خبر نگاهی بر انرژیهای نو

[am in 25041]

براساس بررسي‌ها و مطالعات ، انرژي خورشيدي وسيع‌ترين منبع انرژي در جهان مي‌باشد.

كارشنان بخش انرژي مي‌گويند انرژي نوري كه توسط خورشيد در هر ساعت به زمين مي‌تابد، بيش از كل انرژي است كه ساكنان زمين در طول يك سال مصرف مي‌كنند. از اين رو براي بهره‌گيري از اين منبع بايد راهي جست تا انرژي پراكنده آن با بازده بالا و هزينه كم به انرژي قابل مصرف الكتريكي تبديل شود.

اين كارشناسان روش‌هاي مختلفي را براي استفاده از انرژي خورشيدي پيشنهاد مي‌كنند.

* روش‌هاي تبديل انرژي خورشيدي به انرژي الكتريكي

با استفاده از فناوري‌هاي خاص، انرژي حاصل از نور خورشيد را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كنند و اين فناوري‌ها را به دو دسته مي‌توان تقسيم كرد:

- سيستم فتوولتاييك (‪ ( pv‬كه عموما" تجهيزاتي جامد وبي حركت هستند( جز در مورد انواع مجهزبه سيستم رديابي خورشيدي)

- سيستم‌هاي گرمايي خورشيدي كه از نور متمركز شده خورشيد براي گرم كردن مايعي كه بخار آن يك توربين را به حركت در مي‌آورد، استفاده مي‌كند.

در اين ميان استفاده از سيستم‌هاي ولتاييك براي استفاده از نور خورشيد به عنوان منبع انرژي بسيار رايج تر است. استفاده از پنل‌هاي فتوولتاييك در كشورهاي پيشرفته به سرعت روبه گسترش است.

استفاده از انرژي خورشيدي كه يكي از اشكال انرژي موسوم به " سبز " يا پاك است از سوي طرفداران محيط زيست پشتيباني مي‌شود. علت اين استقبال را بايد در ويژگيهاي انرژي خورشيدي جست .

 

* ويژگي‌هاي انرژي خورشيدي

اولين ويژگي انرژي خورشيدي در اين است كه تمام نشدني و پايان ناپذير است .اين نوع انرژي ، انرژي تميزي است و هيچ آسيبي به محيط زيست و جامعه بشري نمي‌رساند.

ظرفيت آن را متناسب با نيازها مي‌توان طراحي كرد.

 

* سيستم ولتاييك چيست؟

بخش اصلي يك سيستم فتوولتاييك، پنل فتوولتاييك مي‌باشد. پنل‌هاي فتو - ولتاييك كه در معرض خورشيد قرار مي‌گيرند، متشكل از سلول‌هاي فتوولتاييك هستند. اين سلول‌ها از مواد نيمه هادي سيليكوني ساخته شده‌اند و به صورت پنل‌هايي به روي بام خانه‌ها و به طور مثال در چندين خانه نصب مي‌شوند. ضمن اينكه سيستم فتوولتاييك شامل تجهيزاتي از جمله مبدل‌هايي براي تبديل جريان مستقيم به جريان متناوب مي‌باشد.

 

* اصول كار يك پنل فتوولتاييك

پنل‌هاي فتوولتاييك از نيمه هادي‌ها ساخته شده‌اند. وقتي نور خورشيد به يك سلول فتوولتاييك مي‌تابد، به الكترون‌ها در آن انرژي بيشتري مي‌بخشد. بدين ترتيب بين دو الكترود منفي ومثبت اختلاف پتانسيل بروز كرده و اين امر موجب جاري شدن جريان بين آنها مي‌شود.

 

* ميزان توليد انرژي الكتريكي بوسيله يك سيستم فتوولتاييك

ميزان توليد برق بوسيله يك سيستم فتوولتاييك معمولا" از ‪ ۲‬تا ‪ ۵۰‬كيلووات مي‌باشد. يك سيستم فتوولتاييك كه براي نصب روي بام ساختمان‌ها براي مثال در شهر لس‌آنجلس ساخته شده است، با ظرفيت توان ‪ ۲‬كيلووات، ‪ ۳۶۰۰‬كيلووات ساعت انرژي در سال توليد مي‌كند. اين ميزان توليد انرژي باعث ‪ ۴/۳‬تن صرفه جويي در سوخت زغال سنگ براي توليد برق شده و همچنين مانع ورود گاز به جو مي- شود.

 

* انتخاب سايت‌هاي خورشيدي جهت نصب پنل‌هاي فتوولتاييك

سايت‌ها بايد با معيارهاي لازم فيزيكي همخواني داشته باشند ، از جمله اينكه آنها رو به جنوب باشند . همچنين به خوبي در معرض آفتاب قرار داشته باشند (آفتاب گير باشند ) و فضاي لازم و همچنين ساختار مناسبي براي نصب پنل‌هاي فتوولتاييك داشته باشند.

 

* ويژگي‌هاي سيستم‌هاي‌پي وي (‪(pv‬

اين سيستم به فصول بستگي ندارند ، اما در طول شبانه روز از ساعت اوليه صبح تا غروب مي‌توانند سيستم‌هاي ‪ pv‬برق توليد كنند. پيك توليد آنها در ساعات ظهر مي‌باشد.

واحدهاي فتوولتاييك در صورت ابري بودن هوا نيز مي‌توانند برق توليد كنند، هر چند خروجي آنها كاهش مي‌يابد. در يك روز بسيار ابري كم نور ، يك سيستم فتوولتاييك ممكن است پنج تا ‪ ۱۰‬درصد نور خورشيد در روزهاي عادي را دريافت دارد، بالطبع خروجي آن نيز به همان ميزان كم خواهد شد.

پنل‌هاي خورشيدي در دماي پايين تر ، برق بيشتري توليد مي‌كنند . اين تجهيزات همچون ساير دستگاه‌هاي الكتريكي در صورتي كه هوا خنك باشد، بهتر كار مي‌كنند. البته سيستم‌هاي " ‪ " pv‬در روزهاي زمستاني كمتر از روزهاي تابستاني انرژي توليد مي‌كنند كه علت آن نه برودت هوا ، بلكه كاهش ساعات روز و پايين بودن زاويه تابش خورشيد است.

 

* آسيب پذيري دستگاه‌هاي ‪pv‬

پنل‌هاي خورشيدي طوري ساخته شده‌اند كه در برابر همه سختي‌هاي محيط مانند سرماي شديد قطبي ، گرماي بيابان ، رطوبت استوايي و بادهاي با سرعت بيش از ‪ ۱۲۵‬مايل در ساعت مقاومت مي‌كنند. با اين حال جنس اين وسايل از شيشه بوده و در اثر ضربات سنگين ممكن بشكنند.

 

* بهره برداري از سيستم‌هاي فتوولتايي براي استفاده از انرژي خورشيدي در سطح جهان

شركت‌هاي متعددي در كشورهاي مختلف نسبت به نصب اين سيستم‌ها اقدام كرده -اند و كار بهينه‌سازي اين سيستم‌ها ، همچنان ادامه دارد.

