نیروگاه‌های خورشیدی، گامی در راستای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی

اخیرا اعلام شد فاز اول بزرگ‌ترین نیروگاه خورشیدی ایران وارد مدار شده است. این نیروگاه خورشیدی توسط فولاد مبارکه اصفهان، به‌عنوان یک پروژه عظیم در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، نمایانگر یک گام بزرگ در راستای تحقق اهداف محیط‌زیستی و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی در ایران است.

به گفته محمدیاسر طیب‌نیا، مدیرعامل فولاد، این نیروگاه که با ظرفیت ۶۰۰ مگاوات به‌عنوان بزرگترین نیروگاه خورشیدی ایران و بیست‌وپنجمین نیروگاه بزرگ خورشیدی در جهان شناخته می‌شود، نمونه‌ای از توجه و تعهد صنایع بزرگ ایران به سمت استفاده از انرژی‌های پاک است. در فاز نخست این پروژه، بخش ابتدایی با ظرفیت ۲۰ مگاوات وارد مدار شده و برق تولیدی آن به شبکه سراسری برق متصل شده است.

این پروژه ۲۰ هزار میلیارد تومانی در آینده نزدیک ۱۲۰ مگاوات برق به شبکه تزریق می‌کند، این پروژه هم به لحاظ ابعاد اقتصادی و هم زیست‌محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به دنبال تکمیل این نیروگاه، توانایی تولید انرژی پاکی معادل یک پنجم ظرفیت نیروگاه سیکل ترکیبی دماوند، بزرگترین نیروگاه حرارتی ایران را خواهد داشت. به همین دلیل، این نیروگاه می‌تواند به‌عنوان نمادی از تعهد صنایع فولادی ایران در مسیر تولید پایدار و کاهش آلاینده‌ها شناخته شود.

اولین نیروگاه خورشیدی ایران در شهر کرمان احداث شد. این نیروگاه خورشیدی در ناحیه مرزی شهداد در کرمان واقع شده است و دارای یک توان نصب شده حدود یک مگاوات است. از تکنولوژی پنل‌های خورشیدی تک‌پله‌ای استفاده می‌کند و به منظور تولید برق از تابش خورشید استفاده می‌کند. این نیروگاه به‌عنوان یک پروژه مهم در جهت تولید انرژی پاک و پایدار در ایران مطرح شده است. پیشنهاد اولیه برای ساخت اولین نیروگاه خورشیدی در ایران از سوی انجمن مهندسان برق و الکترونیک ایران در دهه ۱۹۷۰ مطرح شد. این نیروگاه خورشیدی همچنان در حال فعالیت است و انرژی خورشیدی را به برق تبدیل می‌کند.

در کنار پروژه بزرگ نیروگاه خورشیدی در اصفهان و طی سال‌های اخیر شاهد توسعه دیگر نیروگاه‌های خورشیدی نیز بوده است. از جمله این نیروگاه‌ها می‌توان به نیروگاه خورشیدی یزد، نیروگاه خورشیدی اراک و نیروگاه خورشیدی همدان اشاره کرد. نیروگاه خورشیدی یزد با ظرفیت ۲۰ مگاوات، یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های خورشیدی در کشور است که در مناطق کویری و پرتابش کشور، نیازهای انرژی پاک را تا حدی برآورده می‌کند. همچنین، نیروگاه خورشیدی همدان و اراک با ظرفیت‌های مشابه در مسیر افزایش سهم انرژی خورشیدی در سبد انرژی کشور نقش مؤثری ایفا کرده‌اند.

تاریخچه و توسعه نیروگاه‌های خورشیدی در ایران و جهان

نیروگاه‌های خورشیدی که در دهه‌های اخیر به‌عنوان منبعی مهم برای تأمین انرژی مورد توجه قرار گرفته‌اند، در ایران نیز به سرعت در حال توسعه هستند. هرچند اولین پروژه‌های خورشیدی در ایران در مقیاس‌های کوچک‌تری شروع شد، اما با گذر زمان و افزایش اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر، دولت و بخش خصوصی به دنبال گسترش پروژه‌های بزرگ‌تری همچون نیروگاه خورشیدی رفتند.

با توجه به شرایط جغرافیایی و تابش فراوان خورشید در ایران، انرژی خورشیدی به‌عنوان یکی از منابع پایدار و مقرون‌به‌صرفه در نظر گرفته می‌شود و می‌تواند بخش قابل توجهی از نیازهای انرژی کشور را تأمین کند.

