پنجشنبه ۲ مرداد ۱۳۹۳ . Thursday 24 July 2014 . ساعت: 10:10:10

ارسال شده در:
۱۱ آبان ۱۳۹۰    ساعت: ۰۵:۴۰:۱۰    منبع: مقالات آموزشی

ضرورت استفاده از انرژی های نو در مبحث هدفمندی یارانه ها

لزوم گسترش انرژی های نو در کشور

امروزه انرژی های نو به رغم ناشناخته ماندن، به سرعت درحال گسترش و نفوذ است و غفلت از آن، غیرقابل جبران خواهد بود، انرژی خورشیدی، بادی، آبی، بیوماس، بیوگاز وانرژی زمین گرمایی از عمده ترین منابع انرژی های پاک می باشند. وقوع سه عامل در سال ۱۹۹۵ میلادی، سبب ایجاد نقطه عطفی برای انرژی های تجدید پذیر، به خصوص انرژی باد شده است.

استفاده از انرژی های نو در طرح هدفمند کردن یارانه ها

استفاده از انرژی های نو در طرح هدفمند کردن یارانه ها

1: تغییرات آب وهوایی بر اثر انباشت گازهای گلخانه ای در جو؛

۲:  افزایش تقاضای مصرف انرژی برق در سراسر جهان؛

۳: گشوده شدن چشم انداز نوید بخشی در مورد انرژی های تجدید پذیر بود که با صراحت از سوی کارشناسان اعلام شد.

باید درنظر گرفت که درواقع، در ازاء هر کیلووات ساعت برق تولیدی از انرژی های تجدید پذیر به جای زغال سنگ از انتشار حدود یک کیلوگرم CO2 جلوگیری خواهد شد. بنابراین به عنوان نمونه، برای هر یک درصد انرژی متداول که توسط انرژی باد جانشین شود، حدود ۱۳ درصد انتشار گاز CO2 کاهش می یابد. همچنین، کاهش سولفور و اکسید نیترات ( عوامل باران اسیدی) یکی دیگر از منابع محیط زیستی انرژی باد است.

در ایران، وجود زمینه مناسب اقلیمی و تابش آفتاب در بیشتر مناطق و در اکثر فصول سال، همچنین وجود پستی وبلندی ها در مسیر نهرهای آب، داشتن مناطق واجد پتانسیل بالای باد و قابلیت های تولید انرژی زمین گرمایی، زمینه لازم و مناسبی را برای استفاده و گسترش انرژی های نو و پاک فراهم آورده است. در این راستا، با توجه به افزایش توان مهندسی کشور در ساخت نیروگاه های برق آبی، در سال های اخیر، امیداست استفاده از پتانسیل های برق آبی به یک اولویت در ساخت نیروگاه های جدید تبدیل شود در سال ۱۳۸۱، ظرفیت نیروگاه های آبی کشور به ۱۰ درصد کل ظرفیت نصب شده، تولید برق کشور رسید.

انرژی نو

در ضمن استفاده از انرژی های بادی و زمین گرمایی و نیز استفاده حرارتی از انرژی خورشیدی (آبگرمکن های خورشیدی) نزدیک به اقتصادی شدن است. اگر چه، نیروگاه های حرارتی خورشیدی و فتوولتائیک تا افق دو دهه آینده، اقتصادی نخواهد بود، لیکن توسعه تحقیقات و کسب فن آوری های ساخت آنها، با توجه به پتانسیل عظیم انرژی خورشیدی در ایران از اهمیت بالایی برخوردار است.

با این وجود، ایران در راه بکارگیری انرژی های نو با موانع عمده واساسی مواجه است. یکی از این موانع، وجود نفت ارزان و منابع غنی هیدروکربنی در کشور است. نبود شناخت از انرژی های نو و مجهول ماندن مزایای آن توسط مردم ومسئولان از دیگر موانع دستیابی به انرژی های نو، نبود توجیه اقتصادی، علی الخصوص در این برهه زمانی است.

انرژی های پایان پذیر و آلاینده محیط زیست نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ و انرژی هسته ا ی، که در حال حاضر، عمده منابع تأمین کننده انرژی در جهان هستند، همه دارای آلاینده های زیست محیطی و جبران ناپذیر در زمین و فضا، از قبیل افزایش CO2، افزایش دمای زمین، ذوب شدن یخ های قطب ها، از بین بردن لایه ازن و هستند که حرکت دانش بشری برای تأمین انرژی جهان در آینده باید به سوی تأمین انرژی جهان از انرژی های پاک و جانشینی آن با انرژی های آلاینده باشد.

انرژی های پاک

انرژی برق آبی

در سال ۲۰۰۱، مصرف جهانی انرژی برق آبی به رقم ۲۶۲۷ تراوات ساعت رسید. در این سال، آمریکای شمالی ۸/۲۱ درصد، اروپا ۹/۲۳ درصد، کشورهای آسیا و اقیانوسیه ۷/۲۱ درصد، آمریکای جنوبی و مرکزی ۲۰ درصد، کشورهای شوروی سابق ۷/۵ درصد، آفریقا ۱/۳ درصد و خاورمیانه ۳/۰ درصد، مصرف انرژی برق آبی جهان را به خود اختصاص داده اند. در میان کشورهای جهان، بیشترین سهم مصرف، به کانادا، برزیل، چین و آمریکا، به ترتیب با ۶/۱۲، ۳/۱۰، ۸/۹ و ۱/۸ درصد ازمصرف جهانی تعلق داشت.

