انجمن فراونهوفر، بزرگترین موسسه‌ی تحقیقات کاربردی انرژی خورشیدی اروپا

سرويس علمي برق نيوز: در باب اهمیت انرژی های تجدیدپذیر و ضرورت های حرکت در مسیر استفاده گسترده از انواع این انرژی ها مطالب و مقالات متعددی ارائه شده است. اهمیت انرژی های تجدیدپذیر برای کشوری مانند ایرانکه دارای منابع فسیلی زیادی است چندان جدی گرفته نمی شود. جدی گرفتن فقط در تعریف از مزایا و محاسن استفاده از انرژی های تجدیدپذیر خلاصه نمی شود.

یکی از شرایط و لوازم گسترش انرژی های پاک در کشور ایجاد تکنولوژی های مورد نیاز و انجام تحقیقات مرتبط با این حوزه است. در زمینه استفاده از انواع انرژی های تجدیدپذیر سالانه تحقیقات گسترده ای صورت می گیرد و با سرعتی شگرف در حال گذر از عصر فسیلی به تجدیدپذیر است. نمی توان بدون کسب دانش فنی استفاده از انرژی های تجدیدپذیر شاهد توسعه ای پایدار در این زمینه بود.

آلمان از کشورهای پیشرو در استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی بادی و خورشیدی است.آلمان از جمله نخستین کشورهایی بود که اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر را درک کرد و برای رسیدن به موقعیتی شایسته نامش در این زمینه، تدابیری ارزشمند را بکار برد. کمتر جنبشی را می‌توان یافت که به اندازه دگرگونی روند صنایع انرژی آلمان سریع‌الوقوع بوده و در عین حال دستاوردهایی قابل مقایسه با آن را داشته باشد.

سهم آلمان در تولید الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر از ۶/۳ درصد مقدار جهانی آن در سال ۲۰۰۰ میلادی ( ۱۳۷۹ شمسی) به ۲۵درصد در نیمه نخست سال ۲۰۱۲ (۱۳۹۱ شمسی) رسیده است. در سال ۲۰۱۳ (۱۳۹۲ شمسی)، به میزان ۱۲۳/۵ ترا وات ساعت الکتریسیته معادل ۲۰/۵ درصد انرژی آلمان از منابع تجدیدپذیر تولید می‌شد که این رقم حتی بیشتر از سهم گاز در این زمینه است.

در۶ماه نخست ۲۰۱۴ (۱۳۹۳ شمسی) نیز تقریبا ۳۱ درصد از کل انرژی آلمان از منابع تجدیدپذیر تولید شده است که بخش عمده آن را انرژی‌های بادی و خورشیدی تشکیل می‌دهند. این آمار و ارقام باعث شد که سایت جهانی انرژی‌های تجدیدپذیر، آلمان را به عنوان اقتصاد برتر فعال در این حوزه معرفی کند.

امروزه آلمان به کشوری تبدیل شده است که صنعت انرژی‌های نو را بدون رقیب و با شایستگی هدایت می‌کند. به علاوه در زمینه انرژی خورشیدی نیز شرکت‌های بدون رقیبی چون سولار ورلد، کیو سلز و کونرژی در آلمان قرار دارند.

تقریبا یک سوم از تمام صفحات خورشیدی و بیش از نیمی از توربین‌های بادی کل دنیا را آلمان تولید می‌کند. در بین توربین‌ها و ژنراتورهای مختص انرژی برق‌آبی نیز در سطح جهانی بیشترین محبوبیت را محصولات آلمانی به خود اختصاص داده‌اند.

برق نیوز برای آشنایی بیشتر با زمینه های مختلف پژوهشی و تحقیقاتی در کشور آلمان که پیشرفت کنونی خود را ناشی از آن می داند با یکی از دانشجویان ایرانی مشغول به تحصیل در آلمان ارتباط برقرار کرده و در مورد حجم و نحوه تحقیقات یکی از انجمن های تحقیقاتی آلمان سوال کرده است. در ادامه بخشی از توضیحات وی در مورد انجمن فراونهوفر و فعالیت های آنرا می خوانید:

انجمن فراونهوفر

انجمن فراونهوفر مجموعه‌ای از مؤسسات تحقیقاتیِ علوم کاربردی در کشور آلمان است که دارای شصت‌و‌هفت مؤسسه‌ی مجزا در شهرهای مختلف است. هر واحد یا مؤسسه به طور متمرکز و تخصصی در یکی از زمینه های علوم کاربردی فعالیت پژوهشی انجام می دهد.

 این انجمن در سال 1949 در شهر مونیخ تاسیس شد و به تدریج با گرایش به همکاری مستقیم با صنعت و دانشگاه توسعه یافت، تا جایی که اکنون با بیست‌و‌سه هزار پرسنل، اعم از پژوهشگر و مهندس، در کنار مؤسسات علمی-تحقیقاتی هِلم‌هولتز و ماکس‌پلانک، در شمار بزرگترین موسسات تحقیقاتی آلمان است. نام این انجمن از نام دانشمند آلمانی "یوزف فُن فراونهوفر" که گفته می‌شود ایده‌ی تاسیس آن را داشته گرفته شده است.

