مسیر انرژی به سمت انرژی تجدید پذیر است

انرژی خورشیدی خانگی و صنعتی گذری برای بحران های انرژی

تاریخ انتشار : ۱۲:۳۱ ۲۷-۰۴-۱۴۰۴

پتانسیل خورشیدی در ایران: منابع خورشیدی: ایران از نظر تابش خورشیدی در سطح جهانی جایگاه ممتازی دارد. میانگین تابش خورشیدی در ایران بین ۵.۲ تا ۶.۳ کیلووات‌ساعت بر مترمربع در روز است، به‌ویژه در مناطق مرکزی و جنوبی (مثل یزد، کرمان و خوزستان). ظرفیت بالقوه: طبق گزارش‌ها، ایران می‌تواند با استفاده از تنها ۰.۱٪ از انرژی خورشیدی دریافتی با راندمان ۱۰٪، حدود ۳,۰۰۰ گیگاوات برق تولید کند که چهار برابر تولید سالانه جهانی است. مناطق مناسب: ایستگاه‌های بُناب و میانه در استان آذربایجان شرقی (شمال‌غرب ایران) به‌عنوان مکان‌های ایده‌آل برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی شناسایی شده‌اند.

تبریز امروز:

 استفاده از انرژی خورشیدی در خانه‌ها در ایالات متحده (بر اساس فعالیت‌های Rewiring America)Rewiring America یک سازمان غیرانتفاعی پیشرو در زمینه الکتریکی‌سازی (electrification) در ایالات متحده است که بر ترویج استفاده از انرژی‌های پاک مانند انرژی خورشیدی برای خانه‌ها، کسب‌وکارها و جوامع تمرکز دارد. این سازمان به دنبال کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و افزایش استفاده از فناوری‌های پاک مانند پنل‌های خورشیدی، پمپ‌های حرارتی و وسایل نقلیه الکتریکی است. در زیر به نکات کلیدی درباره استفاده از انرژی خورشیدی در خانه‌ها در ایالات متحده بر اساس اطلاعات مرتبط با Rewiring America و منابع دیگر اشاره می‌کنم:
  1. وضعیت کنونی در ایالات متحده:
    • گسترش استفاده از پنل‌های خورشیدی: تا سال ۲۰۲۴، بیش از ۴.۲ میلیون خانه تک‌خانواری در ایالات متحده به پنل‌های خورشیدی مجهز شده‌اند که حدود ۴.۹۶٪ از کل خانه‌های واجد شرایط را شامل می‌شود. این تعداد معادل ۱۰۵ تا ۱۲۶ میلیون پنل خورشیدی نصب‌شده در سراسر کشور است.
       
    • رشد سریع: تولید انرژی خورشیدی در سال ۲۰۲۳ در ایالات متحده ۱۶٪ نسبت به سال ۲۰۲۲ افزایش یافت و به اندازه‌ای بود که بتواند ۲۲ میلیون خانه متوسط آمریکایی را تأمین کند. ظرفیت کل نصب‌شده خورشیدی (شامل تأسیسات خانگی و مقیاس بزرگ) تا پایان ۲۰۲۳ به ۱۳۹ گیگاوات رسید که نسبت به سال ۲۰۱۴ تقریباً هشت برابر افزایش داشته است.
       
    • ایالت‌های پیشرو: کالیفرنیا با ۱.۸ میلیون نصب خورشیدی پیشتاز است و ایالت‌هایی مانند آریزونا (۲۹۰,۰۰۰ خانه)، نیویورک و فلوریدا نیز در حال گسترش سریع استفاده از انرژی خورشیدی هستند.
       
  2. نقش Rewiring America:
    • راهنمای رایگان برای نصب پنل‌های خورشیدی: Rewiring America راهنماهای رایگان برای نصب پنل‌های خورشیدی ارائه می‌دهد که به مالکان خانه کمک می‌کند تا در هزینه‌های نصب، انتخاب پیمانکار و قبض‌های برق صرفه‌جویی کنند. این راهنماها شامل اطلاعات درباره مشوق‌های مالی، مانند اعتبار مالیاتی فدرال 25D است.
       
       
    • اعتبار مالیاتی 25D: این برنامه فدرال تا ۳۰٪ از هزینه‌های نصب پنل‌های خورشیدی (تا پایان سال ۲۰۲۵) را پوشش می‌دهد، بدون محدودیت سقف مالی. این اعتبار برای همه مالکانی که مالیات فدرال پرداخت می‌کنند قابل‌استفاده است و شامل هزینه‌های نصب، لوله‌کشی و سیم‌کشی مرتبط با پنل‌های خورشیدی می‌شود.
       
