به گزارش خبرگزاری ایمنا، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران به دلیل شرایط جغرافیایی مناسب و نیاز به منابع پایدار انرژی، از اهمیت بالایی برخوردار است. ایران با دارا بودن پتانسیل‌های فراوانی از جمله تابش خورشید، وزش باد و منابع زمین‌گرمایی، می‌تواند به یکی از پیشروان منطقه در تولید انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل شود. دولت ایران نیز با ایجاد سیاست‌های حمایتی و تشویق سرمایه‌گذاری در این حوزه، به‌ویژه در سال‌های اخیر، تلاش دارد تا به هدف‌گذاری‌های ملی و بین‌المللی در زمینه کاهش گازهای گلخانه‌ای و آلودگی‌های زیست‌محیطی دست پیدا کند.
یکی از مهم‌ترین بخش‌های توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران، بهره‌گیری از انرژی خورشیدی است. مناطق کویری ایران به دلیل تابش فراوان خورشید، به‌خصوص در استان‌های مرکزی و جنوبی، زمینه مناسبی برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی فراهم کرده‌اند.
این نیروگاه‌ها علاوه بر کاهش نیاز به سوخت‌های فسیلی، به‌عنوان منبعی پایدار و پاک، تأثیر قابل‌توجهی در کاهش آلودگی هوا و حفاظت از محیط‌زیست دارند. انرژی بادی نیز از دیگر ظرفیت‌های مهم ایران در این زمینه است. مناطق بادخیز ایران همچون منجیل در استان گیلان و مناطق شرقی، شرایط مناسبی برای احداث نیروگاه‌های بادی دارند.
این نیروگاه‌ها می‌توانند به تأمین انرژی پایدار و کاهش وابستگی به منابع فسیلی کمک کنند. از چالش‌های توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران می‌توان به کمبود سرمایه‌گذاری، نوسانات اقتصادی و نبود برنامه‌ریزی‌های بلندمدت اشاره کرد، همچنین وابستگی شدید اقتصاد کشور به نفت و گاز مانعی برای توسعه گسترده این انرژی‌ها محسوب می‌شود. با این حال، توسعه فناوری‌ها و سیاست‌های حمایتی و افزایش آگاهی عمومی می‌تواند به تسریع رشد این بخش کمک کند. در کل، سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر نه تنها به کاهش آلودگی و حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه فرصتی برای اشتغال‌زایی و ایجاد اقتصاد پایدار فراهم می‌آورد.
توسعه فناوری‌های جدید در زمینه ذخیره‌سازی انرژی
حسن مرادی، استاد حقوق انرژی دانشگاه تهران در رابطه با تأثیر هوش مصنوعی در بهره‌وری سیستم‌های انرژی‌های تجدید پذیر به خبرنگار ایمنا می‌گوید: فناوری‌های هوش مصنوعی و افزایش بهره‌وری به‌کارگیری انرژی خورشیدی و بادی به کمک پدیده‌های نوظهوری است که از طریق پردازش داده‌های فوری و الگوریتم‌های پیشرفته می‌توانند الگوهای مصرف و تولید انرژی را بهبود بخشند.
وی می‌افزاید: در سیستم‌های بادی به‌خصوص توربین‌های عظیم بادی، نوع و مواد به کار رفته در آن‌ها و داده‌های مربوط به سرعت و جهت باد، وضعیت توربین‌ها و وضعیت فنی تجهیزات به‌طور پیوسته توسط هوش مصنوعی پردازش می‌شود. این فناوری می‌تواند پیش‌بینی کند که با توجه به افزایش باد و درجه تابش خورشید چه زمانی تولید انرژی افزایش یا کاهش پیدا می‌کند و سیستم‌ها را برای عملکرد بهینه تنظیم کند.
استاد حقوق انرژی دانشگاه تهران ادامه می‌دهد: در سیستم‌های خورشیدی نیز هوش مصنوعی با تحلیل داده‌های تابش خورشید و شرایط جوی بهترین زمان‌ها را برای تولید و ذخیره انرژی را پیشنهاد می‌دهد، همچنین این فناوری می‌تواند با پیش‌بینی دقیق مشکلات فنی و نگهداری پیشگیرانه، طول عمر تجهیزات را افزایش دهد و زمان‌های خرابی و در نتیجه افت تولید را به حداقل برساند.
