از بين انرژي هاي نو و تجديدپذير، هيچ انرژي به اندازه انرژي خورشيدي گستردگي و فراگيري ندارد، از اين بهره گيري از اين نوع انرژي در دستور كار وزارت نيرو به ويژه سازمان انرژي هاي نو ايران قرار دارد، به همين انگيزه با مهندس كنعان مدير دفتر انرژي خورشيدي سازمان يادشده گفت و گويي ترتيب داده ايم كه ماحصل آن از نظر مي گذرد:
اين دفتر با چه هدفي و از چه زماني تاسيس شد؟
دفتر انرژي خورشيدي با تشكيل سازمان انرژي هاي نو تشكيل شد. هدف دفتر انرژي خورشيدي اين است كه با تكيه بر نيروهاي متخصص و توانمندي هاي داخل، كاربرد اين نوع انرژي را در كشور بومي كرده و در راستاي گسترش و توسعه اين فناوري حركت كند.
برنامه هاي تحقيقاتي، اجرايي و بلند مدتي را كه بيشتر بر اساس آنها در راستاي اهداف سازماني و وزارتخانه كه به طور عمده توليد انرژي الكتريكي است، از طريق انرژي خورشيدي ارايه دهد.

اين دفتر از چه بخش هايي تشكيل شده است؟
دفتر انرژي هاي خورشيدي داراي چند گروه تخصصي است.
الف) گروه كاربردهاي نيروگاهي خورشيدي كه به طور عمده به بحث توليد برق در سايز نيروگاهي مي پردازد.
ب) گروه كاربردهاي غيرنيروگاهي خورشيدي كه ساير موارد انرژي خورشيد مثل آب‌گرم‌كن‌هاي خورشيدي، خشك كن محصولات كشاورزي خورشيدي، توليد سرمايش و گرمايش و آب شيرين كن هاي خورشيدي.
ج) گروهي كه برق مستقيم خورشيدي تحت عنوان فتوولتائيك را بررسي مي كند.
د) و يك گروه ديگر كه مطالعات و ارزيابي فناوري خورشيدي را انجام مي دهد.

تاكنون چه طرح‌هايي اجرا كرده ايد و برنامه هاي آينده اين دفتر چيست؟
پروژه هاي ما در بخش نيروگاهي شامل:
- پروژه پايلوت نيروگاه خورشيدي شيراز .
- پروژه پايلوت در سايت طالقان در كاربردهاي غير نيروگاهي خورشيدي كه يك نوع پايلوت تزريق به شبكه است. سايت طالقان از نوع تزريق به شبكه سراسري است.
- پروژه هاي فتوولتائيك كه در سايت طالقان در طرح برق‌دار كردن خانوارهاي روستايي انجام شده است كه خانوارهاي روستايي كه دور از شبكه هستند، از طريق فتوولتائيك داراي برق شدند و براي هر خانواده ايي برق خورشيدي تأمين شد.

