توسط: Sana co در: آبان ۲۲, ۱۳۹۶ در: مقالات نظر: 0

چکیده

در این تحقیق به بررسی و مقایسه مزیتها و ویژگیهای دو انرژی تجدیدپذیر خورشیدی و بادی پرداخته

شده است و روش شناس تحقیق مبتنی بر روش توصیفی و تحلیلی میباشد.نتایج به دست آمده نشان می-

دهد که با وجود اینکه انرژیهای خورشیدی و بادی پاکترین انرژیهای تجدید پذیر میباشند ولی میزان

استفاده از این دو انرژی در نقاط مختلف جهان متفاوت است. با وجود اینکه شبکه برق بادی، به طور سنتی

ارزان تر از خورشیدی است و از منظر منافع فنی و صنعتی، صنعت برق بادی توانایی حل بسیاری از موانع و

چالشهای پیش روی خود را دارد؛ ولی انرژی خورشیدی از منظر مقیاس کار، نرخ بهرهوری، برنامهریزی

انرژی و مسایل محیط زیستی مزیتهای قابل توجهی بر انرژی باد دارد. نسبت بهره وری انرژی خورشیدی در

آینده بیشتر از انرژی حاصل از توربین های بادی خواهد بود. به طوری که امکان استفاده از فناوریهای نوین

در آن بیشتر بوده و به راحتی میتوان پنلهای بیشتری در مناطق مختلف نصب کرد و این کار روزبه روز

آسانتر میشود. از طرف دیگر نگهداری پنلهای خورشیدی راحت تر است، در مقایسه با توربین بادی صدمه

کمتری می بیند، فضای کمتری میگیرد و مزاحمت کمتری ایجاد می کند و برچیدن آن هم راحت تر است.

علاوه بر این استفاده از انرژی بادی دارای برخی اثرات محیط زیستی نیز میباشد که این مسایل در انرژی

خورشیدی وجود ندارد. در نهایت اینکه ستانده پنل خورشیدی قابل پیش بینی تر از توربین بادی می باشد

که این مساله در برنامه ریزی انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است.

واژه های کلیدی: انرژیهای تجدیدپذیر انرژی باد پنلهای فتولتاییک برنامه ریزی انرژی – – –

 

مقدمه

استفاده از منابع تجدیدپذیر و نو، بخشی از راه حل جهانی برای مبارزه با بحرانهای ناشی از مصرف سوخت-

های فسیلی است. در این بین انرژی خورشیدی و باد، از جایگاه ویژهای برخوردار میباشند؛ چرا که این انرژیها

پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال هستند. بر همین اساس است که طی دو

دهه گذشته در جهان، ساخت سیستمهای خورشیدی و توربینهای بادی برای استحصال این انرژیها، از رشد

چشمگیری برخوردار بوده است.

با این حال، انتخاب بین این دو انرژی در بسیاری از مناطق جهان میتوان مورد سوال اساسی باشد. اینکه با

توجه به جغرافیا و محل استقرار، کدام یک مناسبتر میباشند از نکات مورد توجه در ارتباط با این دو حامل انرژی

میتواند باشد. در این مقاله با استفاده از شاخصهای متعدد به بررسی و مقایسه این دو حامل انرژی پرداخته می-

شود.

۲ کاربردها و اجزای تشکیل دهنده

۲ انرژی خورشیدی

فتوولتاییک خورشیدی، شامل یک سری سلولها و پنلها میباشد که تابش خورشید را به نیروی برق تبدیل

میکنند. شکل نوین سولولهای خورشیدی برای اولین بار در سال ۴۵۹۱ توسط آزمایشگاه تلفن بل ۱، ابداع شد.

امروزه فتوولتاییک دارای سریعترین رشد در بین انرژیهای تجدید پذیر میباشد و پیش بینی میشود در آینده

نقش اصلی تولید کننده برق در جهان را ایفا کند ] ۴[. تنوع متفاوتی از فناوریهای سلولهای خورشیدی در جهان

وجود دارد که از مواد مختلفی استفاده میکنند و در آینده نیز این تنوع بیشتر خواهد شد. سیستمهای انرژی

خورشیدی برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می-

روند. کاربردهای انرژی خورشید را میتوان در دو قالب نیروگاهی و غیر نیروگاهی طبقهبندی کرد.

