آلودگی هوا مانعی سر راه استفاده از انرژی خورشیدی

---

دانشمندان دریافتند که آلودگی هوا منجر به کاهش پتانسیل انرژی خورشیدی در چین شده است.

به گزارش زیست آنلاین، استفاده از انرژی خورشیدی به سرعت در حال افزایش است و کشورهایی مانند چین در حال گسترش نیروگاه‌های خورشیدی هستند و محققان امیدوارند که 10 درصد نیاز برق کشور را تا سال 2030 از انرژی خورشیدی تامین کنند، اما مشکل مهم در این زمینه، آلودگی شدید هواست که منجر به اختلال در این موضوع می‌شود که در مناطق شمال و شرق این کشور بیشتر است.

بر اساس تحقیقات دانشگاه پرینستون، این مسئله در زمستان شدیدتر می‌شود، زیرا ابرها هم مانعی برای کاهش نور خورشید هستند. در این مناطق، حدود 20 درصد نور خورشید برای رسیدن به پنل‌های خورشیدی کاهش می‌یابد.

آلودگی شدید هوا نور خورشید را مسدود می‌کند و تولید انرژی خورشیدی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

نتایج این مطالعه نشان داد که در آلوده‌ترین مناطق مانند شمال و شرق چین، آلودگی هوا منجر به کاهش توان تولیدی برق خورشیدی تا یک و نیم کیلووات ساعت در هر متر مربع در روز و یا 35 درصد می‌شود که معادل استفاده از جاروبرقی برای یک ساعت است.

نتایج تحقیقات قبلی حاکی از آن بود که ذرات معلق در هوای آلوده در پنل‌های خورشیدی منجر به کاهش نیروی خورشیدی می‌شوند و کثیف شدن پنل‌های خورشیدی عاملی برای کاهش انرژی خورشیدی است، اما هیچ تحقیقی درباره کاهش نور خورشید و نقش آن در کاهش تولید انرژی خورشیدی انجام نشده است.

یافته‌های این بررسی کمک می‌کند تا محققان پنل‌های خورشیدی جدید را در مناطق عاری از آلودگی قرار دهند. آلودگی هوا در مناطق صنعتی و شهری متمرکز شده است، در حالی که در مناطق دور افتاده و کم‌جمعیت، هوا بسیار تمیز است.

به گزارش ایسنا، نتایج این بررسی در National Academy of Sciences منتشر شده است.

نیروگاه هایی که گرما آن را از پا در نمی آورد/ تولید برق تنوع می‌طلبد

 منابع طبیعی ایران به عنوان یکی از اصلی ترین سرمایه های اقتصادی کشور به حساب می آید که عموما به دست فراموشی یا نابودی سپرده شده اند. ظرفیت های اقتصادی که در صورت استفاده از آنها جایگاه اقتصادی کشور در اقتصاد بین الملل ارتقا خواهد یافت.

با توجه به ظرفیت ها و پتانسیل های ایران، متنوع کردن سبد مصرفی انرژی کشور یکی از اهداف سیاست گذاران این حوزه است تا از این طریق اتکا به سوخت های فسیلی کاهش یابد.

ایران با دارا بودن بیش از 300 روز آفتابی در پهنه جغرافیایی خود در حدود 2.5 برابر کشورهای اروپایی از این نعمت برخوردار است که می تواند از این پتانسیل در تولید برق کمک گیرد.ضرورتی که در روزهای گذشته و با افرایش دما هوا و ورود فشار مضاعف به نیروگاه ها احساس شد.

کارشناسان این حوزه معتقد اند با توجه به میزان تابش خورشید در ایران، تولید برق تجدیدپذیر از این طریق به طور میانگین در حدود 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر مترمربع برآورد شده است.

هوشنگ فلاحتیان معاون وزیر نیرو در امور برق و انرژی، در آخرین اظهارات خود در خصوص تولید انرژی تجدیدپذیر در کشور گفت: ظرفیت نیروگاه‌های تجدیدپذیر از 165 مگاوات در ابتدای دولت، به 400 مگاوات در حال حاضر رسیده و تا پایان سال 96 این ظرفیت به 600 مگاوات خواهد رسید.