انرژی خورشیدی

 

خورشید منبع عظیم انرژی بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۴/۲ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵میلیارد سال آینده به حساب آورد.

خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن (۸۸/۸ درصد) هلیوم ۳ درصد) و۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن ، کربن ، نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است.

میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.

زمین در فاصله ۱۵۰میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی آن می‌باشد. حتی سوختهای فسیلی ذخیره شده در زمین، انرژیهای باد ، آبشار ، امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین انرژی دریافتی زمین از خورشید می‌باشد.

انرژی نو

انرژی خورشید به طور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند دیگر اشکال انرژی تبدیل شود ، همانند گرما و الکتریسیته . موانع اصلی استفاده از انرژی خورشیدی شامل متغیر و متناوب بودن میزان انرژی و توزیع بسیار وسیع آن است.

انرژی خورشید برای حرارت آب ، استفاده دینامیکی ، حرارت فضایی ساختمانها ، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تولید انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد .

 

در سال ۱۸۳۰ ستاره شناس انگلیسی به نام جان هرشل John Herschel یک جعبه جمع آوری خورشیدی را برای پختن غذا در طول یک سفر در افریقا استفاده کرد .

کاربردهای الکتریکی فتوو لتایک‌ها را آزمایش می‌کنند یک فرایند که توسط آن انرژی نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل می‌شود . الکتریسیته می‌تواند به طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند .

بررسی امکان استفاده از انرژی خورشیدی از دیدگاه اقتصادی

هر چند هزینه استفاده از انرژی خورشیدی بسیار بالاست، ولی امروزه در سیاست گذاری ها فقط هزینه سیستم های خورشیدی در نظر گرفته نمی شود، بلکه فواید حاصل از بکارگیری آنها، مانند کاهش آلودگی محیط زیست نیز مدنظر قرار می گیرد، با وجود تمام مسائلی که مطرح می شود، می توان مناطقی از کشور را یافت که استفاده از انرژی خورشیدی در آنها توجیه اقتصادی دارد. به عنوان نمونه، استفاده ازسلول های خورشیدی در مناطق دور دست رامی توان در عرض چند سال به قیمت روز رساند. با توجه به فناوری های موجود و وسعت استفاده از انرژی خورشیدی در دنیا، به نظر می آید در بخش هایی مانند گرمایش ساختمان ها، تولید آب گرم، طبخ غذا، خشک کن ها وآب شیرین کن ها، این انرژی می تواند با انرژی های رایج رقابت کند. تحقیقات انجام شده نشان می دهد که درحال حاضر، ساخت نیروگاه های مستقل خورشیدی به صرفه نیست بلکه نیروگاه های چرخه ترکیبی، همچون خورشیدی- گازی یا خورشیدی- بخاری بسیار اقتصادی خواهند بود.

انرژی نو

یکی از موانع مهم در استفاده از انرژی های خورشیدی، سرمایه بر بردن صنایع خورشیدی است که باید راهکارهای اساسی آن اندیشیده شوند. انواع مختلف انرژی های تجدیدپذیر بر اثر وجود آفتاب تولید شده اند. سلول های فتوولتائیکی که تولید برق می کنند، سیستم های سهموی و برج های متمرکز کننده خورشیدی، انرژی باد وانرژی زمین گرمایی همگی انرژی خود را از خورشید می گیرند، هم اکنون در کشورهای اروپایی به شدت روی انرژی خورشیدی کار می شود و استفاده از این انرژی، حرف اول زندگی بشر را در آینده خواهد زد.

انرژی باد

در چند سال گذشته، میانگین رشد سالانه انرژی باد در دنیا حدود ۳۰ درصد گزارش شده است که بیشترین نرخ رشد را درمیان سایر منابع انرژی در دنیا برخوردار است. کل ظرفیت برق بادی در جهان در سال ۲۰۰۱ به ۲۴۰۰۰ مگا وات رسید. اروپا در حال حاضر؛ بیش از ۷۰ درصد از برق بادی جهان را تولید می کند و حدود دو سوم از ظرفیت های اضافه شده تولید در سال ۲۰۰۱، به کشورهای اروپایی اختصاص دارد. در حال حاضر، مزرعه های بادی در آمریکا حدود ۱۰ میلیارد کیلو وات ساعت در سال برق تولید می کنند که از نظر ملاحظات زیست محیطی و مبارزه با تولید گازهای گلخانه ای، این میزان انرژی باد می تواند سالانه از انتشار ۵/۷ میلیون تن دی اکسید کربن جلوگیری کند.

