توان
مجله کانون مهندسان ایرانی مقیم اتریش

امتیاز و اهمیت انرژی‌های نوین (خورشیدی و بادی در مقیاس با انرژی هسته‌ای)

دکتر احمد قدس • ۱۶ مرداد ۱۳۹۳ • دانشمجله اینترنتی

نویسنده و برگردان: دکتر مهندس احمد قدس (کارشناس اسبق انرژی اتمی بین‌الملل در نزد سازمان ملل)

امروزه، وقتی صحبت از انرژی خورشیدی می‌شود، نه تنها از صفحات فتوولتایک صحبت نمی‌شود، که نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کند، بلکه روش‌های مختلفی وجود دارد که با استفاده از این‌ها، می‌توان نور خورشید را به انرژیهای مختلف تبدیل نمود. این روش‌ها، در جهان در حال رشد و سرعت می‌باشند. درحال حاضر تولید برق ار طریق انرژی خورشیدی نعادل تقریباً ۱۲/۵ گیگاوات (یک گیگاوات، ۱۰ بتوان ۹ وات می‌باشد). این رقم تا سال ۲۰۵۰ حتماً به بیش از ۲۰۰۰ گیگلوات خواهد رسید. انرژی خورشیدی، انرژی است که کمبودی در آن پدید نخواهد آمد. و سالانه نزدیک به ۸۰ هزار تراوات انرژی بزمین می‌فرستد (یک تراوات، یک بیلیون مگاوات است).

یکی از محسنات انرژی خورشیدی، کاهش آلودگی هوا و جلوگیری از انتشار الائیدهای فسیلی و جلوگیری از گرمای زمین از راه گازهای گلخانه‌ای است که با کاربرد سوخت‌های فسیلی، مانند نفت و گاز و ذغال سنگ تولید می‌شوند. خورشید ستاره بزرگی است که باوجود ۱۵۰ میلیون کیلومتر فاصله از زمین، با پرتوهای خود، زندگی را در زمین امکان‌پذیر کرده است. می‌دانیم که زندگی تحت تأثیر بهم خوردن تعادل این فاکتورهای آب و هوا می‌باشد. اکثر دانشمندان افزایش گازهای گلخانه‌ای را باعث بهم خوردن تعادل این فاکتورها می‌دانند، اما دانشمندان آلمانی، به نام‌های: «فریتس فارن هولد» (شیمیدان) و «سباستیان لونیک» (زمین‌شناس) تغییرات آب و هوایی را انکار می‌کنند و می‌گویند، که علت اصلی گرم شدن زمین، خورشید می‌باشد. آنها معتقدند که نوسان‌های خورشید می‌تواند دمای زمین را دست‌کم یک درجه سانتیگراد افزایش دهد.

انرژی خورشیدی در کشورهای آفتاب‌خیز:
ایران در مدار ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض شمالی قرارگرفته و قسمت بسیار گسترده‌ای از مساحت آن را مناطق کویری و دشت‌های خشک و آفتابگیر گرفته است. مساحت ایران معادل ۱/۶۴ میلیون کیلومترمربع می‌باشد که از آن معادل ۲۷ درصد سزمین‌های کویری و بیابانی بشمارمی‌رود و در سال، معادل ۲۸۰ تا ۳۱۰ روز آفتابی و آماده برای بهره‌برداری انرژی خورشیدی می‌باشد.

دانشمندان ایرانی معتقدند که ما در اکثر نقاط کشورمان به ازای هرمترمربع بیش از ۵ کیلووات – ساعت، انرژی رایگان از خورشید می‌توانیم داشته باشیم. بعنوان مثال، اگر یک لامپ ۲۰ واتی را ۱۰ ساعت در روز روشن کنیم، مقدار انرژی مصرفی آن برابر با ۲۰۰ وات – ساعت خواهد بود. درحالیکه، ما در هر مترمربع حدود ۵ هزار وات – ساعت، انرژی رایگان دریافت می‌کنیم، یعنی براحتی می‌توانیم ۲۵ عدد از این لامپ‌ها را در داخل منزل، فقط با یک مترمربع دریافت انرژی روشن کنیم.
اگر یک آپارتمان ۱۰۰ متری را درنظر بگیریم، می‌بینیم که معادل ۵۰۰×۱۰۰ وات – ساعت انرژی می‌دهد که با این مقدار می‌توانیم چند منزل را نورانی کنیم. با داشتن منابع خورشیدی و بادی که ایران دراختیار دارد، می‌تواند بیش از ۵۰۰ هزار فرصت شغلی بصورت مستقیم و غیرمستقیم ایجاد نماید. بعضی از کارشناسان انرژی براین باورند که درصورت تجهیز نمودن سامانه‌های انرژی خورشیدی در ایران، می‌توان انرژی مورد نیاز گسترده‌ای از منطقه را نیز تأمین کرد و حتا اگر هزینه‌ای که برای راه اندازی نیروگاه انرژی هسته‌ای سرمایه‌گذاری شده است، در این راه ساماندهی می‌شد، تاکنون می‌توانست چند نیروگاه بزرگ انرژی خورشیدی جایگزین آن شده باشد و امنیت بیشتری برای کاربرد آنها فراهم بود. زیرا در منطقه بیابانی که زلزله خیز و حوادث طبیعی ناشی از خطر سیل، طغیان رودخانه‌ها در آن وجود دارد، انرژی خورشیدی بهترین و مؤثرترین شکل برای پایداری و تضمین برق و انرژی می‌باشد.