در طول دو دهه گذشته، نیروگاه‌های زیادی برای استفاده از انرژی خورشیدی احداث شده‌اند، اما نیروگاه‌هایی با ظرفیت بهره‌برداری چندهزار مگاوات در چند سال اخیر در بعضی از کشورها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

تا چند سال گذشته هندوستان و چین در صدر کشورهایی با بزرگترین نیروگاه‌های خورشیدی جهان بودند و تعدادی از بزرگترین نیروگاه‌ها در این کشورها وجود داشتند، اما در سال اخیر کشورهای امارات متحده و مصر نیز به فهرست کشورهای دارای بزرگترین نیروگاه‌های خورشیدی اضافه شده‌اند.

فهرست بزرگترین نیروگاه‌های خورشیدی جهان بر اساس ظرفیت در سال ۲۰۲۴ به طور مداوم در حال تغییر است، زیرا نیروگاه‌های جدید ساخته می‌شوند و نیروگاه‌های موجود گسترش می‌یابند.

نیروگاه خورشیدی شین‌جیانگ، چین: در حال حاضر این نیروگاه با ظرفیت تولید پنج گیگاوات در صدر نیروگاه‌های خورشیدی جهان است. این نیروگاه به‌طور رسمی در تاریخ سوم ژوئن ۲۰۲۴ به شبکه برق متصل شد و از این تاریخ بزرگترین نیروگاه محسوب می‌شود. گفته می‌شود این نیروگاه امکان تأمین برق یک سال کشورهای لوگزامبورک و پاپوآ گینه‌نو را دارد.

نیروگاه خورشیدی گولمود، چین: دومین نیروگاه بزرگ جهان نیز در کشور چین است. نیروگاه گولمود ظرفیتی معادل ۲.۸ گیگاوات دارد و دارای هفت میلیون پنل خورشیدی است.

نیروگاه خورشیدی بهادلا، هند: این نیروگاه در کنار نیروگاه گولمود دومین نیروگاه بزرگ جهان معرفی می‌شود. این نیروگاه با ظرفیت تولیدی ۲.۷ گیگاوات مساحتی در حدود ۵۶ کیلومتر مربع دارد. این نیروگاه در منطقه راجستان قرار دارد. اگرچه راجستان با میانگین ۱۲ اینچ بارندگی در طول سال برای سکونت مردم مناسب نیست، اما با وجود میانگین ۳۰۰ روز آفتابی یکی از بهترین مناطق برای بهره‌گیری از انرژی خورشید است.

نیروگاه خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم، امارات متحده عربی: امارات متحده عربی به‌دلیل ذخایر نفتی معروف است اما سومین نیروگاه بزرگ برق جهان نیز در این کشور احداث شده است و مساحتی در حدود ۲۱۴ کیلومتر مربع دارد. ظرفیت فعلی این نیروگاه ۲.۶۲ گیگاوات است و مسئولان در تلاش هستند تا سال ۲۰۳۰ ظرفیت آن را تا حدود پنج گیگاوات افزایش دهند. در حال حاضر این نیروگاه برق ۲۷۰ هزار خانه را تأمین می‌کند. همچنین این نیروگاه گران‌ترین نیروگاه خورشیدی جهان است که ساخت آن ۱۳.۶ میلیارد دلار هزینه برده است.

نیروگاه خورشیدی بنبان، مصر: این نیروگاه بزرگترین نیروگاه خورشیدی آفریقا است و ظرفیت ۱.۸ گیگاوات دارد. ساخت این نیروگاه چهار میلیارد دلار هزینه برده است و برق صدها هزار خانه مصری را تأمین می‌کند. یکی از اهداف این نیروگاه تشویق کسب‌وکارها به سرمایه‌گذاری در منابع تأمین انرژی‌های تجدیدپذیر است.

کشورهای پیشرو در استفاده از انرژی خورشیدی

کشور چین با داشتن پنج نیروگاه از مجموع ۱۵ نیروگاه برتر جهان در صدر کشورهای پیشرو قرار می‌گیرد. ظرفیت تولیدی کلی این کشور ۲۹۱۹ گیگاوات است که حدود ۳۷ درصد توان تولیدی در سراسر جهان محسوب می‌شود. ایالات متحده با ۱۲ درصد ظرفیت تولیدی در جایگاه دوم قرار می‌گیرد. کشور هند با وجود داشتن دو نیروگاه در فهرست نیروگاه‌های بزرگ جهان در رتبه پنجم قرار می‌گیرد. دلیل این مسئله کمبود پنل‌های خورشیدی در مناطق مسکونی است.