اين دفتر بيشتر با كدام نهادها و سازمان ها همكاري دارد؟
از آنجا كه مقوله انرژي يكي از نيازهاي همه مردم است و دستيابي به آن مدنظر همگان است، ما مراجعه كنندگان زيادي داريم. از جمله دانشگاه ها و مراكز علمي – تحقيقاتي براي اينكه بتوانند با پروژه هاي ملموس كار كنند از پروژه هاي ما استفاده مي كنند و بهره علمي مي برند. وزارتخانه هاي زيادي به جهت نيازهايي كاري كه دارند، به ما مراجعه مي كنند. مثل وزارت جهاد كشاورزي، سازمان جنگل ها و مراتع كشور. در همين خصوص با چند دانشگاه براي مبادله اطلاعات تفاهم نامه هايي داريم، مثل دانشگاه شيراز كه در پروژه هاي اين دفتر در شيراز كار مي كند. مركز علوم و تحصيلات تكميلي و علوم پايه زنجان، انستيتو الكترونيك دانشگاه تهران، سازمان پژوهش هاي علمي صنعتي كشور و نيز پژوهشگاه مواد و انرژي كه هر دو وابسته به وزارت علوم هستند.
در سطح بين المللي نيز، مذاكراتي صورت گرفته است، البته خوب بود روابط قوي‌تر و طولاني‌تري در قالب تفاهم نامه و تدوين شده ايجاد مي شد كه ما مي توانستيم از آن خيلي بهره ببريم.
به عنوان مثال، در چند سال پيش با مركز تحقيقات DLR كشور آلمان، رفت و آمدهايي انجام شد زيرا آنان پيشرو در فن‌آوري انرژي خورشيدي هستند كه اگر اين همكاري پايدارتر بود، بهره بيشتري مي برديم.
تاكنون با توجه به توان داخلي گام‌هاي خوبي برداشته شده ولي اگر با مراكز معتبر همكاري مي كرديم بهتر بود و به سطح قابل قبول تري مي رسيديم.

آقاي مهندس كنعاني چند نوع نيروگاه خورشيدي وجود دارد؟
نيروگاه هاي خورشيدي در دو نوع عمده هستند:
الف) نيروگاه هاي خورشيدي فتوولتائيك
ب) نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي كه خود دو نوع است: يكي Paravolic Traf كه نيروگاه حرارتي شيراز اين گونه طراحي شده و ديگري CRS (Central Receiver System)، كه در واقع يك برج صدمتري در وسط ميدان قرار مي گيرد و دور برج آيينه هايي هستند كه نور خورشيد را تعقيب كرده و تصوير انعكاس نور خورشيد را بالاي برج مي اندازند.
نيروگاه هاي خورشيدي فتوولتائيك از نظر فني و اقتصادي ماكزيمم توان آنها تا 10 مگاوات است.
در كشور چين در سطح وسيعي از اين نوع نيروگاه استفاده مي كنند كه لوكال(محلي و پروژه 2-3 يا 5 مگاواتي) است.
نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي كه بزرگ‌ترين آن در آمريكاست و حدود 350 مگاوات برق توليد مي كنند. اين گونه نيروگاه ها از 40 مگاوات به بالا بهره اقتصادي آنها شروع مي شود.
فرق نيروگاه فتوولتائيك يا برق خورشيدي مستقيم با نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي اين است كه در نيروگاه فتوولتائيك يك سلول فتوولتائيك (نوري) كه به شكل پانل بزرگي است، نور خورشيد به طور مستقيم به آن پانل ها مي تابد و بر اثر برخورد با اين سلول ها مستقيم برق توليد مي شود. به عبارتي، تبديل انرژي از نور خورشيد به برق به طور مستقيم.
در نيروگاه حرارتي خورشيدي اين فرآيند كاملا متفاوت است. در آنجا گرماي خورشيدي را در جايي جمع‌آوري مي كنيم و به وسيله آن يك سيال را گرم مي كنيم. اين سيال مي تواند آب، روغن يا نمك هاي مذاب باشد و تا 500 درجه سانتيراد در نوع سهموي خطي و تا 1000 درجه در نوع CRS گرم مي شود و در يك مبدل حرارتي در مجاورت آب قرار مي دهيم كه حرارت را به آب داده و آب را بخار و توليد بخار داغ (super heat) مي كند. اين بخار داغ موجب حركت توربين و ژنراتور و توليد برق است.
در سيكل سنتي نيروگاه هاي حرارتي، بويلري كه از گاز، نفت يا سوخت فسيلي استفاده مي كند و توليد بخار مي كند را برمي داريم و به جاي آن المان خورشيدي قرار مي دهيم. يعني از سوخت فسيلي خارج و از انرژي خورشيدي توليد بخار داغ مي كنيم.
در نيروگاه هاي فتوولتائيك، ساختار داخلي سلول هاي فتوولتائيك به گونه اي است كه در اثر تابش انرژي خورشيد كريستاليزه شده و با توجه به آن كشت كريستالي، از اين صفحه يك الكترون كه در ساختار مولكولي اين صفحات آزاد است از مدار خارج و به حركت در مي آيد و ما به آن الكترون جهت حركت مي دهيم كه در واقع همان توليد نيروي برق است.

