معماری به مثابه ساخت-سجاد نازی

مجموعه مطالب معماری و تکنولوژی ساختمان

اهمیت انرژی خورشیدی در زندگی امروزی

اهمیت انرژی خورشیدی در زندگی امروزی



فاطمه رستخیز : براساس بررسی‌ها و مطالعات ، انرژی خورشیدی وسیع‌ترین منبع انرژی در جهان است.كارشنان بخش انرژی می‌گویند انرژی نوری كه توسط خورشید در هر ساعت به زمین می‌تابد، بیش از كل انرژی است كه ساكنان زمین در طول یك سال مصرف می‌كنند. از این رو برای بهره‌گیری از این منبع باید راهی جست تا انرژی پراكنده آن با بازده بالا و هزینه كم به انرژی قابل مصرف الكتریكی تبدیل شود. این كارشناسان روش‌های مختلفی را برای استفاده از انرژی خورشیدی پیشنهاد می‌كنند.
روش‌های تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الكتریكی
کارشناسان معتقدند دربساری از کشورهای جهان با استفاده از فناوری‌های خاص، انرژی حاصل از نور خورشید را به انرژی الكتریكی تبدیل می‌كنند که این فناوری‌ها را به دو دسته می‌توان تقسیم كرد:
- سیستم فتوولتاییكPV كه عموما" تجهیزاتی جامد وبی حركت هستند (جز در مورد انواع مجهزبه سیستم ردیابی خورشیدی) سیستم‌های گرمایی خورشیدی كه از نور متمركز شده خورشید برای گرم كردن مایعی كه بخار آن یك توربین را به حركت در می‌آورد، استفاده می‌كند. در این میان استفاده از سیستم‌های ولتاییك برای استفاده از نور خورشید به عنوان منبع انرژی بسیار رایج تر است. استفاده از پنل‌های فتوولتاییك در كشورهای پیشرفته به سرعت روبه گسترش است. استفاده از انرژی خورشیدی كه یكی از اشكال انرژی موسوم به "سبز" یا پاك است از سوی طرفداران محیط زیست پشتیبانی می‌شود. علت این استقبال را باید در ویژگیهای انرژی خورشیدی جست. اولین ویژگی انرژی خورشیدی در این است كه تمام نشدنی و پایان ناپذیر است .این نوع انرژی ، انرژی تمیزی است و هیچ آسیبی به محیط زیست و جامعه بشری نمی‌رساند. همچنین ظرفیت آن را متناسب با نیازها می‌توان طراحی كرد.
 سیستم ولتاییك چیست؟
بخش اصلی یك سیستم فتوولتاییك، پنل فتوولتاییك است. پنل‌های فتو - ولتاییك كه در معرض خورشید قرار می‌گیرند، متشكل از سلول‌های فتوولتاییك هستند. این سلول‌ها از مواد نیمه هادی سیلیكونی ساخته شده‌اند و به صورت پنل‌هایی به روی بام خانه‌ها و به طور مثال در چندین خانه نصب می‌شوند. ضمن اینكه سیستم فتوولتاییك شامل تجهیزاتی از جمله مبدل‌هایی برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب است.
 اصول كار یك پنل فتوولتاییك
پنل‌های فتوولتاییك از نیمه هادی‌ها ساخته شده‌اند. وقتی نور خورشید به یك سلول فتوولتاییك می‌تابد، به الكترون‌ها در آن انرژی بیشتری می‌بخشد. بدین ترتیب بین دو الكترود منفی ومثبت اختلاف پتانسیل بروز كرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می‌شود.
میزان تولید انرژی الكتریكی بوسیله فتوولتاییك
میزان تولید برق بوسیله یك سیستم فتوولتاییك معمولا" از ۲تا ۵۰كیلووات می‌باشد. یك سیستم فتوولتاییك كه برای نصب روی بام ساختمان‌ها برای مثال در شهر لس‌آنجلس ساخته شده است، با ظرفیت توان  ۲ كیلووات،  ۳۶۰۰ كیلووات ساعت انرژی در سال تولید می‌كند. این میزان تولید انرژی باعث ۴/۳ تن صرفه جویی در سوخت زغال سنگ برای تولید برق شده و همچنین مانع ورود گاز به جو می شود.
 انتخاب سایت‌های خورشیدی
سایت‌ها باید با معیارهای لازم فیزیكی همخوانی داشته باشند ، از جمله اینكه آنها رو به جنوب باشند . همچنین به خوبی در معرض آفتاب قرار داشته باشند (آفتاب گیر باشند ) و فضای لازم و همچنین ساختار مناسبی برای نصب پنل‌های فتوولتاییك داشته باشند.
 ویژگی‌های سیستم‌های‌pv
این سیستم به فصول بستگی ندارند ، اما در طول شبانه روز از ساعت اولیه صبح تا غروب می‌توانند سیستم‌های PV برق تولید كنند. پیك تولید آنها در ساعات ظهراست.
واحدهای فتوولتاییك در صورت ابری بودن هوا نیز می‌توانند برق تولید كنند، هر چند خروجی آنها كاهش می‌یابد. در یك روز بسیار ابری كم نور ، یك سیستم فتوولتاییك ممكن است پنج تا ۱۰درصد نور خورشید در روزهای عادی را دریافت دارد، بالطبع خروجی آن نیز به همان میزان كم خواهد شد.
