انرژی خورشیدی چیست؟
انرژی خورشیدی
خورشید نزدیکترین ستاره به زمین است و بدون آن، امکان زندگی بر روی کره زمین وجود ندارد. امروزه، ما به شکلهای مختلف از انرژی خورشید بهره میبریم. به عنوان مثال، هنگامی که رختهایمان را برای خشک شدن در آفتاب پهن میکنیم، در واقع از انرژی گرمایی خورشید برای خشک کردن استفاده میکنیم.
گیاهان از انرژی خورشید برای تولید میوه استفاده میکنند و حیوانات نیز از این گیاهان به عنوان منبع تغذیه استفاده میکنند. همچنین، پوسیدگی گیاهان در طول زمان باعث به وجود آمدن سوختهای فسیلی مانند ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی شده است که امروزه به عنوان منابع انرژی استفاده میشوند.
خورشید و ستارگان دیگر، به طور غیرمستقیم منبع اصلی تمامی انرژی مورد نیاز ما هستند. حتی انرژی هستهای هم به علت وجود خورشید است، زیرا از اورانیومی استفاده میشود که در انفجارهای نو اخترها به وجود آمده است.
حالا بیایید به روشهای استفاده از انرژی خورشیدی نگاهی بیندازیم.
در دهه ۱۹۸۰، سیستمهای آبگرمکن خورشیدی در نقاط مختلف جهان به کار گرفته شدند. این یک پیشرفت بزرگ نسبت به استفاده از چوب و ذغال سنگ به عنوان منابع گرمایی در نظر گرفته میشد. استفاده از گاز مصنوعی تهیه شده از ذغال سنگ هم برای گرم کردن آب مناسب بود، اما قیمت نهایی آن تا ۱۰ برابر گاز طبیعی گرانتر بود. اگر امکان استفاده از برق وجود داشت، هزینه آن به طور قابل توجهی بیشتر از هر دو روش دیگر میشد.
در سال ۱۸۹۷، بسیاری از خانهها از آبگرمکنهای خورشیدی بهره میبردند. در برخی کشورها، ۳۰ درصد از خانهها از این آبگرمکنها استفاده میکردند. با پیشرفت مکانیکی، انرژی خورشیدی در نقاط دیگری از جهان نیز مورد استفاده قرار گرفت.
در دهه ۱۹۲۰، خانهها کم و بیش برای تامین انرژی،از انرژی خورشیدی استفاده میکردند. اما پس از آن، منابع زیادی از نفت و گاز طبیعی در نقاط مختلف دنیا کشف شدند و استفاده از این سوختهای فسیلی دوباره ارزانتر از انرژی خورشیدی شد.
اکنون در زمان حال، ما دوباره به دوره استفاده از آبگرمکنهای خورشیدی وارد شدهایم.در برخی کشورها، بیش از نیم میلیون واحد از این آبگرمکنها وجود دارد. این آبگرمکنها برای گرم کردن منازل، محیطهای کاری و حتی استخرها استفاده میشوند.
انرژی خورشیدی میتواند برای تولید الکتریسیته نیز بهرهمند باشد.
بعضی از نیروگاههای انرژی خورشیدی از آینههای منحنیشکل، که به آینههای سهموی هم مشهورند، استفاده میکنند تا انرژی خورشید را در نقطهای که لولههای آب از آن عبور میکنند، متمرکز نمایند. این آینهها نور را به صورت بسیار متمرکز روی لوله متمرکز میکنند. انرژی این پرتو به حدی قوی است که میتواند آب درون لوله را به بخار تبدیل کند. این بخار هم میتواند در توربینها برای تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار بگیرد.
مشکل اصلی انرژی خورشیدی این است که تنها در زمانی که خورشید میدرخشد، میتوان از انرژی آن بهره برد. بنابراین، در روزهای ابری و در طول شب امکان تولید انرژی وجود ندارد. برخی از نیروگاههای خورشیدی از تکنولوژیهای ترکیبی استفاده میکنند. آنها در طول روز از انرژی خورشیدی بهره میبرند و در طول شب و روزهای ابری با سوزاندن گاز طبیعی، آب را گرم میکنند. به این ترتیب، کار تولید الکتریسیته به صورت مداوم ادامه مییابد.
سلول و پنلهای خورشیدی
ما می توانیم انرژی خورشید را به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل کنیم. سلولهای خورشیدی را میتوان در جاهای مختلفی یافت. مثل ماشین حساب ها و حتی فضاپیماها. این سلولها اولین بار در دهه 1950 برای ماهوارهها نیز مورد استفاده قرار گرفت. ماده تشکیل دهنده آنها سیلیکون است که نوع خاصی از ماسه مذاب به حساب میآید.
