ضرورت ورود انرژی پاک به بستر زندگی روزمره-بخش دوم

توسعه راه‌های مختلف تولید انرژی و رفع ناترازی

کد خبر: ۲۹۹۹۶۵

تاریخ: ۲۸ آبان ۱۴۰۳ - ۱۹:۵۲

کشور ما ایران یکی از کشورهایی است که نه‌تنها بر روی «کمربند خورشیدی» واقع شده، بلکه درعین‌حال جزو کشورهایی است که پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده از انرژی خورشیدی دارند. پروژه‌های امکان‌سنجی نشان می‌دهند که سایر عناصر لازم برای این کار نیز در کشور ما وجود دارد، به‌عنوان ‌مثال می‌توان از دسترسی به منابع غنی سیلیکون در ۹۰ درصد از زمین‌های کشور یادکرد. سیلیکون همان ماده‌ خامی است که برای تولید سلول‌های فتوولتائیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. منظور از فتوولتائیک پدیده‌ای است که در اثر آن انرژی تابشی مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

یک فاکتور مهم دیگر امکان دسترسی به زمین‌هایی است که عملاً هیچ کاربری خاصی ندارند و می‌توانند به‌راحتی برای نصب و استقرار سیستم‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند. از جمله ویژگی‌های مثبت سیستم‌های فتوولتائیک قابلیت آن‌ها در انتخاب توان‌های مختلف، سازگاری‌شان با سیستم‌های الکتریکی موجود AC/DC‌، عدم نیاز آنها ‌به سوخت و یا شبکه سراسری برق و درعین‌حال عدم آلودگی محیط‌زیست است. کارشناسان باور دارند که جایگزینی تدریجی انرژی‌های پاک بالاخص انرژی خورشیدی با سوخت‌های فسیلی برای کشور ما به دلیل ارزش‌های افزوده‌ای که به همراه دارد، یک اقدام مؤثر و درعین‌حال ضروری است.

ایران می‌تواند و باید امنیت انرژی خود را در درازمدت افزایش دهد و لازمه‌ این کار تغییر مسیر از سمت سوخت‌های فسیلی به سمت انرژی‌های پاک است. نباید فراموش کرد که اشتغال‌زایی مؤثر حاصل از این تغییر رویه، حفاظت از محیط‌زیست و توسعه‌ پایدار همه از جمله دستاوردهایی این تغییر رویه است.

راهکارهایی برای رفع ناترازی انرژی

ناترازی انرژی در ایران به یکی از مهم‌ترین چالش‌های حال حاضر کشور تبدیل شده است. تنوع‌بخشی به روش تولید برق یکی از راه‌های غلبه بر ناترازی است، اما گزارش اتاق بازرگانی تهران نشان می‌دهد در انتهای سال ۲۰۲۳ حدود ۸۷ درصد از برق ایران به‌وسیله گاز طبیعی تأمین شده و مشارکت منابع تجدیدپذیر کمتر از پنج درصد بوده است.

بر اساس این گزارش باد و خورشید حدود یک درصد در تولید برق سهم داشته‌اند. این در حالی است که میانگین جهانی نقش این منابع بیش از ۱۳ درصد است. بر اساس آمار منتشر شده در انتهای سال ۲۰۲۳ میلادی، ایران دارای ۱۱۵۰ مگاوات نیروگاه‌های تجدیدپذیر است که ۳۳ درصد آن توربین بادی، ۵۶ درصد پنل خورشیدی،

۹ درصد برق‌آبی (کوچک‌مقیاس) و دو درصد نیز سایر منابع تجدیدپذیر است. ضمن اینکه حدود ۱۳ هزار واحد پنل خورشیدی کوچک‌مقیاس نصب شده بر بام ساختمان‌های مسکونی، اداری و صنعتی در کل کشور به ثبت رسیده است.

مجوز صادرات برق در زمان‌های غیرپیک با اولویت تجدیدپذیرها صادر شده که پیش‌بینی می‌شود نقش کلیدی در افزایش رغبت بخش خصوصی به سرمایه‌گذاری در حوزه انرژی‌های پاک ایفا کند.

معاونت بررسی‌های اقتصادی اتاق بازرگانی تهران اخیراً در گزارشی تحت عنوان «روند جهانی سرمایه‌گذاری در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر»، روند پیشرفت مناطق مختلف جهان در توسعه استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی را بررسی و میزان سرمایه‌گذاری‌های آتی آنها تا سال ۲۰۳۰ را تخمین زده است. بخشی از این گزارش هم به ابزارهای فعلی جذب سرمایه در حوزه تجدیدپذیر ایران پرداخته است. براین‌اساس، مهم‌ترین ابزارهای فعلی مورداستفاده در ایران برای جذب سرمایه در حوزه تجدیدپذیر عبارت‌اند از: ماده ۱۶ قانون جهش تولید دانش‌بنیان، ایجاد سازوکار تهاتر انرژی صنایع، خرید برق تضمینی توسط دولت مطابق ماده ۶۱ قانون اصلاح الگوی مصرف، ظرفیت ماده ۱۲ قانون رفع موانع تولید رقابت‌پذیر، امکان استفاده از بورس انرژی، ایجاد تعهد برای ادارات و نهادهای عمومی، ایجاد اولویت‌های صادرات تجدیدپذیر و همچنین تسریع و تسهیل صدور مجوزهای مرتبط برای سرمایه‌گذاران و صاحبان پروژه‌های تجدیدپذیر.