پنل‌های خورشیدی در دمای پایین تر ، برق بیشتری تولید می‌كنند . این تجهیزات همچون سایر دستگاه‌های الكتریكی در صورتی كه هوا خنك باشد، بهتر كار می‌كنند. البته سیستم‌های  PV در روزهای زمستانی كمتر از روزهای تابستانی انرژی تولید می‌كنند كه علت آن نه برودت هوا ، بلكه كاهش ساعات روز و پایین بودن زاویه تابش خورشید است.
آسیب پذیری دستگاه‌های PV
پنل‌های خورشیدی طوری ساخته شده‌اند كه در برابر همه سختی‌های محیط مانند سرمای شدید قطبی ، گرمای بیابان ، رطوبت استوایی و بادهای با سرعت بیش از ۱۲۵مایل در ساعت مقاومت می‌كنند. با این حال جنس این وسایل از شیشه بوده و در اثر ضربات سنگین ممكن شکسته شود.
بهره برداری از سیستم‌های فتوولتایی در جهان
شركت‌های متعددی در كشورهای مختلف نسبت به نصب این سیستم‌ها اقدام كرده -اند و كار بهینه‌سازی این سیستم‌ها ، همچنان ادامه دارد.
تحقیق در زمینه كاربرد عملی سیستم برق با استفاده از پنل‌های فتوولتاییك به صورت متصل در شبكه برق اكیناوا در ژاپن نیز ادامه دارد. این تحقیقات شامل بررسی ویژگی‌های عملكرد سیستم و تاثیر باتری‌ها بر شبكه و همینطور بازده و تداوم برق رسانی شبكه می‌باشد.
 انرژی خورشیدی در ایران
بیشترمناطق مركزی و كویری ایران سرشار از منابع انرژی خورشیدی هستند.
در كویر از یك و نیم هكتار زمین ، در هر ساعت می‌توان یك مگاوات انرژی تولید كرد. اما هزینه تبدیل انرژی خورشیدی به برق ، بسیار بالا است( ۲۵۰ تا ۴۵۰هزار تومان )كه این رقم باید به ۶۰ تا ۷۰ هزار تومان به ازای هر كیلووات برسد.
باتوجه به اقدامات انجام شده توسط وزارت نیرو ، تا كنون این وزارتخانه ۱۰۳۳ آبگرمكن خورشیدی درشهرهای بوشهر، طبس، یزد، بجنورد، زاهدان و اصفهان نصب كرده است.
در خراسان نیز جهت تامین برق مورد نیاز پاسگاه مركزی گز یك صفحه فتو - ولتایی نصب شده است كه برای تولید انرژی باید هر چند ساعت یك بار رو به خورشید چرخانده شوند.
با این وجود و با توجه به اهمیت انرژی خورشیدی جهت جلوگیری از برداشت از منابع انرژی فسیلی ، در برنامه چهارم توسعه سهم چندانی برای انرژی خورشیدی درنظر گرفته نشده است .زیرا هم اكنون توجه‌ها معطوف به باد است و چون فناوری‌های استفاده از باد بسیار مقرون به صرفه‌تر است با توجه به امكانات موجود هر كیلووات ساعت انرژی را از این طریق می‌توان با صرف ۸۵ هزار تومان به برق تبدیل كرد.
استفاده از انرژی باد در ایران
وزش باد در بخش‌هایی از خراسان و گیلان وضعیت مطلوبی دارد. تا كنون ۱۵ مگاوات نیروگاه بادی در منطقه "منجیل" گیلان نصب شده كه در حال افزایش به ۶۰ مگاوات می‌باشد. دراین میان یكی دیگر از راه‌هایی كه هم اكنون در ایران به آن برای تولید انرژی فكر می‌شود ، استفاده از زباله‌ها است. هنوز ۴۰ درصد ساكنان زمین برای تامین نیازهای اولیه خود به انرژی از هیزم، فضولات حیوانی و ضایعات زراعی استفاده می‌كنند.
استفاده از گاز متان
در ایران طرح‌هایی برای استفاده از گازهای متصاعد از زباله‌های متراكم شهری شروع شده است. در صورت استفاده درست از فناوری استخراج گاز متان از زباله‌ها كه به آن "آتشكاف" گفته می‌شود ، می‌توان ۷۰ تا ۸۰  درصد انرژی مفید زباله‌ها را بازیافت كرد. از جمله این طرح‌ها در اطراف شهر مشهد اجرا خواهد شد.
در زمان حاضر تهران بیشترین حجم زباله شهری را در كشور تولید می‌كندو در این زمینه خراسان در مقام دوم قرار دارد. كارشناسان دفتر انرژی‌های نو در وزارت نیرو ایران امیدوار هستند با ایجاد تاسیسات جمع آوری و تمركز گازهای ناشی از انباشت زباله‌های شهری ، از این منبع برق بدست آوردند. كارشناسان عقیده دارند درایران هر سال با توجه به رشد تقاضا برای انرژی الكتریكی به دو تا سه هزار مگاوات برق جدید نیاز است .
منبع:http://www.maskanmag.com/page.asp?188
+ نوشته شده در  ساعت   توسط سجاد نازی  |