آيا انرژي خورشيدي در مقايسه با ديگر انرژي هاي نو توجيه اقتصادي دارد يا خير؟ اگر دارد موارد آن را ذكر كنيد ؟
در واقع يكي از موارد يا شاخص هاي استراتژيك حيات بشري و آينده انرژي جهان همان انرژي خورشيدي است. كسي كه بتواند در بحث منابع انرژي، فن آوري تبديل و استفاده از آن و يا در بحث انتقال آن حرفي براي گفتن داشته باشد و صاحب نظر باشد، در واقع از موقعيت استراتژيك خوبي برخوردار است. چون لازمه اوليه تمام حركات بشر اعم از زندگي روزانه او انرژي است و به همين جهت كشورها به بحث انرژي و منابع انرژي بسيار حساسيت دارند.
لايزال ترين منبع خورشيد است، نامير بوده هر روز تجديدپذير است. در دنيا منطقه اي وجود دارد كه ماكزيمم تابش انرژي هاي خورشيدي در آنجا است. خوشبختانه ما در اين كمربند قرار داريم. در بيش از 3/2 كشور ما به طور متوسط بيش از 3 روز آفتاب داريم. ميزان تابش به طور متوسط روزانه 5/5-5/4 كيلووات ساعت بر مترمربع در كشور است. پس اين پتانسيل در منطقه بالاست. لذا ما اولا از تمام كاربردهاي انرژي خورشيدي مي توانيم استفاده كنيم. يعني نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي كه جاهاي خوش پتانسيل را مي خواهد، بهترين جواب را مي دهد كه قيمت تمام شده پروژه در مقايسه با جاهاي ديگر پايين تر خواهد بود.
در حال حاضر قيمت تمام شده نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي بالاست و نمي تواند رقابت اقتصادي با نيروگاه هاي فسيلي داشته باشد، ولي در ظرف 15 سال آينده قابل رقابت خواهد بود.
در واقع ما بايد در بومي سازي اين فناوري، طراحي مهندسي، ساخت اجزا به شرايط رقابتي پايدار برسيم. يعني نيروي متخصص ما بايد ويژه باشند. پيمانكاران و سازندگان تجهيزات ويژه داشته باشيم و به حالت رقابتي پايدار برسيم و پيشرو باشيم.
ما بخشي از مسير را طي كرده ايم. طراحي و اجراي پروژه نيروگاه حرارتي خورشيدي شيراز كه در وزارت نيرو انجام شد، طراحي و مهندسي اين پروژه را دانشكده مهندسي دانشگاه شيراز انجام داد و از حدود سال‌هاي 73 و 74 كار مطالعات و طراحي آن انجام و از سال 79 كار اجرايي نيروگاه آغاز شد.
مكانيسم نيروگاه حرارتي خورشيدي شيراز چگونه است؟
نيروگاه حرارتي خورشيدي شيراز براي اولين بار در كشور و خاور ميانه توسط متخصصان ايراني طراحي شد و بر اساس اين طراحي توسط پيمانكاران و سازندگان ايراني اجزاي آن ساخته و نصب شد. در واقع ما با اين فرآيند در زمره كشورهاي صاحب فن آوري طراحي مهندسي و ساخت اجزاي نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي قرار گرفتيم.