الف( کاربردهای نیروگاهی: تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی حرارتی جذب شده خورشید به الکتریسیته

تبدیل می شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می شوند. در حقیقت انرژی حرارتی جذب شده از خورشید نقش

انرژی حرارتی تامین شده توسط بویلر در نیروگاه های با سوخت فسیلی را دارد. این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز

کننده های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده ها به سه دسته نیروگاههای آینه های سهموی خطی،

دریافت کننده مرکزی و نیروگاه های دارای بشقابی سهموی تقسیم می شوند.

ب( کاربردهای غیر نیروگاهی: کاربردهای غیر نیروگاهی انرژی خورشیدی بسیار متنوع میباشد که به صورت

کلی شامل آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی، گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی، آب

شیرین کن خورشیدی، خشک کن خورشیدی، اجاق های خورشیدی، کوره خورشیدی، خانه های خورشیدی، سیستم

های فتوولتاییک خودرو خورشیدی میشود.

۱ –

انرژی بادی – –

انرژی باد همانند سایر منابع انرژی تجدیدپذیر، به طور گسترده ولی پراکنده در دسترس میباشد. تابش

نامساوی خورشید در عرض های مختلف جغرافیایی به سطح ناهموار زمین باعث تغییر دما و فشار شده و در نتیجه

باد ایجاد میشود. امروزه، انرژی باد که همان انرژی حاصل از هوای متحرک میباشد، عمدتاً برای تولید برق به کار

برده میشود. توربینهای بادی انرژی جنبشی باد را به توان مکانیکی تبدیل مینمایند که این توان مکانیکی از

طریق شفت به ژنراتور انتقال پیدا کرده و در نهایت انرژی الکتریکی تولید میشود. با توجه به مسایل محیط زیستی

و راهبردهای صرفه جویانه در بهرهبرداری از منابع انرژی، استفاده از انرژی باد در مقایسه با سایر صور انرژی به دلیل

کاهش هزینه های تولید برق، اشتغال زایی، عدم آلودگی محیط زیست و غیره در کشورهای پیشرفته و بسیاری از

کشورهای دیگر، در میان منابع تجدیدپذیر، توانسته به عنوان یک منبع جدید تأمین برق در سطح جهان مطرح

شود.

اگرچه طراحی های مختلفی برای توربین بادی موجود می باشد ولی به طور عمده به دو دسته کلی بر اساس

جهت محور چرخش تقسیم بندی میشوند که شامل محور افقی ۲ و محور عمودی ۳ میباشد. جریان هوا بر روی هر

سطحی دو نوع نیروی ایرودینامیکی با نامهای درگ و لیفت به وجود میآورد که نیروی درگ در جهت جریان باد

است و نیروی لیفت عمود بر جریان باد میباشد. یکی از این نیروها یا هر دو میتوانند نیروی مورد نیاز برای چرخش

پرههای توربینهای بادی را تامین نمایند.

توربینهای بادی از اجزای مختلفی از قبیل روتور )شامل پره، هاب، دماغه و یاتاقانهای پره(، پره، برج )سازه

های مشبک فولادی یا بتنی و همچنین ستونهای مهار شده توسط کابل( از رایج ترین برجهای نگهدارنده محسوب –

میشوند. ارتفاع برج معمولا بین یک تا یک ونیم برابر قطر، ناسل )شامل پوشش خارجی مجموعه توربین، شاسی و

سیستم دوران حول محور برج(، سیستم انتقال قدرت، ژنراتور، گیربکس)جعبه دنده(، ترمز، سیستم کنترل و سیستم

هیدرولیک تشکیل میشوند.

