شنبه ۲۶ آبان ۱۳۹۷ - Saturday 17 November 2018
کد خبر : 22332
تاریخ انتشار : دوشنبه ۲۲ مرداد ۱۳۹۷ - ۱۲:۰۰
بازدید: -

مقاله

لزوم انرژی پاک


۵۷۵۰۹۵۱۷
رشد جمعیت و اقتصاد جهان، همراه با شهرک­سازی سریع، منجر به افزایش قابل­توجهی در تقاضای انرژی خواهد شد. سازمان ملل متحد (UN) برآورد می­کند که جمعیت جهان از 7،6 میلیارد نفر در سال 2017 به 9،8 میلیارد نفر تا سال 2050 افزایش خواهد یافت

به گزارش پایگاه خبری بهداشت، ایمنی و محیط زیست "بامنا"؛

تهیه و تنظیم: محبوبه کاظمی

  انرژی پاک

رشد جمعیت و اقتصاد جهان، همراه با شهرک­سازی سریع، منجر به افزایش قابل­توجهی در تقاضای انرژی خواهد شد. سازمان ملل متحد (UN) برآورد می­کند که جمعیت جهان از ۷،۶ میلیارد نفر در سال ۲۰۱۷ به ۹،۸ میلیارد نفر تا سال ۲۰۵۰ افزایش خواهد یافت. همچنین روند شهرسازی – که در حال حاضر هر شش ماه یا بیشتر به اندازه شهر شانگهای به جمعیت شهری جهان افزوده است- تا سال ۲۰۵۰ طوری پیش می­رود که تقریبا دو سوم مردم جهان در مناطق شهری سکونت می­یابند (از ۵۴ ٪ در سال ۲۰۱۴). چالش افزایش سریع تقاضاها در مقابل کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای بسیار قابل توجه است و این چالش روند صعودی سریعی دارد. در سال ۲۰۱۶، غلظت دی­اکسید کربن اتمسفر در جهان، ۰٫۸٪ افزایش یافت که بزرگترین افزایش سالیانه آن است،  در کنار این موضوع، افزایش لزوم انرژی الکتریسیته بالاترین تقاضای انرژی در سال­های متمادی بوده است. کاربرد زیاد انرژی برق در خدماتی مانند حمل و نقل، خنک سازی فضا، لوازم خانگی بزرگ، فناوری اطلاعات و ارتباطات و دیگر موارد، نقش کلیدی در افزایش تقاضای برق ایفا می­کند. صرف­نظر از چالش­هایی که نیازهای روزافزون و کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای را برآورده می­کند، هوای پاک نیز یک نیاز حیاتی است. حدود ۷ میلیون نفر به علت آلودگی هوا، هر ساله می­میرندکه بسیاری از این آلودگی­ها به خاطر کارخانجاتی است که با سوخت ناپاک و تولیدات خود باعث این معضل می­شوند که با تولید برق به جای سوخت­های آلوده می­توان این مشکل را حل کرد.سازمان بهداشت جهانی (WHO) آماری داده مبنی بر اینکه کشورهای عضو کم درآمد و متوسط ​​درآمد WHO آسیای جنوب شرقی آسیا و مناطق غربی اقیانوس آرام در سال ۲۰۱۲ با بیشترین میزان آلودگی هوا مواجه بودند و در مجموع ۳/۳ میلیون مرگ و میر ناشی از آلودگی هوا در داخل خانه­ها و ۲٫۶ میلیون مرگ و میر مربوط به آلودگی هوا در فضای بیرون اتفاق افتاده است که این مرگ و میرها در سال ۲۰۱۲ در اثر استفاده از سوخت­های آلوده از جمله اجاق گاز زغال سنگ، چوب، نفت و … بوده است. داده های WHO نشان می­دهد که انرژی پاک کم کربن است. مقدار دی اکسید کربن این انرژی در واحد تولید با توجه به انتشار کل سیلیکات کم است. پس در هرکشوری نیاز مبرم به انرژی پاک وجود دارد و دولت­ها باید به این امر به طور جدی بپردازند. در این مقاله به چگونگی تولید انرژی­های تجدیدپذیر پرداخته شده و محصولات و خدماتی که از این طریق به انسان­ها، صنایع، جامعه و… ارائه خواهد شد.