در اين نيروگاه يكسري سازه هايي با ابعاد 25 متر و در حدود 4 متر به شكل سهموي و ناوداني داريم كه روي آن ها آيينه هاي سهموي شكل (خم شده) نصب و نور خورشيد توسط اين آينه ها منعكس مي شود و چون كانون سهموي شكل دارند، نور در آن، متمركز مي شود و يك كانون خطي ايجاد مي كند كه توسط يك لوله سياه به نام لوله گيرنده كه داخل آن روغن بوده و همان سيال انرژي است، حرارت را منتقل مي كند. اين كلكتورها از طلوع خورشيد همواره در امتداد حركت خورشيد حركت مي كنند (كنترل هوشمند و عمود بر خورشيد). لذا روغن داخل لوله معمولا تا 500 درجه گرم مي شود كه در شيراز تا 300 درجه گرم و روغن گرم شده داخل لوله عبور كرده وارد مبدل شده و حرارت خود را به آب مي دهد و بخار داغ super heat)) را توليد و سپس وارد توربين مي كند.
يكي از اجزاي مهم اين پروژه ها سازه آن يا همان آينه است كه توسط پيمانكاران ايراني ساخته شد. مثلا بايد شيشه صاف را در كوره خم كنند كه خودش را به فرمول رياضي سهموي تبديل و يك منحني رياضي شكل پيدا كند. اين كار توسط متخصصين سانا، پيمانكاران و مشاوران انجام شد كه اين آيينه هاي سهموي شكل در داخل كشور انجام شد كه يكي از المان هاي كليدي اين نيروگاه است.
نحوه كنترل، رديابي و حركت هوشمند اين كلكتورهاي خورشيدي نيز در كشور خودمان ساخته شده است.
در حال حاضر در مزرعه خورشيدي نيروگاه خورشيدي شيراز طراحي و ساخت سازه ها، لوله گيرنده و سيكل روغن براي توليد بخار با موقعيت انجام و مراحل تست اوليه خود را براي توليد بخار در ناسيتال 85 با موقعيت گذرانده است و عمده قسمت هاي نيروگاه حرارتي خورشيدي شيراز توسط متخصصان ايراني انجام شده است. ادامه كار يك قسمت به صورت سنتي و بخشي نيز توربين و ژنراتور است ولي بخش هاي خورشيدي آن به اتمام رسيده است.
اين دانش فني در ايران ايجاد شده و راه كار بعدي ما توسعه و گسترش آن است كه به نوعي پايه ريزي كنيم كه حداقل به موازات كشورهايي ديگر حركت كنيم. چرا كه اگر عقب بمانيم در 15 سال آينده يعني وقتي اين فناروي به بلوغ خود در جهان رسيد، به جهت اينكه يك سري رقبا (كشورهاي اروپايي) وارد عرصه شده اند، ما ديگر نمي توانيم به آن عرصه وارد شويم (قفل شوندگي ورود به عرصه بازار).
اگر همين حالا با تعريف پروژه هاي منطقي با يك رويكرد جامعه نگر در راه توسعه فن‌آوري خورشيدي حركت كنيم، به طور قطع در اين مقوله صاحب سبك خواهيم بود و نه تنها نيازهاي انرژي داخل را مي تواند تامين كنيم، بلكه مي توانيم در ارايه خدمت فني- مهندسي و كارهاي مشاركتي به كشورهاي متقاضي، به عنوان صادركننده فن آوري مطرح باشيم.
پروژه شيراز 250 كيلووات برق خواهد داد كه تا كنون به اهداف خود رسيده و از نظر طراحي، مهندسي و ساخت، اين پروژه به حد پايلوت خود رسيده است.

