تابش کوثر - کوروش اپرناک کارشناس ارشد برق- به دلیل فعالیت‌های انسانی انتشارگازهای گلخانه‌ای در اتمسفر زمین رو به افزایش است.هم اکنون بسیاری از مجامع علمی بر این باورند افزایش کربن دی اکسید(CO_۲)، متان(CH_۴) و سایر گازهای گلخانه‌ای سبب افزایش دمای زمین می‌شود و این افزایش گازهای گلخانه‌ای منجر به گرماهای جهانی شدیدتری در طی قرون آتی خواهد‌شد.

منابع انرژی تجدیدپذیر منابعی پاک و دوستدار محیط زیست هستند. این منابع می‌توانند بسیاری از منافع فوری زیست محیطی را بدون انتشارگازهای گلخانه‌ای فراهم کنند، همچنین این منابع به حفظ منابع فسیلی به عنوان منبع برق برای نسل‌های آینده کمک خواهند‌ کرد.

بر اساس قانون بودجه سال ۹۲ وزارت نيرو موظف است علاوه بر دريافت بهاي برق به ازاي هر كيلو وات ساعت برق فروخته شده مبلغ سي (۳۰) ريال به عنوان عوارض برق به منظور برق‌رسانی روستایی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در قبوض مربوطه درج و از مشتركين برق به استثناي مشتركين خانگي روستايي دريافت کند که این مصوبه مجلس نیز در بودجه سال های ۹۳ و ۹۴ نیز اعمال شد. در همین راستا نیز وزارت نیرو در سال گذشته طرح ایجاد نیروگاههای خورشیدی بر بام منازل را از محل بودجه همین قانون آغاز کرد و ۵۰ درصد از هزینه نیروگاههای خورشیدی را متقبل شد.

به دنبال آن نیز در راستای اجرای بند 'و' تبصره ۱۱ و همچنین بند 'ز' تبصره ۹ قانون بودجه سال ۹۳، دستورالعمل نصب و اجرای سامانه های نیروگاهی فتوولتاییک کوچک متصل به شبکه با توان بیش از یک کیلووات تهیه شده است.

براین اساس، امکان نصب سامانه های خورشیدی برای مشترکان غیرخانگی تا سقف ۵۰ کیلووات فراهم شد و مشترکان غیرخانگی می توانند از این پس نسبت به نصب سامانه های فتوولتاییک تا سقف ۵۰ کیلووات اقدام کنند و از ۵۰ درصد تسهیلات بلاعوض از محل عوارض برق برخوردار شوند.

علاوه بر این نیز وزارت نیرو تلاش زیادی برای توسعه انرژی بادی با کمک بخش خصوصی کرده است که می توان به راه اندازی سایت بادی کهک قزوین و شناسایی کریدورهای بادی بسیار عالی در نقاط مختلف کشور از جمله خواف اشاره کرد. قابل ذکر است که طی سال گذشته ظرفیت انرژی های تجدیدپذیر در کشور با ۴۶ مگاوات افزایش به ۲۶۵ مگاوات رسید.

اگرچه قیمت بالای سرمایه گذاری اولیه انرژی های تجدیدپذیر بسیار زیاد است اما مسئولان ارشد وزارت نیرو علی رغم وجود برخی مخالفت ها با قدرت به دنبال توسعه انرژی های تجدیدپذیر هستند تا آنجا که وزیر نیرو و معاون وی در امور برق و انرژی همواره از این اقدام به عنوان یک الزام یاد می کنند. اما واقعا این رویکرد یک الزام است یا اختیار؟!

پتانسیل انرژی تجدیدپذیر باد و خورشید در ایران

در ایران روزانه به طور متوسط ۵.۵ کیلووات ساعت انرژی خورشیدی بر هر متر مربع بر سطح زمین می‌تابد و ۳۰۰ روز آفتابی در ۹۰ درصد از خاک کشور وجود دارد. مساحت ایران تقریبا یک میلیون و ششصدهزار کیلومتر مربع است که با این مساحت میزان تابش روزانه انرژی خورشیدی برابر با ۱۰۱۲×۵.۵×۱.۶ کیلووات ساعت می‌باشد. میزان کل تابش خورشید در طول روز در ایران تقریبا برابر ۹ میلیارد مگاوات ساعت است که اگر تنها از یک درصد مساحت ایران با استفاده از سیستمی با راندمان ۱۰درصد انرژی خورشیدی جذب کنیم باز هم می‌‌توانیم روزانه ۹ میلیون مگاوات ساعت انرژی خورشیدی دریافت کنیم.