 

download

انرژی خورشیدی چیست و پنل­های خورشیدی چگونه کار می­کنند؟

انرژی خورشیدی با گرفتن انرژی خورشید و تبدیل آن به برق برای خانه یا کسب و کار شما عمل می­کند.

خورشید ما، یک راکتور هسته­ای طبیعی است. این راکتور، بسته­های کوچکی از انرژی به نام فوتون­ها را منتشر می­کند که با سرعت ۹۳ میلیون مایل از طرف خورشید به سمت زمین در زمان حدود ۵/۸ دقیقه حرکت می­کند. در هر ساعت برای تولید انرژی کافی در سیاره ما، خورشید تعدادی فوتون به سمت زمین ساطع می­کند که از نظر تئوری، انرژی جهانی برای یک سال تمام از این طریق تأمین می­شود.

در حال حاضر قدرت فتوولتائیک در حدی است که تنها ۵ تا ۱۰ درصد از انرژی مصرف شده در ایالات متحده را تشکیل می­دهد، اما فناوری خورشیدی درحال ارتقاست و هزینه­های انرژی خورشیدی به سرعت در حال کاهش می­باشد، بنابراین توانایی ما برای به دست آوردن انرژی خورشیدی در حال افزایش است.گزارش سال ۲۰۱۷ آژانس بین­ المللی انرژی نشان می­دهد که انرژی خورشیدی به سریعترین منبع انرژی در جهان تبدیل شده و این اولین بار است که رشد تولید انرژی خورشیدی از تمام سوخت­های دیگر فراتر رفته است. در چند سال آینده، همه ما از مزایای برق تولیدشده از انرژی خورشیدی برخوردار خواهیم بود.  پنل­های خورشیدی چگونه تشکیل می­شوند؟هنگامی که فوتون­ها به یک سلول خورشیدی برخورد می­کنند، الکترون­ها از اتم­هایشان جدا می­شوند. اگر هادی­ها به قطب مثبت و منفی یک سلول متصل شوند، یک مدار الکتریکی ایجاد می­شود و وقتی الکترون­ها از طریق چنین مداری جریان می­یابند، برق تولید می­کنند. سلول­های چندگانه، یک پنل خورشیدی تشکیل می­دهند و پنل­ها (ماژول­ها) را می­توان با هم ترکیب کرد تا صفحه وسیعی از پنل­های ترکیبی خورشیدی ایجاد شود. با ترکیب پنل­های بیشتر، انرژی خورشیدی بیشتری به دست می­آورید. پنل­های خورشیدی از چه ساخته شده­اند؟ پنل­های خورشیدی فتوولتائیک (PV) از تعداد زیادی سلول­های خورشیدی تشکیل شده­اند. سلول­های خورشیدی مانند نیمه هادی­ها از سیلیکون ساخته شده­اند. این سلول­ها با ایجاد یک لایه مثبت و یک لایه منفی باهم، باتری الکتریکی ایجاد می­کنند. چگونه پنل­های خورشیدی، برق تولید می­کنند؟پنل­های خورشیدی PV به طور مستقیم جریان الکتریسیته تولید می­کنند (DC). با الکترود DC، الکترون­ها در یک جهت در اطراف مدار جریان می­یابند که این مثال نشان می­دهد یک باتری یک لامپ را روشن می­کند. الکترون­ها از طرف منفی باتری ازطریق جریان لامپ حرکت می­کنند و به سمت مثبت باتری برمی­گردند.با جریان برق AC (جریان متناوب)، الکترون­ها به عقب و جلو رانده شده و با زمان­بندی منظمی به طور معکوس حرکت می­کنند؛ بیشتر شبیه یک سیلندر موتور خودرو. هنگامی که سیم­پیچ به طرف یک آهنربا جذب می­شود، ژنراتورها جریان برق AC تولید می­کنند. از طریق این ژنراتورها، منابع انرژی­های متفاوتی قابل تبدیل هستند؛ مانند گاز یا سوخت دیزل، انرژی آبی، انرژی هسته­ای، زغال­سنگ، باد یا خورشید.