مزارع خورشیدی اکنون به میدان چالش‌های علمی‌، لجستیکی و سیاسی تبدیل شده‌اند؛ درنتیجه استفاده از سطوح بلاستفاده‌ی منابع آبی برای استقرار آن‌ها راه‌حلی امیدوارکننده به‌نظر می‌آید.
چندی پیش ارتش ایالات‌ متحده از یک مزرعه‌ی خورشیدی بزرگ شناور در کمپ ماکال بهره‌برداری کرد. این کمپ در پایگاه نظامی فورت برگ در کارولینای شمالی قرار دارد که بزرگ‌ترین پایگاه نظامی ارتش ایالات‌متحده در داخل خاک این کشور به‌شمار می‌رود. بهره‌برداری از این پروژه یک گام مهم به‌سوی فراگیر شدن استفاده از فوتوولتایک‌های شناور است، نوعی از فناوری سبز که تاکنون آن‌طور که باید توجه همگان را جلب نکرده است.
دو‌سوم سطح زمین توسط آب پوشیده شده است اما با وجود پتانسیل بالای فتوولتائیک‌های شناور تنها ۲ درصد از تأسیسات خورشیدی در خاک ایالات‌متحده از نوع شناور است. فتوولتائیک‌ها می‌توانند برخی از مشکلات دامنگیر انرژی خورشیدی را برطرف کنند، مشکلاتی مانند استفاده‌ی تمام‌عیار و اختصاصی از زمین، توزیع انرژی و دفع گرما. همچنین این فناوری امیدبخش می‌تواند به پیاده‌سازی مقررات هیدرولوژیک در مورد کانال‌ها، مخازن آب و منابع طبیعی آب در مناطق درمعرض خشکسالی کمک کند.
با اینکه انرژی خورشیدی ارزان‌ترین منبع انرژی تجدید‌پذیر محسوب می‌شود؛ اما میزان چگالی انرژی آن نسبت به سوخت‌های فسیلی بسیار پایین بوده و به‌ فضای بیشتری نیاز دارد. به‌طور میانگین مزارع خورشیدی سنتی به‌ازای تولید هر وات به زمین بیشتری نسبت به نیروگاه‌های سوخت فسیلی نیاز دارند. برای مثال چگالی انرژی گاز طبیعی هشتاد برابر انرژی خورشیدی است. این مشکلات باعث برانگیخته شدن مخالفت اهالی با احداث مزارع خورشیدی شده است. آن‌ها با ذکر دلایلی مانند کاهش ارزش املاک، آسیب به زیست‌گاه و از دست‌رفتن زمین قابل کشت به مزارع خورشیدی به‌ چشم یک آفت کشاورزی نگاه می‌کنند.
نیروگاه خورشیدی شناور
یک سیستم پنل خورشیدی شناور جدید که در دریاچه‌ی بزرگ گلی در کمپ مکال مستقر شده است. ارتش ایالات متحده میزبان یک رویداد افتتاحیه برای رونمایی از سیستم انرژی خورشیدی در ۱۰ ژوئن ۲۰۲۲ در کمپ مکال در آبردین، کارولینای شمالی بود.
اما مزارع خورشیدی شناور یا فتوولتائیک‌ها روی سطح آب احداث می‌شوند از این رو نیاز به اختصاص زمین برای تولید انرژی تجدید‌پذیر تا حد زیادی کاهش می‌یابد. طراحان پروژه‌ها با در نظر گرفتن مختصات محل احداث می‌توانند فتوولتائیک‌های متفاوتی را طراحی کنند. تالاب‌های ساحلی، دریاچه‌ها، سد‌ها و آب‌های ساحلی می‌توانند بهترین مکان برای ساخت فتوولتائیک باشند. با احداث نیروگاه‌های خورشیدی روی آب می‌تواند از زمین برای کاربردهای دیگری مانند کشاورزی و احداث زیرساخت‌ها استفاده کرد.