مرادی درباره بهره‌گیری از نوآوری‌ها در ذخیره‌سازی انرژی برای مقابله با ناپایداری منابع تجدیدپذیر اظهار می‌کند: یکی از چالش‌های اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر، ناپایداری در تولید انرژی به دلیل وابستگی به شرایط ویژه جوی است. به‌منظور مقابله با این ناپایداری‌ها، امروزه فناوری‌های جدیدی در زمینه ذخیره‌سازی انرژی توسعه یافته‌اند.
وی اضافه می‌کند: باتری‌های در اصطلاح لیتیوم-یون که به دلیل چگالی بالای انرژی و طول عمر بالا مشهورند، یکی از اصلی‌ترین روش‌های ذخیره‌سازی انرژی هستند. سیستم‌های ذخیره‌سازی حرارتی که انرژی تولید شده را به صورت حرارت ذخیره می‌کنند نیز در نیروگاه‌های خورشیدی به‌کار گرفته می‌شوند. علاوه بر این، استفاده از گاز هیدروژن به‌عنوان وسیله‌ای برای ذخیره‌سازی انرژی پیشرفت زیادی داشته است. در این روش، انرژی اضافی برای تولید هیدروژن از طریق الکترولیز استفاده می‌شود که می‌تواند به‌عنوان سوخت ذخیره شده و در زمان نیاز به برق تبدیل شود.
استاد حقوق انرژی دانشگاه تهران در رابطه با بهره‌گیری از فناوری‌های جدید در بهبود بازده سلول‌های خورشیدی ادامه می‌دهد: تحقیقات پیشرفته در حوزه فناوری‌های خورشیدی، فتو ولتاییک منجر به تولید سلول‌های خورشیدی با بازده بالاتر و هزینه کمتر شده است. یکی از جدی‌ترین چالش‌های موجود راندمان کم این صفحات است، به‌عنوان مثال، سلول‌های خورشیدی جدید پرکوس (PERC) از لایه‌های اضافی برای افزایش بازده و کاهش انعکاس نور استفاده می‌کنند، همچنین استفاده از مواد نانویی، همچون نانولوله‌های کربنی و نانوذرات فلزی، برای افزایش جذب نور و کاهش تلفات انرژی یکی از پیشرفتهای مهم در این زمینه است. این فناوری‌ها موجب افزایش کارایی سلول‌های خورشیدی شده و تولید انرژی را حتی در شرایط محیطی و نوری ضعیف ممکن می‌سازند.
توسعه شبکه‌های هوشمند به‌عنوان راه‌حلی برای مدیریت پیچیدگی‌های توزیع انرژی تجدیدپذیر
مرادی با اشاره به توسعه فناوری‌های جدید در انرژی امواج و جزر و مد بیان می‌کند: در حوزه انرژی امواج و جزر و مد، پیشرفتهای زیادی در توسعه فناوری‌های جدید صورت گرفته است. توربین‌های زیرآبی که از جریان‌های جزر و مدی برای تولید انرژی استفاده می‌کنند و سیستم‌های شناور سطحی که انرژی امواج دریا را جذب می‌کنند، از جمله این فناوری‌ها هستند. این سیستم‌ها به‌دلیل طبیعت پایدار و قابل پیش‌بینی امواج و جزر و مد می‌توانند منبع انرژی پایدار و کم‌کربنی باشند. علاوه بر این، سیستم‌های هیبریدی که از ترکیب چند منبع انرژی همچون باد و امواج استفاده می‌کنند، می‌توانند بهره‌وری کلی را افزایش دهند.
وی با اشاره به فناوری‌های تولید برق از زباله (Waste-to-Energy) می‌گوید: فناوری‌های تولید برق از زباله، با استفاده از فرایندهایی همچون سوزاندن، گازی‌سازی و بهره‌گیری از تجزیه بیولوژیکی، زباله‌های شهری و صنعتی را به انرژی تبدیل می‌کنند. این فناوری‌ها می‌توانند به کاهش میزان دفن زباله و آلودگی محیط زیست کمک کنند و در عین حال، انرژی قابل استفاده تولید کنند.
مرادی می‌افزاید: فرایندهای پیشرفته گازی‌سازی، با تبدیل زباله‌ها به گاز سنتزی، امکان تولید برق و سوخت‌های پاک را فراهم می‌کنند. علاوه بر این، استفاده از فناوری‌های پالایش گازهای گلخانه‌ای تولید شده در این فرایندها، اثرات مخرب زیست‌محیطی را می‌تواند به حداقل برساند.