بر اساس اطلاعات دریافتی از ٦٠ ایستگاه بادسنجی ، میزان ظرفیت اسمی سایتها در حدود ٦٠٠٠٠ مگاوات است. بر پایه پیش بینی های صورت گرفته، میزان انرژی قابل استحصال بادی کشور از لحاظ اقتصادی بالغ بر ١٨٠٠٠ مگاوات تخمین زده می شود که موید پتانسیل قابل توجه کشور در زمینه احداث نیروگاههای بادی و همچنین اقتصادی بودن سرمایه گذاری در صنعت انرژی بادی است.

همچنین در انجام پروژه پتانسیل سنجی بادی در ایران شرکت لامایر آلمان نیز به عنوان مشاور همکاری داشته است و بر اساس مطالعات این شرکت پتانسیل بادی در کشور در حدود ۱۲۰ هزار مگاوات برآورد شده است.

افزایش قیمت سوخت فسیلی

همچنین نتایج یک مطالعه به خوبی نشان می‌دهد که یکی از علل اصلی عدم توسعه فناوری‌های تجدیدپذیر در کشور ما، در دسترس بودن سوخت‌های فسیلی ارزان قیمت است که با افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی در میان ‌مدت (۲۰۲۰ به بعد) منجر به افزایش رقابت‌پذیری توربین‌های بادی و در بلند‌مدت (۲۰۳۰ به بعد) منجر به رقابت‌پذیری بالای سیستم‌های فوتوولتائیک در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی رایج خواهند شد. از سوی دیگر، با پیشرفت فناوری و دستیابی به تولید انبوه از منابع انرژیهای تجدیدپذیر در ١٠ تا ١٥ سال اخیر، هزینه این دسته از انرژیها هم کاهش یافته است و اگرچه این موضوعات باعث تسهیل سرمایه گذاری در این بخش شده اما کافی نیست و همچنان باید به آن توجه کرد.

در سال گذشته، ۴۴ درصد سوخت مصرفی نیروگاه‌ها سوخت مایع بوده که به‌طور متوسط، لیتری ۷۰ سنت ارزش این سوخت بوده است.به‌ازای هر یک لیتر سوخت ۳.۶ کیلووات ساعت برق در نیروگاه تولید میشود و برای هر کیلووات ساعت بدون درنظر گرفتن هزینه انتقال و توزیع، حدود ۲۰ سنت یعنی ۶۰۰ تومان هزینه می‌شود اما عدم استفاده نیروگاههای تجدیدپذیر از سوخت فسیلی هزینه تولید برق را بسیار کاهش می دهد همانطور که گفته شد٬ این ارقام بیانگر این است که استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر کاملا توجیه‌پذیر است.

تلفات برق در نیروگاههای حرارتی

یکی از مشکلات نیروگاههای حرارتی بزرگ احداث آنها در مناطق دور از مصرف است که با احداث شبکه انتقال و توزیع برای انتقال انرژی تولیدی خواه یا ناخواه بسته به نوع طراحی شبکه ٬ پراکندگی جمعیت و موقعیت جغرافیایی مقداری تلفات به وجود می آورد به گونه ای که هم اکنون تلفات بخش توزیع ما به حدود ۱۳ درصد رسیده است.

سالانه حدود ۲۳۰ میلیارد کیلووات ساعت انرژی الکتریکی به فروش می‌رسد که با احتساب حدود ۱۳درصد تلفات شبکه برق و در نظر گرفتن قیمت هر کیلووات ساعت انرژی الکتریکی در حدود ۵۰۰ ریال ، میلیاردها تومان خسارت وارد می‌شود. علاوه بر این نیز راندمان تبدیل انرژی در نیروگاههای حرارتی نسبت به نیروگاههای تجدیدپذیر بسیار پایین تر است که این موضوع تنها به طراحی نیروگاهها و ساختار آن باز می گردد. اما تلفات انرژی الکتریکی نیروگاههای تجدیدپذیر به دلیل امکان احداث در نزدیکی محل مصرفشان بسیار بسیار ناچیز است که این عامل خود مزیتی نسبت به نیروگاههای حرارتی محسوب می شود.