وی افزود: برنامه دولت احداث 1000 مگاوات ظرفیت جدید تولید برق در بخش انرژی های تجدیدپذیر در طول هر سال از برنامه ششم توسعه است.

ظرفیت ناچیز تولید انرژی تجدیدپذیر در کشور بر کسی پوشیده نیست از همین رو وزارت نیرو تصمیم به ترغیب سرمایه گذاران به ورود در این حوزه دارد و برای تشویق افراد به خرید تضمیمی 20 ساله برق از آنها با ارقام قابل قبول دارد. ارقامی که با توجه به ظرفیت تولید برق نیروگاه و استفاده از تجهیزات بومی یا وارداتی میزان متفاوتی پرداخت می شود.

برنامه هایی که در شرایط فعلی اهمیت آن بیش از پیش آشکار شده و تلاش ها برای گسترش سهم آن در سبد مصرفی کشور است.

پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران بسیار زیاد است

بنظرم ایران در مناطق کویری باید از انرژی تابشی و گرمائی خورشید تولید بخار و برق کند .و در مناطق معتدل کشور از صفحات فتو ولتائیک برق تولید کند .زیرا  کارآئی پنلهای خورشیدی در مناطق گرم کم می شود.

انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر و از مهمترین آنها می باشد. میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در کمربند خورشیدی زمین بیشترین مقدار را داراست. کشور ایران نیز در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و میتواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید.

ایران کشوری است که به گفته متخصصان این فن با وجود 300 روز آفتابی در بیش از دو سوم آن و متوسط تابش 5.5 – 4.5 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی معرفی شده است. برخی از کارشناسان انرژی خورشیدی گام را فراتر نهاده و در حالتی آرمانی ادعا می‌کنند که ایران در صورت تجهیز مساحت بیابانی خود به سامانه‌های دریافت انرژی تابشی می‌تواند انرژی مورد نیاز بخش‌های گسترده‌ای از منطقه را نیز تأمین و در زمینه‌ صدور انرژی برق فعال شود.

با مطالعات انجام شده توسط DLR آلمان، در مساحتی بیش از 2000 کیلومترمربع، امکان نصب بیش از MW 60000 نیروگاه حرارتی خورشیدی وجود دارد.

اگر مساحتی معادل 100×100 کیلومترمربع زمین را به ساخت نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک اختصاص دهیم، برق تولیدی آن معادل کل تولید برق کشور در سال 1389 خواهد بود.

با 6 برابر شدن بهره وری، انرژی خورشیدی، ارزانترین منبع تولید انرژی تبدیل خواهد شد

با توجه به گزارش منتشر شده توسط آیرینا، میزان برق تولیدی از پنل های خورشیدی تا سال 2030، شش برابر افزایش خواهد داشت و هزینه های تولید برق آنها کمتر از رقیب همیشگی خود گاز طبیعی و زغال سنگ خواهد شد.
نیروگاههای فتوولتائیک 13-8% برق تولیدی دنیا را در سال 2030 تامین خواهند نمود، در مقایسه با 1.2 درصدی که در انتهای سال گذشته داشته اند. پیش بینی می شود که میانگین هزینه های سیستم های فتوولتائیک به اندازه 59% تا سال 2025 با کاهش همراه باشد تا انرژی خورشیدی را به ارزان ترین منبع تولید برق تبدیل نماید.
با توجه به گزارشات آیرینا، جذاب ترین بازارها برای پنل های خورشیدی تا سال 2020 عبارتند از برزیل، شیلی، اسرائیل، اردن، مکزیک، فیلیپین، روسیه، آفریقای جنوبی، عربستان سعودی و ترکیه. در مقایسه با 227 گیگاوات ظرفیت در پایان سال 2015 ظرفیت جهانی تا سال 2030 می تواند به 1760 تا 2500 گیگاوات برسد.
با توجه به گفته آژانس بین المللی انرژی های تجدیدپذیر در سال 2015 میانگین هزینه برق تولیدی نیروگاهی فتوولتائیک 13 سنت برای هر کیلووات ساعت بوده است که بیش تر از میانگین 5 سنتی زغالسنگ و 10 سنتی نیروگاههای گازی برای هز کیلووات ساعت بوده است. به طور متوسط هزینه ساخت نیروگاه فتوولتائیک برای هر وات تا سال 2025 به 79 سنت در مقایسه با 1.80 دلار برای هروات در سال 2015 خواهد رسید. و این در حالی است که هزینه نیروگاههای زغال سنگ 3 دلار برای هر وات و نیروگاه گازی 1 تا 1.30 دلار برای هر وات خواهد بود.