وقتی اشعه خورشید با این نوع سیلیکون برخورد میکند، الکترونها به حرکت درمیآیند و میتوان آنها را با یک جسم رسانا مانند سیم به سمت مصرف کننده مانند موتور الکتریکی هدایت کرد.
فعالیتهای ایران در حوزه انرژیهای خورشیدی
خوشبختانه، اغلب مناطق کشور ایران از پتانسیل بالای انرژی خورشیدی بهرهمند است. این امر موجب شده است که در بسیاری از نقاط کشور نیروگاههای خورشیدی فتوولتاییک در مقیاسهای کوچک و بزرگ احداث شود. جالبتوجه است که بسیاری از این نیروگاهها در مناطق محروم و کمترتوسعهیافته بهبهرهبرداری رسیده که اشتغالزایی و کارآفرینی در این مناطق را نیز در پی داشته است. کرمان، خراسان رضوی و جنوبی، همدان، فارس، اصفهان، سیستان و بلوچستان و تهران ازجمله استانهای پیشرو در بهرهبرداری از نیروگاههای خورشیدی هستند.
تا اوایل سال 1402 در کشور بیش از 80 نیروگاه با ظرفیت تولید بالای 1مگاوات که هماکنون در مدار هستند احداث شده است. در خیلی از روستاها و همچنین بوستانهای شهری از آبگرمکنهای خورشیدی برای تامین آب گرم سرویسهای بهداشتی استفاده میشود. همچنین در برخی روستاها که دسترسی به شبکه برق سراسری مشکل است از پنلهای خورشیدی برای تامین برق خانهها استفاده میشود.
برخی از کاربردهای انرژی خورشیدی
**مشکل: کمبود برق در مناطق دورافتاده**
**یکی از راه حلها: استفاده از پنلهای خورشیدی برای تولید برق؛ این پنلها نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند و میتوانند برق برای نور و ابزارهای الکتریکی فراهم کنند.
**مشکل: آلودگی هوا و گرمایش جهانی**
**یکی از راه حلها: استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع پاک؛ استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید برق به جای سوختهای فسیلی کاهش آلودگی هوا و کمک به کنترل گرمایش جهانی میشود.
**مشکل: نیاز به آب گرم در مکانهای دورافتاده**
– **یکی از راه حلها: استفاده از سیستمهای گرمایش آب و هوا با انرژی خورشیدی؛ این سیستمها از نور خورشید برای گرم کردن آب و هوا در منازل و ساختمانها استفاده میکنند و نیاز به انرژی سوختهای غیرپاک را کاهش میدهند.
**مشکل: عدم دسترسی به آب تصفیهشده در مناطق دورافتاده**
– **یکی از راه حلها: نصب سیستمهای تصفیه آب با انرژی خورشیدی؛ این سیستمها طوری طراحی شده اند تا با کمک گرمای خورشید آب را تبخیر تا ناخالصی های آب را گرفته و مجدد با میعان آب را به حالت مابع برگردانند. این دستگاهها میتوانند آب آلوده را تصفیه کنند. این راه حل کارآمدی است برای دسترسی به آب تمیز در مناطق دورافتاده که به شبکههای آب شهری دسترسی ندارند.
**مشکل: آلودگی هوا ناشی از استفاده از ماشینها با سوختهای فسیلی**
– **یکی از راه حلها: ترویج و استفاده از وسایل نقلیه با انرژی خورشیدی یا الکتریکی؛ تبدیل به خودروها با موتورهای الکتریکی یا ماشینهایی که از انرژی خورشیدی به عنوان منبع حرکت استفاده میکنند. این وسایل نقلیه باعث کاهش گازهای آلاینده هوا مانند دی اکسید کربن و ذرات معلق شده در هوا میشوند، که به بهبود کیفیت هوا کمک میکنند و آلودگی هوا را کاهش میدهند.
**مشکل: گرمای شدید تابستان و قطعی برق**
– **یکی از راه حلها: استفاده از سیستمهای خنک کننده با انرژی خورشیدی؛ این سیستمها با جذب نور خورشید و تبدیل آن به انرژی حرارتی، هوا را خنک میکنند. این راه حل کمک میکند تا در تابستان، مصرف انرژی برای سیستمهای خنک کننده کاهش یابد و همچنین بر اساس منبع پاک خورشید، انرژی مصرفی به حداقل رسد.
**مشکل: عدم دسترسی آسان به شارژ باتری موبایل **
– **یکی از راه حلها: استفاده از شارژرهای خورشیدی؛ ارائه شارژرهایی که از نور خورشید برای تأمین انرژی برای شارژ باتری موبایل استفاده کنند. این شارژرها معمولاً دارای پنلهای خورشیدی هستند و میتوانند در مناطق دورافتاده که به شبکه برق متصل نیستند، امکان شارژ آسان و قابل حمل باتری موبایل را فراهم کنند.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.