موانع و چالش های پیشرفت انرژی خورشیدی

برق نیوز: 60 سال پيش قيمت پنل‌‌هاي خورشيدي نجومي بود. به پول امروز، توليد هر وات برق خورشيدي 1910دلار(معادل 1350پوند) هزينه در برداشت بنابراين استفاده از برق خورشيدي تنها در مواردي خاص كه گزينه ديگري وجود نداشت مقرون به صرفه بود؛ يكي از آن موارد خاص سفينه يواس ونگارد بود كه در سال 1958 به فضا فرستاده شد. با اين حال به تدريج و هر چند با روندي كند، قيمت ساخت سلول‌‌ها و بالطبع پنل‌‌هاي خورشيدي كاهش يافت؛ تا جايي كه امروز هزينه توليد هر وات برق خورشيدي به 0.80دلار(معادل 0.55 پوند) كاهش يافته كه كاهش چشمگير است. در ادامه تكثير و توليد انبوه پنل‌‌ها (به خصوص در اروپا، چين، ايالات متحده و هند) تا حد زيادي تحت تاثير سلطه بازار خودرو، گوشي‌‌هاي تلفن همراه و برق انجاميد. اما آيا انرژي خورشيدي نيز مي‌تواند به تبعيت از اين نوآوري‌‌ها به اين سطح از فراگيري دست پيدا كند؟

در گزارش موسسه دلويت كه در سال 2015 درخصوص انرژي خورشيدي منتشر شده، آمده است: «تاريخ به ما مي‌‌گويد كه امكان وقوع تحولات فناورانه ناگهاني، عظيم و پيش‌‌بيني‌‌ناپذير همواره وجود دارد.» در تحقيقي كه اخيرا در مجله«ريسرچ پاليسي» منتشر شده محققان دانشگاه آكسفورد به اين نتيجه رسيدند كه در كوتاه‌مدت، حركت رو به جلو انرژي خورشيدي غيرقابل اجتناب است. محققان مي‌گويند كه كاهش قيمت ساخت پنل‌‌هاي خورشيدي كه از دهه 1980 به بعد سالانه 10درصد كاهش يافته است، باعث مي‌شود تا سهم انرژي خورشيدي از توليد برق جهان از 1.5درصد درحال حاضر به 20درصد در سال 2027 برسد.

  افزايش 400 درصدي توليد برق خورشيدي در 5 سال
با اين حال همه اينقدر خوش‌‌بين نيستند. بلندپروازانه‌‌ترين برنامه آژانس بين‌المللي انرژي (IEA) براي انرژي‌‌هاي تجديدپذير ميزان برق توليد شده از سلول‌‌هاي خورشيدي فتوولتاييك را به 16درصد از توليد جهاني در سال 2050 خواهد رساند. با اين حال مساله دست‌كم گرفتن انرژي خورشيدي از سوي آژانس بين‌المللي انرژي، سابقه‌يي ديرينه دارد. در سال 2000 اين آژانس پيش‌‌بيني كرد كه كل ظرفيت برق خورشيدي جهان در 15سال آتي چهار برابر خواهد شد. در واقعيت، رسيدن به اين ميزان از افزايش تنها پنج سال زمان برد. سپس در سال 2005 آژانس بين‌المللي انرژي بار ديگر پيش‌‌بيني كرد كه تا سال 2015 ميزان توليد برق خورشيدي از 5 گيگاوات به 14گيگاوات افزايش يابد. اين ‌بار تحقق اين ميزان افزايش، تنها سه سال به ‌‌طول انجاميد.

