نشریه آفتاب خاورمیانه

 

براساس آخرین داده‌های منتشرشده از سوی وزارت نیرو تا انتهای سال 1403، مجموع ظرفیت تولید انرژی‌های تجدیدپذیر نصب‌شده در کشور معادل 6/1 گیگاوات بوده که این میزان، تنها حدود 7/1 درصد از کل ظرفیت تولید برق در ایران را شامل می‌شود. بررسی روند توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران نشان می‌دهد که در طول سال 1403، تنها حدود 600 مگاوات به ظرفیت این نوع انرژی‌ها افزوده شده است. بنابراین، سطح بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران درمقایسه با متوسط جهانی بسیار پایین‌تر بوده و کشور در این زمینه، در مراحل آغازین توسعه قرار دارد.

 

در دنیای امروز با رشد جمعیت و گسترش صنایع، نیاز به انرژی بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود. در عین حال، منابع سنتی انرژی مانند نفت و گاز طبیعی محدود هستند و استفاده‌ بی‌رویه از آنها به مشکلات زیست‌محیطی گسترده‌ای مانند تغییرات آب‌وهوایی و آلودگی هوا منجر شده است. انرژی‌های تجدیدپذیر به‌عنوان راهکاری پایدار برای تامین انرژی پاک و پایان‌ناپذیر، بیش‌ازپیش مورد توجه کشورهای جهان قرار گرفته‌اند. اما گسترش و بهره‌برداری از این انرژی نیازمند سرمایه‌گذاری زیاد و مساعد بودن شرایط آن است. در سال‌های اخیر و با توجه به محدودیت‌ منابع سوخت فسیلی، گذار به‌سوی استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای ایران ضرورتی اجتناب‌ناپذیر به نظر می‌رسد.

 

عدم‌تعادل عرضه و تقاضای انرژی در ایران، تمرکز بر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر به‌ویژه خورشیدی را افزایش داده است. این رویکرد همسو با روند جهانی است که نشان می‌دهد سهم تجدیدپذیرها در تولید برق جهان از حدود 5/19 درصد در سال ۲۰۱۰ به بیش از ۳۰ درصد در سال ۲۰۲۳ رسیده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ از ۴۵ درصد فراتر رود. رشد قابل‌توجه تولید برق تجدید‌پذیرها در سال‌های اخیر به‌دلیل توجه ویژه به انرژی خورشیدی و بادی است.

در سال 2010 حدود 16 درصد از کل مصرف برق جهان از برق آبی (برق تولیدی توسط سدها)، حدود 1/0 درصد از طریق خورشیدی و 6/1 درصد از طریق بادی تامین می‌شد؛ اما در سال 2023 این مقدار برای انرژی برق آبی به 3/14 درصد کاهش یافته و برق تولیدی از طریق خورشیدی و بادی به‌ترتیب به 4/5 درصد و 8/7 درصد افزایش یافته است. انتظار می‌رود تا سال 2030 سهم انرژی خورشیدی به‌‌شدت  افزایش یابد و به حدود 1/16 درصد تولید برق جهانی برسد.

سرمایه‌گذاری در نیروگاه‌های خورشیدی به‌دلیل پیشرفت در افزایش کارایی پنل‌ها، افزایش حمایت‌های دولتی و نیاز به سرمایه‌گذاری کمتر نسبت به نیروگاه‌های بزرگ اتمی یا آبی در حال افزایش است. همچنین، پیامدهای زیست‌محیطی آن نسبت به گزینه‌هایی مانند نیروگاه‌های آبی (ایجاد سد) یا توربین‌های بادی (تاثیر بر پرندگان و مسائل بصری) کمتر است؛ پنل‌های خورشیدی بدون صدا یا آلودگی کار می‌کنند، که این مزایا توسعه آنها را تسهیل می‌کند.

 

پیش‌بینی‌ها حاکی از آن است که ناترازی مصرف برق در کشور طی تابستان سال 1404 به رقمی بالغ بر 25 گیگاوات خواهد رسید. این میزان در حدود یک‌سوم برق مصرفی تمامی بخش‌ها در زمان اوج مصرف تخمین زده می‌شود. 

اگر بنا باشد که ناترازی 25 گیگاواتی با انرژی خورشیدی جبران شود، به حدود 2/18 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری نیاز داریم.

 

محاسبات نشان می‌دهد که نیروگاه سیکل ترکیبی گازسوز، کمترین میزان سرمایه‌گذاری اولیه و کوتاه‌ترین دوره بازگشت سرمایه را داراست. نکته قابل‌توجه آن است که بازدهی متوسط نیروگاه‌های سیکل ترکیبی در جهان حدود 60 درصد بوده، درحالی‌که این شاخص در ایران حدود 36 درصد می‌رسد. از جنبه دیگر، وابستگی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی به گاز طبیعی به‌عنوان سوخت اصلی، خود یک معضل اساسی در زمینه تامین انرژی در ایران محسوب می‌شود.