تحقيق در زمينه كاربرد عملي سيستم برق با استفاده از پنل‌هاي فتوولتاييك به صورت متصل در شبكه برق اكيناوا در ژاپن نيز ادامه دارد. اين تحقيقات شامل بررسي ويژگي‌هاي عملكرد سيستم و تاثير باتري‌ها بر شبكه و همينطور بازده و تداوم برق رساني شبكه مي‌باشد.

 

* انرژي خورشيدي در ايران فراوان اما گران

بيشترمناطق مركزي و كويري ايران سرشار از منابع انرژي خورشيدي هستند.

در كوير از يك و نيم هكتار زمين ، در هر ساعت مي‌توان يك مگاوات انرژي توليد كرد. اما هزينه تبديل انرژي خورشيدي به برق ، بسيار بالا است( ‪۲۵۰‬ تا ‪ ۴۵۰‬هزار تومان )كه اين رقم بايد به ‪ ۶۰‬تا ‪ ۷۰‬هزار تومان به ازاي هر كيلووات برسد.

باتوجه به اقدامات انجام شده توسط وزارت نيرو ، تا كنون اين وزارتخانه ‪ ۱۰۳۳‬آبگرمكن خورشيدي درشهرهاي بوشهر، طبس، يزد، بجنورد، زاهدان و اصفهان نصب كرده است.

در خراسان نيز جهت تامين برق مورد نياز پاسگاه مركزي گز يك صفحه فتو - ولتايي نصب شده است كه براي توليد انرژي بايد هر چند ساعت يك بار رو به خورشيد چرخانده شوند.( درست مانند گل‌هاي آفتابگردان ).

با اين وجود و با توجه به اهميت انرژي خورشيدي جهت جلوگيري از برداشت از منابع انرژي فسيلي ، در برنامه چهارم توسعه سهم چنداني براي انرژي خورشيدي درنظر گرفته نشده است .زيرا هم اكنون توجه‌ها معطوف به باد است و چون فناوري‌هاي استفاده از باد بسيار مقرون به صرفه‌تر است.

با توجه به امكانات موجود هر كيلووات ساعت انرژي را از اين طريق مي‌توان با صرف ‪ ۸۵‬هزار تومان به برق تبديل كرد.

* استفاده از انرژي باد در ايران

وزش باد در بخش‌هايي از خراسان و گيلان وضعيت مطلوبي دارد. تا كنون ‪۱۵‬ مگاوات نيروگاه بادي در منطقه "منجيل" گيلان نصب شده كه در حال افزايش به ‪ ۶۰‬مگاوات مي‌باشد.

دراين ميان يكي ديگر از راه‌هايي كه هم اكنون در ايران به آن براي توليد انرژي فكر مي‌شود ، استفاده از زباله‌ها است. هنوز ‪ ۴۰‬درصد ساكنان زمين براي تامين نيازهاي اوليه خود به انرژي از هيزم ، فضولات حيواني و ضايعات زراعي استفاده مي‌كنند.

 

استفاده از گاز متان :

در ايران طرح‌هايي براي استفاده از گازهاي متصاعد از زباله‌هاي متراكم شهري شروع شده است. در صورت استفاده درست از فناوري استخراج گاز متان از زباله‌ها كه به آن "آتشكاف " گفته مي‌شود ، مي‌توان ‪ ۷۰‬تا ‪ ۸۰‬درصد انرژي مفيد زباله‌ها را بازيافت كرد. از جمله اين طرح‌ها در اطراف شهر مشهد اجرا خواهد شد.

در زمان حاضر تهران بيشترين حجم زباله شهري را در كشور توليد مي‌كند.

خراسان كه در مقام دوم قرار دارد . كارشناسان دفتر انرژي‌هاي نو در وزارت نيرو ايران اميدوار هستند با ايجاد تاسيسات جمع آوري و تمركز گازهاي ناشي از انباشت زباله‌هاي شهري ، از اين منبع برق بدست آوردند.

كارشناسان عقيده دارند درايران هر سال با توجه به رشد تقاضا براي انرژي الكتريكي به دو تا سه هزار مگاوات برق جديد نياز است .

اما به هر حال حركت به سوي انواع انرژي‌هاي نو يا تجديدپذير ما را از فاجعه تمام شدن نفت و ساير منابع تجديد ناپذيرانرژي مي‌رهاند . ضمن آنكه چشم انداز رشد فناوري‌ها نيز بسيار روشن است.

[am in 25041]

طبق آمارهای به ثبت رسیده طی 30 سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. در سال 1960 مصرف انرژی جهان معادل 3/3Gtoe بوده است.در سال 1990 این رقم به 8/8Gtoe بالغ گردید ، که دارای رشد متوسط سالانه 3/3 درصد می باشد و در مجموع 166 در صد افزایش نشان می دهد و در حال حاضر مصرف انرژی جهان 10Gtoe/Year بوده و پیش بینی می شود این رقم در سالهای 2010 و 2020 به 12 و 14 Gtoe/Year افزایش یابد . این ارقام نشان می دهند که میزان مصرف انرژی جهان در قرن آینده بالا می باشد و بالطبع این سوال مهم مطرح می باشد که آیا منابع انرژی های فسیلی در قرنهای آینده، جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقا، تکامل و توسعه خواهند بودیا خیر؟

حداقل به دو دلیل عمده پاسخ این سوال منفی است و باید منابع جدید انرژی را جایگزین این منابع نمود. این دلایل عبارتند از:

محدودیت و در عین حال مرغوبیت انرژی های فسیلی چرا که این سوختها از نوع انرژی شیمیایی متمرکز بوده و مسلماً کاربردهای بهتر از احتراق دارند.

مسایل و مشکلات زیست محیطی بطوری که امروزه حفظ سلامت اتمسفر از مهمترین پیش شرطهای توسعه اقتصادی پایدار جهانی به شمار می آید. از این رو است که دهه های آینده بعنوان سالهای تلاش مشترک جامعه انسانی برای کنترل انتشار کربن، کنترل محیط زیست و در واقع تلاش برای تداوم انسان بر روی کره زمین خواهد بود

بنابراین استفاده از منابع جدید انرژی به جای منابع فسیلی امری الزامی است. سیستمهای جدید انرژی در آینده باید متکی به تغییرات ساختاری و بنیادی باشد که در آن منابع انرژی بدون کربن نظیر انرژی خورشیدی و بادی و زمین گرمایی و کربن خنثی مانند انرژی بیوماس مورد استفاده قرار می گیرند. بدون تردید انرژی های تجدیدپذیر با توجه به سادگی فن آوریشان در مقابل فن آوری انرژی هسته ای از یک طرف و نیز بدلیل عدم ایجاد مشکلاتی نظیر زباله های اتمی از طرف دیگر نقش مهمی در سیستمهای جدید انرژی در جهان ایفا می کنند. در هر حال باید اذعان داشت که در عمل عوامل متعددی بویژه هزینه اولیه و قیمت تمام شده بالا، عدم سرمایه گذاری کافی برای بومی نمودن و بهبود کارآیی تکنولوژیهای مربوطه ، به حساب نیامدن هزینه های خارجی در معادلات اقتصادی، نبود سیاستهای حمایتی در سطح جهانی، منطقه ای و محلی، نفوذ و توسعه انرژی های نو را بسیار کند و محدود ساخته است. ولی پژوهشگران و صنعتگران همواره تلاش خود را جهت رفع این مشکلات مبذول می دارند.