علاوه‌بر ابزارهای یاد شده که تاکنون در قالب طرح تصویب شده‌اند، مهم‌ترین اقدامات دولت ایران طی سال‌های اخیر به‌منظور حفظ پویایی بازار انرژی تجدیدپذیر عبارت‌اند از: افزایش نرخ خرید تضمین شده برق، ایجاد امکان تغییرات نرخ خرید تضمین شده برق بر حسب تورم و تسریع در تسویه بدهی‌های پیشین با صاحبان پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر. همچنین ایجاد سازوکارهای قانونی لازم برای انتقال سرمایه از بخش فسیلی به تجدیدپذیر با طرح‌هایی نظیر صدور حواله گاز که به معنای تخصیص منابع مالی معادل میزان گاز صرفه‌جویی شده با استفاده از منابع پاک انرژی است، توانسته سرمایه ورودی به بخش تجدیدپذیر را تقویت کند.

علاوه‌بر این مجوز صادرات برق در زمان‌های غیرپیک با اولویت تجدیدپذیرها صادر شده که پیش‌بینی می‌شود نقش کلیدی در افزایش رغبت بخش خصوصی به سرمایه‌گذاری در حوزه انرژی‌های پاک ایفا کند. در بخش مصرف نهائی نیز، اقداماتی برای برقی‌سازی ناوگان حمل‌ونقل عمومی آغاز شده و استانداردهای مرتبط با مصرف انرژی در ساختمان‌ها نیز مدت‌هاست در ایران اجرا می‌شود. پیش‌بینی می‌شود این اقدامات بتوانند گامی مؤثر در توسعه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در کشور باشند.

ظرفیت انرژی گرمایی در ایران

ظرفیت انرژی گرمایی کشور بسیار بالاست. ایران دارای 14 نقطه در سراسر کشور است که ظرفیت تولید انرژی گرمایی را دارند. در حال حاضر 13 حلقه چاه زمین گرمایی در مشکین شهر در شمال ‌غربی کشور حفر شده که 5 حلقه چاه آن 5 مگاوات تولید می‌کند.

در مجموع 59 هزار مگاوات از ظرفیت 76 هزار مگاواتی انرژی در ایران تولید می‌شود. سهم انرژی‌های پاک در ایران کمتر از یک درصد است! برنامه‌ریزی شده در سال 2025 به ترتیب 7 هزار مگاوات تا 10 هزار مگاوات افزایش یابد.

ایران مصرف بالای انرژی دارد و تقاضا هر سال افزایش می‌یابد. به‌طورکلی مصرف انرژی سالیانه شش و نیم درصد رشد دارد. پیش‌بینی می‌شود مصرف برق تا سال 2030 به 444 مگاوات ساعت برسد. علاوه‌بر این نیروگاه‌های حرارتی قدیمی مقادیر زیادی دی اکسید کربن منتشر می‌کنند. در این راستا روی آوردن به انرژی پاک در ایران در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، کاهش تقاضای هیدروکربن داخلی و جذب سرمایه‌گذاری بخش خصوصی کمک می‌کند.

محبوبه کیوان زمین‌شناس به گزارشگر کیهان می‌گوید: «موقعیت قرارگیرى ایران در مرزهاى تکتونیکى، نیروى عظیم نهفته در کالبد کشور را نشان مى‌دهد. فشار صفحه قاره‌اى عربستان و صفحة اقیانوس هند از سوی دیگر باعث تغییر شکل‌هاى وسیعى در ایران شده است که چین‌خوردگى‌هاى منطقه زاگرس و راندگى آن، شواهد سطحى عظیم این نیروها هستند. قرار گرفتن در کمربند آتشفشانى باعث شده است که گستره ایران از لحاظ زمین ساختاری، بسیار فعال بوده و از پتانسیل بالاى انرژى زمین گرمایی بهره‌مند باشد و وجود فعالیت‌هاى آتشفشانى و چشمه‌هاى آب گرم فراوان، گواه بر این مدعى است. پتانسیل انرژى زمین گرمایی در ایران بر اساس مطالعات انجام شده در بیش از 10 منطقه شناسایى شده است، این مناطق

بر اساس میزان فعالیت‌های تکتونیکی، میزان چشمه‌های آب گرم و ظهورهای سطح‌الارضی و سایر شواهد زمین‌شناسی شناسایی شده‌اند.»