فتوولتائیک‌ها علاوه بر بازدهی بیشتر نسبت به مزارع خورشیدی سنتی باعث افزایش بازدهی نیروگاه‌های برق‌آبی نیز می‌شوند. در صورت نصب فتوولتائیک‌ها در مخازن سد میزان تبخیر آب پشت سد کاهش می‌یابد. همچنین نزدیکی تأسیسات شبکه‌ی برق نیروگاه‌های برق‌آبی به فتوولتائیک‌ها باعث کاهش هزینه‌ی اتصال به شبکه می‌شود.
هفت کشور صنعتی دنیا و کشورهای اعضای سازمان همکاری و توسعه‌ی اقتصادی که شامل کشورهای متعهد به دموکراسی و اقتصاد آزاد می‌شود کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را در اولیت خود قرار داده‌اند. سال گذشته دولت جو بایدن با اعلام یک هدف بلندپروازانه عنوان کرد که بخش تولید برق در ایالات‌ متحده تا سال ۲۰۳۵ به انتشار کربن صفر دست پیدا خواهد کرد و بخش بزرگی از این برنامه شامل استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی خواهد شد. با توجه به‌ شوک‌های تهدید‌آمیز واردشده به طرح‌های توسعه‌ی زیرساخت‌های انرژی‌های تجدیدپذیر به‌نظر می‌رسد فناوری فتوولتائیک می‌تواند گفتمان استفاده از انرژی‌های سبز با وجود هزینه‌ی اولیه‌ی بالای آن را تقویت کند.
پنل خورشیدی شناور
نمای کلی از نیروگاه خورشیدی شناور سد یاماکورا در ایچیهارای ژاپن. این نیروگاه خورشیدی در مارس ۲۰۱۸ فعال شد و بزرگ‌ترین نیروگاه در نوع خود در ژاپن محسوب می‌شد و روی سطح مخزن سد یاماکورا ساخته شد. یاماکورا بیش از ۴۴ هکتار از سطح زمین را با ۵۰۹۴۰ ماژول خورشیدی پوشش می‌دهد و تقریباً ۱۶۱۷۰ مگاوات ساعت در سال تولید می‌کند.
با اینکه مزایای فتوولتائیک برای مردم ایالات‌متحده چندان آشنا نیست؛ اما در شرق آسیا، جائی که اغلب زمین‌های قابل‌استفاده به ساختمان‌سازی، احداث صنایع و کشاورزی اختصاص یافته، استفاده از فناوری مزارع خورشیدی شناور باعث تغییر اولویت‌گذاری در زمینه‌ی تولید انرژی شده است.
در سال ۲۰۰۷ اولین نیروگاه خورشیدی شناور به‌صورت آزمایشی در آیچی ژاپن به بهره‌برداری رسید. درحال‌حاضر چین پرچم‌دار توسعه‌ی تأسیسات فتوولتائیک در آسیا محسوب می‌شود و کشورهای هند و کره‌ی جنوبی در مقام‌های بعدی قرار دارند. با اینکه ژاپن بیشترین تعداد پروژه‌های فتوولتائیک تمام‌شده در کل جهان را به‌خود اختصاص داده اما کشورهای اندونزی، ویتنام، تایلند و مالزی نیز به بازار نوظهور ساخت نیروگاه‌های خورشیدی شناور تبدیل شده‌اند. بانک توسعه‌ی آسیا حامی اصلی توسعه‌ی این فناوری در آسیا است. در سال ۲۰۱۸ و با شروع برنامه‌ی توسعه‌ی محلی فوتوولتاییک که یکی از پروژه‌های متعلق به بانک توسعه‌ی آسیا بود، استفاده از انرژی فتوولتائیک در شرق آسیا رشد چشمگیری را تجربه کرد.
با وجود افزایش اشتیاق به فناوری فتوولتائیک هنوز موانعی بر سر راه توسعه‌ی آن وجود دارد. با این‌که مزارع خورشیدی شناور بین ۲۰ تا ۳۰ سال عمر می‌کنند اما زنگ‌زدگی تجهیزات می‌تواند عملکرد آن‌ها را تحت تأثیر قرار داده و هزینه‌های نگه‌داری را به‌خصوص در آب‌های شور افزایش دهد. از طرف دیگر احداث فتوولتائیک‌ بین ۱۰ تا ۱۵ درصد هزینه‌ی بیشتری نسبت به فتوولتائیک‌های زمینی دارد. یکی از مشکلات نیروگاه‌های خورشیدی تولید غیرمستمر برق است، موضوعی که در مورد نیروگاه‌های خورشیدی شناور نیز صدق می‌کند. تولید انرژی ازطریق مزارع خورشیدی در صورت آفتابی نبودن هوا با مشکل روبه‌رو شده و باعث افزایش فشار بر شبکه‌ی برق می‌شود.
توسعه‌ی فناوری باتری‌ برای فتوولتائیک هم یک فرصت و هم یک گلوگاه به‌شمار می‌رود. تمام تأسیسات نیروگاه خورشیدی شناور به‌خصوص در تأسیسات نیروگاهی ارتش ایالات‌ متحده‌ی آمریکا باید به تجهیزات ذخیره‌ی انرژی مجهز باشند. بنابراین تولید انرژی خورشیدی درصورت توسعه‌ی فناوری‌های پیشرفته‌تر ذخیره‌ی انرژی افزایش پیدا خواهد کرد. برخی شرکت‌های آمریکایی مانند تسلا، وستینگ‌هووس و جنرال‌موتورز در زمینه‌ی توسعه‌ی نسل جدید باتری‌ها در جهان پیشگام هستند.
سلول خورشیدی شناور مالزی
عکسی که در ۲۲ ژانویه سال ۲۰۲۱ گرفته شده و کارگری را در حال جابجایی کابلی در امتداد یک مزرعه‌ی شناور خورشیدی در دریا، جایی نزدیک به سواحل شمالی سنگاپور درست در آن سوی ایالت جوهور مالزی نشان می‌دهد.
نیاز جهان به استفاده از نیروگاه‌های خورشیدی زمینی به‌منظور دستیابی به اهداف اقلیمی باعث به‌خطر افتادن امنیت انرژی آمریکا شده است. دلیل این موضوع به رقابت بین چین و آمریکا برمی‌گردد، چراکه در حال حاضر چین بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ی پنل‌های خورشیدی در جهان محسوب می‌شود. اما امنیت زنجیره‌ی تأمین تأسیسات فوتوولتائیک یک فرصت سرمایه‌گذاری استثنائی برای سرمایه‌گذاری و توسعه‌ی متقابل ایجاد کرده است که می‌تواند از فشار‌های چین مصون باشد.
کشورهای تولیدکننده‌ی پنل‌های خورشیدی شناور مانند سنگاپور، ژاپن،‌ کره‌ی جنوبی، و اندونزی به‌راحتی می‌توانند جایگزین صادرکننده‌های چینی شوند، همچنین این کشورها با توجه به قرار گرفتن در دایره‌ی کشورهای دوست ایالات‌متحده می‌توانند به تقویت زنجیره‌ی تأمین کالای این کشور کمک کنند. از شرکت‌های بزرگ تولیدکننده‌ی پنل‌های شناور می‌توان به هانوا سیلوشنز از کره‌ی جنوبی و کیوسرا از ژاپن اشاره کرد. همچنین بزرگ‌ترین بازیگر صنعت فتوولتائیک یک شرکت فرانسوی است که قدیمی‌ترین متحد ایالات‌متحده‌ی آمریکا محسوب می‌شود. ایالات‌ متحده با استفاده از مزیت رقابت‌پذیری خود می‌تواند به برتری چین در زمینه‌ی انرژی خورشیدی پایان دهد.
به‌نظر می‌رسد آینده‌ی انرژی‌های تجدید‌پذیر به‌طور فزاینده‌ای تحت‌تأثیر محدودیت‌های زیست‌محیطی به‌خصوص محدودیت در استفاده از زمین قرار خواهد گرفت. مزارع خورشیدی و بادی اکنون تبدیل به میدان چالش‌های علمی‌، لجستیکی و سیاسی شده‌اند. از این‌رو فناوری فتوولتائیک به‌لطف استفاده از سطوح بلاستفاده‌ی منابع آبی به یک راه‌حل امیدوارکننده و ارزشمند تبدیل شده است.