بطور کلی عمده فعالیتهای مربوط به احداث پایلوتهای سازگار با محیط زیست با بکار بردن منابع انرژی های تجدیدپذیر و اجرای پروژه های مهندسی و انجام خدمات مشاوره ای و مدیریت بر طرحها، در چهار بخش ذیل متمرکز شده است:

• انرژی های خورشیدی

• انرژی باد و امواج

• انرژی زمین گرمایی

• فن آوری هیدروژن، پیل سوختی و زیست توده

که در اینجا به توضیح اجمالی هر یک می پردازیم:

 

1- انرژی خورشیدی

جالب است بدانید که تابش خورشید بزرگترین منبع تجدید پذیر انرژی روی کره زمین می باشد و اگر فقط یک درصد از صحراهای جهان با نیروگاه های حرارتی خورشیدی به کار گرفته شوند، همین مقدار برای تولید برق سالانه مورد تقاضای جهان کافی خواهد بود.

برای سود جستن از انرژی خورشیدی دو راه وجود دارد :

استفاده مستقیم از نور خورشیدو تبدیل آن به الکتریسیته از طریق سلولهای فتوولتائیک

استفاده مستقیم از انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انواع انرژی های دیگر و یا استفاده مستقیم از آن (کاربردهای نیروگاهی و غیر نیروگاهی خورشیدی)

یک نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارتهای بالا ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدلهای حرارتی، توربین ژنراتورها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند:

نیروگاه سهموی خطی (Parabolic Trough Collectors)

نیروگاه دریافت کننده مرکزی(C.R.S)

نیروگاه دیش استرلینگ( این تکنولوژی در نیروگاه های خورشیدی مورد استفاده کمتری دارد و در کاربردهای غیر نیروگاهی بیشتر استفاده می شوند.)

نیروگاه سهموی خطی 250 کیلووات شیراز

از انرژی حرارتی خورشید علاوه بر استفاده نیروگاهی، می توان در زمینه های زیر بصورت صنعتی، تجاری و خانگی استفاده کرد:

گرمایش آب مصرفی( آب گرمکنهای خورشیدی برای منارل، ساختمانها، کارخانجات و استخرها)

گرمایش فضای داخلی ساختمانها

سرمایش فضای داخلی ساختمانها و یخچالهای خورشیدی

آب شیرین کنهای خورشیدی (در اندازه های خانگی و صنعتی)

خشک کنهای خورشیدی ( برای خشک کردن مواد غذایی و محصولات کشاورزی)

خوراک پزهای خورشیدی

 

2- انرژی باد و امواج

به منظور شناخت دقیق محدودیتها، موانع و امکانات موجود در جهت استفاده از منابع انرژی در کشور، ضرورری است .میزان بهره برداری از پتانسیلهای موجود انرژی و روند تحولات حاملهای انرژیهای تجدیدپذیر در کشور نیز به روش علمی و دقیق محاسبه و ارزیابی گردد.

کشور ایران از لحاظ منابع مختلف انرژی یکی از غنی ترین کشورهای جهان محسوب می گردد، چرا که از یک سو دارای منابع گسترده سوختهای فسیلی و تجدید ناپذیر نظیر نفت و گاز است و از سوی دیگر دارای پتانسیل فراوان انرژیهای تجدید پذیر از جمله باد می باشد.

با توسعه نگرشهای زیست محیطی وراهبردهای صرفه جویانه در بهره برداری از منابع انرژیهای تجدید ناپذیر، استفاده از انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژی مطرح در بسیاری از کشورهای جهان رو به فزونی گذاشته است. استفاده از تکنولوژی توربینهای بادی به دلایل زیر می تواندیک انتخاب مناسب در مقایسه با سایر منابع انرژی تجدید پذیر باشد.

قیمت پایین توربینهای برق بادی در مقایسه با دیگر صور انرژیهای نو

کمک در جهت ایجاد اشتغال در کشور

عدم آلودگی محیط زیست در کشورهای پیشرفته نظیر آلمان، دانمارک، آمریکا،اسپانیا، انگلستان، و بسیاری کشورهای دیگر، توربینهای بادی بزرگ و کوچک ساخته شده است و برنامه هایی نیز جهت ادامه پژوهشها و استفاده بیشتر از انرژی باد جهت تولید برق در واحدهایی با توان چند مگاواتی مورد مطالعه می باشد.

در ایران نیز با توجه به وجود مناطق بادخیز طراحی و ساخت آسیابهای بادی از 2000 سال پیش از میلاد مسیح رایج بوده و هم اکنون نیز بستر مناسبی جهت گسترش بهره برداری از توربینهای بادی فراهم می باشد.مولدهای برق بادی می تواند جایگزین مناسبی برای نیروگاه های گازی و بخاری باشند. مطالعات و محاسبات انجام شده در زمینه تخمین پتانسیل انرژی باد در ایران نشان داده اند که تنها در 26 منطقه از کشور( شامل بیش از 45 سایت مناسب) میزان ظرفیت اسمی سایتها، با در نظر گرفتن یک راندمان کلی 33%، در حدود 6500 مگاوات می باشد و این در شرایطی است که ظرفیت اسمی کل نیروگاه های برق کشور، (در حال حاضر) 34000 مگاوات می باشد. در توربینهای بادی، انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد.

استفاده فنی از انرژی باد وقتی ممکن است که متوسط سرعت باد در محدوده 5/ الی 25/ باشد. پتانسیل قابل بهره برداری انرژی باد در جهان 110 اگاژول (هر اگاژول معادی 1018ژول) برآورد گردیده است که از این مقدار 40 مگاوات ظرفیت نصب شده تا اواخر سال 2003 میلادی(1382 ه.ش.) در جهان می باشد.

از مزایای استفاده از این انرژی عدم نیاز توربین بادی به سوخت، تامین بخشی از تقاضاهای انرژی برق، کمتر بودن نسبی انرژی باد نسبت به انرژی فسیلی در بلند مدت، تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار انرژی، قدرت مانور زیاد در بهره برداری( از چند وات تا چندین مگاوات) ، عدم نیاز به آب و نداشتن آلودگی محیط زیست می باشد.

توربین 600 کیلو وات واقع در روستای بابائیان منجیل

توربینهای بادی کوچک

از توربینهای بادی کوچک جهت تامین برق جزیره های مصرف و یا مناطقی که تامین برق از طریق شبکه سراسری برق مشکل می باشد استفاده می شود. این توربینها تا قدرت 10 کیلووات توان تولید برق را دارا می باشند.

