اصول و كاربرد انرژی خورشیدی

خورشید عامل و منشأ انرژی های گوناگونی است كه در طبیعت موجود است از جمله سوخت های فسیلی كه در اعماق زمین ذخیره شده اند, انرژی آبشارها و باد, رشد گیاهان كه بیشتر حیوانات و انسان برای بقای خود از آنها استفاده می كنند, موادآلی كه قابل تبدیل به انرژی حرارتی و مكانیكی هستند, امواج دریاها, قدرت جزر ومدكه براساس جاذبه و حركت زمین به دور خورشید و ماه حاصل می شود, اینها همه نمادهایی از انرژی خورشید هستند

خورشید عامل و منشأ انرژی های گوناگونی است كه در طبیعت موجود است از جمله: سوخت های فسیلی كه در اعماق زمین ذخیره شده اند، انرژی آبشارها و باد، رشد گیاهان كه بیشتر حیوانات و انسان برای بقای خود از آنها استفاده می كنند، موادآلی كه قابل تبدیل به انرژی حرارتی و مكانیكی هستند، امواج دریاها، قدرت جزر ومدكه براساس جاذبه و حركت زمین به دور خورشید و ماه حاصل می شود، اینها همه نمادهایی از انرژی خورشید هستند. وابستگی شدید جوامع صنعتی به منابع انرژی به خصوص سوخت های نفتی و بكارگیری و مصرف بی رویه آنها، منابع عظیمی را كه در قرون متمادی درلایه های زیرین زمین تشكیل شده است تخلیه می كند. با توجه به این كه منابع انرژی زیرزمینی با سرعت فوق العاده ای مصرف می شوند و درآینده ای نه چندان دور چیزی از آنها باقی نخواهد ماند، نسل فعلی وظیفه دارد به آن دسته از منابع انرژی كه دارای عمر و توان زیادی هستند روی آورده و دانش خود را برای بهره برداری از آنها گسترش دهد.

خورشید یكی از دو منبع مهم انرژی است كه باید به آن روی آورد زیرا به فناوری های پیشرفته و پرهزینه نیاز نداشته و می تواند به عنوان یك منبع مفید و تأمین كننده انرژی در اكثر نقاط جهان به كار گرفته شود. به علاوه استفاده از آن برخلاف انرژی هسته ای، خطر واثرات نامطلوبی ازخود باقی نمی گذارد و برای كشورهای كه منابع انرژی زیر زمینی ندارند، مناسب ترین راه برای دستیابی به نیرو و رشد و توسعه اقتصاد می باشد.

ایران با وجود این كه یكی از كشورهای نفت خیز جهان به شمار می رود و دارای منابع عظیم گاز طبیعی نیز است، خوشبختانه به علت شدت تابش خورشید در بیشتر مناطق كشور، اجرای طرح های خورشیدی الزامی و امكان استفاده از انرژی خورشید درشهرها و شصت هزار روستای پراكنده درسطح كشور، می تواند صرفه جویی مهمی درمصرف نفت وگاز را به همراه داشته باشد.فناوری ساده، آلوده نشدن هوا و محیط زیست و از همه مهم تر ذخیره شدن سوخت های فسیلی برای آیندگان، یا تبدیل آنها به مواد و مصنوعات پرارزش با استفاده از تكنیك پتروشیمی از عمده دلایلی هستند كه لزوم استفاده از انرژی خورشید را برای كشور آشكار می سازد.

درعصر حاضر، از انرژی خورشیدی توسط سیستم های مختلف و برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره گیری می شود كه اهم آنها عبارتند از:

۱- سیستم های فتوبیولوژیك: تغییراتی كه درحیات و زیست گیاهان وجانداران به وسیله نور خورشید و فتوسنتز ایجاد می شود، فرآیند تجزیه كود حیوانات و استفاده از گاز آن.

۲- سیستم های فتوشیمیایی: تغییرات شیمیایی دراثر نورخورشید، الكترولیزهای نوری، سلول های فتوولتائیك الكتروشیمی، تأسیسات تهیه هیدروژن.

۳- سیستم های فتولتائیك: تبدیل انرژی خورشید به انرژی الكتریكی، سلول های خورشیدی.

۴- سیستم های حرارتی و برودتی: شامل سیستم های تهیه آبگرم، گرمایش و سرمایش ساخت ها، تهیه آب شیرین، سیستم های انتقال و پمپاژ، سیستم های تولید فضای سبز(گلخانه ها) و خشك كن ها و اجاق های خورشیدی، سیستم های سردسازی، برج های نیرو، خشك كن های خورشیدی، نیروگاه های خورشیدی.

ضرورت صرفه جویی در مصرف نفت

در زمانی كه دنیای غرب با اعمال بهینه سازی مصرف انرژی، مصرف خود را پایین آورده است، ایران دركمتراز دو دهه مصرف فرآورده های نفتی خود را درست است سه برابر كرده است. درست است كه مصرف انرژی سبب بالا رفتن رفاه و استاندارد زندگی می شود. اما باید دقت شود كه آیا می توان همواره این رشد مصرف را حفظ كرد؟ با عنایت به رشد مصرف انرژی و دو برابر شدن آن. با توجه به افت فشار چاه های نفت و مشكلات حفاری و استخراج و سرمایه گذاری، آیا می توان امیدوار بودكه بعد ازدو دهه می توانیم نیازهای خود را مرتفع كنیم و آیا تولید ما پاسخ گوی نیازهایمان خواهد بود؟ واگر هم باشد مازادی برای صدور نفت و به دست آوردن ارز خواهیم داشت؟

با استفاده از سیاست های بهینه سازی مصرف انرژی و بدون لطمه زدن به تولید و رفاه عمومی، حدود ۲۰ درصد كاهش درمصرف به دست آید، منافع زیر عاید كشورمان خواهد شد:

۱- درآمد ارزی ناشی از فروش نفت خام

۲- كاهش آلودگی هوا كه در شهرهای بزرگ مثل تهران به مرز خطرناكی رسیده است.

۳- صرفه جویی در سرمایه گذاری درساخت نیروگاه ها، پالایشگاه ها و شبكه گازرسانی به میزان میلیارد ها دلار درسال.

۴- طولانی شدن عمر ذخایر نفتی

۵- ایجاد اشتغال در كشور.

انرژی خورشیدی در ایران

ایران در مجموع كشوری است بسیار آفتابی و از نظر مقدار و دریافت انرژی خورشیدی در شمار بهترین كشورها محسوب می شود و به صراحت می توان گفت كه سطح كنونی علمی وصنعتی كشور برای ایجاد و گسترش تكنیك خورشیدی به حدكافی آمادگی دارد. بنابراین اگر طرح های خورشیدی معرفی شوند و علوم و فنون مربوط ترویج یابند، صنایع خورشیدی كشور، می تواند به عنوان یك صنعت خودكفا وارد عمل شود. منابع عمده انرژی كه درحال حاضر در ایران مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: نفت خام، گازطبیعی، زغال سنگ، پتانسیل آبی و انرژی های غیرتجاری. لازم است مصرف انرژی بخش های مختلف در شهرها و روستاهای كشور از قبیل مصارف خانگی، تجاری وصنعت حمل ونقل موردتجزیه وتحلیل قرارگیرد و آمارهای دقیقی براساس بافت اجتماعی واقتصادی وسیاسی و هدف های جامعه و توسعه آینده كشور تهیه شود. امید است در برنامه ریزی های آتی كشور برای تأمین انرژی های لازم، سهم انرژی خورشیدی نیز تعیین و براساس آن اعتبار لازم برای اجرای طرح های مفید خورشیدی تأمین شود.

---