رقابت داغی که اوج می‌گیرد

براساس پروژه‌ای که با نامDesertec شناخته می‌شود، چندین هزار نیروگاه در نقاط مختلف شمال آفریقا و خاورمیانه، از مراکش تا عربستان‌سعودی، بنا خواهد شد که همگی از طریق کابل‌های زیر دریا، به شبکه تامین برق در اروپا متصل شده و15 درصد از برق این منطقه را تامین می‌کنند.

بر اساس پروتکل مورد توافق 12 شرکتی  که البته عمدتا آلمانی هستند  قرار است این پروژه را اجرا کنند، دفتر بررسی و مطالعه اجرای پروژه ماه اکتبر (آبان سالجاری) تاسیس می‌شود و 3 سال برای تهیه نقشه‌های شبکه مزارع خورشیدی، شبکه‌های انتقال نیرو و همچنین منابع مالی لازم برای اجرای پروژه فرصت خواهد داشت.

چرا انرژی خورشیدی؟

امروزه بسیاری از مردم می‌دانند که در دوران صنعتی، وابستگی شدید جوامع به انرژی، باعث مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی شده و به نظر می‌رسد که ذخایر این منابع طبیعی که قرن‌ها پیش در زیر لایه‌های زمین تشکیل شده، درحال تمام ‌شدن است.

کشورهای جهان بعد از دهه 1970 و به دنبال شوک نفت و افزایش قیمت آن، بر آن شدند که وابستگی خود را تا آنجایی که می‌توانند به منابع فسیلی کم کنند و جانشین‌هایی برای آن داشته باشند و به انواع انرژی تنوع دهند. البته بشر از اعصار گذشته از انرژی‌های تجدیدپذیر (خورشید و باد) استفاده می‌کرده است. ولی استفاده از آنها به طور جدی از این دهه شروع شده و سرمایه‌گذاری‌های زیادی در بحث انرژی‌های تجدیدپذیر مثل زیست توده، باد، خورشید و زمین گرمایی چه در فاز اجرا و چه در فاز تحقیقات انجام گرفته است.

به همین است که در چند دهه اخیر پژوهش برای استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی منجر به کشف و بهبود عملکرد منابع و راه‌های استیصال انرژی شده ‌است. چندین راه مختلف وجود دارد که در هر گوشه دنیا و با توجه به شرایط اقلیمی، هر منطقه یک یا چند تا از این راه‌ها مورد استفاده قرار‌می‌گیرد. انرژی باد، آب، زمین و خورشید، مهم‌ترین این منابع هستند. در این میان خورشید یکی از منابع مهم تجدیدناپذیر انرژی است که به فناوری‌های پیشرفته و پرهزینه نیاز ندارد و می‌تواند به عنوان یک منبع مفید و تامین‌کننده انرژی در بیشتر نقاط جهان به کار گرفته شود.

تابش‌هایی که برق تولید می‌کنند

مهم‌ترین روش‌ها برای استفاده از این منبع لایزال انرژی، سیستم‌های فتوبیولوژیک، شیمی خورشیدی (Helio Chemical)، گرما خورشیدی(Helio Thermal)، برق خورشیدی(Helio Electrical)، سیستم‌های فتوشیمیایی، سیستم‌های فتوولتاییک، سیستم‌های حرارتی و برودتی هستند.

در نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند، سیستم‌های گرما خورشیدی از همه کاربرد بیشتری دارند. در این سیستم‌ها انرژی خورشید، باعث گرم‌شدن و تبخیر شدن آب می‌شود.این آب که در یک سیکل قرار می‌گیرد، بخار شده و توربین‌ها را می‌گرداند و از این راه برق تولید می‌شود. تولید برق بدون مصرف سوخت، نیاز نداشتن به آب فراوان، آلوده نکردن محیط زیست، استهلاک کم و عمر زیاد از مزیت‌های بارز نیروگاه‌های خورشیدی نسبت به نیروگاه‌های فسیلی و اتمی است.

