استفاده از ظرفیت تجدیدپذیرها در کم آبی
*علیرضا جوانمردی
کاهش نزولات باعث بروز خشکی در کشور شده است و بحرانهای زیست محیطی و وضعیت آلایندههای محیطی را همه مطلع هستیم. مطابق اعلام دفتر مطالعات پایه منابع آب ایران، میزان بارندگی در سال زراعی و آب جاری در مقایسه با میانگین دوره مشابه سال قبل حدود 22% کاهش نزولات و در مقایسه با دوره بلند مدت49 ساله 30% کاهش نزولات را نشان می دهد که با این وصف آب پشت سدها و وضعیت آب رودخانه ها شرایط مناسبی ندارد. همچنین در سالهای اخیر مصرف بالای برق در تابستان نشان از تغییر الگوی بهرهبرداری از تجهیزات سرمایشی از طریق مصرف کنندهها دارد، طوری که در ایام گرم تابستان رشد فزاینده مصرف را شاهد هستیم و ساعات پیک مصرف را با کمبود برق مواجه می کند.
از سویی کاهش نزولات طی سال جاری موجب در مدار نبودن بخشی از 7000 مگا وات ظرفیت نیروگاههای برق آبی کشور شده است. از این که بگذریم، با اسناد بالادستی در قوانین جاری روبرو هستیم. ازجمله:
سند چشمانداز توسعه کشور در افق 1404 و همچنین برنامه 5 ساله توسعه اقتصادی اجتماعی کشور در برنامه ششم به ضرورت و تاکید بر توسعه و بهرهگیری از انرژیهای تجدیدپذیر که بر دولت تکلیف شده تسریع دارد و همچنین توسعه ظرفیت تولید انرژی خورشیدی و بادی تا سقف 5000 مگا وات تا پایان برنامه ششم را قید کرده است. همچنین برای افزایش تولید گازهای گلخانهای در نشست بینالمللی کاپ 21 در پاریس (دسامبر 2015) ایران متعهد به توسعه ظرفیت تولید انرژی خورشیدی و بادی به میزان 5000 مگا وات در 5 سال آتی ظرفیتهای موجود تولید برق کشور شده است.
در حال حاضر مجموع ظرفیت های تولید برق کشور حدود 77000 مگا وات بهشکل اسمی در دو حوزه انرژیهای تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر است ولی ظرفیت عملی آن بیش از 71000 مگاوات است. سهم نیروگاه های فسیلی و حرارتی از آن بالغ بر 87% و سهم نیروگاه های برق آبی و اتمی حدود 11 درصد و کمتر از 2%سایر انرژی های تجدیدپذیر است.
انواع انرژیهای تجدید پذیر شامل
انرژی خورشیدی بر مبنای انرژی حرارتی و تولید برق از طریق توربینهای بخار و ژنراتور تبدیل الکتریسیته که در قالب نیروگاههای برج بلند با آئینه هلیوستات و منعکس کننده، نیروگاههای گیرنده بشقابی سهموی به شکل دیش متحرک وجود دارد.
انرژی خورشیدی در قالب نیروگاههای فتوولتائیک
انرژی آبی در قالب نیروگاههای برق آبی
انرژی زمین گرمایی
انرژی زیست توده
ایران به واسطه موقعیت جغرافیایی و تابش بسیار مناسب خورشید، انرژی خورشیدی آن به عنوان بهترین گزینه از انواع انرژیهای تجدیدپذیر محسوب میشود که پتانسیل بسیار بالایی دارد.
ایران با داشتن حدود 300 روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی است در بسیاری از قسمتهای ایران انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از میانگین بینالمللی است که متوسط تابش 4/5 تا 5.5 کیلو وات ساعت بر متر مربع را داراست در حالی که میانگین انرژی خورشید در سطح جهان در روز 3.5 کیلو وات بر متر مربع است.
مقایسه مزایای نیروگاههای فتوولتائیک نسبت به حرارتی
احداث نیروگاههای حرارتی نیاز به زیر ساختهایی از جمله خطوط انتقال گاز یا سایر سوختها و همچنین تامین آب مورد نیاز، راهاندازی خطوط انتقال و پستهای انتقال دارد که احداث این زیرساختها در خوشبینانهترین حالت قریب 2 تا 3 سال و احداث خود سایت نیروگاه قریب 3 سال زمان میبرد. در صورتی که احداث نیروگاههای فتوولتائیک با توجه به پراکنده بودن سایت آن و ظرفیتهای متفاوت تولید برق نیاز به زیر ساخت ندارد و احداث این نیروگاه در طول چند ماه و به صورت موازی و همزمان اجرا می شود.
همچنین در سیستمهای فتوولتائیک از ساعات پیک مصرف در ظهرهای تابستان، در این نیروگاهها حداکثر تولید به جهت کیفیت تابش آفتاب وجود دارد که راندمان در این ساعات در بهترین شکل است بنابراین در نیروگاههای حرارتی و حتی برق آبی به جهت شدت گرما از زمان تولید ثابت نمیماند و سطح تولید آن به جهت کاهش راندمان کاهش دارد. از طرفی در خصوص انرژی باد بیشترین وزش باد در برخی از مناطق کشور از جمله سیستان مربوط به ماههای تابستان بوده و بنا بر این ضریب دسترسی و بهرهگیری از انرژی در نیروگاههای بادی و خورشیدی بالا بوده و در مقایسه با نیروگاههای فسیلی و حرارتی از سطح بالاتری برخوردار است.