دلیل انتخاب الکترود AC  برای شبکه الکتریکی US این است که برای انتقال­های بسیار طولانی، ارزان­تر است. با این وجود، پنل­های خورشیدی، برق DC تولید می­کنند. حال چگونه برق DC را به شبکه AC متصل کنیم؟ برای این کار، از اینورتر استفاده می­کنیم. اینورتر خورشیدی چیست؟اینورتر خورشیدی، برق DC را از پنل­های خورشیدی چندگانه دریافت کرده و از آن برای ایجاد برق AC استفاده می­کند. اینورترها مانند سیستم مغزی انسان عمل می­کنند. در طول تبدیل جریان برق DC به AC، آنها اطلاعاتی از جمله خطای زمین و آمار سیستم، مثل ولتاژ و جریان در مدار AC و DC، تولید انرژی و ردیابی نقطه حداکثر قدرت را نیز گزارش می­کنند.اینورترهای مرکزی از ابتدای سال میلادی بر انرژی خورشیدی تسلط یافتند. میکرواینورتر یکی از بزرگترین تغییرات تکنولوژی در صنعت PV است. میکرواینورترها برای هر یک از پنل­های خورشیدی، نه برای کل منظومه شمسی، به عنوان اینورترهای مرکزی عمل می­کنند. این سیستم باعث می­شود هر پنل خورشیدی حداکثر کارکرد خود را داشته باشد. هنگامی که یک اینورتر مرکزی استفاده می­شود، وجود یک مشکل در یک پنل خورشیدی (شاید در سایه باشد یا کثیف باشد) می­تواند عملکرد کل صفحه پنل­ مرکب خورشیدی را کاهش دهد. در اینجا  میکرواینورترها، مانند سامانه­های خورشیدی Home Equinox SunPower، باعث می­شوند این مشکل کاملاً حل شود. اگر یک پنل خورشیدی مشکلی داشته باشد، بقیه قسمت­های پنل مرکب خورشیدی هنوز هم کارآمد هستند. سیستم پنل خورشیدی چگونه کار می­کند؟ در این قسمت نمونه­ای از نحوه نصب یک پنل خورشید خانگی توضیح داده می­شود. اول، نور خورشید به یک پنل خورشیدی روی سقف خانه می­تابد. پنل، انرژی را به جریان DC تبدیل کرده و این جریان در یک اینورتر وارد می­شود. اینورتر برق را از DC به AC تبدیل می­کند که بعد از آن می­توانید این برق را در خانه خود استفاده کنید. این فناوری زیبایی، سادگی و تمیزی را به ارمغان می­آورد، ضمن اینکه کارآمدتر و مقرون به صرفه­تر است. با این حال، اگر شما خانه­ای برای استفاده از برق تولیدی توسط پنل خورشیدی خود ندارید، باید چه کار کنید؟ و هنگام شب که پنل خورشیدی انرژی تولید نمی­کند، چه اتفاقی می­افتد؟ نگران نباشید، شما همچنان از یک سیستم به نام «اندازه­ گیری خالص» استفاده می­کنید.سیستم PV به صورت شبکه­ای است که در اوج نور روز در حال گردش است و اغلب انرژی بیشتری را نسبت به نیازهای مشتریان تولید می­کند، به طوری که بیشترین انرژی ذخیره شده برای استفاده در محل دیگر به شبکه متصل می­شود و در زمان استفاده آزاد می­گردد. مشتریان برای دریافت این انرژی، مبلغی را به عنوان اعتبار پرداخت کرده و می­توانند انرژی را در شب یا روزهای غیرآفتابی استفاده کنند.

download (1)

دلایل عدم استقبال از نیروگاه‌های خورشیدی

در بررسی‌های انجام شده حدود ۶۰ هزار مگاوات ظرفیت تولید انرژی خورشیدی، ۱۵ هزار مگاوات انرژی بادی و بیش از ۲۵۰۰ مگاوات انرژی «بیوزیست» در ایران وجود دارد که در مقایسه با ۷۶ هزار مگاوات ظرفیت نصب شده نیروگاهی، رقم بالایی است اما با این وجود از این ظرفیت آن­طور که باید استفاده نمی­شود.