۳ بازارهای انرژی بادی و خورشدی

بازار واحدی در جهان برای انرژی خورشیدی وجود ندارد. شرایط بازار محلی، نرخ خرده فروشی برق، انگیزهها

و نوع سیستم، میتواند بر قیمت تمام شده سیستم فتوولتاییک خورشیدی و استلزامات آن برای مناطق مختلف تاثیر

بگذارد. همانند سایر حاملهای انرژی، سیستمهای خورشیدی با امیال سیاسی و روابط سنتی بین المللی، امنیت،

.] استقلال و اقتصاد درهم آمیخته شده است ] ۲

در بین کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی، سیستمهای خورشیدی رشد بسیار سریعی داشته است. به

طوریکه در پایان سال ۲۱۴۲ ظرفیت نصب شده فتوولتاییک به بیش از ۴۱۱۰۴ گیگاوات برابر با ۱۰۶ % تقاضای جهانی

انرژی برق رسیده است. از این مقدار، رقم ۲۱۰۲ گیگاوات به تنهایی در سال ۲۱۴۲ نصب شده است که رشدی ۱۲۰۲

درصدی را نسبت به سال ۲۱۴۴ نشان می دهد. در این بین، کشور آلمان به تنهایی با در دست داشتن ۲۲۰۹ درصد

از ظرفیت نصب شده جهان به رقم ۲۲۰۶ گیگاوات در پایان سال ۲۱۴۲ رسیده است. با تداوم__

روند فعلی برآورد میشود که ظرفیت سالانه نصب فتوولتاییک خورشیدی تا سال ۲۱۲۱ به بیش از ۳۲ گیگاوات

افزایش یابد که بدین ترتیب در سال ۲۱۲۱ کل ظرفیت فتوولتاییک به بیش از ۹۱۱ گیگاوات خواهد رسید.

در طول سال ۲۱۴۲ ، در حدود ۱۹۰۴ گیگاوات ظرفیت انرژی بادی عملیاتی گردید و ظرفیت جهانی انرژی بادی را

تقریبا ۴۵ درصد افزایش داده و به میزان کل ۲٫۱۰۲ گیگاوات رسانیده است. کشورهای چین، آمریکا، آلمان و اسپانیا

.] به ترتیب بیشترین ظرفیت نصب شده انرژی بادی جهان را دارند ]

قیمت تمام شده و هزینههای اقتصادی

قیمت تمام شده استفاده از انرژی خورشیدی و بادی بر اساس مناطق مختلف، فناوریها و مواد به کار رفته

شده متفاوت است. با این حال طی سالهای گذشته متوسط قیمت تمام شده انرژی خورشیدی و بادی در جهان

روند متفاوتی را طی کرده است. بررسیها نشان میدهد که قیمت تمام شده برق خورشیدی شدیدا رو به کاهش

میباشد به طوریکه قیمت برق خورشیدی از ۱ دلار برای هر وات در سال ۲۱۱۶ به ۴ دلار برای هر وات در سال

۲۱۴۲ کاهش یافت ] ۲[ و در طرف مقابل با وجود کاهش قیمت تمام شده انرژی بادی تا سال ۲۱۱۴ ، از آن سال به

بعد، قیمت تمام شده برق بادی به طور تدریجی افزایش یافته و پیش بینی میشود روند افزایش تدریجی همچنان

ادامه داشته باشد.

در حال حاضر قیمت تمام شده برق بادی در نقاط مختلف جهان کمتر از برق خورشیدی است. در کشور هند

میزان تولید انرژی بادی به ازای هر ۴ لک ۴ روپیه سرمایهگذاری برابر ۴۴ کیلو وات ساعت میباشد این در حالی

است که با یک لک روپیه سرمایهگذاری در هند میتوان ۱ کیلو وات ساعت برق خورشیدی تولید کرد ] ۹[. هزینه

تولید برق از انرژی بادی در انگلستان نیز ۴۱ تا ۲۱ سنت و انرژی خورشیدی ۲۱ سنت برای هر کیلو وات ساعت

میباشد. برآورد میشود که تا قبل از سال ۲۱۲۱ قیمت تمام شده برق حاصل از این دو انرژی برابر شده و پس از آن

هزینه تمام شده برق خورشیدی کمتر از انرژی بادی گردد ] ۱[. بر اساس برآوردهای مرکز ملی انرژیهای تجدید

پذیر ۵ در سال ۲۱۴۴ ، هزینه تولید برق بادی در کشور آمریکا نیز ۳۲ دلار برای هر مگاوات ساعت بوده است. متوسط

