خورشید در ایران فراتر از استاندارد بین‌المللی می‌تابد

امروزه انرژی‌های نو با شتاب درحال گسترش و نفوذ در سطح جهان است، به طوری‌که در آمارها به عنوان یکی از منابع مهم انرژی مورد توجه قرار می‌گیرد و آثار جبران‌ناپذیر ناشی از بکار نبردن این نوع انرژی بر همگان آشکار شده است. انرژی‌های خورشیدی، بادی، آبی، بیوماس، بیوگاز و انرژی زمین گرمایی از عمده‌ترین منابع انرژی‌های پاک هستند و وقوع تحولاتی نظیر تغییرات آب و هوایی بر اثر انباشت گازهای گلخانه‌ای در جو، افزایش تقاضای مصرف انرژی در سراسر جهان و گشوده شدن چشم‌اندازی روشن در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر، سبب ایجاد نقطه عطفی در توسعه کاربرد این دسته از انرژی‌ها شده است. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران که منجر به بهره‌مندی کشورمان از سطح مطلوبی از انرژی خورشیدی به عنوان یکی از انواع انرژی‌های تجدیدپذیر می‌شود، در این زمینه خبرنگار شانا، با علی نوروزی منش، سرپرست کاربرد انرژی‌های تجدیدپذیر شرکت بهینه‌سازی مصرف سوخت گفتگویی انجام شده که می‌خوانید:

•  انرژی خورشیدی در بین انواع انرژی‌های تجدیدپذیر از چه جایگاهی برخوردار است؟

انرژی خورشیدی منحصر به ‌فردترین منبع انرژی تجدیدپذیر و منبع اصلی تمامی انرژی‌های موجود در زمین است، چراکه می‌تواند به صورت مستقیم و یا غیرمستقیم به اشکال دیگر انرژی تبدیل شود. اهمیت این نوع انرژی تا جایی افزایش یافته است که بسیاری از کشورها نسبت به سرمایه‌گذاری‌های سنگین در این حوزه اقدام کرده‌اند. به طور مثال عربستان سعودی با اختصاص بودجه 109 میلیارد دلاری در حوزه انرژی خورشیدی، برای تامین 30 درصد انرژی الکتریکی مورد نیاز کشورش از نور خورشید تا سال 2032 برنامه‌ریزی کرده است. امارات متحده عربی نیز در این راستا برنامه‌های زیربنایی متعددی را تدارک دیده است.
 جالب است که کشورهای صاحب منابع عظیم نفتی در این حوزه سرمایه‌گذاری می‌کنند.
دقیقا همینطور است. تا سال 2010 بزرگترین سایت خورشیدی حرارتی جهان با سطح 19 هزار و 875 متر مربع در دانمارک بود که در همین سال با به بهره‌برداری رسیدن سایت خورشیدی در دانشگاه «شاهزاده نورا بنت عبدالله» در ریاض با سطح کلکتور 36 هزار و 305 متر مربع و ظرفیت خورشیدی حرارتی 25 مگاوات حرارتی، عملا عربستان سعودی بهره برداری از بزرگتری سیستم خورشیدی حرارتی جهان را آغاز کرد. بنابراین لازم است با مدنظر قرار دادن این موارد، بیش از پیش به انرژی حرارتی خورشیدی و برنامه‌ریزی برای رشد، گسترش، بومی‌سازی، ارتقای تکنولوژی و کاربرد آن در کشور توجه شود.

•  هم اکنون چه کشورهایی بیشترین سهم را در استفاده از انرژی خورشیدی دارند؟

طبق آمارهای منتشر شده، تا پایان سال 2010 میلادی ظرفیت سیستم‌های خورشیدی حرارتی نصب شده به میزان 196 گیگاوات حرارتی در قالب 280 میلیون متر مربع کلکتور بوده که در این میان، سهم کشورها به این قرار است: چین 58.9 درصد، اتحادیه اروپا 18.9درصد و دیگر کشورها شامل، آمریکا، استرالیا، آمریکای مرکزی و جنوبی، آسیا و آفریقا مجموعا 22.2 درصد. همچنین کلکتورهای لوله‌ای تحت خلا با 56 درصد، بیشترین سهم (عمدتا در چین) و سیستم‌های صفحه تخت با 31.9 درصد (اروپا، ترکیه و ژاپن) و سیستم‌های بدون شیشه با 11.4 درصد (آمریکا و استرالیا ) رده‌های بعدی را به خود اختصاص داده‌اند.
 به جز مصارف خانگی، چه موارد دیگری را برای مصرف انرژی خورشیدی می‌توان برشمرد؟
انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی استفاده می‌شود و از دید کلان ملی به دلیل ایجاد فرصت و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و نیز توجه به لزوم کاهش آلاینده‌های زیست محیطی مورد توجه است. همانطور که می‌دانید تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود، نیروگاه حرارتی خورشیدی نام دارد که این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:
 نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها آینه‌های سهموی ناودانی هستند؛
نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه‌‌های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می‌‌شود و نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها بشقابی سهموی (دیش) است.