فراونهوفر همچنین دارای هفت مرکز در ایالات متحده، سه مرکز در کشورهای آسیایی، یک مرکز در آمریکای جنوبی (شیلی) و یک مرکز در انگلستان است.

بودجه تحقیقاتی سالانه

بودجه تحقیقاتی سالانه این انجمن بالغ بر دو میلیارد یورو می‌باشد. حدود دو‌سومِ بودجه‌ی سالانه از طریق قراردادهای پژوهشی با مراکز صنعتی، دولت فدرال و ایالتی و یا اتحادیه اروپا تامین می‌شود و مابقیِ آن در قالب بودجه پایه‌ی دولتی در اختیار انجمن قرار می‌گیرد.


مؤسسه تحقیقاتی انرژی خورشیدی فراونهوفر

این مؤسسه در شهر فرایبورگ، در جنوب غربی آلمان واقع شده است. فرایبورگ یکی از آفتابی ترین شهرهای آلمان است و این یکی از دلایل ایجاد این مؤسسه در آن می‌باشد.

تحقیق و توسعه‌ی علمی و عملی در تمام زمینه‌های انرژی خورشیدی اعم از حرارتی و الکتریکی، حوزه‌ی فعالیت این مؤسسه است. در حال حاضر بزرگترین موسسه‌ی تحقیقات کاربردیِ انرژی خورشیدی در اروپا محسوب می‌شود و با داشتن هزار‌ و‌ سیصد پرسنل، سه شعبه، تعداد بسیاری از آزمایشگاه‌ها و تجهیزات تست و اندازه‌گیری پیشرفته و بودجه‌ی هشتاد‌ و‌ شش میلیون یورویی، نقش بسزایی در پیشبرد دانش و تکنولوژی صنعت برق دنیا دارد. همچنین عضو "انجمن تحقیقات آلمان برای انرژی‌های تجدید پذیر"، "آژانس تحقیقات انرژی‌های نو اروپا" و "آژانس بین‌المللی انرژی خورشیدی" می‌باشد.

طبق آمار مربوط به ژانویه سال جاری، تعداد صد‌ و شصت‌ و پنج دانشجوی دکتری و صد‌ و‌ سی‌ و‌ پنج دانشجوی کارشناسی ارشد مشغول انجام پایان‌ نامه‌های خود در این مؤسسه هستند.

به طور کلی این مؤسسه در سه حوزه‌ی اصلی انرژی خورشیدی فعالیت می کند که عبارتند از:

· تحقیقات (مواد، مدلسازی، روش‌ها)

· توسعه (قطعات، نمونه‌های آزمایشگاهی، سیستم‌ها، فرآیندها)

· خدمات (مشاوره، تست، مانیتورینگ، تضمین کیفیت)


بخش‌ها و زمینه‌ها‌ی فعالیت

در مجوع هشت بخش مجزا در این مؤسسه مشغول فعالیت هستند که عبارتند از:

· سیستم‌های حرارتی و ساختمان

· انرژی حرارتی خورشیدی و اپتیک

· انرژی (فناوری انرژی)

· سیستم‌های قدرت

· سلول‌های خورشیدی – توسعه و مشخصه سازی (کاراکتریزاسیون)

· تکنولوژی ساخت فتوولتائیک و تضمین کیفیت

· واحد‌های فتوولتائیک، سیستم‌ها و قابلیت اطمینان

· مواد – سلول‌های خورشیدی و فناوری‌ها

محدوده‌ی کار این بخش‌ها از بررسی مبانی علمی و فنی کاربردهای انرژی خورشیدیتا ساخت سایت‌های نمونه‌ متغیر است. در نهایت اشاره‌ای می کنم به چندین مورد از مهمترین پروژه های در دست اقدام این مؤسسه:

· ساختمان‌های با بهره‌وری بالای انرژی (گرمایش و سرمایش)

· سیلیکون فتوولتائیک

· فتوولتائیک‌های III-V و فتوولتائیک‌های متمرکز کننده

· ماژول‌ها و نیروگاه‌های فتوولتائیک

· سلول‌هایخورشیدیرنگ‌حساس، ارگانیک و نووِل

· انرژی خورشیدی حرارتی

· هیدروژن و پیل سوختی

· اتصال به شبکه – برق، حرارت و گاز

· الکترونیک قدرت با بهره‌وری بالای انرژی

· حمل و نقل با آلودگی صفر

· فناوری‌های دخیره انرژی

· آب شیرین‌ کن‌ها‌ی خورشیدی

· آنالیز فنی-اقتصادی

· نرم‌افزار مدلسازی سیستم‌های حرارتی