایجاد نیروگاه‌های خورشیدی و نصب پنل‌ها را در دستورکار قرار دادند، حالا از یزد خبر می‌رسد نگهداری، شست‌وشو و تمیز کردن این پنل‌ها به آب زیادی احتیاج دارد.
گروهی مدعی شده‌اند شست‌وشوی پنل‌های خورشیدی برای هر مگاوات برق حدود۵۰۰متر مکعب آب لازم دارد؛ رقمی که با ظرفیت ۷هزار مگاواتی یزد به حدود یک‌ششم مصرف آب شرب این استان می‌رسداما کارشناسان چنین ادعایی رارد می‌کنند.
چند ماهی می‌شود که مسأله ناترازی برق به یکی از دغدغه‌های اصلی مردم و دولتمردان تبدیل شده است. از طرف دیگر به‌دلیل خشکسالی و مسائل زیست‌محیطی، توسعه نیروگاه‌های خورشیدی به‌عنوان تنها راهکار کوتاه‌مدت جبران این ناترازی در دستور کار قرار گرفته است. استان‌های فلات مرکزی از جمله یزد، اصفهان و کرمان به‌دلیل برخورداری از تابش مناسب خورشید در خط‌مقدم این توسعه قرار دارند و در رقابتی تنگاتنگ جزو سه استان برتر در تولید انرژی‌های پاک به‌شمار می‌آیند اما این سه‌استان پیش از آن‌که در توسعه نیروگاه‌های خورشیدی اشتراک داشته باشند، هر سه با بحران جدی آب دست و پنجه نرم می‌کنند؛ بحرانی که موجب شده هر پروژه‌ای که احتمال مصرف منابع آبی را افزایش می‌دهد، موجب حساسیت افکار عمومی و مورد اعتراض قرار گیرد.پنل‌های خورشیدی هم مثل تمام وسایل و سیستم‌های دیگر برای حفظ بازدهی بهینه خود نیاز به تمیز کردن و شست‌وشو دارند. این پنل‌های به‌خاطر این‌که به‌طور مستقیم با نور خورشید در ارتباطند باید آن‌قدر شفاف و تمیز باشند که تمام نور دریافتی را به سیستم‌های داخلی منتقل و برق مورد نیاز را تولید کنند.گردوغبار، آلودگی، فضولات پرندگان، برگ درختان و سایر آلاینده‌ها می‌توانند روی سطح پنل نشسته و مانع از جذب کامل نور خورشید توسط سلول‌های فتوولتائیک شوند. این امر به‌طور مستقیم بر بازدهی پنل‌ها تأثیر منفی می‌گذارد.
کاهش ۳۰درصدی بازدهی پنل‌ها با آلودگی
مطالعات نشان می‌دهد آلودگی و گردوغبار می‌توانند تا ۳۰درصد از بازدهی پنل‌های خورشیدی بکاهند. در مناطقی با آلودگی زیاد یا گردوغبار فراوان مانند استان یزد و کرمان این کاهش می‌تواند حتی بیشتر باشد. یک لایه نازک از گرد و خاک باعث کاهش جذب نور خورشید و در نتیجه کاهش تولید برق می‌شود.در روزهای اخیر برخی رسانه‌های غیررسمی در یزد با استناد به شرایط گردوغبار در این استان مدعی شدند هر مگاوات ظرفیت نیروگاه خورشیدی سالانه حدود ۵۰۰متر مکعب آب برای شست‌وشوی پنل‌ها نیاز دارد. براساس این ادعا، در مقیاس ۷۰۰۰ مگاوات ظرفیت نیروگاهی، مصرف سالانه آب به حدود ۵/۳میلیون متر مکعب می‌رسد و در شرایط اقلیمی خاص ممکن است تا ۱۰میلیون متر مکعب افزایش یابد. یعنی رقمی معادل یک‌ششم مصرف آب‌شرب‌یزد!