    • برنامه‌های خورشیدی اجتماعی (Community Solar): برای خانه‌هایی که به دلیل اجاره‌ای بودن، شرایط سقف یا کمبود نور خورشید نمی‌توانند پنل‌های خورشیدی نصب کنند، Rewiring America برنامه‌های خورشیدی اجتماعی را توصیه می‌کند. در این برنامه‌ها، افراد می‌توانند در یک مزرعه خورشیدی مشترک سرمایه‌گذاری کنند و از تخفیف ۵ تا ۱۵٪ در قبض برق خود بهره‌مند شوند.
       
  3. مزایای انرژی خورشیدی در خانه‌ها:
    • صرفه‌جویی مالی: مالکان خانه با نصب پنل‌های خورشیدی می‌توانند سالانه هزاران دلار در هزینه‌های برق صرفه‌جویی کنند. به‌عنوان مثال، یک مالک خانه در ماساچوست پس از نصب پنل‌های خورشیدی (با هزینه ۲۱,۰۰۰ دلار پس از تخفیف‌ها) سالانه حدود ۳,۰۰۰ دلار صرفه‌جویی کرد.
       
    • استقلال انرژی: حدود ۷۳٪ از مالکان پنل‌های خورشیدی در ایالات متحده انگیزه اصلی خود را استقلال انرژی و کاهش وابستگی به شبکه برق اعلام کرده‌اند.
       
    • مزایای زیست‌محیطی: استفاده از انرژی خورشیدی تولید گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد. گزارش Rewiring America نشان می‌دهد که الکتریکی‌سازی خانه‌ها با انرژی خورشیدی می‌تواند سالانه ۴۰ میلیارد دلار مزایای سلامتی (به دلیل بهبود کیفیت هوا) به همراه داشته باشد.
       
    • ذخیره‌سازی باتری: ترکیب پنل‌های خورشیدی با باتری‌های خانگی امکان ذخیره انرژی برای استفاده در شب یا هنگام قطعی برق را فراهم می‌کند، که به استقلال بیشتر انرژی کمک می‌کند.
       
  4. چالش‌ها:
    • هزینه اولیه بالا: با وجود کاهش ۷۰٪ هزینه پنل‌های خورشیدی در دهه گذشته، هزینه‌های اولیه همچنان می‌تواند مانعی برای برخی خانوارها باشد.
       
    • تغییرات سیاستی: برخی ایالت‌ها، مانند کالیفرنیا، به دلیل تغییرات اخیر در سیاست‌ها (مثل کاهش مشوق‌ها) شاهد کند شدن رشد نصب پنل‌های خورشیدی بوده‌اند.
       
    • وابستگی به شبکه: در برخی موارد، خانه‌ها همچنان به شبکه برق برای مواقع خاص (مثل روزهای ابری یا برفی) وابسته هستند، مگر اینکه باتری ذخیره‌سازی نصب کنند.
       
  5. رضایتمندی مالکان: طبق نظرسنجی Forbes Home در سال ۲۰۲۴، ۸۹.۶٪ از مالکان خانه‌های مجهز به پنل‌های خورشیدی از انتخاب خود راضی هستند و ۸۲.۶٪ آن‌ها نصب پنل‌های خورشیدی را به دیگران توصیه می‌کنند.
     
پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی برای خانه‌های مستقل در ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی نزدیک به خط استوا و داشتن بیش از ۳۰۰ روز آفتابی در سال، پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده از انرژی خورشیدی، به‌ویژه در خانه‌های مستقل، دارد. با این حال، چالش‌های متعددی مانع از گسترش سریع این فناوری در ایران شده است. در ادامه، جزئیات و امکان‌سنجی استفاده از انرژی خورشیدی برای خانه‌های مستقل در ایران را بررسی می‌کنم:
  1. پتانسیل خورشیدی در ایران:
    • منابع خورشیدی: ایران از نظر تابش خورشیدی در سطح جهانی جایگاه ممتازی دارد. میانگین تابش خورشیدی در ایران بین ۵.۲ تا ۶.۳ کیلووات‌ساعت بر مترمربع در روز است، به‌ویژه در مناطق مرکزی و جنوبی (مثل یزد، کرمان و خوزستان).
       