رفع ناترازی انرژی ایران با نیروگاه‌های خورشیدی یا بادی، نیازمند تخصیص بودجه‌هایی معادل به‌ترتیب 35 و 39 میلیارد دلار خواهد بود. درمقابل، ساخت نیروگاه هسته‌ای نه‌تنها مستلزم سرمایه‌گذاری بسیار هنگفتی در قیاس با نیروگاه‌های خورشیدی و بادی است، بلکه دوره بازگشت سرمایه آن نیز حدود 29 سال به‌طول می‌انجامد که درمقایسه با سایر گزینه‌های تولید انرژی، زمان بسیار طولانی‌تری است.

 

 بزرگ‌ترین ایراد انرژی خورشیدی این است که تولید برق تنها در حضور نور خورشید امکان‌پذیر است. در شب‌ها یا روزهای ابری و بارانی، پنل‌های خورشیدی عملا تولیدی ندارند یا تولیدشان بسیار کم است. این وابستگی به روشنایی روز و شرایط جوی باعث می‌شود که انرژی خورشیدی یک منبع پراکنده و غیرمداوم باشد. کشورهای مختلفی برای این چالش راه‌حل‌هایی ازجمله ذخیره‌سازی انرژی در باتری و تولید همزمان با نیروگاه‌های بادی را به کار برده‌اند. در سال‌های اخیر برخی از کشورها همچون عربستان سعودی و ژاپن جهت ذخیره‌سازی برق پنل‌های خورشیدی در روز به استفاده از روش الکترولایزر روی ‌آورده‌اند. در این روش از برق تولیدشده در اوج نور آفتاب جهت تولید هیدروژن از آب استفاده می‌شود و از آن در شب یا روزهای ابری استفاده می‌شود که به‌عنوان یک سوخت پاک در ژنراتورهای مخصوصی قابل‌تبدیل به برق است. 

 

بخش انرژی، به‌ویژه خورشیدی، به‌شدت وابسته به تصمیمات و ثبات سیاست‌های حمایتی دولت است و بی‌ثباتی، سرمایه‌گذاران را دچار تردید می‌کند. تغییرات ناگهانی در قوانین مانند نرخ خرید تضمینی و تاخیر در پرداخت‌ها می‌تواند پروژه‌های موجود را با زیان مواجه سازد. علاوه‌براین، قیمت‌های یارانه‌ای انرژی فسیلی، رقابت را برای خورشیدی دشوار کرده و نیازمند اصلاح قیمت یا مشوق‌های معادل است؛ لذا موفقیت این پروژه‌ها علاوه‌بر فناوری، نیازمند بسترسازی اقتصادی، قوانین پایدار و رفع تضاد منافع دولت است.

 

هزینه اولیه بالای تجهیزات خورشیدی، با وجود هزینه پایین در بلندمدت، یک مانع بزرگ است، به‌خصوص در کشورهای درحال‌توسعه مانند ایران و برای خانوارهای کم‌درآمد که قیمت تجهیزات نسبت به درآمدها بالاست. علاوه‌براین، وابستگی به واردات فناوری و پنل‌های پیشرفته از کشورهای صنعتی، توسعه انرژی خورشیدی را در معرض ریسک‌هایی مانند تحریم‌ها و نوسانات ارزی قرار می‌دهد، هرچند تلاش‌هایی برای بومی‌سازی این فناوری نیز در حال انجام است.

 

عملکرد پنل‌های خورشیدی به‌‌شدت تحت‌تاثیر عوامل محیطی است؛ دمای بالا راندمان را کاهش می‌دهد و گردوغبار یا آلودگی سطح پنل، تولید برق را کم می‌کند، لذا تمیزکاری دوره‌ای (به‌ویژه در مناطق غبارآلود ایران) ضروری است. علاوه‌براین، زاویه و جهت نصب صحیح پنل‌ها برای جذب حداکثر انرژی حیاتی است؛ درنتیجه، بهره‌برداری بهینه از انرژی خورشیدی نیازمند دانش فنی برای طراحی، نصب و نگهداری مناسب است، که هرچند از نیروگاه‌های بزرگ ساده‌تر، اما از اتصال به شبکه برق سنتی پیچیده‌تر محسوب می‌شود.

 

پنل‌های خورشیدی حدود ۲۵ سال عمر مفید دارند و پس از آن حجم بزرگی از پسماند تولید می‌کنند. این پنل‌ها حاوی مواد مختلفی ازجمله فلزات و نیمه‌رساناها هستند که دفع غیراصولی آنها می‌تواند باعث آلودگی محیط زیست شود. لذا با توجه به رشد استفاده از انرژی خورشیدی، ایجاد زیرساخت‌های موثر برای بازیافت این پنل‌های مستعمل امری ضروری است. این مساله یک چالش زیست‌محیطی بالقوه در آینده است، هرچند پژوهش‌ها و سرمایه‌گذاری‌هایی برای بهبود فرآیندهای بازیافت در حال انجام است تا این مشکل به حداقل برسد و پایداری انرژی خورشیدی تضمین شود.