 

توربینهای بادی متوسط

عموماً تولید این توربینها بین 250-10 کیلووات است. از این توربینها جهت تامین مصارف مسکونی، تجاری، صنعتی و کشاورزی استفاده می شود.

 

توربینهای بادی بزرگ( مزارع بادی)

 

این نوع توربینها معمولاً شامل چند توربین بادی متمرکز با توان تولیدی 250 کیلووات به بالا می باشند که به صورت متصل به شبکه و یا جدا از شبکه طراحی می گردند.

 

3- انرژی زمین گرمایی

 

مرکز زمین( به عمق تقریبی 6400 کیلومتر)که در حدود 4000 درجه سانتیگراد حرارت دارد، به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت 650 تا 1200 درجه سانتیگراد در اعماق 80 تا 100 کیلومتری از سطح زمین می گردد. بطورمیانگین میزان انتشار این حرارت از سطح زمین که فرایندی مستمر است معادل 82 میلی وات در واحد سطح است که با در نظر گرفتن مساحت کل سطح زمین(10*1/5 متر مربع) ، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح آن، برابر با 42 ملیون مگاوات است. در واقع این میزان حرارت غیر عادی، عامل اصلی پدیده های زمین شناسی از جمله فعالیتهای آتشفشانی، ایجاد زمین لرزه ها، پیدایش رشته کوه ها( فعالیتهای کوه زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی می باشد که کره زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل نموده و پیوسته آن را تحت تغییرات گوناگون قرار می دهد.

امروزه با بهره گیری از فنآوریهای موجود، تنها بخش کوچکی از این منبع سرشار مهار شده و بطور اقتصادی قابل بهره برداری است.

بنابراین انرژی زمین گرمایی، همان انرژی حرارتی قابل استحصال از پوسته جامد زمین است. انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژی های تجدیدپذیر منشاء یک انرژی پایدار با فاکتور دسترسی 100% است که بطور شبانه روزی در طول سال قابل بهره برداری است.

 

خروج بخار از یک چاه زمین گرمایی

از انرژی زمین گرمایی در دو بخش کاربردهای نیروگاهی( غیر مستقیم) و غیر نیروگاهی ( مستقیم) استفاده می شود. تولید برق از منابع زمین گرمایی هم اکنون در22 کشور جهان صورت میگیرد که مجموع قدرت اسمی کل نیروگاههای تولید برق از این انرژی بیش از 8000 مگاوات می باشد. این در حالی است که بیش از 64 کشور جهان نیز با مجموع ظرفیت نصب شده بیش از 15000 مگاوات حرارتی از این منبع انرژی در کاربردهای غیر نیروگاهی بهره برداری می نمایند.

 

نیروگاه زمین گرمایی تبخیر آنی

 

در این نیروگاه ها سیالی که معمولاً به حالت دوفاز مایع و بخار از اعماق زمین واز طریق چاه های زمین گرمایی استخراج می شود به مخزن جدا کننده هدایت شده و بدینوسیله فاز بخار از فاز مایع جدا می شود.بخار جدا شده وارد توربین شده و باعث چرخش پره های توربین می شود.پره ها نیز به نوبه خود محور توربین و در نتیجه محور ژنراتور رابه حرکت وا می دارند که باعث بوجود آمدن قطبهای مثبت و منفی در ژنراتور شده و در نتیجه برق تولید می شود.

 

نیروگاه زمین گرمایی با چرخه دو مداره(باینری)

 

در این نوع نیروگاه ها نیاز به مخزن جداکننده در تجهیزات نیروگاه وجود ندارد زیراآب گرم استخراج شده وارد مبدل حرارتی شده و حرارت خود را به سیال عامل دیگری که معمولاً ایزوپنتان می باشد و نقطه جوش پایینتری نسبت به آب دارد منتقل میکند. در این فرآیند ایزوپنتان به بخار تبدیل شده و به توربین منتقل می شود که در اینجا توربین و ژنراتور طبق توضیحات فوق می توانند برق تولید کنند.

از کاربردهای مستقیم انرژی زمین گرمایی میتوان به مواردی همچون احداث مراکز آب درمانی و تفریحی-توریستی ، گرمایش انواع گلخانه، احداث مراکز پرورش آبزیان و طیور، پیش گیری از یخ زدگی معابر در فصل سرما، تامین گرمایش و سرمایش ساختمانها توسط پمپهای حرارتی زمین گرمایی اشاره نمود.

 

 

4- فن آوری هیدروژن، پیل سوختی و زیست توده

مصرف گسترده و کلان انرژی حاصل از سوختهای فسیلی اگرچه رشد سریع اقتصادی جوامع پیشرفته صنعتی را به همراه داشته است اما بواسطه انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش دی اکسید کربن در جو و پیامدهای آن، جهان را با تغییرات روز افزونی آماده ساخته است که افزایش دمای زمین، تغییرات آب و هوایی، بالا آمدن سطح آب دریاها و در نهایت تشدید منازعات بین المللی از جمله این پیامدها محسوب می شوند. از سوی دیگر اتمام قریب الوقوع منابع فسیلی و پیش بینی افزایش قیمتها بیش از پیش بر اهمیت و لزوم جایگزینی سیستم انرژی فعلی اهمیت دارد.

در سال 1997 میلادی کنوانسیون تغییرات آب و هوایی با هدف تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر، پروتکل کیوتو را مطرح نمود که به موجب این پروتکل کشورهای صنعتی ملزم به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای شده اند و هدف اصلی از این کنوانسیون دستیابی به تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر تا سطحی است که مانع تداخل خطرناک فعالیتهای بشری با سیستم آب و هوایی گردد و چنین سطحی در چهارچوب زمانی مناسب قابل اجرا خواهد بود تا اکوسیستمها بطور طبیعی خود را با تغیییر آب و هوایی تطبیق دهند و اطمینان حاصل شود که امنیت غذایی تهدید نمی شود و توسعه اقتصادی بطور پایدار ایجاد می گردد. از سوی دیگر مجموعه انرژیهای تجدید پذیر روز به روز سهم بیشتری را در سیستم تامین انرژی جهان بعهده می گیرد؛ لذا در برنامه ها و سیاستهای بین المللی، نقش مهمی به منابع تجدید پذیر انرژی محول گردیده است.

اما سازگار نمودن این منابع با سیستم فعلی مصرف انرژی جهانی هنوز با مشکلاتی همراه است که بررسی و حل آنها حجم وسیعی از تحقیقات علمی جهان را در دهه های اخیر به خود اختصاص داده است.

تقریباً همه منابع انرژی تجدید پذیر بصورت تناوبی در دسترس هستند و بخودی خود قابل حمل یا ذخیره سازی نیستند و به همین دلیل نمی توانند بصورت سوخت به ویژه در حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرند.