طبق برآوردهای وزارت نیرو تا کنون ظرفیت نصب شده انرژی‌های تجدیدپذیر در کشور ۲۰۰ مگاوات تعیین شده و طبق برنامه­ریزی­های صورت گرفته، قرار شده تا پایان امسال ۱۰۰ مگاوات دیگر به این ظرفیت اضافه شود و در سال‌های آتی نیز حدود ۳۰۰، ۷۰۰ و ۱۰۰۰ مگاوات افزایش ظرفیت در دستور کار وزارت نیرو قرار گرفته است.

در مجموع نگاه دولت به ارتقای انرژی تجدیدپذیر در ایران بسیار جدی است و برای همین موضوع نیز مؤلفه­های تشویقی و تضمینی گوناگونی را برای جذب سرمایه­گذار لحاظ کرده اما با این وجود وضعیت پیشرفت این انرژی در کشور در قیاس با سایر کشورهای دیگر روند کندی داشته است.

از سوی دیگر بند ب سیاست­های کلی نظام جمهوری اسلامی ایران بر ایجاد تنوع در منابع انرژی کشور با رعایت مسائل زیست­محیطی و تلاش برای استفاده از سهم تجدیدپذیرها و ایجاد نیروگاه‌های خورشیدی و بادی و … تأکید دارد.

در حال حاضر، حدود ۸۲ تا ۸۳ درصد انرژی برق مورد نیاز از منابع سوخت فسیلی تأمین می‌شود و این موضوع سبب شده به محیط زیست آسیب وارد شود و این در شرایطی رقم خورده که در ایران منابع متنوعی از انرژی وجود دارد و علی­رغم افزایش ۶ درصدی مصرف برق نسبت به گذشته، بازهم آن­طور که باید از پتانسیل­ های انرژی تجدیدپذیر استفاده نمی­شود.

توسعه انرژی­های نو با توجه به عوامل مختلف به­ویژه هزینه اولیه و قیمت تمام شده بالا و نبود سیاست‌های حمایتی، با مشکلاتی مواجه است. صاحبان منابع فسیلی باید واقع­نگرانه بدانند که برداشت بیشتر آنها از ذخایر امروز، مستلزم بهره­مندی کمتر فردا و در نهایت تهی شدن منابع در مدت زمانی کمتر است.
خوشبختانه بیشتر ممالک جهان به اهمیت و نقش منابع انرژی به­ویژه انرژی­های تجدیدپذیر  پی برده­اند و به طور گسترده برای بهره­برداری از این منابع، تحقیقات وسیع و سرمایه­گذاری­های اصولی کرده­اند. با توجه به این موضوع در ایران نیز لازم است راهبردها و برنامه­های زیربنایی و اصولی تدوین شده و به اجرا درآید

این در حالی است که تولید انرژی در ایران به طور مرسوم، حول محور استفاده از سوخت­های فسیلی ارزان می­چرخد و انرژی­های نو و تجدیدپذیر از رشد و توسعه قابل دفاعی برخوردار نیستند.

استفاده از مجموعه انرژی تجدیدپذیر در ایران هنوز کمتر از یک درصد از کل مصرف انرژی در کشور است. مطابق برنامه پنجم توسعه، استفاده از انرژی تجدیدپذیر باید تا مارس ۲۰۱۵ به ۵/۱ درصد افزایش پیدا کند. با این وجود تحریم­های خارجی، سرعت سرمایه­گذاری خارجی و توسعه انرژی تجدیدپذیر را در ایران کاهش داده است.

منابع:-         سایت­های خبری برق نیوز، مهرشیدنیرو، خبرآنلاین، ایرنا و ایسنا-         www.world-nuclear.org  نویسنده: مارتین دِبونو- اکتبر ۲۰۱۷

نویسنده :

چه امتیازی می دهید؟
5 / 0
[ 0 رای ]
ارسال نظر شما
انتشار یافته : ۰ در انتظار بررسی : 0
  • نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.

test