در نیروگاه‌های خورشیدی که به این‌ترتیب عمل می‌کنند، در اطراف یک برج، صفحات بازتابنده را مستقر می‌کنند. این صفحات معمولاً آینه‌هایی از جنس فولاد ضد زنگ هستند. این صفحات به یک موتور الکتریکی متصل هستند که در طول روز به آرامی و با توجه به جهت خورشید، طوری می‌چرخد که نور بازتابیده از سطح این صفحات به نقطه خاصی بازگردد. به این ترتیب، مجموعه این صفحات مثل یک آینده شلجمی نور را در یک نقطه روی برج کانونی می‌کنند. در آن نقطه به دلیل جمع شدن نور خورشید، دما به‌شدت بالا می‌رود. لوله‌های آب که درون سیکل نیروگاه، آب را می‌گردانند، در آن نقطه قرار دارند و در آن‌جا از شدت گرما، آب تبخیر می‌شود. این بخار آب که حالا انرژی خورشید را در خود ذخیره‌کرده باعث حرکت توربین و سپس ژنراتور شده و برق تولید می‌کند.

تامین امنیت انرژی در آفریقا

جالب است بدانید که در پروژه بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان از روشی به نام انرژی حرارتی  خورشیدی متمرکز استفاده می‌شود که در آن هر نیروگاه با استفاده از آینه‌هایی عظیم، اشعه خورشید را در نقطه‌ای متمرکز می‌کند تا از طریق حرارت ایجاد شده، بخار آب تولید و توربین‌هایی متصل به مولد، به گردش درآیند. علاوه بر آنکه این نیروگاه‌ها در کاهش سطح آلودگی‌های کربنی موثر خواهند بود، می‌توان از آنها به عنوان تصفیه‌خانه و منبع آب آشامیدنی نیز استفاده کرد که بویژه در آفریقا از ارزش بالایی برخوردار است.

با این وجود، برخی هشدار می‌دهند که بسیاری از عوامل، همچون بی‌ثباتی سیاسی کشورهای میزبان نیروگاه‌ها می‌تواند مشکلات عمده‌ای را برای اروپا ایجاد کند.اما حامیان این پروژه یادآور می‌شوند که اجرای آن می‌تواند امنیت انرژی را برای نسل‌های آینده تضمین کند.البته هنوز جزئیات چندانی درباره پروژه اعلام نشده است. از جمله محل دقیق نصب نیروگاه‌ها، هزینه تولید انرژی، سود بالقوه پروژه و نحوه تامین منابع مالی لازم مشخص نیست، اما در کل برخی منابع زمان آغاز به کار این شبکه تولید برق را 10 سال آینده برآورد کرده‌اند.

توسعه کاربرد انرژی خورشیدی در کشور

ایران یکی از 5 کشور مصرف‌کننده بالای مواد نفتی در جهان و در میان کشورهای اوپک، بزرگ‌ترین مصرف‌کننده فرآورده‌های نفتی است.با توجه به رشد مصرف انرژی بالای 5درصدی در ایران می‌توان گفت که هر 10 سال مصرف انرژی کشور 2 برابر می‌شود. با این روند و با توجه به افت فشار چاه‌های نفت و مشکلات حفاری، استخراج و سرمایه‌گذاری، نمی‌توان امیدوار بود که پس از 2 دهه نیازهای موجود کشور برطرف شود.

جالب آن‌که ایران با عرض جغرافیایی 25 تا 45 شمالی در منطقه مناسبی برای دریافت انرژی خورشیدی قرار دارد. خوشبختانه ما در کمربند حداکثر تابش انرژی‌های خورشیدی قرار داریم. یعنی در بیش از دوسوم سطح کشورمان به طور متوسط بیش از 3 روز آفتاب داریم. یعنی میزان تابش به طور متوسط روزانه 5/5 ‌ 5/4 کیلووات ساعت بر مترمربع است. پس این پتانسیل در منطقه بالاست یعنی نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی که جاهای خوش پتانسیل را می‌خواهد، بهترین جواب را می‌دهد و قیمت تمام شده پروژه در مقایسه با جاهای دیگر پایین‌تر خواهد بود. بعلاوه پتانسیل کشور ما به گونه‌ای است که استفاده از آبگرمکن‌های خورشیدی نیز در تمامی مناطق قابل استفاده است.