آقاي مهندس كنعان چه طرح هايي در دست مطالعه يا اجرا داريد؟
يكي از برنامه هاي مهم ما در آينده ارايه طرح و پيشنهاد توسعه و گسترش استفاده از انرژي خورشيدي است و ديگر برنامه كاركردن روي شاخص ها و اجزاي كليدي به كار برده شده و فن آوري نيروگاه هاي خورشيدي با هدف كاهش قيمت و هزينه هاست.
در اين زمينه در شهر يزد پروژه اي در حال انجام بوده كه متولي آن سازمان توسعه برق ايران است.
ما هم مطالعه‌اي را تكميل مي كنيم كه بر اساس آن گزارش و راه و روشي كه توسط آن از قافله صاحبان فناوري خورشيدي عقب نباشيم را ارايه مي‌دهيم.
در بحث توسعه بايد خود فناوري را بهبود دهيم و روي اجزا، آيينه ها، لوله گيرنده و سيستم هاي كنترلي بيشتر كار كنيم. در بحث گسترش آن بايد در بازار موجود هم يك شرايط جاذب ايجاد كنيم كه با تعريف پروژه هاي مگاواتي نه كيلوواتي (با ظرفيت هاي20 و30 مگاواتي) حركت كنيم.

بهره گيري از انرژي هاي نو از چه زماني با جديت پيگيري شده يا خواهد شد؟
در واقع دنيا در پی اين است كه انرژي هاي نو كجاست، مسير عبور آن از كجاست و اينكه چه طور بايد توسعه پيدا كند.
كشورهاي جهان بعد از دهه 1970 و به دنبال شوك نفت و افزايش قيمت آن، بر آن شدند كه وابستگي خود را تا آنجايي كه مي توانند به منابع فسيلي كم كنند و جانشين هايي براي آن داشته باشند و به انواع انرژي تنوع دهند. بشر از اعصار گذشته از انرژي هاي تجديدپذير (خورشيد و باد) استفاده مي كرده است. ولي استفاده به طور جدي از آنها از اين دهه شروع شده و سرمايه‌گذاري هاي زيادي در بحث انرژي هاي تجديدپذير مثل زيست توده، باد، خورشيد و زمين گرمايي چه در فاز اجرا و چه در فاز تحقيقات انجام گرفته است.
مراكز معتبر جهاني نشان مي دهند كه از سال 2020 به بعد، انرژي هاي تجديدپذير از نظر اقتصادي بسيار به مرز رقابت نزديك و حتي پايين تر از قيمت انرژي فسيلي مي شوند، چون سوخت فسيلي رو به كاهش است.
افزايش قيمت سوخت هاي فسيلي، بحث هاي زيست محيطي و قوانين آن در جهان كه بر آلوده كنندگان محيط زيست فشار مي آورد و به طور بسيار جدي پيگيري مي شود نيز از ديگر عوامل رويكرد جديد به سوي انرژي هاي تجديد پذير است.
از سوي ديگر، توسعه و گسترش فن آوري هاي انرژي هاي تجديدپذير باعث كاهش قيمت مي شود و انرژي هاي تجديد پذير و به ويژه خورشيدي در صحنه رقابت وارد مي شوند.
انرژي خورشيدي و جايگاه آن به عنوان يك انرژي تجديدپذير چگونه است؟
انرژي خورشيدي از اين مقوله جدا نيست. جهان از سال 2020 به بعد به سمت اقتصادي شدن پيش مي رود. كشورها تمام سعي و تلاش خود را بر آن گذاشته اند كه در راستاي توسعه و هدف كاهش قيمت و رسيدن به اهداف پيش بيني شده خود حركت كنند. از سوي ديگر در برخي موارد، استفاده از انرژي خورشيدي حتي در حال حاضر ارزان تر از انرژي مرسوم خواهد بود.
نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي در آمريكا براي اولين بار به طور جدي با ظرفيت 354 مگاوات در صحراي آريزونا احداث شد و در سال 1984 شروع به توليد برق كرد. كشور آمريكا اين نيروگاه را با كمك پيمانكاران، دانشگاه هاي خود و صهيونيست ها ايجاد كرد. بعد كنسرسيومي از كشورهاي اروپا مثل آلمان و اسپانيا نيروگاه هاي مطرحي را در جنوب اسپانيا ايجاد كردند كه اينها دومين گروه صاحب اين فن آوري بودند و به تبع آن يكسري پيمانكاران، شركت هاي مشاور و محققين را تربيت كردند كه در بخش نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي پيشرو هستند.
در كشورهايي مثل هندوستان، ‌مكزيك، ‌مراكش و مصر نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي در ابعاد كوچك احداث شد، ولي عمده فن آوري را همان دو گروه اول طراحي كردند كه در حال حاضر نيز تصميم به ايجاد نيروگاه حرارتي خورشيدي در شمال افريقا دارند كه بتوانند برق حاصل از آن را از جنوب اسپانيا وارد شبكه اروپا كنند.