آلودگی زیست محیطی نیروگاههای حرارتی

همواره از نیروگاه های تجدیدپذیر به عنوان نیروگاههای پاک یاد می شود چرا که احداث و فعالیت این نیروگاهها هیچ گونه آلودگی زیست محیطی ندارند و یا در مقایسه با نیروگاههای حرارتی بسیار ناچیز است. نیروگاههای حرارتی منشا عمده تولید آلاینده های ساکس و ناکس به شمار می روند. هزینه اجتماعی مستقیم و غیر مستقیم گازهای ناکس٬ساکس و دی اکسید کربن به ازای هر کیلووات ساعت برق تولیدی در نیروگاههای بخاری حدود ۷۲۰ ریال تا ۱۳۶۰ ریال٬نیروگاههای گازی ۷۴۰ تا ۱۳۸۰ ریال و نیروگاههای سیکل ترکیبی ۵۹۰ تا ۱۲۳۰ ریال برآورد می شود.

همچنین فیلتراسیون این آلاینده ها هزینه های بسیار زیادی تحمیل می کند و نمی تواند به طور کامل مانع انتشار این آلاینده ها شود. کشور سالانه هزینه های بسیار زیادی به دلیل انتشار گازهای گلخانه ای توسط بخش های مختلف همچون صنایع٬نیروگاهها و ... متحمل می شود درحالی که نیروگاههای تجدیدپذیر فاقد هرگونه آلاینده همچون گازهای ناکس و ساکس بوده و تاثیرات زیست محیطی آن بسیار ناچیز است.

هزینه های بهره برداری

اگرچه هزینه اولیه ساخت نیروگاههای تجدیدپذیر نسبت به نیروگاه های حرارتی بسیار بیشتر است اما این نیروگاهها فاقد هزینه سوخت بوده و هزینه های تعمیرات و بهره برداری آنها بسیار کمتر از نیروگاههای حرارتی است.

بر اساس برخی آمارها سالانه حدود هزار میلیارد تومان صرف تعمیرات اساسی و دوره ای نیروگاه های حرارتی می شود تا فقط صرف حفظ قدرت تولیدی نیروگاه های حرارتی شود.

کمبود آب و تغییرات آب و هوایی

نیروگاههای حرارتی یکی از بزرگترین مصرف کننده‌های منابع آبی در سراسر جهان به شمار می روند. با توجه به این که برخی تجهیزات نیروگاههای حرارتی در دمای حدود ۵۵۰ درجه سانتی گراد در نیروگاههای بخار و دمای ۱۲۰۰ درجه در نیرگاههای گازی کار می کنند٬ برای خنک کردن و کار کردن تجهیزات نیاز به حجم بسیار زیادی آب است. میزان مصرف آب در نیروگاههای کشور به عوامل زیست محیطی و ویژگی های نیروگاه مربوط می شود. نیروگاههای حرارتی بسته به نوع تکنولوژی بین ۳۰۰ تا ۱۱۰۰ گالن به ازای تولید هر مگاوات ساعت برق مصرف می کنند. از سوی دیگر حدود ۱.۸ تا ۳ لیتر آب به ازای تولید هر کیلووات ساعت انرژی الکتریکی تبخیر می شود. این درحالیست که نیروگاههای تجدیدپذیری همچون بادی و خورشیدی برای تولید برق به آب نیاز ندارند.
برخی از نیروگاههای حرارتی کشور همچون نیروگاه شهید مفتح همدان و نیروگاه اصفهان به دلیل محدودیت منابع آبی ٬ با ۳۰تا ۵۰ درصد ظرفیت نامی خود کار می کنند.

با توجه به بحران منابع آبی در کشور و وقوع پدیده خشکسالی ٬ توسعه انرژی های تجدیدپذیر گزینه مناسبی برای تامین انرژی الکتریکی کشور محسوب می شود.