    • ظرفیت بالقوه: طبق گزارش‌ها، ایران می‌تواند با استفاده از تنها ۰.۱٪ از انرژی خورشیدی دریافتی با راندمان ۱۰٪، حدود ۳,۰۰۰ گیگاوات برق تولید کند که چهار برابر تولید سالانه جهانی است.
       
    • مناطق مناسب: ایستگاه‌های بُناب و میانه در استان آذربایجان شرقی (شمال‌غرب ایران) به‌عنوان مکان‌های ایده‌آل برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی شناسایی شده‌اند.
       
  2. وضعیت کنونی انرژی خورشیدی در ایران:
    • سهم اندک انرژی تجدیدپذیر: در سال ۲۰۲۳، کمتر از ۱٪ از برق ایران از انرژی خورشیدی و بادی تأمین شد (در مقایسه با میانگین جهانی ۱۳٪). تولید کل انرژی تجدیدپذیر (به‌جز برق‌آبی) در سال ۲۰۲۲-۲۰۲۳ حدود ۱.۴ تا ۱.۶۲ تراوات‌ساعت بود.
       
    • نیروگاه‌های خورشیدی: بزرگ‌ترین نیروگاه فتوولتائیک ایران، نیروگاه خورشیدی مکران با ظرفیت ۲۰ مگاوات (افتتاح در سال ۲۰۱۷) و نیروگاه پارابولیک یزد با ظرفیت ۱۷ مگاوات هستند. 
    • اهداف دولت: ایران برنامه‌هایی برای افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر دارد، از جمله رسیدن به ۲۰ گیگاوات تا سال ۲۰۲۷ و ۵۰ گیگاوات تا سال ۲۰۳۱، با هدف تولید ۱۰٪ از برق کشور از منابع تجدیدپذیر تا پایان ۲۰۲۵.
       
  3. امکان‌سنجی خانه‌های مستقل در ایران:
    • سیستم‌های مستقل (Off-Grid): سیستم‌های خورشیدی مستقل (standalone) برای مناطق روستایی و دورافتاده ایران، مانند استان خراسان جنوبی، امکان‌پذیر هستند. مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۳ نشان داد که یک سیستم هیبریدی فتوولتائیک-دیزل (۱۵ کیلووات پنل خورشیدی و ۲۰ کیلووات ژنراتور دیزلی) می‌تواند نیازهای برق ۱۸ کیلوواتی یک منطقه روستایی را تأمین کند.
       
    • مزایا برای خانه‌های مستقل:
      • استقلال انرژی: خانه‌های مجهز به پنل‌های خورشیدی و باتری‌های ذخیره‌سازی می‌توانند به‌طور کامل از شبکه برق مستقل شوند، که در مناطق دورافتاده با قطعی‌های مکرر برق بسیار مفید است.
      • کاهش هزینه‌ها: با توجه به یارانه‌های سنگین انرژی در ایران (که منجر به مصرف غیربهینه و قاچاق سوخت به کشورهای همسایه شده)، استفاده از انرژی خورشیدی می‌تواند هزینه‌های بلندمدت را کاهش دهد.
         
      • مزایای زیست‌محیطی: کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی می‌تواند آلودگی هوای شدید در شهرهایی مانند تهران (که سالانه حدود ۳,۰۰۰ مرگ ناشی از آلودگی هوا گزارش می‌شود) را کاهش دهد.
         
    • فناوری‌های پیشنهادی:
      • پنل‌های فتوولتائیک (PV): برای تولید برق مستقیم از نور خورشید.
      • ذخیره‌سازی باتری: برای تأمین برق در شب یا روزهای ابری.
      • سیستم‌های هیبریدی: ترکیب پنل‌های خورشیدی با ژنراتورهای کوچک دیزلی یا بادی برای اطمینان از تأمین مداوم برق.
  4. چالش‌ها در ایران:
    • هزینه‌های اولیه بالا: هزینه نصب پنل‌های خورشیدی و باتری‌های ذخیره‌سازی همچنان بالاست، به‌ویژه در شرایط اقتصادی ایران که تحت تأثیر تحریم‌ها قرار دارد.
       
    • تحریم‌ها و محدودیت‌های مالی: تحریم‌های بین‌المللی دسترسی به فناوری‌های پیشرفته و سرمایه‌گذاری خارجی را محدود کرده است. ایران از بازارهای مالی بین‌المللی به دلیل عدم رعایت قوانین FATF (کارگروه اقدام مالی) محروم است.
       