وی در ادامه می‌افزاید: «بر اساس طبقه‌بندى‌هاى صورت‌گرفته جهانى، ایران در گروه کشورهایى قرار گرفته است که داراى ذخایر احتمالى براى تولید برق از انرژى زمین گرمایی با استفاده از سیکل‌هاى تبخیر آنی و دو مدار (براى دوره ۳۰ساله) بوده و قابلیت تولید برق زمین گرمایی با ظرفیت بیش از 200 مگاوات براى آن پیش‌بینى شده است. احداث نیروگاه زمین گرمایی در ایران و در منطقه مشکین‌شهر، نخستین نیروگاه از این نوع در منطقه خاورمیانه خواهد بود و امکان دستیابى به انرژى سبز با تولید برق عارى از هرگونه آلودگى زیست‌محیطی را فراهم مى‌کند. مخزن   زمین گرمایی مشکین‌شهر در 25 کیلومتری این شهرستان در دامنه سبلان واقع شده است که علاوه‌بر تولید برق، در احداث استخر پرورش ماهی و احداث واحدهای گلخانه‌ای و تأمین آب گرم منازل نیز کاربرد خواهد داشت.»

انرژی بادی در ایران

تشعشعات دریافتی خورشید توسط زمین، موجب گرم‌ شدن هوای اتمسفر شده و به همین دلیل هوا به سمت بالا حرکت می‌کند. شدت این گرمایش در استوا، جایی که خورشید عمود می‌تابد، بیشتر از هوای اطراف قطبین، جایی که زاویه تابش خورشید تند است، خواهد بود و هوای اطراف قطبین نسبت به هوای استوا کمتر گرم می‌گردد. چگالی هوا با افزایش دما کاهش پیدا کرده و بنابراین هوای سبک‌تر استوا به سمت بالا حرکت کرده و در اطراف پخش می‌‌شود. این عمل موجب افت فشار در این ناحیه گردیده و موجب می‌شود هوای سرد از قطبین به سمت استوا جذب گردند.

رضا ربانی، کارشناس انرژی ضمن بیان مطالب بالا در ادامه می‌افزاید: «همچنین وقتی خورشید در طول روز می‌تابد، هوای روی سرزمین‌های خشک سریع‌تر از هوای روی دریاها و آب‌ها گرم می‌شود. هوای گرم روی خشکی بالا رفته و هوای خنک‌تر و سنگین‌تر روی آب جای آن را می‌گیرد که این فرآیند بادهای محلی را می‌سازد این به آن معناست که روز از سمت دریا به سمت ساحل باد می‌وزد. در شب، از آنجا که هوا روی خشکی سریع‌تر از هوای روی آب‌ خنک می‌شود، جهت باد برعکس می‌شود؛ بنابراین باد به علت گرادیان فشار به وجود آمده از تابش غیریکنواخت خورشید به سطح زمین به‌وجود می‌آید.

امروزه از انرژی بادی جهت تولید الکتریسیته، پمپاژ آب از چاه‌ها و رودخانه‌ها، آرد کردن غلات، کوبیدن گندم، گرمایش خانه و مواردی نظیر اینها می‌توان استفاده کرد. استفاده رایج از انرژی بادی در توربین‌های بادی و به‌ منظور تولید الکتریسیته به‌کار گرفته می‌شوند.»

وی با استناد به آمار توضیح می‌دهد: «در ایران باتوجه‌به وجود مناطق بادخیز طراحی و ساخت آسیاب‌های بادی از ۲۰۰ سال پیش از میلاد مسیح رایج بوده و هم اکنون نیز بستر مناسبی جهت گسترش بهره‌برداری از توربین‌های بادی فراهم است.

ایران به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی و قرار گرفتن در یك منطقه کم‌فشار به مناطق پرفشار شمال و شمال غرب به‌طور کلی در زمستان و تابستان در مسیر بادهای عمده زیر قرار دارد:

١- بادهایی كه در زمستان از اقیانوس اطلس و دریای مدیترانه و نیز آسیای مركزی می‌وزد.

٢- بادهایی كه در تابستان از طرف اقیانوس هند و همچنین شمال غرب به سمت ایران می‌وزد.»

مطالعات نشان می‌دهد که نزدیک به 15000 مگاوات ظرفیت تولید برق از نیروگاه بادی در ایران تخمین زده می‌شود. باتوجه‌به این پتانسیل و باتوجه‌به ضریب تولید برق نیروگاه بادی جهت استحصال برق از این منبع، میزان دقیق تولید برق برحسب کیلووات‌ساعت محاسبه می‌شود. فرمول زیر میزان کمی این معیار را بر حسب گیگاوات ساعت بیان می‌کند:

ساعات کارکرد در سال (8760) × ضریب تولید نیروگاه بادی × پتانسیل موجود (گیگاوات) - میزان برق تولیدی (گیگاوات ساعت)