گذشته از سلول‌‌هاي فتوولتاييك(سلول‌‌هاي پي‌‌وي) تمركز بر استفاده از انرژي خورشيدي براي گرم كردن آب يا روغن و چرخاندن توربين‌‌ها نيز رو به افزايش است. با اين حال در مقايسه با ظرفيت توليد برق خورشيدي، اين كاربرد انرژي خورشيدي كه سالانه در كل جهان يك گيگاوات به آن افزوده مي‌شود، ناچيز است. دولف گيلن، مدير مركز نوآوري و فناوري آژانس بين‌المللي انرژي‌‌هاي تجديدپذير در شهر بن آلمان مي‌گويد كه انتظار مي‌‌رود انرژي خورشيدي در مناطق صحرايي مانند مراكش و آفريقاي جنوبي رشد گسترده‌يي داشته باشد يعني در مناطق گرمسيرتر كه اين منبع انرژي از بازدهي و كارايي بيشتري برخوردار است.

نصب 3.5 ميليون سيستم خورشيدي در روستاهاي بنگلادش
در كشورهاي درحال توسعه، انرژي خورشيدي فرصتي مغتنم محسوب مي‌شود. به عنوان مثال نارندرا مودي، نخست‌‌وزير هند علاوه بر سرمايه‌‌گذاري از وزن سياسي خود نيز براي ايجاد يك سايت بين‌المللي بهره گرفت. چين به عنوان بزرگ‌ترين توليد كننده انرژي خورشيدي حال حاضر جهان تنها در سه ماهه اول سال 2015 به اندازه كل ظرفيت انرژي خورشيدي فرانسه به ظرفيت خود افزود. حتي در فقيرترين كشورها نيز انعطاف‌‌پذيري انرژي خورشيدي، آن را به يك منبع انرژي مطلوب بدل كرده است. در بنگلادش بيش از 3.5ميليون سيستم خورشيدي خانگي در مناطق روستايي اين كشور نصب شده است. اين درحالي است كه در سراسر جهان 1.3ميليارد نفر بدون برق زندگي مي‌كنند و اغلب به اين علت كه هنوز برق‌‌كشي به مناطق آنها صورت نگرفته است. با توسعه و رشد اقتصاد اين كشورها، انرژي خورشيدي به عنوان ارزان‌‌ترين و مستقل‌‌ترين راه تامين برق با سرعتي شتابان در اين كشورها گسترش خواهد يافت. به عبارتي آينده خورشيد در اين كشورها درخشان است.

  چه چيز مانع پيشرفت انرژي خورشيدي است؟
يان كين، تحليل‌‌گر ارشد تامسون رويترز در اين رابطه به گاردين از وجود موانعي بر سر راه انرژي خورشيدي مي‌گويد. مهم‌ترين مانع زيرساخت‌‌هاي خطوط انتقال برق است كه همچنان با تنوع انرژي‌‌هاي خورشيدي و بادي در رقابت است. خطوط انتقال ملي برق درحال تطبيق دادن خود براي انتقال برق خورشيدي هستند اما سرمايه‌‌گذاري در زيربناها بسيار سنگين بوده و كار كند پيش مي‌‌رود. در اروپا طرحي براي ساخت يك نيروگاه بزرگ خورشيدي در كوير صحرا كه مي‌توانست 15درصد از برق اروپا را تا سال 2050 تامين كند به علت هزينه‌هاي سنگين انتقال برق خورشيدي متوقف شد. كين در اين رابطه مي‌گويد:«در توليد انرژي خورشيدي هميشه مساله فصل مطرح است كه اين مشكل در عرض‌‌هاي جغرافيايي بالا بيشتر مي‌شود. اگر تمام كشورهاي جهان به هم متصل باشند در اين صورت همواره در يك نقطه از جهان كشورهايي وجود خواهند داشت كه خورشيد در آنها بتابد و مشكل حل خواهد شد اما تا ايجاد چنين وضعيتي هنوز خيلي فاصله داريم.»