دکل های سه بعدی انرژی خورشیدی

دکل های خورشیدی سه بعدی 20 برابر انرژی بیشتری تولید می کنند

دیجیتال > گجت - 

به تازگی شرکت های سازنده صفحات خورشیدی از ساختارهای سه بعدی برای ذخیره انرژی استفاده می کنند و تحقیقات دانشگاه MIT نشان می دهند که این روش منجر شده است که انرژی ذخیره شده 20 برابر انرژی ذخیره شده توسط صفحات خورشیدی مرسوم باشد.

به تازگی شرکت های سازنده صفحات خورشیدی از ساختارهای سه بعدی برای ذخیره انرژی استفاده می کنند و تحقیقات دانشگاه MIT نشان می دهند که این روش منجر شده است که انرژی ذخیره شده 20 برابر انرژی ذخیره شده توسط صفحات خورشیدی مرسوم باشد. حالت سه بعدی منجر می شود که انرژی بیشتری با برج خورشیدی در تماس باشد و در نتیجه اشعه های ناشی از خورشید از بین نمی روند.

صفحات خورشیدی که هم اکنون به کار برده می شوند زمانی از کارایی بیشتری برخوردارند که خورشید به طور مستقیم در اوج آسمان قرار گیرد و با متمایل شدن خورشید کارایی آنها نیز کاهش می یابد. بنابراین عملکرد فوق العاده آنها به ساعت خاصی از روز محدود می باشد. سلول های خورشیدی جدید که به صورت سه بعدی طراحی شده اند از تمام زوایا نور خورشید را دریافت می کنند و این امر منجر شده است تا در تمام اوقات این صفحات از انرژی خورشید بهره مند شوند. در نتیجه انرژی ذخیره شده در آنها به مراتب بیشتر از سایر صفحات خورشیدی می باشد.

بعد از بررسی حالت های مختلف برای طراحی این سلول ها، ساختار سه بعدی طی الگوریتم خاصی طراحی گردید و به منظور بررسی بر روی سقف آزمایشگاه دانشگاه MIT قرار داده شد. نتایج حاکی از این بودند که قدرت تولید 20 برابر بیشتر از صفحات خورشیدی موجود در همان مکان بود.

ویژگی منحصر به فرد این مدل تامین انرژی یکنواخت در تمام طول روز می باشد. یکی از مشکلات اصلی صفحات خورشیدی این است که فقط در ساعات خاصی می توانند تمام نیاز انرژی را تامین کنند اما نمونه های جدید در تمام طول روز انرژی یکسانی تامین می کنند زیرا همواره از تمام جهات در معرض نور خورشید هستند.

محققان بر این باور هستند که تامین یکنواخت انرژی می تواند یکی از بزرگترین مشکلات انرژی خورشیدی را برطرف کند زیرا تمام کاربران این نوع از انرژی همواره نگران قطعی آن هستند. اما با استفاده صفحات سه بعدی می توان در تمام مواقع از انرژی خورشید استفاده کرد.

محققین بر این باور هستند که این سیستم را می توان برای پارکینگ ها استفاده کرد تا علاوه بر تامین روشنایی پارکینگ از آن برای شارژ خودروهای الکتریکی بهره مند شد. به گفته جفری گراسمن، مدیر ارشد موسسه مهندسی MIT، این روش می تواند مشکلات موجود در زمینه تامین نیروی مورد نیاز کارخانجات را نیز برطرف کند. گراسمن همچنین خاطر نشان کرد که کاهش هزینه سلول های خورشیدی در سال های اخیر به حدی بوده است که قیمت آنها ارزان تر از ساختارهای دیگر گردیده است و اکنون به نظر می رسد بهترین زمان برای استفاده از نوع دیگری از آنها برای بهبود شرایط زندگی می باشد.