    • زیرساخت‌های قدیمی: شبکه برق ایران برای ادغام گسترده انرژی خورشیدی نیاز به ارتقاء دارد، به‌ویژه در زمینه فناوری‌های ذخیره‌سازی و شبکه‌های هوشمند.
       
    • یارانه‌های انرژی: یارانه‌های سنگین سوخت‌های فسیلی باعث شده که برق خورشیدی از نظر اقتصادی کمتر رقابتی به نظر برسد، هرچند تعرفه‌های خرید تضمینی (feed-in tariffs) با نرخ ۱۸ سنت بر کیلووات‌ساعت برای خورشیدی ارائه شده است.
       
    • کمبود سرمایه‌گذاری خصوصی: سرمایه‌گذاری در پروژه‌های خورشیدی به دلیل موانع نظارتی و ناکارآمدی‌های بوروکراتیک کند بوده است.
       
  5. مقایسه با ایالات متحده:
    • مشوق‌های مالی: در ایالات متحده، مشوق‌های مالی مانند اعتبار مالیاتی ۳۰٪ و برنامه‌های خورشیدی اجتماعی، پذیرش انرژی خورشیدی را تسریع کرده‌اند. در ایران، تعرفه‌های خرید تضمینی وجود دارد، اما به دلیل مشکلات اقتصادی، تأثیر آن‌ها محدود بوده است. 
       
    • زیرساخت‌ها: ایالات متحده از زیرساخت‌های پیشرفته‌تر و شبکه‌های هوشمند برخوردار است، در حالی که ایران نیاز به سرمایه‌گذاری در فناوری‌های ذخیره‌سازی و ادغام شبکه دارد.
       
    • استقلال انرژی: در هر دو کشور، انگیزه برای استقلال انرژی وجود دارد، اما در ایران این موضوع به دلیل قطعی‌های مکرر برق و بحران انرژی (ناشی از تحریم‌ها، زیرساخت‌های قدیمی و استخراج غیرقانونی رمزارزها) حیاتی‌تر است.
       
  6. پیشنهادات برای ایران:
    • الگوبرداری از مدل‌های موفق: ایران می‌تواند از تجربه کشورهایی مانند مراکش (پروژه خورشیدی نور ورزازات با ظرفیت ۵۸۰ مگاوات) برای جذب سرمایه‌گذاری‌های عمومی-خصوصی و همکاری‌های بین‌المللی استفاده کند.
       
    • مشوق‌های مالی: گسترش تعرفه‌های خرید تضمینی و ارائه وام‌های کم‌بهره برای نصب پنل‌های خورشیدی در خانه‌های مستقل.
    • توسعه فناوری‌های محلی: سرمایه‌گذاری در تولید داخلی پنل‌های خورشیدی و باتری‌ها برای کاهش وابستگی به واردات.
       
    • آموزش و نیروی کار: با توجه به وجود ۲۳۳,۰۰۰ فارغ‌التحصیل مهندسی در سال، ایران می‌تواند با آموزش نیروی کار در زمینه انرژی خورشیدی، تا ۴۵۰,۰۰۰ شغل ایجاد کند.
       
جمع‌بندی
  • ایالات متحده: با حمایت سازمان‌هایی مانند Rewiring America، پذیرش انرژی خورشیدی در خانه‌ها به دلیل مشوق‌های مالی، کاهش هزینه‌ها و افزایش آگاهی زیست‌محیطی به سرعت در حال رشد است. حدود ۵٪ از خانه‌های تک‌خانواری تا سال ۲۰۲۴ مجهز به پنل‌های خورشیدی هستند، و برنامه‌های خورشیدی اجتماعی به گسترش دسترسی کمک کرده‌اند.
  • ایران: پتانسیل عظیم خورشیدی (۳۰۰ روز آفتابی و تابش بالا) ایران را به گزینه‌ای ایده‌آل برای خانه‌های مستقل تبدیل کرده است، اما تحریم‌ها، هزینه‌های اولیه بالا و زیرساخت‌های قدیمی موانع اصلی هستند. با این حال، سیستم‌های مستقل خورشیدی برای مناطق روستایی و دورافتاده کاملاً امکان‌پذیرند و می‌توانند به کاهش بحران انرژی کمک کنند.
 
 
 
 
 

نظرات کاربران

@