انرژي خورشيدي نيازمند يارانه دولتي
مانند ديگر انرژي‌‌هاي تجديدپذير كه به شرايط آب و هوايي وابسته‌‌اند، يكي از موانع موجود بر سر راه توسعه انرژي خورشيدي نيز «عامل ظرفيت» و ميزان زمان توليد برق است. يك نيروگاه زغالي با 70 تا 80درصد ظرفيت نيز فعاليت مي‌كند. در اروپاي شمالي عامل ظرفيت پنل خورشيدي تنها 15درصد است كه اين مساله قدرت رقابتي آن را به ‌شدت كاهش مي‌دهد بنابراين برخلاف پيش‌‌بيني تيم آكسفورد مبني بر رشد انفجاري انرژي خورشيدي طبق پيش‌‌بيني كين مانند سال‌هاي اخير شاهد رشدي آرام در انرژي خورشيدي خواهيم بود اما شيب اين رشد به تدريج كاهش خواهد يافت. پيش‌‌بيني‌‌هايي كه از سوي «كميته تغيير اقليمي دولت بريتانيا» و «آژانس اطلاعات انرژي ايالات متحده» درخصوص قيمت اين انرژي صورت گرفته اين مساله را تاييد مي‌كند. كين بر اين باور است كه صنعت انرژي خورشيدي براي اينكه بتواند با فناوري‌‌هاي سوخت‌‌هاي فسيلي مانند زغال‌‌سنگ و گاز رقابت كند حداقل 15سال ديگر بايد از يارانه‌هاي دولتي بهره بگيرد. يكي ديگر از چالش‌‌هاي انرژي خورشيدي، قيمت پايين سوخت‌‌هاي فسيلي است كه از قدرت رقابتي آن مي‌كاهد. با اين حال، گيلن باور دارد كه در آينده نه چندان دور، انرژي خورشيدي به يكي از ارزان‌‌ترين اشكال انرژي بدل خواهد شد. البته ارزان شدن اين انرژي تا حدي به سياست‌هاي دولتي همچنين نهادينه شدن قيمت‌گذاري جهاني يا منطقه‌يي كربن بستگي دارد كه رقابت آن با سوخت‌‌هاي فسيلي را كم مي‌كند.

چالشي به نام ذخيره‌‌سازي برق خورشيدي
گيلن بر اين باور است كه با مرتفع شدن مشكلات حوزه انرژي خورشيدي در نتيجه پيشرفت‌هاي فناورانه، اين منبع انرژي قادر خواهد بود تا 10درصد برق جهان را تا سال 2050 توليد كند. باتري‌‌ها و خازن‌‌هايي كه برق توليد شده اضافي را براي شب يا چند روز بتوانند ذخير كنند با وجود كاهش قيمت در سال‌ها اخير همچنان گران هستند.

 شركت تلسا ازجمله شركت‌‌هايي است كه ادعا مي‌كند به زودي تجهيزات مقرون ‌‌به‌‌ صرفه‌يي را براي ذخيره‌‌سازي انرژي خورشيدي در پنل‌‌هاي سقفي و خانگي به بازار عرضه خواهد كرد. اما از نظر اين تحليل‌‌گر حوزه انرژي‌‌هاي تجديدپذير، راه‌حل بهتر تلفيق انرژي خورشيدي با ديگر فناوري‌‌هاي تجديدپذير موجود يعني باد، زمين‌‌گرمايشي و هيدرو است. به عنوان مثال كاستاريكا تركيبي قدرتمند از تمام اين فناوري‌‌ها را استفاده مي‌كند و به همين مساله باعث گشته تا اتكا اين كشور به نيروگاه‌هاي ديزيلي‌‌ كمتر شود. برخي كشورها ازجمله بريتانيا درصدد هستند تا انرژي هسته‌يي را نيز به اين تركيب اضافه كنند هر چند قيمت سنگين و مخالفت‌هاي مردمي اندكي كار را دشوار خواهد كرد. با وجود اينكه تابش يك ساعت خورشيد مي‌تواند نياز يك سال ما به انرژي را تامين كند، انرژي خورشيدي به تنهايي نمي‌تواند مساله نياز ما به انرژي پاك را به ‌‌تنهايي حل و فصل كند.

منبع: تعادل