وقتیکه شما درمورد خورشید فکر می کنید, متوجه می شوید که آن بسیار هیجان انگیز می باشد. نوری که خورشید ساطع می شود, میلیون ها کیلومتر در فضا بوسیله اتمسفر گردش کرده و برای ما گرما, نور و انرژی مورد نیاز جهت رشد گیاهان موجود در کره زمین را فراهم می کند. چنین تصور کنید که ما توانایی این را داشته باشیم تا انرژی بدست آمده از خورشید را در یک روش بسیار معقول و کارآمدی ( همچون سلول های خورشیدی ) مورد استفاده قرار دهیم, این همان چیزی است که انرژی خورشیدی قصد انجام آن را دارد.
قبلترها ما درگیر مفاهیم جعلی ازجمله جاده های خورشیدی بودیم. اما براستی اکنون حقیقت انرژی خورشیدی چیست؟ آیا بوسیله انرژی خورشیدی می توان تغییری در جهان ایجاد کرد.
ما ابتدا نگاهی به وضعیت اخیر انرژی خورشیدی خواهیم داشت. در واقع چنین بنظر می رسد که یک حرکت خورشیدی در حال شروع می باشد. پس بیایید به آن بپردازیم.
در ابتدا بیایید به این بپردازیم که ما در حال انجام چه کاری هستیم؟ انرژی خام ورودی خورشید که توسط زمین جذب می شود چیست؟ کل انرژی که توسط اتمسفر زمین, زمین و دریا جذب می شود, در حدود ۳٫۸۵ یاتاژول در هر سال می باشد. عجیب است نه؟؟ پس این انرژی واقعا چقدر است؟
خب تنها یک ساعت از این انرژی بیشتر از انرژی است که در طول یک سال برروی کره زمین به مصرف می رسد. بعبارتی دیگر تنها با یک سال در معرض خورشید قرار گرفتن ما می توانیم به انرژی دست پیدا کنیم که از دوبرابر انرژی که تابحال از منابع تجدیدناپذیر همچون زغال سنگ, نفت, گاز طبیعی و اورانیوم استخراج شده ترکیب شده بدست آمده, بیشتر می باشد. پس این انرژی خیلی زیاد می باشد ولی ما قادر به استفاده از بخشی از آن می باشیم.
با در نظر گرفتن پوشش ابری و زمین که توسط انسان قابل استفاده می باشد می توان در حدود ۰٫۴ تا ۱۳ درصد از این انرژی خام خورشیدی را مورد استفاده قرار داد.
بسیار خب, تحول خورشیدی چقدر سریع در حال اتفاق افتادن می باشد. رشد مناسب انرژی خورشیدی واقعا خیلی سریع در حال وقوع بوده, بطوریکه از سال ۲۰۰۰ در حدود ۴۰ درصد در هر سال بوده است. بر اساس برخی از دیدگاه ها, ما در حال حاضر بالای ۹۷ درصد انرژی بیشتری را نسبت به سال ۲۰۰۴ تولید می کنیم.
اگرچه که این مقدار زیاد بنظر می رسد, اما در حال حاضر کل انرژی خورشیدی هنوز تنها ۱ درصد از کل تولید جهانی می باشد. البته این نرخ رشد بسیار دلگرم کننده می باشد.
در حقیقیت, در یک مطالعه ای که توسط آژانس انرژی بین المللی مورد تحقیق قرار گرفته چنین پیش بینی شده است که تا سال ۲۰۵۰ انرژی خورشیدی می تواند تا ۲۷ درصد از برق جهان را تولید کند.
بسیار خب, می دانم که حالا بسیاری از شما به این فکر می کنید که بار زباله های خورشیدی بسیار گران بوده و وقتی که هوا آفتابی است می توان از آن استفاده کرد. بنابراین در نیمی از جهان غیر قابل استفاده می باشد. با درست دانستن این موضوعات در سال های گذشته, بسیاری از بحث های رایج در مقابل انرژی خورشیدی شروع به افول کردند.
بیایید ببینیم که وضعیت کنونی انرژی خورشیدی از لحاظ قیمت چگونه است؟ با تنظیم تورم مشاهده می شود که هزینه یک ماژول خورشیدی برای هر وات در اواسط دهه ۱۹۷۰, ۹۶ دلار بوده است.