راهکارهای علمی برای شست‌وشو
آن‌طور که شرکت‌های سازنده پنل‌های خورشیدی اعلام کرده‌اند میزان آب مورد نیاز برای شست‌وشوی پنل‌های خورشیدی بستگی به روش شست‌وشو دارد اما باز هم آن‌قدر زیاد نیست که به یک شهر بحران وارد کند.در روش دستی برای هر پنل حدود ۵ تا ۱۰لیتر آب در ماه مورد نیاز است و در نیروگاه‌های بزرگ با استفاده از سیستم‌های بهینه شده، همین مقدار آب را هم مدیریت می‌کنند و مصرف آن را کاهش می‌دهند. ضمن این‌که در روش‌های شست‌وشوی بدون آب یا با استفاده از آب بازیافتی، مصرف آب به حداقل می‌رسد.
مصطفی مرادی، کارشناس حوزه انرژی‌های پاک که در یکی از شرکت‌های ساخت پنل‌های خورشیدی فعال است، در مورد این‌که آیا پنل‌های نصب شده در یزد مشکل آب را تشدید می‌کنند، می‌گوید: استان یزد به‌دلیل قرارگیری در منطقه خشک و کم آب ایران، با چالش‌های آبی مواجه است. حالا گروهی گفته‌اند پنل‌های خورشیدی با نیاز به شست‌وشو، مشکل آب را در این منطقه تشدید می‌کنند. در جواب باید گفت بسیاری از نیروگاه‌های مدرن خورشیدی در ایران از سیستم‌های شست‌وشوی کم‌مصرف یا تمیز کردن بدون آب استفاده می‌کنند. ضمن این‌که استفاده از آب غیرشرب یا آب بازیافتی برای شست‌وشو می‌تواند راهکار دیگری باشد.او ادامه می‌دهد: نباید مصرف آب برای پنل‌های خورشیدی را با نیروگاه‌های فسیلی مقایسه کرد. چون در نیروگاه‌های حرارتی (گازی و بخاری) آب بسیار بالایی برای خنک کردن سیستم‌ها نیاز است. یک نیروگاه خورشیدی به‌مراتب آب کمتری نسبت به این نیروگاه‌ها مصرف می‌کند.
تکذیب شایعات
یک منبع آگاه در معاونت اقتصادی استانداری یزد ادعاهای مربوط به مصرف آبی معادل یک‌ششم آب شرب یزد را برای شست‌وشوی پنل‌های خورشیدی نادرست می‌داند و می‌گوید: این ارقام با واقعیت تفاوت فاحشی دارد. مسأله گردوغبار در استان وجود دارد اما شدت آن بسته به موقعیت جغرافیایی متفاوت است و در جانمایی نیروگاه‌ها تلاش شده مناطقی انتخاب شود که گردوغبار و آلودگی کمتری داشته باشند. وی در ادامه عنوان می‌کند: علاوه بر این، هم تعداد دفعات شست‌وشو و هم حجم آب مصرفی نیروگاه‌ها بسیار کمتر از اعداد مطرح شده است. در برخی نیروگاه‌ها بارش‌های طبیعی کفایت می‌کند و در موارد دیگر نیز آب مصرفی تصفیه و چندین‌بار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این مقام مسئول تأکید می‌کند: مسأله آب در فلات مرکزی ایران جدی است اما نباید با بزرگنمایی‌های غیرکارشناسی، روند توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر که نقش مؤثری در رفع ناترازی برق دارد تحت تأثیر قرار گیرد.
راهکارهایی که کارشناسان برای تمیز نگه‌داشتن پنل‌ها ارائه می‌کنند شامل استفاده از فناوری‌های کم‌مصرف شست‌وشو مانند سیستم‌های پنوماتیک یا برس‌های خشک یا هوای فشرده است. همچنین برنامه‌ریزی برای استفاده از آب‌های نامتعارف مانند پساب تصفیه شده و استقرار پنل‌ها در زاویه‌ای که باران بتواند تا حدی آنها را تمیز کند. نصب سیستم‌های رباتیک یا آبفشان‌های خودکار که به‌صورت دوره‌ای پنل‌ها را تمیز می‌کنند هم برای برای نیروگاه‌های بزرگ‌مقیاس مناسب هستند. با این تفاسیر دولت باید در جانمایی نیروگاه‌های خورشیدی سختگیری بیشتری داشته باشد تا این پروژه‌ها صرفا در مناطقی که کمترین میزان گردوغبار و ریزگرد را دارند اجرا شوند. همچنین طراحی و ارائه سازوکاری برای تصفیه و استفاده مجدد از آب مصرفی در این نیروگاه‌ها می‌تواند ضمن اطمینان‌بخشی به افکار عمومی، توسعه انرژی‌های پاک را با کمترین فشار بر منابع آبی همراه کند.
