جهان در حال خداحافظی با انرژی فسیلی/ ظرفیت ایران برای بهره‌مندی از تجدید‌پذیرها

به گزارش خبرنگار اقتصاد معاصر؛ شرکت انرژی تجدیدپذیرQ Energy مستقر در برلین که دارنده بزرگ‌ترین پروژه مزرعه خورشیدی شناور اروپا است، اخیرا توانسته با تامین مالی ۵۰ میلیون یورویی، به تکمیل این پروژه بپردازد. این مزرعه که احتمالا تا سال آینده به بهره‌برداری می‌رسد، ظرفیت تامین انرژی یک شهر بزرگ را دارد.

این نیروگاه در محل یک معدن سابق در منطقه اوت-مارن فرانسه در حال ساخت است. پس از اتمام، این مزرعه متشکل از ۱۳۴،۶۴۹ پنل خورشیدی شناور خواهد بود که مساحتی معادل ۱۸۰ زمین فوتبال را پوشش می‌دهد. به‌گفته Q Energy، این پروژه بزرگ ۷۳ مگاواتی نیاز‌های برقی حدود ۳۷ هزار نفر را تامین خواهد کرد.

مزارع خورشیدی شناور یا «فلوتوولتائیک» مانند پروژه‌های مشابه زمینی است اما بر روی آب کار می‌کنند. هر مزرعه شامل یک جزیره از پنل‌ها بوده که بر روی یک بستر شناور نصب شده و توسط کابل‌ها به کف حوضچه متصل می‌شوند.

در حالی که این نوع از مزارع تنها درصد کوچکی از تولید کل انرژی خورشیدی را تشکیل می‌دهند اما ظرفیت جهانی آنها در سال‌های اخیر به شدت افزایش یافته و از تنها ۶۸ مگاوات در سال ۲۰۱۵ به بیش از ۳ گیگاوات در سال ۲۰۲۲ رسیده که این نشان‌دهنده مزایای خاص فلوتوولتائیک‌ها نسبت به مزارع زمینی است.

از طرفی اثر خنک‌کنندگی آب می‌تواند به خنک شدن پنل‌ها کمک کند و بازدهی را افزایش دهد. همچنین با پوشاندن سطح یک مخزن آب یا دریاچه، پنل‌های شناور از تبخیر جلوگیری کرده و آب شیرین را ذخیره می‌کنند. بر همین اساس بزرگ‌ترین مزیت این تکنولوژی، عدم استفاده از سطح زمین محسوب می‌شود. 

براساس برخی برآوردها، کشور‌های مختلف باید تا ۵ درصد از کل زمین‌های خود را به پنل‌های خورشیدی اختصاص دهند تا بتوانند تا سال ۲۰۵۰ کربن‌زدایی انجام شود. از طرفی احتمال تنش‌هایی با کشاورزان، حفاظت‌کنندگان و دیگر کاربران زمین مطرح است.

پنل‌های خورشیدی شناور بر روی مخازن یا دریاچه‌های مصنوعی بلااستفاده، مستقر خواهند شد. این اقدام برای کشورهایی که با کمبود زمین مواجه هستند نیز امری منطقی به نظر می‌رسد.

بیشتر رشد در پنل‌های خورشیدی شناور در مناطق با تراکم جمعیت بالا در شرق آسیا صورت گرفته است و بزرگ‌ترین نیروگاه آرایه خورشیدی جهان، دژو دینژوانگ در چین، با خروجی اوج ۳۲۰ مگاوات است. در عین حال، کره جنوبی در حال ساخت یک پارک فلوتوولتائیک با ظرفیت ۲ گیگاوات است که علاوه بر اینکه بزرگ‌ترین نیروگاه خواهد بود، انرژی حدود ۱ میلیون خانه را تامین خواهد کرد. 