•  کاربردهای غیر نیروگاهی چطور؟

کابردهای غیرنیروگاهی انرژی حرارتی خورشید شامل، موارد متعددی است که آبگرمکن و حمام خورشیدی، سرمایش و گرمایش خورشیدی، آب شیرین‌کن خورشیدی، خشک‌کن خورشیدی، اجاق خورشیدی، کوره‌های خورشیدی و خانه‌های خورشیدی از اهم این موارد است. به طور نمونه، آبگرمکن خورشیدی دستگاهی است که با جذب انرژی خورشیدی، آب مورد نیاز را گرم می‌کند. استفاده از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب به دلیل رایگان بودن این منبع عظیم انرژی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است و این سیستم‌ها تقسیم بندی‌های مختلفی شامل ترموسیفون، پمپ‌دار تحت فشار و نوع برگشت ثقلی دارند.

•  این مدل‌ها چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟

ترموسیفون‌ها فاقد هرگونه پمپ برای جابجایی آب هستند و با استفاده از گرمای آفتاب عمل می‌کنند. البته مشکل عمده این سیستم، پدیده یخ زدگی در فصل‌های سرد سال است. در مدل پمپ دار تحت فشار، برای جابجایی سیال از پمپ و برای جلوگیری از یخ زدگی از ضد یخ استفاده می‌شود. این سیستم در مناطقی که اختلاف دمای زیادی را تجربه می‌کند، کارایی کمتری دارد. سیستم‌های برگشت ثقلی نیز عموماً جزء سیستم‌های غیرمستقیم گرمایش آب است که در آن آب در یک سیکل بسته، حرارت خورشید را از کلکتور دریافت کرده و به وسیله یک مبدل حرارتی آب داخل مخزن را گرم می‌کند. این سیستم تا زمانی که انرژی خورشید به میزان کافی موجود باشد، کار می‌کند؛ در غیر اینصورت پمپ از کار افتاده و سیال داخل کلکتور در اثر نیروی گرانشی به داخل مخزن تخلیه می‌شود. این سیستم‌ها برای مناطقی که اختلاف دمای زیادی را تجربه می‌کنند بسیار مناسب است و به دلیل عدم استفاده از ضد یخ، نسبت به سیستم‌های ترموسیفون و تحت فشار دارای مزیت است.

•  ایران برای بهره‌مندی از انرژی خورشیدی، چه قابلیت‌هایی دارد؟

ایران با آنکه یکی از کشورهای نفت خیز جهان و دارای منابع عظیم گاز طبیعی است، اما به دلیل شدت تابش خورشید در بیشتر نقاط می‌تواند با بهره‌مندی از انرژی خورشیدی، صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف سوخت‌های فسیلی داشته باشد. فناوری نه چندان پیچیده ، کاهش آلودگی هوا و محیط زیست و از همه مهمتر کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی برای آینده یا امکان صادرات و فراورش و تبدیل آنها به مواد پتروشیمی، از دلایل لزوم استفاده از انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر و به ویژه انرژی خورشیدی در کشورمان است. با افزایش قیمت نفت در سال‌های اخیر، کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به استفاده از انرژی‌های جانشین جدی‌تر بیندیشند و این نگرش در دهه اخیر در ایران نیز، وسعت بیشتری یافته است. کشور ما با داشتن حدود 300 روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان به شمار می‌رود و با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و پراکندگی روستایی در کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهمترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد.
 می‌توانید مقایسه‌ای آماری از میانگین انرژی تابشی خورشید ایران در مقایسه با میانگین جهانی داشته باشید.
ببینید با توجه به استانداردهای بین‌المللی، اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از 5.3 کیلووات ساعت در مترمربع (3500 وات/ساعت) باشد، استفاده از مدل‌های انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک، اقتصادی و مقرون به صرفه است. در بسیاری از قسمت‌های ایران، انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از این میانگین بین‌المللی است و در برخی از نقاط حتی بالاتر از 7 تا 8 کیلو وات ساعت بر مترمربع اندازه‌گیری شده است اما بطور متوسط، انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود 5.4 کیلووات ساعت بر مترمربع است.

•  شرکت بهینه‌سازی مصرف سوخت برای بهره‌مندی کشور از انرژی خورشیدی، چه اقدام‌هایی انجام داده است؟

تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی و پتانسیل‌های ایران، بالغ بر 20 هزار آب گرمکن خورشیدی خانگی متشکل از دو کلکتور 2 متر مربعی و یک مخزن 200 لیتری و معادل یکهزار و 100 دستگاه آبگرمکن خورشیدی عمومی متشکل از حدود 50 کلکتور 2 متر مربعی و مخزن ذخیره به حجم 6 هزار لیتر در نقاط مختلف کشور توسط شرکت بهینه‌سازی مصرف سوخت و با بکارگیری ظرفیت‌های تولیدکنندگان داخلی نصب و راه‌اندازی شده‌است. با توجه به میزان تابش متوسط در کشور، صرفه‌جویی حداقلی هر سیستم آبگرمکن خورشیدی خانگی و عمومی به ترتیب 400 و 10 هزار متر مکعب در سال است.

•  و سخن آخر؟

استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و به ویژه انرژی خورشیدی، با توجه به افق افزایش قیمت حامل‌های انرژی در قالب اجرایی شدن فازهای بعدی قانون هدفمندی یارانه‌ها از دیدگاه مصرف کننده نیز جذاب خواهد بود. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه‌های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل‌های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه حمل و ‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه است.

نشریه پنجره ایرانیان،سال هفتم، شماره 81، تیرماه 1393