ولی هم اکنون خوشبختانه با پیشرفت هایی که در تکنولوژی و اقتصاد صورت گرفته است, هر وات آن ۳۶ سنت می باشد. با این رشته افکار بیایید تا سقوط هزینه انرژی خورشیدی در سرتاسر جهان را در قالب چند داستان جالب مورد بررسی قرار دهیم.
در کشور شیلی, شبکه شمالی پنل های خورشیدی انرژی الکتریسیته بیشتری نسبت به مقدار مصرف شده محلی تولید می کند که موجب پایین آمدن قیمت برق تا نزدیک صفر شده است. این برای مصرف کنندگان انرژی خورشیدی بسیار خوب می باشد. اما سرمایه گذاران در حال از دست دادن پول خود هستند که این فاجعه ای برای آنهاست.
این مشکل بدین گونه بوجود آمد که بسیاری از توسعه دهندگان انرژی خورشیدی در یک مکان بوده و امکان انتقال انرژی اضافی به شبکه دیگر فراهم نبوده است. همین اتفاق در کشور آلمان نیز اتفاق افتاده است و بموجب آن قیمت انرژی آنها بدلیل زیاده روی این کشور در انرژی خورشیدی در کنار استفاده از انرژی های هسته ای و زغال سنگ منفی شده است.
موضوع مشابه دیگر مزرعه خورشیدی و جدید اپل می باشد که انرژی الکتریسیته ای بیش از مقدار مورد مصرف این شرکت تولید می کند. بنابریان این شرکت شروع به فروش انرژی اضافی, تحت یک شرکت جدید بنام انرژی اپل کرده است. اما هنوز در ابطه با افت قیمت ها, کشور بلومبرگ چنین گزارش کرده است که قیمت انرژی خورشیدی در این کشور بزودی می تواند با زغال سنگ سنتی به رقابت بپردازد.
کشور چین در تولید سلول های خورشیدی پیشتاز بوده و توانسته است با در نظر گرفتن تلاش مدیران برای بزرگترین تولیدکننده پنل خورشیدی در جهان قیمت هر کیلووات ساعت را به ۸ سنت برساند.
آخرین نکته جالب در رابطه با قیمت انرژی خورشیدی این است که از سال ۲۰۱۲ سلول های خورشیدی معادلی از قانون مور قرار گرفته است که قانون سوانسون نام گرفته است. بر اساس این قانون, قیمت سلول های خورشیدی در هر ده سال با توجه به افزایش حمل و نقل جهانی یکی خواهد بود.
بسیار خب, بنظر می رسد که همه چیز عالی است. اما مهمانی انرژی خورشیدی به محض بیرون آمدن ابرها تمام می شود. اما با توجه به گفته های این شخص ممکن است این همیشه درست نباشد.
اما این همه چیز قضیه نمی باشد. در سال اخیر دانشمندان موفق به ساخت پنل های خورشیدی شده اند که قادر هستند هم از پرتو خورشید و هم از باران انرژی تولید کنند.
حال که در مورد موفقیت ها صحبت کردیم. بیایید تا کمی جلوتر برویم و نگاهی به چند تا از پیشرفت های صورت گرفته جدید در این سال بپردازیم.
اولین آنها, MIT می باشد که در حال ساختن سلول های خورشیدی سه بعدی است تا مقدار ثابتی از انرژی خورشیدی را برای زوایای مختلف خورشید تولید کنند. آنها نسبت به سلول های خورشیدی تخت, از ۲ تا ۲۰ یرایر توان بیشتر برای تولید انرژی الکتریستیه برخوردار بودند. این تنظیم سه بعدی خاص کارش بسیار خوب است, زیرا طراحی آن بوسیله الگوریتم های کامپیوتری کاملا بهینه شده است. MIT همچنین سلول های خورشیدی به نازکی یک حباب صابون تولید کرده است.
پیشرفت بعدی احتمالا خیلی مورد علاقه من است, زیرا آن شامل یک استارتاپ است که فقط راهی بهتر برای انجام کارها را پیدا می کند.