هلند پیشرو پنل‌های خورشیدی شناور در اروپا 

در اروپا، هلند که ۲۰ درصد آن را آب پوشش می‌دهد، به‌ طور قابل توجهی در زمینه استفاده از پنل‌های خورشیدی شناور پیشرو است. شرکت انرژی تجدیدپذیر هلندی GorenLeven بر روی دریاچه‌های این کشور، ۵۰۰ هزار پنل نصب کرده و توانسته میزبان بزرگ‌ترین پارک خورشیدی شناور فعلی اروپا، با ظرفیت ۲۷.۴ مگاوات باشد. این پارک خورشیدی توسط شرکت آلمانی BayWa ساخته شده است.

هلند در نظر دارد تا مزرعه‌های خورشیدی شناور را در اقیانوس بسازد. استارتاپ هلندی Solar Duck به تازگی اولین پلتفرم خورشیدی آزمایشی خود را در دریای شمال نصب کرده است. با این حال، امواج و نمک موجود در آب، چالش‌های مهندسی زیادی را به همراه دارند و به همین دلیل اکثر پروژه‌های خورشیدی شناور، بر روی مخازن داخلی متمرکز شده‌اند که حتی در این حالت نیز ظرفیت بسیار بالایی ایجاد خواهد کرد.

تحقیقی که در سال ۲۰۲۲ در Nature منتشر شد، تخمین زد که پوشاندن ۱۰ درصد از مخازن آب در جهان با پنل‌های خورشیدی شناور، می‌تواند ظرفیت تولید ۴هزار گیگاوات را ایجاد کند که معادل تمام نیروگاه‌های سوخت فسیلی فعال در سراسر جهان است.

بازدهی پنل خورشیدی شناور در سال ۲۰۲۲ به ارزش ۴ میلیارد دلار برآورد شده و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۲ به ۵۴ میلیارد دلار برسد. همچنین پروژه‌های مختلفی در کشورهای پرتغال، اسپانیا، فرانسه، آلمان و یونان و... در حال اجرا هستند. با چنین روند رشدی، ممکن است عنوان بزرگ‌ترین مزرعه خورشیدی شناور اروپا که متعلق به Q Energy است، برای مدت طولانی دوام نیاورد. 

پتانسیل ایران برای پنل‌های شناور 

ایران با موقعیت جغرافیایی خاص خود، دارای حدود ۲،۷۰۰ کیلومتر خط ساحلی در جنوب و شمال است اما تنها بخش کمی از مساحت کشور را آب پوشش می‌دهد. با وجود محدودیت‌ها، اجرای پروژه‌های خورشیدی شناور روی مخازن سد‌ها و دریاچه‌های مصنوعی در ایران امکان‌پذیر خواهد بود.

اجرای مزارع خورشیدی شناور در ایران چندین مزیت خاص به همراه دارد. کشورمان به دلیل قرار گرفتن در مناطق گرمسیری و خشک، با چالش‌های دمای بالا مواجه است که می‌تواند بازدهی پنل‌های خورشیدی زمینی را کاهش دهد. خنک شدن طبیعی پنل‌ها روی آب باعث افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود.

از طرفی مشکل کم‌آبی و کاهش تبخیر از مخازن آب اهمیت ویژه‌ای دارد که مزارع خورشیدی شناور می‌توانند با پوشاندن سطح آب، تبخیر را کاهش داده و به حفظ منابع آبی کمک کنند.

استفاده از مخازن سد‌ها و دریاچه‌های مصنوعی به جای زمین‌های کشاورزی یا صنعتی به ایران این امکان را می‌دهد تا از فضای خشکی برای انجام امور دیگری بهره بگیرد.

این پروژه به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران کمک می‌کند و می‌تواند بخشی از اهداف کشور در کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و کاهش تولید کربن را محقق سازد. در نتیجه با توجه به این مزایا، اجرای مزارع خورشیدی شناور می‌تواند برای کشورمان بسیار سودمند باشد و به حل بخشی از چالش‌های مرتبط با انرژی و آب کمک کند.