باتری خورشیدی

 

استفاده از انرژی برق در ایران در پروژه «تعیین پتانسیل باد درایران»، ۲۶ منطقه کشور شامل ۴۵ سایت مورد مطالعه قرار گرفت که براساس نتایج این پروژه، ایران کشوری با باد متوسط است، ولی برخی از مناطق آن، دارای باد مناسب و مداومی برای تولید برق می باشند. توان بالقوه انرژی باد در سایت های مطالعه شده حدود ۶۵۰۰ مگا وات بوده و اکثر نقاط دارای پتانسیل، در مناطق شرقی کشور واقع شده اند.

در میان انواع انرژی های تجدید پذیر، انرژی باد هزینه سرمایه گذاری اولیه کمتری دارد. با بهبود فناوری، افزایش توربین ها و رفع محدودیت ها، کاهش چشمگیری در این هزینه متصور است. در حال حاضر، برق تولیدی از سوخت های فسیلی، ارزان تر از برق تولیدی از توربین های بادی است. که هزینه بهره برداری از انرژی باد حدود ۸۵ درصد در طول ۲۰ سال گذشته کاهش نشان می دهد.

انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال)

انرژی زمین گرمایی، از حرارت حاصل از تجزیه مواد رادیواکتیو، هسته مذاب کره زمین، کوه زایی و واکنش های درون زمین سرچشمه می گیرد. تقریباً در همه جا، در قسمت های کم عمق زمین و یا در ۱۰ فوت بالاتر از سطح زمین درجه حرارت تقریباً یکنواخت باقی می ماند و بین ۵۰ تا ۶۰ درجه فارنهایت (۱۰ تا ۱۶ درجه سانتیگراد) می باشد. چشمه های آب گرم، نمونه هایی از انرژی زمین گرمایی هستند، آب توسط سنگ های زیرزمین گرم می شوند و سپس در سطح زمین جریان می یابند. حدود بیست کشور از این انرژی برای گرم کردن خانه ها، آب و یا برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند در حال حاضر بازده کلی این سیستم کمتراز یک درصد از انرژی مورد نیاز جهان است.

درسال ۲۰۰۰ حجم تولید برق و حرارت از انرژی زمین گرمایی در جهان ۶۵/۴۹۲۶۱ گیگاوات ساعت برق بوده است.

نتیجه گیری

آمارها، گویای آن است که بزرگ ترین عامل انهدام و آلودگی محیط زیست درمیان عوامل انسان ساخت، عبارت است از تولید، تبدیل ومصرف انواع انرژی، این درحالی است که نه تنها مصرف انرژی درجهان در سطح ثابتی باقی نخواهد ماند، بلکه پیش بینی ها، حاکی ازافزایش مصرف آن در سال های آتی ناشی از افزایش جمعیت، میل به رفاه و افزایش تولید ناخالص سرانه در جهان که پیش بینی می شود تا سال ۲۰۲۰ به حدود متوسط ۷۰۰۰ دلار یعنی، تقریباً ۷۵ درصد بیش از سال ۱۸۹۰ باشد.

پیامد مصرف این میزان انرژی، افزایش میزان انتشار دی اکسید کربن از ۹/۵ گیگا تن کربن در سال ۱۹۹۰ به ۴/۸ در ۲۰۲۰ خواهد بود. انتشار گازهای آلایندهSOX وNOX را باید به این میزان اضافه کرد. مطالعات وتجربیات نشان می دهد که دو راه حل اصلی برای تعدیل این مشکل وجود دارد:

- افزایش بازده مصرف انرژی

- افزایش سهم انرژی های تجدید پذیر در ترکیب انرژی جهان

یادآوری این نکته بسیار مهم است که استفاده از انرژی های تجدید پذیر در مقایسه با سوخت های فسیلی، هر چند از هزینه بهره برداری بسیار اندک برخوردار است، لکن هزینه های سرمایه گذاری بسیار بالاتر و حتی چندین برابر خواهد داشت. به عنوان نمونه، هزینه های سرمایه گذاری توربین های بادی حداقل سه برابر، نیروگاه های حرارتی خورشیدی بیش از ۸ برابر وسیستم های فتوولتائیک حدود ۱۰ برابر هزینه سرمایه گذاری توربین های گاز است. در حقیقت، همین موانع سبب شده که سهم انرژی های نو در حال حاضر کمتر از ۲ درصد و در۲۰۲۰ حدود ۴ درصد از کل انرژی مصرفی جهان پیش بینی شود. استفاده از منابع انرژی جدید، بجای منابع فسیلی الزامی است. سیستم جدید انرژی آینده، باید متکی به تغییرات ساختاری وبنیادی باشد که در آن، منابع انرژی بدون کربن، نظیر انرژی خورشیدی و هسته ای وکربن خنثی مانند بیوماس مورد استفاده قرار می گیرند. که در حال حاضر به دلایل متعدد، نفوذ و توسعه انرژی های نو را بسیار کند ومحدود ساخته است

   تهیه کننده: محمدصادق ابراهیمی ( منبع: تبیان)






* قبل از ارسال نظر ، حاصل عبارت را در کادر بنویسید:

= 3 + 7

  1. بنده قبل از این هیچ نظری درهیچ جاوسایتی ندادام باتشکر