در مقایسه با این کشورها، ایران با چالش‌هایی نظیر دسترسی محدود به فناوری‌های جدید، مشکلات مالی و زیرساختی روبرو است که موجب شده توسعه نیروگاه‌های خورشیدی در ایران با سرعت کمتری پیش برود. با این حال، پروژه‌هایی مانند فاز اول نیروگاه خورشیدی نشان‌دهنده عزم کشور در مسیر کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر است. پیشرفت‌های جهانی در نیروگاه‌های خورشیدی نه تنها شامل افزایش ظرفیت و بهره‌وری می‌شود، بلکه به فناوری‌های نوینی مانند پنل‌های دوطرفه و سامانه‌های مدیریت هوشمند نیز رسیده‌اند که بهره‌برداری از منابع خورشیدی را بهینه می‌کند. ایران نیز می‌تواند با استفاده از تجربیات کشورهای پیشرفته و انتقال فناوری‌های روز، زمینه را برای توسعه بیشتر نیروگاه‌های خورشیدی فراهم کرده و نقش خود را در کاهش آلودگی و توسعه پایدار تقویت کند.

تکنولوژی‌های جدید در ساخت پنل‌های خورشیدی و استفاده از فناوری‌هایی همچون صفحات فتوولتائیک با بازدهی بالا و هزینه تولید کمتر، امکان بهره‌برداری گسترده‌تر از انرژی خورشیدی را در مقیاس‌های مختلف فراهم کرده است. علاوه بر آن، استفاده از پنل‌های خورشیدی در مناطق شهری و روستایی به منظور تأمین برق خانگی و تجاری نیز روز به روز گسترش پیدا می‌کند.

 ابعاد اقتصادی و زیست‌محیطی نیروگاه‌های خورشیدی

سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی، ضمن کاهش هزینه‌های اقتصادی بلندمدت، نقش مؤثری در کاهش آلاینده‌های محیطی دارد. برخلاف نیروگاه‌های فسیلی، نیروگاه‌های خورشیدی نیازی به مصرف سوخت‌های فسیلی ندارند و بنابراین هیچ گونه دی‌اکسیدکربن یا دیگر گازهای گلخانه‌ای که موجب تغییرات اقلیمی می‌شود را تولید نمی‌کنند. از این رو، چنین پروژه‌هایی می‌تواند به‌عنوان یکی از مهم‌ترین استراتژی‌های مقابله با بحران تغییرات اقلیمی مورد توجه قرار گیرد.

نیروگاه خورشیدی در کنار تأمین بخشی از برق مورد نیاز صنایع، می‌تواند تأثیرات مثبتی بر روی منابع آب و کاهش آلودگی‌های هوایی نیز داشته باشد. به طور کلی، نیروگاه‌های خورشیدی علاوه بر کاهش گازهای گلخانه‌ای، نیاز به مصرف آب کمتری دارند؛ زیرا برخلاف نیروگاه‌های حرارتی، برای خنک‌سازی از آب استفاده نمی‌کنند و به همین دلیل، در مناطق کم‌آب و کویری مثل بسیاری از مناطق ایران گزینه مناسبی محسوب می‌شوند.

در مسیر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران نیروگاه خورشیدی در اصفهان، نه تنها به‌عنوان یکی از بزرگترین نیروگاه‌های خورشیدی ایران بلکه به‌عنوان یک پروژه نمادین در سطح ملی و بین‌المللی محسوب می‌شود. این نیروگاه با توجه به ظرفیت بالا و سرمایه‌گذاری عظیم، نمایانگر رویکرد جدیدی است که صنایع بزرگ ایران در جهت کاهش آلایندگی و استفاده بهینه از منابع طبیعی در پیش گرفته‌اند، همچنین این پروژه می‌تواند به‌عنوان الگویی برای دیگر شرکت‌های بزرگ صنعتی و معدنی در ایران عمل کند که می‌توانند با بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر، گامی در راستای کاهش وابستگی به انرژی‌های فسیلی و تحقق اهداف زیست‌محیطی بردارند. علاوه بر این، افزایش تولید برق از منابع خورشیدی می‌تواند به بهبود کیفیت هوای شهرهای صنعتی ایران کمک کرده و تاثیر مثبتی در کاهش بیماری‌های ناشی از آلودگی هوا داشته باشد.

 نیروگاه ۶۰۰ مگاواتی خورشیدی در اصفهان، نمادی از تلاش‌های ایران برای حرکت به سوی استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی است. این پروژه که با همکاری شرکت صناپ و شرکت مپنا توسعه یافته، علاوه بر مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی، نقشی کلیدی در تحقق چشم‌انداز تولید فولاد سبز ایفا می‌کند.