چند ماهی می‌شود که مسأله ناترازی برق به یکی از دغدغه‌های اصلی مردم و دولتمردان تبدیل شده است. از طرف دیگر به‌دلیل خشکسالی و مسائل زیست‌محیطی، توسعه نیروگاه‌های خورشیدی به‌عنوان تنها راهکار کوتاه‌مدت جبران این ناترازی در دستور کار قرار گرفته است. استان‌های فلات مرکزی از جمله یزد، اصفهان و کرمان به‌دلیل برخورداری از تابش مناسب خورشید در خط‌مقدم این توسعه قرار دارند و در رقابتی تنگاتنگ جزو سه استان برتر در تولید انرژی‌های پاک به‌شمار می‌آیند اما این سه‌استان پیش از آن‌که در توسعه نیروگاه‌های خورشیدی اشتراک داشته باشند، هر سه با بحران جدی آب دست و پنجه نرم می‌کنند؛ بحرانی که موجب شده هر پروژه‌ای که احتمال مصرف منابع آبی را افزایش می‌دهد، موجب حساسیت افکار عمومی و مورد اعتراض قرار گیرد.پنل‌های خورشیدی هم مثل تمام وسایل و سیستم‌های دیگر برای حفظ بازدهی بهینه خود نیاز به تمیز کردن و شست‌وشو دارند. این پنل‌های به‌خاطر این‌که به‌طور مستقیم با نور خورشید در ارتباطند باید آن‌قدر شفاف و تمیز باشند که تمام نور دریافتی را به سیستم‌های داخلی منتقل و برق مورد نیاز را تولید کنند.گردوغبار، آلودگی، فضولات پرندگان، برگ درختان و سایر آلاینده‌ها می‌توانند روی سطح پنل نشسته و مانع از جذب کامل نور خورشید توسط سلول‌های فتوولتائیک شوند. این امر به‌طور مستقیم بر بازدهی پنل‌ها تأثیر منفی می‌گذارد.
کاهش ۳۰درصدی بازدهی پنل‌ها با آلودگی
مطالعات نشان می‌دهد آلودگی و گردوغبار می‌توانند تا ۳۰درصد از بازدهی پنل‌های خورشیدی بکاهند. در مناطقی با آلودگی زیاد یا گردوغبار فراوان مانند استان یزد و کرمان این کاهش می‌تواند حتی بیشتر باشد. یک لایه نازک از گرد و خاک باعث کاهش جذب نور خورشید و در نتیجه کاهش تولید برق می‌شود.در روزهای اخیر برخی رسانه‌های غیررسمی در یزد با استناد به شرایط گردوغبار در این استان مدعی شدند هر مگاوات ظرفیت نیروگاه خورشیدی سالانه حدود ۵۰۰متر مکعب آب برای شست‌وشوی پنل‌ها نیاز دارد. براساس این ادعا، در مقیاس ۷۰۰۰ مگاوات ظرفیت نیروگاهی، مصرف سالانه آب به حدود ۵/۳میلیون متر مکعب می‌رسد و در شرایط اقلیمی خاص ممکن است تا ۱۰میلیون متر مکعب افزایش یابد. یعنی رقمی معادل یک‌ششم مصرف آب‌شرب‌یزد!
راهکارهای علمی برای شست‌وشو
آن‌طور که شرکت‌های سازنده پنل‌های خورشیدی اعلام کرده‌اند میزان آب مورد نیاز برای شست‌وشوی پنل‌های خورشیدی بستگی به روش شست‌وشو دارد اما باز هم آن‌قدر زیاد نیست که به یک شهر بحران وارد کند.در روش دستی برای هر پنل حدود ۵ تا ۱۰لیتر آب در ماه مورد نیاز است و در نیروگاه‌های بزرگ با استفاده از سیستم‌های بهینه شده، همین مقدار آب را هم مدیریت می‌کنند و مصرف آن را کاهش می‌دهند. ضمن این‌که در روش‌های شست‌وشوی بدون آب یا با استفاده از آب بازیافتی، مصرف آب به حداقل می‌رسد.