دراین موارد می‌توانیم نیروگاه بینالود شهر نیشابور با ۴۳ توربین و نیروگاه منجیل با ۸۰ توربین را نام ببریم که فرصت تولید انرژی زودبازده پاکیزه و بدون آسیب برای محیط زیست را فراهم می‌نمایند. البته در این فاصله در اطراف شهر شیراز نیروگاهی با ظرفیت ۴۸ کلکتور (ذخیره‌گر انرژی) به طول ۲۵ متر ساخته شده است. کار این ذخیره گیر، ردیابی نور خورشید در روز با نرم‌افزارهای مخصوص می‌باشد که ذخیره انرژی خورشیدی را برای جوشاندن آب بمنظور به حرکت درآوردن توربین‌ها و سرانجام تولید برق با ژنراتور است.

مزیت استفاده از انرژی خورشیدی نسبت به سوخت فسیلی این می‌باشد که تخمین می‌زنند ما تا بیش از ۸۰ سال دیگر نفت و گاز نداریم و با حرکت به سوی انرژی خورشیدی، سریعاً می‌توان نیازهای خود را با انرژی پاک تأمین کرد و از نظر مالی کمک شایانی به ملت و همچنین برای جلوگیری از آلودگی زیست محیطی مؤثر خواهد بود. چون میزان گاز کربونیک در کلان‌شهرهایی مانند تهران کمتر می‌شود. در کلان‌شهرهایی مانند تهران، مردم میتوانند ۱۱ ماه در سال، از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب استفاده کنند و درنتیجه، شوفاژ خانه‌هایی که با گاز کار می‌کند، ۱۱ ماه خاموش بماند. تصور کنید چه مقدار به پاک شدن هوا کمک خواهد شد. از طرفی دیگر، فرصتی زیاد برای صادرات نفت و گاز فراهم می‌شوند و از این منابع با ارزش استفاده بیشتری در کارخانجات پتروشیمی و محصولات دیگر خواهد شد. که در عرصه جهانی به سرمایه ملی کشور کمک خواهد نمود.

ویژگی‌های منطقه بادخیز سیستان و بلوچستان
استان سیستان و بلوچستان به مساحت ۱۸۱/۸۰۰ کیلومترمربع و با جمعیت ۲/۵ میلیون نفر در جنوب شرقی ایران، استان شماره ۳۰ ایران میباشد. در این استان، همیشه باد می‌وزد و توفان‌های شدید، همراه با پراکندگی شن و خار و خس می‌باشد. یکی از معروفترین این بادها، بادی است که بمدت ۱۵۰ تا ۱۳۰ روز مداوم در سال می‌وزد و با شدت زیادی حرکت می‌کند. این استان، با ظرفیت کم‌نظیر انرژی بادی و خورشیدی، برای تولید برق، یکی از استان‌های نمونه و خوب ایران است. تنها از طریق انرژی بادی، می‌توان در این استان، ۱۵ هزار مگاوات برق که معادل ۱۵ رآکتور هسته‌ای بوشهر با ظرفیت ۱۰۰۰ مگاوات برق تولید کرد.
بادهای ۱۲۰ روزه سیستان «لوار» نیز نامیده می‌شوند. گستره‌های وزشی این بادها، مناطق جنوبی خراسان، شمال سیستان و شرق استان کرمان را پوشش می‌دهند. جریان این بادها، معمولاً از پایان اردیبهشت تا مهرماه ادامه دارد. سرعت وزش این بادهای موسمی، در تیرماه، گاهی تا ۱۰۰ تا ۱۲۰ کلومتر در ساعت می‌باشند. با قراردادن کمربندی از توربین‌های تولید انرژی بادی، در چهارچوب نیروگاه‌هایی بر سر راه چنین بادهایی، می‌توانیم مقدار زیادی انرژی الکتریکی بدست آوریم. با کارگزاری توربین‌های «سه پرده» بادی، که قیمت آنها، چندان گران نمی‌باشد، هنگام وزش باد، تا مرز یک مگاوات در ساعت انرژی الکتریکی به ازای هر توربین تولید می‌شود. هر توربین بادی میتواند برق مورد نیاز ۳۰۰ خانوار را تأمین کند. چون وزش این بادها، ۵-۴ ماه در سال می‌باشد، می‌توان مازاد انرژی را برای سایر فصلها، ذخیره و برنامه‌ریزی نمود.

ایران دهمین کشوری انتشار دهنده گاز «دی اکسید کربن» در دنیا می‌باشد. بانک جهانی در جدیدترین گزارش خود، خسارت‌های سالانه آلودگی زیست محیطی در ایران را ۱۰ میلیارد دلار براورد کرده است و ادامه آن روز به روز زیادتر نیز خواهد شد.

• همه‌ی نوشته‌های دکتر احمد قدس

دیدگاه خود را بیان کنید.