گراسمن اعلام کرد که ده سال پیش استفاده از این نوع انرژی به هیچ وجه مقرون به صرفه نبود زیرا سلول های خورشیدی قیمت بسیار بالایی داشتند اما در حال حاضر قیمت آنها همواره در حال کاهش می باشد و اکنون می توان انرژی خورشیدی را جایگزین روش های مرسوم تولید انرژی محسوب نمود.

این گروه تحقیقاتی در حال حاضر تاثیر سایه چند سلول خورشیدی بر روی یکدیگر را مورد بررسی قرار داده است و بررسی ها نشان می دهند ساختار سه بعدی و حرکت خورشید در طول روز منجر می شود که سایه تاثیر چندانی بر روی انرژی تولیدی نداشته باشد. این گروه تحقیقاتی اعلام کرده است که این سلول ها در صورتی که در بالای ساختمان نصب شوند از بازده بالایی برخوردار می شوند و از آنجایی که سایه تاثیری بر روی آنها ندارد می توان مزارع دکل های خورشیدی ایجاد نمود. نتایج تحقیقات گروه دانشگاه MIT در مجله علوم زیست محیطی و انرژی منتشر شده اند.

بازده پنج برابری از انرژی خورشید

بازده پنج برابری سلول‌های خورشیدی هیبریدی با فناوری جدید

دانشمندان با جفت کردن یک سلول فتوولتائیک با یک لایه پلیمری، سلول‌های خورشیدی هیبریدی جدیدی تولید کرده‌اند که با بهره‌برداری همزمان از انرژی گرمایی و روشنایی خورشید بیشترین بازده ممکن را دارد.

به نقل از ایسنا منطقه خراسان، بازدهی این سلول‌های جدید، پنج برابر بیشتر از فناوری سلول‌های خورشیدی موجود در بازار است. اگرچه قیمت این محصول بسیار بالاست، اما محققان امیدوارند مصرف‌کنندگان دریابند با افزایش میزان بهره‌وری از انرژی خورشیدی می‌توانند بسیار بیشتر در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنند. هر نسل از سلول‌های خورشیدی از نسل قبلی خود بهره‌وری بیشتری داشته‌اند. تولیدکنندگان این محصول در تلاشند با گسترش سطح این پنل‌های خورشیدی دو رو میزان بهره‌وری را باز هم افزایش دهند. اگرچه حتی در نسل قبلی سلول‌های خورشیدی این ترفند خیلی کارآمد نبوده است. ترکیب مواد تشکیل‌دهنده سلول‌های خورشیدی یک روش برای افزایش بهره‌وری آنهاست، بنابراین محققان آزمایش‌های خود را با مواد گوناگونی روی این فناوری جدید انجام دادند. در این فناوری، یونکویانگ کیم و همکارانش از یک پلیمر رسانای شفاف با نام PEDOT استفاده و نتیجه‌ای بیش از حد انتظار مشاهده کردند. لایه PEDOT که در برابر نور گرم می‌شود دارای چند لایه مختلف است: ابتدا یک سلول خورشیدی حساس به نور و در بالای آن یک لایه نازک دارای خاصیت پیزوالکتریک و بر روی آن یک دستگاه ترموالکتریک قرار دارد که هر دوی این لایه‌ها (پیروالکتریک و ترموالکتریک) قابلیت تبدیل حرارت به برق را دارند. در نتیجه این اختراع انرژی خورشیدی 20 درصد بیشتر از یک سلول خورشیدی معمولی انرژی تولید می‌کند و این موضوع به دلیل این است که سلول هیبریدی همزمان از انرژی روشنایی و گرمایی برای تولید برق استفاده می‌کند. بنظرمی رسد اگر یک سیستم خنک کننده در پشت پانلهای خورشیدی تعبیه شود که حرارت صفحه را به آب گرم تبدیل و در منزل استفاده شود. هم استفاده بهینه از انرژی گرمایشی خورشید شده و هم راندمان پانل  در جهت تولید برق بیشتر می شود. چرا که وقتی سلول خورشیدی گرم می شود راندمان تولید الکتریسیته اش کم می شود.و با خنک کردن سلول  .با یک تیر دو نشان را هدف قرار می دهیم.!! هم برق هم آبگرمکن خورشیدی داریم .و در فضا و هزینه صرفه جوئی عمده ای شده است./