در نگاهی سریع یک حمل و نقل خورشیدی, یک قایق خودگردان بنام اسکوت وجود دارد که اولین وسیله نقلیه ای خواهد بود که طول اقیانوس اطلس را پیموده است. همچنین یک هواپیمای آزمایش شده بنام solar impulse نیز وجود دارد که اخیرا به دور دنیا در حال پرواز است و تنها از انرژی خورشیدی استفاده می کند. در آخر نیز تویوتا آخرین نسخه بروز از پریوس را عرضه کرده است که در سقف آن از پنل های خورشیدی استفاده شده که واقعا در تمام مدت به تامین انرژی خودرو کمک می کند.
بسیار خب, تمام چیزهایی که بیان شد خوب هستند. ولی ما نمی توانم این فیلم را بدون اشاره به برخی از مشکلات انرژی خورشیدی به پایان برسانیم. مشکلات انرژی خورشیدی چه مواردی هستند؟
بطور طبیعی در یک روز خاص مقدار انرژی مورد درخواست متغیر است. یکی از مشکلات انرژی خورشیدی این است که تنظیم خروجی آن جهت متناسب شدن با این تغییرات کار آسانی نمی باشد. برای مثال اوج تقاضای انرژی بخش خانگی در شب است که این متضاد با اوج انرژی دریافتی از خورشید می باشد.
سیستم های باتری همچون تسلا پاوروال که انرژی را ذخیره کرده و آنرا در زمان های دیگر آزاد می کنند, می توانند کمک دهنده باشند. در واقع چیزی که کمتر کسی به آن توجه می کند این است که باتری هایی همچون این امروزه بسیار ایمنتر و بهتر برای محیط زیست و ارزانتر هستند که این به لطف پیشرفت های صورت گرفته در خودروهای الکتریکی می باشد.
برخلاف این در بیشتر اوقات هنوز نیاز است تا آنها به اندازه کافی بزرگ تولید شوند تا این نوع از فناوری ذخیره انرژی فراگیر شود.
دومین مشکل انرژی خورشیدی این است که بهترین پنل های خورشیدی اخیرا از بازده ای در حدود ۳۰ الی ۳۵ درصد برخوردار می باشند, اگر چه که استفاده از روش قدیمی زغال سنگ کمتر از ۵۰ درصد بازده دارد.
پس هنوز راهی وجود دارد که بازده سلول های خورشیدی را بالا برد اما این باید مطمعنا بوسیله فناوری های ظهورد یافته در طول این سالها بهبود یابد. مشکل آخر انرژی خورشیدی این است که شبکه های الکتریکی قدیمی همچون شبکه های موجود در ایالات متحده و یا دیگر کشورها نیاز به یک معامله بزرگ از سرمایه گذاری های مرکزی دارند تا زیرساخت ها را ارتقا ببخشند و آنها را یا مقیاس بزرگ انرژی خورشیدی سازگار کنند.
با وجود اینکه هنوز برخی از گره ها در رابطه با انرژی خورشیدی پابرجاست و این فناوری هنوز کاملا تکامل یافته نیست, تعداد زیادی از افراد باهوش برروی این مشکل در حال کارد کردن می باشند. پس با توجه به رشد جهانی هر ساله در حدود ۴۰ درصدی پیشرفت حاصل می شود.
علاوه بر این دولت ها احساس بازنگری فوری به انرزی خورشیدی دارند. دولت آلمان در نظر دارد تا سال ۲۰۲۰ به ۳۵ درصد انرژی خورشیدی , دولت چین تا ۲۰۳۰ به ۲۰ درصد از انرژی خورشیدی و دولت های سیدنی و استرالیا به ۱۰۰درصد از انرژی خورشیدی تا ۲۰۳۰ برسند. این قابل اشاره کردن نمی باشد که دوبی برروی ساخت بزرگترین و ارزانترین برج خورشیدی در جهان برنامه ریزی کرده است.
هرچیزی که اینجا گفته شد قرار نیست به تحقق کامل برسد. اما چیزی که باید به آن پی ببرید و من سعی کردم به شما نشان دهم این است که بسیاری از این اتفاق ها در بسیاری از نقاط جهان بصورت صعودی در حال وقوع می باشند.
این بدین معنی است که فشار برروی برنامه های صنعتی در رابطه با انرژی خورشیدی بسیار زیاد بوده و در حال پیشرفت است. این بسیار هیجان انگیز است. در پایان من فکر میکنم که موضوع خوشحال کننده در رابطه انرژی خورشیدی ایده بدست آوردن انرژی رایگان از خورشیدی است.