بهرهگیری از انرژیهای تجدیدپذیر بخصوص فتوولتائیک دارای مزایای اقتصادی بوده از جمله پیشرفتهای فناورانه تولید تجهیزات این سیستم هزینه سرمایهگذاری آن به ازای هر کیلووات طی 5 سال گذشته 40% کاهش پیدا کرده و با ارتقای دانش فنی و فناوریهای نوین روند کاهشی ادامه دارد بطوری که نسبت به فناوریهای فسیلی مانند نیروگاههای سیکل ترکیبی و گازی بسیار قابل رقایت خواهد بود و میزان ظرفیت اشتعالزایی آن 8 برابر فناوریهای حرارتی است.
ظرفیتهای موجود و پتانسیل بالقوه درانرژی باد و خورشید
طی بررسی انجام شده در 13 استان، ظرفیتی حدود 3000 مگا وات در حال صدور پروانه و مجوز بوده که بخشی از آن انجام شده (حدود 15%) و مابقی در حال سرمایه سرمایهگذاری هست البته پراکنده و با ظرفیتهای کوچک تا متوسط در برخی استان که در پاره ای استانها در قالب شهرک یا سایتهایی در حال احداث هستند.
پتانسیلهای بالاقوه ای نیز وجود دارد، منطقه سیستان از دیرباز به بادهای فصلی 120 روزه معروف بوده که این پدیده در تابستان اتفاق میافتد و شدت باد در طول 120 روز بشکل مستمر ادامه دارد. در سالهای اخیر زمان وزش بادها از 120 روز فراتر رفته و به 180 روز افزایش یافته است. بعلت نزدیکی منطقه سیستان به نصف انهار مبدا تابش خورشید حداقل برای 12 ساعت در روز با شدت وجود دارد. در شمال سیستان ایدهال ترین منطقه تابش است که بر اساس نقشه خورشیدی ابران توسط سازمان انرژی های تجدیدپذیر یا بعبارتی ساتبا تهیه شده و در هر متر مربع بین 3 تا 4.5 کیلو وات ساعت انرژی وجود دارد.
از ظرفیت های قابل توجه از طریق ظرفیت های انرژی برق -آبی به غارها می توان اشاره کرد. قریب 8 الی 9 غارهای بزرگ آبی همچون غار علی صدر، کتله خور زنجان و قوری قلعه کرمانشاه ظرفیت های مناسبی برای سرمایه گذاری جهت بهره گیری از انرژی آب است. همچنین قریب 80 الی 90 آبشار با ظرفیت مناسب در مناطق مختلف و گردشگری کشور وجود دارد که دارای ظرفیت های مناسبی است البته نمی گوییم مانند ابشار تیوگارا ولی در حد خودش ظرفیتی مناسب حدود نیم تا یک مگاوات ظرفیت تولید برق می تواند داشته باشد.
اگر بخواهیم جمع بندی داشته باشیم باید گفت در شرایط بسیار حساسی قرار داریم. از طرفی موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی ما بستر مناسبی برای سرمایهگذاری به سوی نیروگاههای فتوولتائیک با بسته های حمایت دولت تعرفه واردات از 32 درصد دردو سال گذشته به 20 درصد کاهش یافته و فرایند خرید تضمینی برق توسط وزارت نیرو یکی از مزیت های برجسته این اقدام است. به طوری که از زمانی که وزارت نیرو نرخ خرید برق فتو ولتائیک وزارت نیرو نسبت بخرید برق تضمینی اقدام کردند تاکنون 150مگاوات یعنی ظرفیتی حدود 60 درصد به سرمایه گذاری و ایجاد نیروگاه های افزوده شده است. و انتظار این است وزارت نیرو نیم نگاهی هم به کمک های حمایتی دولت در جهت تولید تجهیزات خصوصا سلول های خورشیدی معطوف دارد و با توجه به شرایط تحریم حمایت بخش خصوصی و مراکز پژوهشی ، تحقیق وتوسعه و بومی سازی دانش فنی تولید سلول های خورشیدی ضروری است.
ستاد توسعه فناوری انرژی در معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در حوزه انرژی های تجدید پذیر خصوصا نیروگاه های خورشیدی مشخصا در راستای افزایش و توسعه دانش فنی و بومی سازی فناوری ها در حوزه فتوولتاییک از ایده هایی که در حوزه تولید سلول های خورشیدی و سلیکونی حرفی برای گفتن دارند و دارای دانش فنی روز دنیا هستند با توجه به اینکه خالص سازی سیلیکون بحث علمی و کار پیچیده ای بوده حمایت می کند.
همچنین در موضوع اینورترها یا مبدل ها با توجه به نقش آن در نیروگاه های خورشیدی فتوولتائیک و همچنین آزمایشگاه های تست گرفتن آن از اهمیت خاصی برخوردار است. بنابراین جهت ایجاد آزمایشگاه های تخصصی این موضوع و همینطور تولید اینورترها چنانچه دانش فنی آن وجود داشته و بومی سازی شده باشد مورد حمایت ستاد قرار خواهد گرفت.
نکته دیگر در مورد توربین های بادی است که اخیرا اقداماتی خوبی با تفاهم پژوهشگاه نیرو و شرکت مپنا در زمینه تولید بخش هایی از توربین های بادی مانند پره آن که وابستگی مستقیم به خارج از کشور وجود داشت انجام شده که موفق بوده است. در موتورهای این توربین ها بخش های سیستم کنترلی و کانورترهای آن وابستگی به خارج ازکشور داشته و چنانچه فناوری آن بومی سازی شده و دانش فنی آن قابل ارائه باشد مورد حمایت مجموعه ستاد انرژی معاونت قرار می گیرد.
*معاون برق و نیروی ستاد توسعه فناوری حوزه انرژی معاونت علمی
Send to friends