در واقع ما باید در بومی‌سازی این فناوری، طراحی مهندسی، ساخت اجزا به شرایط رقابتی پایدار برسیم. یعنی نیروی متخصص حرفه‌ای، پیمانکاران و سازندگان تجهیزات تخصصی داشته باشیم و به حالت رقابتی پایدار برسیم و پیشرو باشیم. ناگفته نماند که ما بخشی از این مسیر را طی کرده‌ایم که طراحی و اجرای پروژه نیروگاه حرارتی خورشیدی شیراز که برای اولین بار در کشور و خاورمیانه توسط متخصصان ایرانی طراحی شده است از نقاط قوت ارزشمند در این زمینه محسوب می‌شود.

فراموش نکنیم که در حال حاضر قیمت تمام شده نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی بالاست و نمی‌تواند رقابت اقتصادی با نیروگاه‌های فسیلی داشته باشد، ولی در ظرف 15 سال آینده قابل رقابت خواهد بود.

جهانی شدن کاربرد انرژی‌های تجدیدپذیر

در واقع دنیا در پی این است که انرژی‌های نو کجاست، مسیر عبور آن از کجاست و این‌که چه طور باید توسعه پیدا کند. مراکز معتبر جهانی نشان می‌دهند که از سال 2020 به بعد، انرژی‌های تجدیدپذیر از نظر اقتصادی بسیار به مرز رقابت نزدیک و حتی پایین‌تر از قیمت انرژی فسیلی می‌شوند، چون سوخت فسیلی رو به کاهش است.

افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی، بحث‌های زیست‌محیطی و قوانین آن در جهان که بر آلوده‌کنندگان محیط‌زیست فشار می‌آورد و به طور بسیار جدی پیگیری می‌شود نیز از دیگر عوامل رویکرد جدید به سوی انرژی‌های تجدید پذیر است.از سوی دیگر، توسعه و گسترش فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر باعث کاهش قیمت می‌شود و انرژی‌های تجدیدپذیر و بویژه خورشیدی در صحنه رقابت وارد می‌شوند.

البته یکی از محدودیت‌های عمده در استفاده از انرژی خورشیدی، عدم کارایی اقتصادی سیستم‌های خورشیدی اولیه در برابر سیستم‌های تکامل یافته با سوخت فسیلی است که با افزایش قیمت سوخت‌های معمولی و اقتصادی‌تر کردن دستگاه‌های خورشیدی با حجم تولید بیشتر، گرایش به استفاده از این گونه انرژی را می‌توان شتاب بخشید. در کنار محدودیت‌های اقتصادی لازم است انرژی خورشیدی و مزیت‌های استفاده از آن را با آموزش در محتوای فرهنگی زندگی مردم و به منظور ارتقای سطح آگاهی آنان وارد ساخت که به سرمایه‌گذاری و توجه دولت به بخش خصوصی نیاز دارد. بعلاوه محور دیگر معادله اجتماعی انرژی خورشیدی، توسعه مهارت‌های فنی در میان طراحان، نصابان و تعمیرکاران بسیاری از دستگاه‌هایی است که به طور وسیع در سراسر جهان توزیع می‌شوند.

با توجه به دورنمای فراگیری انرژی خورشیدی و با توجه به کل سرمایه در دسترس برای سرمایه‌گذاری در انرژی خورشیدی که در 30 سال آینده به 10 درصد کل سهام انرژی جهان محدود خواهد شد، به این نتیجه می‌توان رسید که انرژی خورشیدی دست کم زودتر از سال 2020 نمی‌تواند جانشین اصلی انرژی سوخت‌های فسیلی شود.

پونه شیرازی