سوختهای پاک دارای خواص فیزیکی و شیمیایی هستند که آنها را پاکتر از بنزین با ساختار و ترکیب فعلی در عمل احتراق می نمایند. این سوختها در حین احتراق مواد آلاینده کمتری تولید می کنند، در ضمن استفاده از این سوختها شدت افزایش و انباشته شدن دی اکسید کربن که موجب گرم شدن زمین می گردد را نیز کاهش می دهد. هیدروژن بعنوان یک سوخت پاک می تواند جایگزین مناسبی برای سایر سوختهای متداول گردد و در آینده بعنوان یک حامل انرژی مطرح گردد. فراوانی سهولت تولید از آب، مصرف تقریباً منحصر بفرد و سودمندی زیست محیطی ذاتی هیدروژن از جمله ویژگیهایی است که آنرا در مقایسه با سایر گزینه های مطرح سوختی متمایز می کند. هیدروژن را می توان با استفاده از انواع منابع انرژی اولیه تولید کرد و در تمام موارد و کاربردهای سوختهای فسیلی مورد استفاده قرار داد. هیدروژن به ویژه منابع تجدید پذیر انرژی را تکمیل می کند و آنها را در هر محل و هر زمان، بصورت مناسبی در دسترس قرار داده و در اختیار مصرف کننده می گذارد. سیستم انرژی هیدروژنی بدلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دائمی، پایدار، فنا ناپذیر، فراگیر و تجدید پذیر می باشد. از اینرو پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور، تولید و مصرف هیدروژن به عنوان حامل انرژی به سراسر اقتصاد جهانی سرایت کرده و اقتصاد هیدروژن تثبیت شود.

معرفی سوختهای جایگزین و مطالعه در خصوص امکان استفاده و بهره برداری از آنها با توجه به ملاحظات فنی-اقتصادی و منابع گسترده موجود در ایران، همچنین بدلیل روند رو به رشد مصرف سوختهای مایع هیدروکربوری در کشور که هر ساله موجب ضرر و زیان هنگفت به بودجه عمومی و محیط زیست کشور می شود، از اهمیت قابل توجهی برخوردار گردیده است.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[am in 25041]

استفاده از انرژی پاک اکنون به یکی از اهداف اصلی بسیاری از کشورهای توسعه یافته تبدیل شده است، تا آنجا که تلاش می‌کنند با شیوه‌های مختلف به این هدف دست یابند.

نصب پانل‌های خورشیدی بر فراز برخی ساختمان‌های بلندمرتبه در پاریس و برخی شهرهای مشهور دیگر، از جمله اقدامات نمادین برای تشویق و ترغیب به استفاده از انرژی پاک است. اما در کشور ما به‌رغم قابلیت‌های فراوانی که وجود دارد هنوز اقدام در خور توجهی در این زمینه صورت نگرفته است. آنچه در پی می‌آید مقاله‌ای است درباره استفاده از انرژی خورشیدی؛ تجربه‌ای که می‌تواند تلنگری باشد برای متولیان تولید انرژی در کشور برای به‌کارگیری انرژی‌های پاک.

آلکس جورجز، یک تاجر اهل هائیتی، پس از زلزله‌ای که در 12 ژانویه، کشور وی را ویران ساخت، 2 مورد را به خاطر می‌آورد: تاریکی و روشنایی.

وی که در لحظه وقوع زلزله در خانه خود واقع در پورت‌و‌پرنس با همکارش جلسه داشت، به یاد دارد که پس از لحظه‌ای چشمان خود را گشوده و با هرج و مرج و آشفتگی زایدالوصفی مواجه شده است: مردم آسیب‌دیده و ابری بسیار غلیظ از غبار که به‌واسطه آن او نتوانسته حتی آن سوی خیابان را مشاهده کند. حتی در هنگام شب نیز با وجود آنکه شهر زلزله‌زده برق نداشته، وی شاهد آن هاله غبار بوده است. لامپ‌های خورشیدی که شرکت وی در 2ورزشگاه واقع در پورت‌و‌پرنس پایتخت هائیتی نصب کرده بود، همچون جزایر روشنی از نور بودند که در این هاله غبارآلود توجه را به‌خود جلب می‌کردند. مردم کم‌کم به سمت نور کشیده شده و شروع به ساختن کمپ‌هایی در آن محدوده کردند.

جورجز معتقد است که انرژی خورشیدی بیشتر از پناهگاه‌های موقت برای اهالی هائیتی مؤثر است. از دیدگاه او انرژی خورشیدی یک موهبت دائمی است که در اختیار ملت فقیر جزایرکارائیب قرار گرفته است. جورج به‌عنوان مؤسس شرکت انرسا (مخفف عبارت انرژی‌های تجدیدپذیر در آمریکای جنوبی) یکی از حامیان جدی استفاده از انرژی خورشیدی است. وی در راستای استفاده وسیع‌تر از انرژی خورشیدی به‌عنوان یک انرژی تجدیدپذیر و سایر انرژی‌های خرد مقیاس در ساخت دوباره هائیتی سرمایه‌گذاری مالی می‌کند.

برطبق مستندات یک جلسه سرنوشت‌ساز که با حضور نمایندگان بیش از 100 کشور جهان در سازمان ملل به‌منظور سازماندهی و هماهنگی تعهدات در ساخت دوباره هائیتی تشکیل شد، طرفداران انرژی‌های تجدیدپذیر، توانستند ارگان‌ها و سازمان‌های امدادرسانی را وادار به همکاری مستقیم در جهت تغییر سیستم انرژی‌های قدیمی هائیتی به انواع ساده‌تر و به صرفه‌تر کنند.

دسترسی به انرژی

ویجی مودی یک کارشناس انرژی در دانشگاه کلمبیا که در زمینه پیشبرد توسعه پایدار فعالیت می‌کند، می‌گوید که انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند عملاً یک نقش مؤثر و بلندمدت در برآورد نیازهای مردم هائیتی در زمینه روشنایی و برق ایفا کنند. البته هائیتی علاوه بر مسئله تأمین روشنایی و شارژ موبایل‌ها که انرژی خورشیدی قابلیت تأمین آنها را دارد، نیاز فوری به انرژی برای پخت و پز نیز دارد.

زمانی که صحبت از نیاز به سوخت جهت پخت‌و‌پز خانگی به‌میان می‌آید، این کارشناس انرژی معتقد است که توزیع پروپان و نفت سفید در کوتاه‌مدت بیشتر به مردم کمک خواهد کرداما در بلندمدت باید بر تجارب مدیریتی پایدار تمرکز کرد و نه بر استفاده از چوب و زغال که در هائیتی به شکل سنتی از آن برای پخت و پز استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که با مدیریت صحیح، سوخت‌های سنتی نیز می‌توانند مجدداً تجدید شوند.