مصطفی مرادی، کارشناس حوزه انرژی‌های پاک که در یکی از شرکت‌های ساخت پنل‌های خورشیدی فعال است، در مورد این‌که آیا پنل‌های نصب شده در یزد مشکل آب را تشدید می‌کنند، می‌گوید: استان یزد به‌دلیل قرارگیری در منطقه خشک و کم آب ایران، با چالش‌های آبی مواجه است. حالا گروهی گفته‌اند پنل‌های خورشیدی با نیاز به شست‌وشو، مشکل آب را در این منطقه تشدید می‌کنند. در جواب باید گفت بسیاری از نیروگاه‌های مدرن خورشیدی در ایران از سیستم‌های شست‌وشوی کم‌مصرف یا تمیز کردن بدون آب استفاده می‌کنند. ضمن این‌که استفاده از آب غیرشرب یا آب بازیافتی برای شست‌وشو می‌تواند راهکار دیگری باشد.او ادامه می‌دهد: نباید مصرف آب برای پنل‌های خورشیدی را با نیروگاه‌های فسیلی مقایسه کرد. چون در نیروگاه‌های حرارتی (گازی و بخاری) آب بسیار بالایی برای خنک کردن سیستم‌ها نیاز است. یک نیروگاه خورشیدی به‌مراتب آب کمتری نسبت به این نیروگاه‌ها مصرف می‌کند.
تکذیب شایعات
یک منبع آگاه در معاونت اقتصادی استانداری یزد ادعاهای مربوط به مصرف آبی معادل یک‌ششم آب شرب یزد را برای شست‌وشوی پنل‌های خورشیدی نادرست می‌داند و می‌گوید: این ارقام با واقعیت تفاوت فاحشی دارد. مسأله گردوغبار در استان وجود دارد اما شدت آن بسته به موقعیت جغرافیایی متفاوت است و در جانمایی نیروگاه‌ها تلاش شده مناطقی انتخاب شود که گردوغبار و آلودگی کمتری داشته باشند. وی در ادامه عنوان می‌کند: علاوه بر این، هم تعداد دفعات شست‌وشو و هم حجم آب مصرفی نیروگاه‌ها بسیار کمتر از اعداد مطرح شده است. در برخی نیروگاه‌ها بارش‌های طبیعی کفایت می‌کند و در موارد دیگر نیز آب مصرفی تصفیه و چندین‌بار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این مقام مسئول تأکید می‌کند: مسأله آب در فلات مرکزی ایران جدی است اما نباید با بزرگنمایی‌های غیرکارشناسی، روند توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر که نقش مؤثری در رفع ناترازی برق دارد تحت تأثیر قرار گیرد.
راهکارهایی که کارشناسان برای تمیز نگه‌داشتن پنل‌ها ارائه می‌کنند شامل استفاده از فناوری‌های کم‌مصرف شست‌وشو مانند سیستم‌های پنوماتیک یا برس‌های خشک یا هوای فشرده است. همچنین برنامه‌ریزی برای استفاده از آب‌های نامتعارف مانند پساب تصفیه شده و استقرار پنل‌ها در زاویه‌ای که باران بتواند تا حدی آنها را تمیز کند. نصب سیستم‌های رباتیک یا آبفشان‌های خودکار که به‌صورت دوره‌ای پنل‌ها را تمیز می‌کنند هم برای برای نیروگاه‌های بزرگ‌مقیاس مناسب هستند. با این تفاسیر دولت باید در جانمایی نیروگاه‌های خورشیدی سختگیری بیشتری داشته باشد تا این پروژه‌ها صرفا در مناطقی که کمترین میزان گردوغبار و ریزگرد را دارند اجرا شوند. همچنین طراحی و ارائه سازوکاری برای تصفیه و استفاده مجدد از آب مصرفی در این نیروگاه‌ها می‌تواند ضمن اطمینان‌بخشی به افکار عمومی، توسعه انرژی‌های پاک را با کمترین فشار بر منابع آبی همراه کند.