فتوولتائیک‌ها می‌توانند مشکلات زنجیره‌ی تأمین، اختصاص زمین و مقررات هیدرولوژیک را بدون جلب خوش‌بینی‌های غیرموجه یا مخالفت‌های بدبینانه حل کنند. فتوولتائیک یکی از امیدبخش‌ترین و کاربردی‌ترین فناوری‌های انرژی سبز است و ایالات‌ متحده این فرصت را دارد که با به‌لطف رقابت‌پذیری بالای خود استفاده از این فناوری را توسعه دهد. فتوولتائیک باید یکی از عناصر مهم در برنامه‌ی ایالات‌متحده برای تحول در زمینه‌ی روش‌های تولید انرژی قلمداد شود.

لطفا در نظر داشته باشید که زومیت در صورت مشاهده‌ی دیدگاه خلاف قوانین سایت، این حق را دارد که دیدگاه کاربر را بدون اطلاع قبلی پاک کند. همچنین در صورت تکرار در نقض قوانین سایت، به صلاح‌دید زومیت، حساب کاربری کاربر خاطی مسدود خواهد شد.
در صورت مشاهده‌ی تاپیک ها و پست های توهین آمیز یا خلاف قوانین از بحث کردن و پاسخ دادن به آن‌ها جدا خودداری کرده و صرفا موضوع را از طریق آیکون گزارش به اطلاع ما برسانید.

داغ‌ترین مقالات هفته
داغ‌ترین‌های امروز

کاربران بیشتر به دنبال چه هستند؟

سرورهای زومیت توسط پارس پک میزبانی می‌شود.

source

توسط mohtavaclick