استاد حقوق انرژی دانشگاه تهران درباره پیشرفت‌ها در فناوری‌های شبکه هوشمند برای بهینه‌سازی توزیع انرژی تجدیدپذیر اضافه می‌کند: شبکه‌های هوشمند یا (Smart Grids) به‌عنوان راه‌حلی برای مدیریت پیچیدگی‌های توزیع انرژی تجدیدپذیر توسعه یافته‌اند. این شبکه‌ها با استفاده از سنسورهای پیشرفته و سیستم‌های کنترل خودکار، داده‌های پایداری را از منابع تولید و مصرف انرژی جمع‌آوری می‌کنند و با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی، بهینه‌ترین مسیرهای توزیع انرژی را تعیین می‌کنند، همچنین این شبکه‌ها قادرند با پیش‌بینی تقاضا و تولید انرژی، از نوسانات ناگهانی جلوگیری کنند و انرژی اضافی تولید شده را به‌درستی ذخیره یا به مصرف‌کنندگان منتقل کنند. فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی نیز به‌طور هوشمندانه در این شبکه‌ها ادغام شده‌اند تا در زمان‌های اوج مصرف، قادر باشند انرژی ذخیره شده را به شبکه بازگردانند.
مرادی اظهار می‌کند: امروزه ارتقا توان پیل‌های سوختی هیدروژنی یکی از فناوری‌های کلیدی برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی به‌حساب می‌آیند. این پیل‌ها با تبدیل هیدروژن به برق و حرارت از طریق واکنش الکتروشیمیایی، انرژی پاک تولید می‌کنند.
امکان کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی با فناوری‌های مدیریت مصرف انرژی
وی ادامه می‌دهد: یکی از مزیت‌های اصلی پیل‌های سوختی هیدروژنی این است که تنها محصول جانبی این واکنش آب است که به معنای انتشار صفر گازهای گلخانه‌ای است. فناوری‌های جدید در این حوزه شامل بهبود در کاربرد کاتالیست‌های پیل‌های سوختی برای افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های تولید هیدروژن از طریق روش‌هایی همچون الکترولیز است. علاوه بر این، تکنیک‌های جدیدی برای ذخیره‌سازی و انتقال هیدروژن توسعه یافته‌اند که استفاده از این فناوری‌ها را در مقیاس‌های بزرگ‌تر و طرح‌های گسترده‌تر ممکن می‌سازد.
استاد حقوق انرژی دانشگاه تهران بیان می‌کند: فناوری‌های مدیریت مصرف انرژی همچون سیستم‌های مدیریت هوشمند کل ساختمان، بهره‌گیری از قوانین و آئین نامه‌هایی مشابه مقررات مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان و تجهیزات الکتریکی هوشمند، امکان کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی را فراهم می‌کنند. این فناوری‌ها می‌توانند با پیش‌بینی تقاضای انرژی و هماهنگ‌سازی با تولید انرژی تجدیدپذیر، به افزایش سهم این منابع در شبکه‌های برق کمک کنند. به‌عنوان مثال، سیستم‌های هوشمند می‌توانند در زمان‌های اوج تولید انرژی خورشیدی و بادی، مصرف‌کننده‌ها را به استفاده از انرژی تشویق کنند و در زمان‌های کاهش تولید، مصرف را محدود کنند، همچنین این سیستم‌ها می‌توانند وسایل برقی را به‌طور خودکار روشن یا خاموش کنند تا به مصرف انرژی بهینه کمک شود.
مرادی با اشاره به فناوری‌های جدید در تولید انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) خاطرنشان می‌کند: در تولید انرژی خورشیدی متمرکز (CSP)، اگر چه یک فناوری نسبتاً قدیمی است، اما در تمرکز نور خورشید با استفاده از آینه‌ها به یک نقطه متمرکز شده و حرارت بالایی تولید می‌شود که این حرارت بالا برای تولید برق استفاده می‌شود. فناوری‌های جدید در این زمینه شامل استفاده از مواد ذخیره‌سازی حرارت با کارایی بالا و سیستم‌های بهینه‌سازی تمرکز نور خورشید است. این پیشرفت‌ها به نیروگاه‌های CSP این امکان را می‌دهند که حتی در زمان‌هایی که خورشید نمی‌تابد، برق تولید کنند. مزیت دیگر این فناوری‌ها نسبت به سلول‌های فتوولتائیک این است که امکان ذخیره‌سازی حرارت برای مدت طولانی‌تری وجود دارد و در نتیجه پایداری بیشتری در تولید انرژی فراهم می‌کنند.
