برق خورشیدی

روند مصرف برق از منابع غیر فسیلی در کشورهای مختلف بیانگر موفقیت سیاست های اعمال شده برای کاهش وابستگی به منابع فسیلی در تولید و مصرف برق، ایجاد تنوع در عرضه انرژی الکتریکی و تأمین امنیت عرضه برق در بلند مدت می باشد. سیاستگذاران انرژی تلاش می نمایند که سبد عرضه برق را متنوع سازند و وابستگی خود را به نفت و گاز به خصوص نفت و گاز خاورمیانه کاهش دهند. از این رو به منظور عدم وابستگی کشور به منابع فسیلی جهت تأمین برق مورد نیاز و تأمین امنیت عرضه بلندمدت این حامل انرژی می بایست با استفاده از پتانسیل های موجود در زمینه انرژی های تجدیدپذیر ضمن بهره گیری از تجارب موفق جهان جهت متنوع سازی هر چه بیشتر سبد عرضه برق تلاش گردد.

شناسایی شکاف ها و فرصت ها در حوزه های مختلف فناوری جایگاه ویژه ای دارد. این فرایند در مباحثی همچون بحران جهانی انرژی و نیز مشکلات زیست محیطی موجود همچون گرمایش زمین، گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و غیره از اهمیت مضاعفی برخوردار خواهد بود. لزوم استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مثل سیستم های برق خورشیدی بعنوان روش جایگزین سوخت های فسیلی با توجه به هزینه های پایین حفظ و نگهداری، عدم نیاز به مواد سوختی و عدم وابستگی به برق شهری ، بیشتر احساس می شود. نگاه ویژه به فناوری برق خورشیدی به عنوان فناوری نوین و نقش اهمیت آن در تحقیقات اخیر، ضرورتی که می تواند شناسایی نوآوری های این فناوری را توجیه کند. در مطالعه حاضر تمامی اسناد ثبت اختراع بین المللی پایگاه ثبت اختراع آمریکا (USPTO) به عنوان جامعترین پایگاه ثبت اختراع، در حوزه برق خورشیدی طی سال های 1985 تا 2016 شناسایی شد. با استفاده از نظر خبرگان این حوزه ، متن کاوی و تحلیل خوشه ای این اسناد ثبت اختراع، حوزه های تحقیقاتی مدنظر مخترعان، شکاف های پژوهشی و نیز فرصت های تحقیقاتی نوآورانه شناسایی گردید. نتایج این پژوهش می تواند در شناسایی فرصت های سرمایه گذاری جدید در بخش تحقیق و توسعه در فناوری برق خورشیدی مفید باشد.

پژوهش حاضر با هدف تحلیل تاریخی شکل گیری کارکردهای نظام نوآوری فناورانه سیستم های خورشیدی فتوولتاییک در ایران و استخراج موتور محرک  نوآوری در هر مرحله انجام شده است. منشاء پیدایش چارچوب نظام نوآوری فناورانه، کشورهای توسعه یافته بوده است و کشورهای درحال توسعه، عموما دریافت کننده فناوری هستند، بنابراین شاخص های اندازه گیری کارکردهایی مانند توسعه دانش در این کشورها متفاوت خواهد بود. این چارچوب در پژوهش حاضر به نظام نوآوری فناورانه مبتنی بر تحقیق و توسعه و نظام نوآوری فناورانه مبتنی بر انتشار تقسیم شد و با توجه به ماهیت نظام نوآوری فناورانه فتوولتاییک در ایران که عمدتا مبتنی بر واردات تجهیزات و مونتاژ آن ها در داخل است، مفاهیم  نظام نوآوری فناورانه مبتنی بر انتشار مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور پس از معرفی اجزای ساختاری نظام نوآوری فناورانه سیستم های خورشیدی فتوولتاییک در ایران، با استفاده از مصاحبه با خبرگان، تحلیل اسناد و مدارک و بکارگیری روش تحلیل تاریخی وقایع، موتور محرک نوآوری در هر مرحله توسعه شناسایی گردید و در نهایت موتور محرک نوآوری در مرحله ی کنونی، با استفاده از ابزار پرسشنامه و روش مدل معادلات ساختاری مورد بررسی و اعتبارسنجی قرار گرفت.