آيا با بهره گيري از انرژي خورشيدي علاوه بر ايجاد نيروگاه مي توان از اين انرژي در وسايل خانگي همچون آب‌گرم كن و يخچال، استفاده كرد؟
دربحث كاربردي هاي غير نيروگاهي ما آب‌گرم‌كن هاي خورشيدي را داريم. در جاهايي كه گاز رساني نشده است، آب‌گرم‌كن خورشيدي در اختيار خانواده ها قرار مي دهيم. براي يك خانوار، در مجتمع آپارتماني به صورت تجمعي، در مراكز سازماني و دولتي، ساختمان‌هاي تجاري. ضمن اينكه با يك فرايند ديگر تكنيكي مي توان براي گرمايش محيط از آن استفاده كرد. اين چيزي است كه در دنيا استفاده مي شود ولي در ايران هنوز اجرا نشده است ولي مي توان از آب‌گرم‌كن هاي خورشيدي براي تأمين آب گرم استفاده كرد.
ما در نظر داريم براي توليد گرماي يك ساختمان از انرژي خورشيدي استفاده كنيم. براي سرما نيز با راه اندازي سيستم هاي سرمايش مي شود استفاده كرد.
در معماري ساختمان ها از سيستم غيرفعال خورشيدي(passive) مي توان استفاده كرد. در كشاورزي براي خشك كردن محصولات استفاده مي شود.
در اجاق هاي خورشيدي براي پخت و پز خوراك در آب شيرين كن هاي خورشيدي نيز از انرژي خورشيدي استفاده مي شود.

چه نقاطي در ايران مستعد بهره گيري از انرژي خورشيدي است؟
از نظر كاربردهاي عمومي خورشيدي، بيشتر نقاط كشور اين قابليت را دارند ولي نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي در سايز مگاواتي در واقع مناطق مركزي مثل استان فارس، كرمان و يزد جزو مناطق خوش پتانسل هستند.
لازم به توضيح است كه كمينه و مينيمم تابش انرژي خورشيدي در ايران در شمال كشور قرار دارد كه ازماكزيمم تابش در كشور آلمان بيشتر است. ولي كشور آلمان جزو كشورهاي پيشرو در صنعت انرژي خورشيدي و حتي استفاده از آن به شمار مي آيد.

به شرط استفاده كامل از انرژي خورشيدي در سطح كشور، چقدر پتانسيل نيروگاه خورشيدي خواهيم داشت ؟
بر اساس يك مطالعه كه توسط مركز تحقيقات DLR آلمان براي كشور ايران انجام شده، برآورد شده است كه در 2000 كيلومتر مربع از عرصه ايران قابليت نصب حدود 60 هزار مگاوات نيروگاه حرارتي خورشيدي وجود دارد. جالب توجه اين كه با افزايش شدت تابش در منطقه، كاهش چشمگيري در هزينه هاي برق خورشيدي خواهد شد و بهتر است كه در احداث نيروگاه حرارتي خورشيدي از بهترين نقاط استفاده شود.

خبرنگار : فاطمه پورآدم

تائيد کننده : کد مطلب 16

تاريخ ايجاد : 25 دي 1386 ساعت 10:07

کد مطلب : 1277

ارسال اين مطلب به دوستان	دريافت فايل مطلب	نسخه قابل چاپ