وی درباره تحولات جدید در مواد پیشرفته برای افزایش عمر و کارایی توربین‌های بادی تصریح می‌کند: توربین‌های بادی به دلیل قرار گرفتن در ارتفاع بالا و در معرض شرایط سخت آب‌وهوایی، نیاز به بهره گیری از مواد مقاوم و بادوام دارند. مواد پیشرفتهای همچون کامپوزیت‌های سبک و مقاوم که در ساخت پره‌های توربین‌ها استفاده می‌شوند، عمر مفید و کارایی این تجهیزات را افزایش داده‌اند. این مواد علاوه بر کاهش وزن، موجب کاهش فشار بر محور و سایر نقاط سازه‌های توربین شده و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهند، همچنین استفاده از فناوری‌های پیشرفته در پوشش‌های ضدخوردگی و ضدسایش موجب شده که توربین‌ها در برابر شرایط نامساعد محیطی مقاوم‌تر شوند و عملکرد بهتری داشته باشند.
پژوهش و نوآوری، راهکاری برای افزایش بهره‌وری در انرژی‌های تجدیدپذیر
ساسان صفاریان، کارشناس انرژی نیز به خبرنگار ایمنا می‌گوید: ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و منابع طبیعی، یکی از غنی‌ترین کشورها در زمینه بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر است. سرزمینی که با بیش از ۳۰۰ روز آفتابی و قرار گرفتن در عرض‌های جغرافیایی ۲۲ تا ۴۳ درجه به یکی از مستعدترین مناطق جهان برای بهره‌مندی از انرژی خورشیدی تبدیل شده است.
وی می‌افزاید: شدت تابش خورشید در ایران در بدترین حالت خود به حدود ۱۹۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلووات ساعت در سال می‌رسد، رقمی که در کمتر نقطه‌ای از جهان می‌توان نظیری برای آن پیدا کرد. علاوه بر این، حدود ۳۳ درصد از مناطق ایران کوهستانی بوده و از وزش بادهای مستمر بهره‌مند است، پتانسیلی که تاکنون کمتر از آن بهره‌برداری شده است.
کارشناس انرژی ادامه می‌دهد: در سال‌های اخیر، دولت‌های دوازدهم و سیزدهم به نقش انرژی‌های تجدیدپذیر در سبد انرژی کشور پرداخته و برنامه‌های توسعه‌ای در این زمینه به‌ویژه در مورد انرژی خورشیدی را مورد توجه قرار داده‌اند. با وجود توجه به این مسئله و ضرورت سرمایه‌گذاری، چالش اصلی نبود برنامه‌های عملیاتی و راهبردهای اجرایی است. در حال حاضر سهم انرژی‌های تجدیدپذیر کمتر از یک درصد از سبد انرژی کشور است و اجرا نکردن صحیح و منسجم برنامه‌ها موجب شده تا این سهم همچنان ثابت بماند و کشور نتواند از این منابع غنی و پایدار بهره‌برداری کافی داشته باشد.
صفاریان تأکید می‌کند: در برنامه توسعه هفتم هدفی برای افزایش این سهم به ۱۰ درصد تعیین شده، اما فقدان رویکردهای اجرایی و پشتیبانی مناسب سبب شده تا این هدف به واقعیت نپیوندد.
صفاریان می‌گوید: در بحث امنیت ملی، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر به‌ویژه از دیدگاه پدافند غیرعامل نیز اهمیت بسیاری دارد. در شرایط جنگی یا بحرانی، در صورتی که زیرساخت‌های نیروگاهی سنتی هدف قرار گیرند، توانایی خودکفایی انرژی در کشور می‌تواند از پیامدهای فاجعه‌بار جلوگیری کند. این امنیت تنها در صورت بهره‌گیری گسترده از منابع بومی انرژی قابل تحقق است، امری که در برنامه‌های کنونی کمتر مورد توجه قرار گرفته و بیشتر در قالب شعار و هدف‌گذاری باقی مانده است.
وی با اشاره به چالش‌های این حوزه می‌افزاید: از دیدگاه فنی، یکی از چالش‌های کلیدی در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران ضعف قوانین حمایتی و نبود شفافیت اجرایی است. بسیاری از قوانین فعلی به‌روز نبوده و متناسب با پتانسیل‌های ملی تنظیم نشده‌اند. ایران برای دستیابی به اهداف بلندمدت در این حوزه نیازمند یک تحول اساسی و بنیادین در قوانین و فرآیندهای اجرایی است تا بتواند با شرایط روز جهانی سازگار شود و جذابیت‌های لازم برای سرمایه‌گذاری خارجی را فراهم آورد.