طرفداران انرژی‌های تجدیدپذیر که در هائیتی مشغول به فعالیت هستند، بر این مسئله که چوب و زغال در کوتاه‌مدت برای پخت و پز کارایی بیشتری دارند، اتفاق نظر دارند اما در عین حال آنها زغال بیولوژیکی (زغالی که از زائدات کشاورزی به‌دست می‌آید) را راه حلی می‌پندارند که بیشتر جنبه زیست‌محیطی و انسان محور دارد. همچنین نگرانی آنها در زمینه استفاده از نفت سفید (سوخت تقطیر شده از نفت‌خام) جهت روشنایی در کوتاه‌مدت به‌دلیل تأثیرگذاری سریع آن رو به افزایش است. این سوخت علاوه بر اینکه اثرات منفی بر جو دارد، بخارات خطرناک و سمی نیز تولید می‌کند و بر این مشکلات بایستی خطر آتش‌سوزی را هم افزود که بدون شک برای کمپ‌ها و چادرهایی که تعداد کثیری از اهالی هائیتی در آنها زندگی می‌کنند، یک بحران واقعی تلقی می‌شود.

تأمین امنیت

در حقیقت کمپ‌های چادری در هائیتی به‌دلیل نیاز مبرم به امنیت، به استفاده از انرژی خورشیدی متوسل شده‌اند. درست بعد از زمین لرزه، یک متخصص دسترسی به انرژی‌های تجدیدپذیر از واشنگتن دی‌سی به محل اعزام شد. وی 6500 سیستم نوررسانی خورشیدی را که تشکیلات انرژی‌های پاک جهت استفاده در چادرها به هائیتی فرستاده بود، سازماندهی کرد. از این سیستم‌ها بعدها در خانه‌های جدید هائیتی استفاده خواهد شد.

این متخصص که ریچارد وان لوون نام دارد، هم‌اکنون در ستاد امدادرسانی هائیتی مشغول به کار است. وی می‌گوید که تأمین روشنایی یک امر حیاتی جهت برقراری امنیت در هائیتی است. سازمان عفو بین‌الملل در اواخر ماه مارس اعلام کرد که خشونت‌های جنسی علیه زنان و دختران در کمپ‌ها رو به گسترش است. این سازمان در گزارش خود از مسئولین اورژانس و دست‌اندرکاران خواستار شدت عمل بیشتر شد. به‌منظور بهبود روشنایی در کمپ‌ها حداقل35000 لامپ خورشیدی در هائیتی توزیع شده است و این در حالی است که سازمان بین‌المللی مهاجرت نیز 30000 لامپ دیگر را انحصاراً جهت حمایت از زنان و دختران سفارش داده است.

با توجه به این مسئله که زیرساخت‌های هائیتی عملاً از بین رفته و ارسال کمک‌های مالی از سرتاسر جهان رو به افزایش است، لذا عده کثیری معتقدند که اکنون زمان مناسبی است که استفاده از انرژی‌های جدید در هائیتی به‌صورت مؤثر و عملی اجرا شود. به‌عنوان مثال در تابستان گذشته یک مؤسسه غیرانتفاعی تحت عنوان «حامیان بهداشت» یک سیستم خورشیدی را در کلینیک خود واقع در بوکان کارره هائیتی با موفقیت نصب کرد.

با وجود اینکه این کلینیک کماکان سیستم ژنراتور دیزلی خود را به‌عنوان پشتوانه و اطمینان از حضور یک انرژی قابل اعتماد در اتاق‌های عمل و حتی جهت مصارف بیشتر انرژی در دستگاه‌های اشعه x نگه داشته، اما هم‌اکنون هزینه‌های این موتور دیزلی به‌شدت کاهش پیدا کرده است. بعد از زمین لرزه این مؤسسه براساس بودجه‌ای که واشنگتن‌دی‌سی برای برق رسانی خورشیدی منظور کرده بود، خواهان تسریع برنامه‌ریزی نصب سیستم‌های خورشیدی در 5کلینیک دیگر این مؤسسه در هائیتی شد.

باب فرلینگ، مدیر اجرایی سلف می‌گوید: هزینه نگهداری از این سیستم خیلی پایین است، هیچ نوع آلودگی در سطح محلی ایجاد نمی‌کند، نه خبری از دی‌اکسید‌کربن است و نه از صدا. ما موتور دیزلی را کاملا کنار نگذاشته‌ایم بلکه اتکا به آن را کاهش داده‌ایم. این سیستم حقیقتاً نقش مؤثری در توانمندسازی مردم دارد. سیستم‌های خورشیدی دیگری نیز به‌منظور توانمندسازی به هائیتی اهدا شده‌اند. مؤسسه خورشیدی اف‌تی‌ال از ایالت تگزاس 3چادر بزرگ خورشیدی را به‌منظور استفاده مؤسسه‌های خیریه به هائیتی ارسال کرده است. این 3چادر تنها نور را تأمین نمی‌کنند بلکه حتی یک منبع درآمد نیز به‌شمار می‌روند. مؤسسه‌های خیریه می‌توانند از این اماکن که مردم با پرداخت پول در آنها موبایل‌ها و باتری‌هایشان را شارژ می‌کنند، پول هم به‌دست آورند.

کارآفرینی

آلکس جورجز و ژان رونل نوئل، مؤسسین شرکت انرسا معتقدند علاوه بر سیستم‌های خورشیدی ساخت کشورهای دیگر آنچه هائیتی بدان نیاز دارد، کمک‌های مالی به‌منظور ظرفیت‌سازی‌ ساخت و نصب چنین سیستم‌هایی در خود کشور است. این زوج کاری پس از تکمیل تحصیلات در زمینه مهندسی، مدیریت بازرگانی و ساخت سیستم‌های خورشیدی در کانادا ، موفق به آموزش 18 مرد جوان به‌عنوان متخصصین انرژی خورشیدی شده‌اند و هم‌اکنون نیز در حال آموزش یک گروه 10 نفری به امید توسعه نیروی شغلی خود هستند.

کارمندان انرسا نه تنها پانل، لامپ، ایستگاه‌های شارژ و چراغ‌های خیابانی خورشیدی را می‌سازند بلکه حتی آنها را به روستاهای دورافتاده نیز می‌برند. جورجز می‌گوید: «این تغییر زندگی مردمی است که قبل از این حتی برق نداشته‌اند ولی اکنون دسترسی به لامپ‌های خورشیدی دارند. بدین‌سبب کودکان می‌توانند مطالعه کنند و والدین نیز می‌توانند بعد از تاریکی ملاقات‌های اجتماعی با هم داشته باشند؛ بدین واسطه است که شما می‌توانید زندگی یک جامعه را تغییر دهید.»

[am in 25041]

رشد روز‌افزون مصرف انرژی در جوامع مدرن صنعتی محققان را بر آن داشته تا نسبت به استفاده از منابع جدید انرژی اقدام کنند. در ایران استفاده از انرژی باد و خورشید در اولویت برنامه‌های سازمان انرژی های نو قرار گرفته است.

«ایران توانایی احداث نیروگاه 20 هزار مگاواتی برق بادی را دارد.» این را رئیس دفتر انرژی باد سازمان انرژی های نو کشور (سانا) می‌گوید.