توجه جامعه جهانی به منابع انرژی تجدیدپذیر، به ویژه انرژی خورشیدیروند غالب در قرن حاضر خواهد بود و در این مسیر، سامانه های فتوولتائیک یکی از پرکاربرد ترین و مقبول ترین نوع استفاده از انرژی خورشیدی محسوب می شود و در ایران نیز پروژه های مختلف تحقیقاتی- اجرایی در زمینه احداث نیروگاه های فتوولتائیک تعریف شده است. از جمله الزامات اصلی توسعه صنعت بومی احداث نیروگاه های فتوولتائیک در هر کشور، تدوین استانداردهای ملی است. در طول سال های گذشته اقدامات متعددی در این زمینه صورت گرفته است که البته، اغلب آنها به حوزه ی طراحی و ساخت انواع سلول های فتوولتائیک مربوط می گردد و در حوزه ی نیروگاهی فعالیت ها بسیار کم بوده است. در این راستا، جهاد دانشگاهی صنعتی شریف به عنوان نخستین حرکت ملی، تدوین استانداردهای ملی انرژی خورشیدی با محوریت نیروگاه خورشیدی را بر اساس استانداردهای معتبر بین المللی در دستور کار خود قرار داد. بخش اول این مقاله به گردآوری و پردازش استانداردهای معتبر بین المللی در زمینه فتوولتائیک و بخش دوم آن به اولویت بندی و انتخاب گزینه های مناسب برای پیشنهاد به سازمان ملی استاندارد اختصاص دارد. بر اساس تحلیل ها و شاخص های مورد نظر این مقاله، فهرست 20 استاندارد اولویت دار به سازمان ملی استاندارد پیشنهاد شد که برخی از آن ها در برنامه سازمان استاندارد قرار گرفته است.

پژوهش حاضر با هدف امکان سنجی فنی، اقتصادی و زیست محیطی نیروگاه خورشیدی مقیاس کوچک در منطقه شمالغرب ایران انجام شده است. منطقه مورد مطالعه در تحقیق حاضر ناحیه شمال غربی کشور می باشد. تحقیق از نظر هدف کاربردی و پژوهش حاضر از نوع تحقیق توصیفی یا غیر آزمایشی می باشد و از منظر نوع داده، کمی می باشد. در این پژوهش ابتدا به روش میدانی و کتابخانه ای به مطالعه منطقه مورد مطالعه پرداخته و سپس به روش تحلیلی به محاسبه میزان انرژی و ضریب ظرفیت نیروگاه پرداخته خواهد شد و در ادامه، جنبه اقتصادی طرح مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار RETScreen به محاسبه میزان انرژی خورشیدی دریافتی، ضریب ظرفیت نیروگاه، برآورد هزینه های اولیه و دوره ای، محاسبه میزان کاهش گازهای گلخانه ای و ارزیابی مالی پرداخته خواهد شد. نتایج نشان دهنده این است که بیشترین تابش خورشید در شهر تبریز مربوط به ماه ژوئن می باشد و کمترین میزان تابش خورشید در طول سال مربوط به ماه دسامبر می باشد. در نیروگاه خورشیدی 10000 کیلو واتی انتخاب شده با تنظیم نشانه محک می توان گفت که، در حداقل هزینه، تولید هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی در شهر تبریز از طریق انرژی خورشیدی 0.275 دلار هزینه دارد و به نسبت سایر روش ها هزینه ی زیادی را به خود اختصاص می دهد. تولید همین میزان برق از طریق سیستم فتوولتاییک 0.060 دلار هزینه دارد. با توجه به نتایج بدست آمده در صورتی که این نیروگاه راه اندازی شود، از نظر اقتصادی به صرفه نیست اما به صورت چشمگیری موجب کاهش الودگی هوا می شود.