افزایش بهره‌وری با ورود تکنولوژی‌های نوین و ارتقای فناوری
صفاریان خاطرنشان می‌کند: چالش دیگر کمبود سرمایه‌گذاری خارجی است. رتبه‌بندی‌های جهانی، ایران را در زمره کشورهایی با ریسک سرمایه‌گذاری بالا قرار داده است و تحریم‌های اقتصادی موجب کاهش تمایل سرمایه‌گذاران خارجی برای ورود به این عرصه شده است. در چنین شرایطی، دولت باید با اختصاص منابع مالی و ایجاد مشوق‌های اقتصادی، از منابع داخلی به شکل مؤثرتری حمایت کند و زمینه را برای مشارکت بخش خصوصی فراهم کند.
کارشناس انرژی می‌افزاید: تعداد محدودی شرکت تولیدکننده پنل‌های خورشیدی در کشور فعالیت دارند و از لحاظ تکنولوژی، این محصولات راندمان چندانی ندارند. در حالی که کشورهای پیشرفته به تولید پنل‌های خورشیدی با راندمان بالا و ابعاد کوچک‌تر دست یافته‌اند، ایران همچنان از پنل‌هایی با راندمان ۱۷ تا ۱۹ درصد استفاده می‌کند که کارایی لازم را ندارد. ورود تکنولوژی‌های نوین و ارتقای فناوری تولید پنل‌های خورشیدی از اقدامات اساسی در این زمینه است که می‌تواند بهره‌وری این بخش را به‌طور چشمگیری افزایش دهد.
وی می‌گوید: یکی از موفقیت‌های نسبی در این حوزه، بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر در مناطق دورافتاده و روستاها است. استفاده از انرژی خورشیدی در این مناطق که نیازمند زیرساخت‌های پیچیده و هزینه‌های سنگین نیست، رویکردی مقرون‌به‌صرفه به شمار می‌آید. در سال‌های اخیر، کمیته امداد امام خمینی (ره) با ارائه تسهیلات مالی کم‌بهره و حتی بلاعوض به خانواده‌های کم‌درآمد، به نصب نیروگاه‌های خورشیدی کوچک کمک کرده است. این امر نه تنها موجب خودکفایی انرژی در روستاها شده بلکه درآمد پایداری را برای خانوارها فراهم آورده و از مهاجرت آن‌ها به شهرها نیز جلوگیری کرده است.
صفاریان اظهار می‌کند: در کنار انرژی‌های خورشیدی و بادی، پتانسیل‌های تولید انرژی از پسماندهای شهری نیز مطرح است. در کشورهای پیشرفته، تبدیل زباله به انرژی به‌جای امحای آن به یک روش کارآمد و سازگار با محیط‌زیست تبدیل شده است. در ایران نیز گام‌هایی در این زمینه برداشته شده و نیروگاه‌های زباله‌سوز در شهرهای بزرگ همچون اصفهان، تهران، تبریز و مشهد راه‌اندازی شده‌اند. با این حال نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتر توسط شهرداری‌ها و حمایت‌های دولت در این بخش همچنان احساس می‌شود.
کارشناس انرژی بیان می‌کند: اگر ایران بخواهد از سبد انرژی‌های تجدیدپذیر خود به‌عنوان یک نقطه قوت یاد کند، باید با شجاعت و اراده‌ای قوی به این حوزه بپردازد. بازنگری در قوانین، ایجاد فضای مناسب برای سرمایه‌گذاری، ارتقای فناوری و حمایت مؤثر از بخش خصوصی از الزامات حیاتی برای دستیابی به اهداف ملی و ایفای نقشی فعال در جامعه بین‌المللی انرژی‌های پاک است.
به گزارش ایمنا، توسعه و بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر به عنوان یک نیاز ضروری برای حفظ محیط زیست و کاهش وابستگی به منابع فسیلی مطرح است. دستیابی به این هدف نیازمند حمایت‌های علمی، پژوهشی و افزایش آگاهی عمومی است. هم‌زمان ایجاد زیرساخت‌های مناسب و تقویت آموزش‌های مرتبط با انرژی‌های پاک از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. توجه به نوآوری در فناوری‌ها و ایجاد فرهنگ استفاده از انرژی‌های پایدار می‌تواند به توسعه پایدار منجر شود و آینده‌ای سالم‌تر و متعادل‌تر برای نسل‌های آینده به ارمغان آورد.
نظر شما