تازه‌های انرژی خورشیدی و ظرفیت بهره‌گیری از آن در ایران

امروزه وقتی صحبت از انرژی خورشیدی می‌شود منظور تنها صفحات فتوولتائیک نیست که نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. امروزه روش‌های مختلفی وجود دارد که با تکیه بر آنها می‌توان نور خورشید را به انرژی قابل استفاده تبدیل کرد. این روش‌ها به سرعت در حال بررسی و شکوفایی است.

در حال حاضر تولید برق خورشیدی جهان ۱۲ و چهاردهم گیگاوات است، در حالی‌که بشر در سال ۲۰۵۰ نیازمند تولید ۲۰۰۰ گیگاوات خواهد بود.

با این حال جای نگرانی وجود ندارد. چون که خورشید سالانه نزدیک به ۸۵ هزار تراوات (هر تراوات برابر با یک میلیون مگاوات است) انرژی در اختیار زمین می‌گذارد. تنها باید همت به خرج داد و از آن استفاده کرد.

روش‌های جدید

در پروژه‌ی "ای سولار" (eSolar) یا نیروگاه حرارتی خورشیدی، برق را از طریق متراکم کردن انرژی خورشیدی توسط آینه‌های بزرگ تولید می‌کنند. تشعشعات خورشیدی در این آینه‌ها متراکم شده و پس از ایجاد حرارت زیاد به برق تبدیل می‌شود.

کارشناسان می‌گویند، این امکان وجود دارد که تا یک دهه‌ی دیگر بتوان برق حاصل از این روش را ارزان‌تر از برق فسیلی به بازار عرضه کرد.

به نقل از گزارش منتشره در مجله‌ی پایپولار ساینس(Popular Science) بیل گراس، مدیر اجرایی این طرح گفته‌است که این روش، تنها روشی است که با آن می‌توان هزاران گیگاوات برق سبز تولید کرد.

نیروگاه سیرا

در نخستین نیروگاه "ای‌سولار" به نام سییرا (Sierra) که در شهر لوس‌آنجلس واقع شده، ابتدا نور خورشید را به گرما تبدیل کرده و سپس از بخار حاصله برق تولید می‌کنند. احمد آل یاسین، پژوهشگر محیط زیست در ایران و آمریکا، در مورد این نیروگاه چنین توضیح می‌دهد: «این نیروگاه که در شمال شرقی لوس‌آنجلس آماده شده یک نیروگاه آزمایشی − نمایشی ۵ مگاواتی است که به وسیله‌ی ۲۴ هزار آینه‌ی متحرک یا آینه‌ی ردیاب در یک قطعه زمین ۱۰ هکتاری پرتوهای حرارتی خورشید را روی برج دریافت‌کننده می‌فرستد تا تبدیل به انرژی الکتریکی شود. البته باید توضیح داد که چند سالی است که فناوری آینه‌های متحرک ردیاب با استقلال روبرو شده و پیش‌بینی می‌شود که تولید برق جهانی از این شیوه از حدود ۴۵۰ مگاوات در سال ۲۰۰۰ به ۶۴۰۰ مگاوات در سال ۲۰۱۲ برسد».

در این روش، نور خورشید را بر روی دیگ‌های بخاری که روی پایه‌های بلند قرار دارند متمرکز کرده و گرما تولید می‌کنند. این سامانه در مجموع ۸۵۰ درجه‌ی فارینهایت گرما تولید می‌کند که از بخار حاصله توربین‌های مولد برق نیروگاه به گردش درآمده و برق تولید می‌شود.

احمد آل یاسین در مورد برتری این روش نسبت به تولید برق فسیلی می‌گوید: «مزیت این روش در این است که از آینه‌های تخت و قطعات کوچک‌تر استفاده می‌شود و آینه‌های تخت نسبت به آینه‌های سهموی یا پارابولیک یا محدب، در تولید خیلی ارزان‌تر تمام می‌شود. مزیت دیگر این است که استقرار آن در مطلوب‌‌ترین زاویه‌ی جذب پرتوهای خورشید صورت می‌گیرد و وقتی خورشید حرکت می‌کند و زاویه‌ی تابش خورشید به زمین تغییر می‌کند این آینه‌ها متناسب با آن می‌چرخند به طوریکه همواره تمام پرتوهای حرارتی خورشید را جذب کرده و منعکس می‌کنند. یعنی راندمان جذب حرارت و بازتاب حرارت به برج دریافت‌کننده به حداکثر می‌رسد».

ایده‌ی متراکم کردن نور و گرمای خورشید از سال ۱۹۸۰ به بعد مطرح شد. سال‌ها طول کشید تا این ایده توانست صورت واقعیت گرفته و توسعه یابد.

در سال ۲۰۰۶ نیروگاه‌های تراکم خورشیدی در نقاط مختلف جهان به راه افتاد و تعداد آنها در سال ۲۰۰۷ به ۱۰۰ واحد رسید.

بر اساس پیش‌بینی "انستیتو سیاست زمین" که یک مؤسسه‌ی زیست‌‌محیطی و تحقیقاتی مستقل است، تعداد این نیروگاه‌ها در جهان هر ۱۶ ماه دوبرابر می‌شود و از ۴۷۵ مگاوات در سال ۲۰۰۷ به ۶۴۰۰ مگاوات در سال ۲۰۱۲ خواهد رسید. در حال حاضر دست کم ۱۳ نیروگاه تراکم خورشیدی در آمریکا در مراحل پیشرفته‌ی طراحی قرار دارند.

نیروگاه‌های eSolar با آرایش واحدهای ۴۶ مگاواتی که هر یک برق ۳۰۰ خانه را تأمین می‌کند، استاندارد شده‌اند و هر واحد به یک چهارم مایل مربع زمین نیاز دارد.

کویر ایران و امکان بهره‌برداری هزاران مگاوات برق خورشیدی

می‌پرسیم، آیا روزی خواهد رسید که بتوان با این روش بخش عمده‌‌ای از برق جهان را تولید کرد؟

احمد آل یاسین به این پرسش چنین پاسخ می‌دهد: « این موضوع خیلی محتمل است. برای اینکه این روش از مناسب‌ترین و ارزان‌ترین و فراوان‌ترین منابع انرژی جهان به طور مجانی می‌تواند استفاده بکند و بخصوص در کشورهایی مانند ایران با کویرها و بیابان‌های پهناور و روزهای درخشان و طولانی می‌توان هزاران مگاوات برق خورشیدی را از این طریق تهیه کرد و من حتی آنقدر امیدوارم که می‌گویم، ایران ممکن است با ایجاد نیروگاه‌های حرارتی آینه‌های ردیاب بتواند آنقدر برق تولید کند که مقدار مازاد بر نیاز را به کشورهای همسایه هم صادر کند».

مهندس آل یاسین، پژوهشگر محیط زیست در ایران و آمریکا، کویر مرکزی و بیابان‌های مرکزی و جنوبی ایران را بهترین مناطق کشور برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی می‌داند.

به تازگی از طرف سازندگان نیروگاه‌های eSolar ، قرار داد ساخت ۱۱ واحد استاندارد ۴۶ مگاواتی برای جنوب شرقی لوس آنجلس منعقد و برای ایجاد نیروگاه چند گیگاواتی در هندوستان نیز اعلام آمادگی شده است.

نویسنده‌: فریبا والیات

تحریریه: داود خدابخش

برای شنیدن این گزارش می‌توانید به فایل صوتی زیر مراجعه کنید.