البته خبری که صادقیان به خبرگزاری مهر می‌دهد با اظهار تاسف از اینکه در کشور ما برنامه‌ریزی‌ها طولانی مدت نبوده، همراه است: علی رغم این که تلاش شد برنامه‌هایی را در زمینه انرژی‌های نو تعریف و ارائه دهیم ولی تاکنون اقدام جدی در این زمینه انجام نشده است.

رشد روز‌افزون مصرف انرژی در جوامع مدرن صنعتی علاوه بر خطر اتمام سریع منابع فسیلی ، جهان را با تغییرات برگشت ناپذیر و تهدید آمیز زیست محیطی مواجه کرده است.

از این رو در برنامه‌ها و سیاست‌های بین‌المللی در راستای توسعه پایدار جهانی، به منابع تجدیدپذیر انرژی نقش ویژه‌ای محول شده است. به طور مثال اتحادیه اروپا تولید 12 درصد انرژی الکتریکی مورد نیاز در سال 2010 را از طریق انرژیهای نو هدف قرارداده است. در کشور ما نیز استفاده از انرژی‌های نوین حدود یک دهه است که با تشکیل «سازمان انرژیهای نو ایران» وارد فاز تازه‌ای شده است.

استفاده از انرژی باد یکی از پروژه‌هایی است که در این سازمان پیگیری می شود: اولین پروژه‌های تولید برق بادی از سوی سازمان انرژی اتمی تعریف شد. این پروژه شامل تولید برق بادی و نصب یک مگاوات توربین بود که با خرید این توربین از خارج و نصب آن در منطقه منجیل اجرایی شد.

صادقیان با بیان این مطلب، می‌افزاید: متعاقب این حرکت 10 مگاوات دیگر به صورت همکاری مشترک میان سازمان انرژیهای نو و سازمان انرژی اتمی به صورت ساخت برخی قطعات در داخل کشور و مونتاژ آن‌ها شروع شد و پس از آن پروژه 90 مگاواتی در سازمان انرژی اتمی تعریف شد.

همزمان با این اقدام، دفتر انرژیهای نو در وزارت نیرو تشکیل و دو پروژه در زمینه انرژی باد تعریف شد که شامل ساخت توربین 600 کیلو وات و 10 کیلو وات بود. توربین 600 کیلو وات در سال 80 به بهره‌برداری رسید و توربین 10 کیلو وات با اهداف آموزشی به بهره‌برداری رسید.

به گفته صادقیان، این توربین در حال حاضر در دانشگاه «سهند» تبریز نصب شده تا دانشجویان با تعریف پرژه و انجام تحقیقات مورد نیاز، دانش لازم را در این زمینه کسب کنند.

اما برای تولید برق از انرژی باد، مهم‌ترین اقدام تعیین مناطق بادخیز کشور است، عملیاتی که در قالب پروژه «تهیه اطلس رنگی باد» اجرایی شده است: با توجه به نفت خیز بودن کشور تاکنون منابع نفتی کشور شناسایی شده و برنامه ریزیهای لازم صورت گرفته است ولی به دلیل تمام شدن منابع نفتی، استفاده از انرژی تجدیدپذیر ضروری است. از این رو با اجرایی شدن این پروژه توانستیم مناطق بادخیز را در کشور تعیین کنیم. نتایج این تحقیق ما را یاری می‌کند تا بتوانیم برای هر منطقه برنامه ریزی کنیم که در کدام مناطق و به چه صورت می‌توان از این انرژی استفاده کرد.

رئیس دفتر انرژیهای باد سانا، با این مقدمه منجیل، شمال غرب در منطقه آذربایجان، سیستان و خراسان رضوی در منطقه «خاف» را از مهمترین مناطق بادخیز کشور ذکر می‌کند و می‌گوید: طبق برآوردهای ما ایران استعداد تولید برق بادی به میزان 20 هزار مگاوات نیروگاه برق بادی را دارد.

صادقیان همچنین افزایش نیروگاه‌های برق بادی در بخش خصوصی را از سیاستهای سازمان انرژیهای نو در زمینه راه اندازی نیروگاههای برق بادی ذکر می‌کند: طبق این سیاست دولت عهده دار ایجاد نیروگاه برق بادی در کشور نیست ولی حمایت‌هایی را در جهت راه راندازی این نیروگاه‌ها به عمل خواهد آورد. بر اساس قانون 20 ساعت برق بادی در روز به قیمت 130 تومان و 4 ساعت در روز 90 تومان خریداری می شود که این امر باعث شده تا طرح‌های زیادی از بخش خصوصی در زمینه احداث نیروگاههای برق بادی در کشور ارائه شود که در حال حاضر در دفتر مشارکت‌های غیردولتی سازمان پیگیری می‌شود.

اما با وجود تمام این تلاش‌ها به نظر می‌رسد کشور ما هنوز تا وضعیت مطلوب و سرمایه‌گذاری متناسب با پتانسیل موجود فاصله‌ای چشمگیر دارد. صادقیان با تایید این مطلب، به سرمایه‌گذاری‌های انجام شده از سوی دیگر کشور‌ها در زمینه استفاده از انرژی‌های نوین اشاره می‌کند: در کشورهای مختلف برای راه‌اندازی این نیروگاهها حمایتهای زیادی صورت گرفته است. تاکنون بالغ بر 150 هزار مگاوات در کل دنیا نیروگاه برق بادی احداث شده که از این میزان حدود 30 هزار و 500 مگاوات نیروگاه برق و باد در 9 ماهه اول سال 2009 در دنیا احداث شده است. ترکیه نیز برای تولید هشت هزار مگاوات برنامه ریزی کرده است که تاکنون 433 مگاوات نیروگاه راه اندازی کرده است. همچنین کشور مصر 334 مگاوات نیروگاه نصب کرده و هفت هزار و 200 مگاوات برنامه دارد.

برنامه پنجم توسعه می‌تواند عرصه‌ای مناسب برای ایجاد راهکار‌هایی جهت استفاده از ظرفیت‌های مناسب کشور در زمینه استفاده از انرژی‌های نو و پاک باشد: استفاده از انرژیهای باد نیاز به زیرساختهایی دارد، مطالعات تعیین ظرفیت انرژی در کشور نهایی و بر این اساس سند برق بادی کشور در قالب برنامه پنجم تدوین و به دولت ارائه شده است.

استفاده از این انرژی‌ها به خصوص هنگامی اهمیت خود را بیشتر نشان می‌دهند که بدانیم در خاورمیانه «تنها کشوری» هستیم که قادر به طراحی و ساخت توربین برق بادی هستیم.

استفاده از انرژی خورشید، پروژه دیگری است که در سازمان انرژیهای نو ایران دنبال می‌شود. پیش از این مدیر دفتر انرژی خورشیدی سانا از تهیه اطلس تابش خورشید در کشور خبر داده بود: از آنجا که شرایط اقلیمی در سراسر کشور یکسان نیست از این رو برای کاربردی کردن فناوریهای خورشیدی تهیه این اطلس در دستور کار قرار گرفت.

سیستم‌های فتوولتائیک و نیروگاههای حرارتی خورشیدی از جمله فناوریهایی هستند که مطالعاتی در مورد آنها در کشور انجام شده است: این فناوریها می‌توانند انرژی خورشیدی را به انرژیهای قابل استفاده تبدیل کنند ولی کاربردی کردن هر یک از این فناوریها بستگی به شرایط خاص از جمله توپوگرافی زمین، وزش باد، کیفیت تابش خورشید و ساعات تابش در طول سال دارد.

به گفته پیمان کنعان، سیستمهای فتوولتائیک وابسته به میزان تابش است که با توجه به شرایط اقلیمی کشور در سراسر کشور قابل استفاده است ولی نیروگاه حرارتی خورشیدی باید در مناطقی مانند کرمان احداث شود که دارای آسمان صاف با مدت تابش زیاد باشد.

تهیه اطلس تابش خورشید با توجه به یکسان نبودن شرایط اقلیمی در تمام مناطق کشور در دستور کار سانا قرار گرفته است: در این اطلس وضعیت و کیفیت تابش و ساعات تابش در طول سال برای هر منطقه تعیین می‌شود. این مطالعات دست اندرکاران را برای برنامه‌ریزی در زمینه احداث نیروگاههای برق خورشیدی با استفاده از فناوریهای مناسب یاری خواهد کرد.

[am in 25041]

بخش اعظم انرژی مصرفی دنیا تاکنون از منابع فسیلی شامل زغال، نفت خام و گاز و پس از آن، میزان اندکی نیز از انرژی هسته ای تأمین شده است. در این میان، کمتر از منابع انرژی تجدیدشونده استفاده شده و برای مثال، جوامع بشری بهره شایسته ای از انرژی باد و آب نگرفته اند.

برای مثال در آلمان، میزان بهره گیری از این منابع انرژی به صورت زیر است:

نفت ۵/۳۸ درصد

گاز ۵/۲۱ درصد

زغال سنگ ۱/۱۳ درصد

انرژی هسته ای ۹/۱۲ درصد

زغال چوب ۲/۱۱ درصد

سایر انرژی ها ۰/۲ درصد

انرژی باد ۸/۰ درصد

در ادامه، به بررسی برخی از مشکلات موجود در زمینه استفاده از منابع گوناگون انرژی می پردازیم:

●انرژی هسته ای

بزرگ ترین مشکل بهره گیری از انرژی هسته ای، این است که زباله های هسته ای را تاکنون نتوانسته اند با هیچ نوع فناوری بی خطر و سازگار با محیط زیست تغییر دهند، همچنین خطر استفاده از نیروگاه های اتمی و انبار کردن زباله های آن، در دراز مدت بسیار بالاست.

●سوخت فسیلی

خطرهای سوخت های فسیلی در تحقیقات طولانی ثابت شده است و بی گمان بر اثر سوخت زغال، نفت و گاز، گاز دی اکسیدکربن منتشر می شود و به این ترتیب تراکم گازهای گلخانه ای آلاینده محیط زیست افزایش می یابد و نتیجه آن، تغییر اقلیم و الگوهای آب و هوایی زمین و برای مثال، بالارفتن مرتب تعداد طوفان های بزرگ و مرگبار در سراسر جهان است.کوچک ترین بحران در مناطق نفت خیز خلیج فارس، اثرهای آشکاری در بازار نفت جهان دارد. اقتصاد دنیا به نفت وابسته است و کمترین تغییر در میزان و قیمت آن به خوبی در جهان اقتصاد قابل مشاهده است.

منابع نفتی رو به کاهش است و پس از آن نیز منابع گاز طبیعی تمام خواهند شد. منابع جدید کشف شده منفعت زیادی ندارند و به همین سبب، سال به سال از تعداد شرکت هایی که به دنبال این منابع هستند، کاسته می شود.

واقعیت این است که نیاز دنیا به نفت، روز به روز افزایش می یابد، در حالی که میزان نفت در دسترس، سال به سال رو به کاهش می نهد.

●انرژی های نو

منابع انرژی های نو و تجدید شونده از جمله باد، آب، زیست توده (بیوماس) و انرژی خورشیدی، امتیازهای فراوانی دارند:

اول: مصرف این گونه انرژی ها گاز آلاینده دی اکسیدکربن تولید نمی کند؛

دوم: کاهش وابستگی صنایع به سوخت های وارداتی را به همراه دارد؛

سوم: سبب پیدایش مشاغل جدید در کشور می شود؛

چهارم: خروج کمتر ارز از کشورها را به دنبال دارد؛

پنجم: ایجاد محیط زیستی پاک برای نسل های آینده را نوید می بخشد.

●آیا انرژی های نو خیلی گران نیستند؟

با توجه به این که سرانجام همه کشورهای دنیا مجبور به استفاده از انرژی نو می شوند، بحث درباره گرانی آن چندان ضروری نیست و در ضمن انرژی های فسیلی هم چندان ارزان نیستند. سالیان طولانی است که از منابع فسیلی تأمین کننده انرژی استفاده می شود و برای به دست آوردن این گونه منابع انرژی و استفاده از آن، میزان بسیار بالایی سرمایه گذاری شده است.

درباره انرژی هسته ای نیز به ویژه در آغاز کشف آن، به ویژه ارتش ها در توسعه و گسترش صنعت انرژی هسته ای، سرمایه گذاری های عظیمی کرده اند.اگر قیمت انرژی ها را با هم مقایسه کنیم و خطرها و فجایع طبیعی ناشی از استفاده از سوخت های فسیلی و انرژی هسته ای را در نظر بگیریم، درخواهیم یافت که ادامه استفاده از این نوع انرژی ها بسیار گران تر از حد تصور ما خواهد بود.با مروری کوتاه بر منابع انرژی های نو و مقایسه هزینه بهره گیری از آنها نسبت به منابع فسیلی تأمین کننده انرژی، موارد زیر را به روشنی ملاحظه خواهیم کرد:

نیروگاه های بادی ارزان تر از نیروگاه هسته ای هستند و جالب توجه این است که این نیروگاه ها به طور معمول بدون کمک دولتی ساخته می شوند.

نیروگاه های آبی یکی از اقتصادی ترین مدل تولید انرژی هستند.

انرژی خورشیدی ممکن است نخست گران به نظر بیاید، اما در بلند مدت بسیار اقتصادی است.

سامانه استفاده از انرژی فتوولتاییک برای مناطق دور افتاده که به برق شهری دسترسی ندارند، بسیار اقتصادی است.

●انرژی خورشیدی

خورشید فقط در مدت نیم ساعت می تواند مجموع انرژی مورد نیاز یک سال دنیا را تأمین کند. از انرژی خورشیدی می توان در شکل های گوناگون استفاده کرد و فقط کافی است که دولت ها هرچه زودتر ضرورت این تغییر رویکرد را از منابع فسیلی به منابع جانشین و پاک دریابند.