هزینه نصب اولیه سیستم بادی . ۲۱۵ دلار برای هر کیلو وات میباشد که در مابین ۴۱۱۱ تا ۲۵۱۱ دلار در نوسان

است. این هزینه شامل توربین بادی، برج عمودی، حمل و نقل، انتقال نیرو، هزینه مهندسی و طراحی، تجهیزات و

سایر هزینههای مالی میشود. با ضریب بار . ۲ درصد و نرخ استهلاک . درصد، متوسط هزینه نصب اولیه برای هر

مگاوات ساعت برابر ۶۴ دلار میباشد. با توجه به ضرایب بار بین . ۴ تا ۹۲ درصد، هزینه نصب اولیه بین ۱۲ تا ۴۲۶

دلار در نوسان است. در این برآورد متوسط هزینه عملیاتی سالانه نیروگاه بادی معادل ۴۴ دلار برای هر مگاوات

ساعت میباشد که بین ۵ تا ۲۱ دلار در نوسان است ] ۶[. قیمت تمام شده برق بادی در سال ۲۱۴۴ در کشور چین

نیز بالغ بر ۶۱۱ دلار برای هر کیلو وات و در کشورهای توسعه یافته ۴۲۹۱ دلار برای هر کیلو وات بود. در سال

.] ۲۱۴۲ این رقم اندکی کاهش یافت و به ۵۱۱ تا ۴۲۱۱ دلار/کیلو وات رسید ] ۴

در حال حاضر انرژی بادی قیمت تمام شده کمتری نسبت به انرژی خورشیدی دارد ولی به موازات کاهش

قیمت تمام شده انرژی خورشیدی و افزایش مزیتهای رقابتی آن، دولتها تمایل بیشتری برای رواج این انرژی از

خود نشان میدهند. به همین منوال انتظار میرود که تا سال ۲۱۴۳ )سالی که مالیات سرمایهگذاری بر برق

خورشیدی در آمریکا منقضی میشود( صنعت برق خورشیدی در بسیاری از مناطق جهان، بدون نیاز به یارانههای

.] دولتی بر سر پای خود بیاستد ] ۲

۵ آثار محیط زیستی

ارزیابی و مقایسه اثرات محیط زیستی استفاده از انرژی بادی و خورشیدی، کار چندان سادهای نیست. با وجود

اینکه تولید نهایی انرژی از نیروی باد و خورشید فاقد آلایندگی میباشد ولی صنایع مرتبط با ساخت تجهیزات و مواد

مورد استفاده در فناوریهای خورشیدی و بادی، انرژی بر میباشند و برای ساخت تجهیزات مورد استفاده در پنل-

های خورشیدی و توربینهای بادی استفاده از منابع انرژی اجتناب ناپذیر است. برآوردها نشان میدهد که مصرف

انرژی و انتشار آلایندههای محیط زیستی در فناوریهای خورشیدی نسل اول بیشتر از صنایع مرتبط با انرژی باد

میباشد و صنایع ساخت پنلهای خورشیدی به برق زیادی به عنوان نهاده تولید نیاز دارند. ارزیابیها در کشور هند

نشان میدهد به ازای هر یک لک روپیه سرمایهگذاری در رابطه با انرژی بادی، برق سبز به دست آمده معادل ۵۰۲۹

کیلو وات ساعت میباشد که این رقم در انرژی خورشیدی ۲۰۶ کیلو وات ساعت میباشد ] ۹ . بر این اساس در

استفاده از انرژی بادی، آلایندگی کمتری در مقایسه با انرژی خورشیدی در محیط زیست منتشر میشود. ولی با

پیشرفتهای چشمگیری که در رابطه با فناوریهای نوین انرژی خورشیدی اتفاق افتاده است، میزان انتشار آلایندهها

در صنایع خورشدی کاهش یافته و به نظر میرسد در آینده بسیار کمتر از انرژی بادی شود. بر این اساس می-

.] توان گفت که در آینده انرژی خورشیدی هزینه کمتر و اثرات محیط زیستی ناچیزی خواهد داشت ] ۳

جدا از مساله مصرف غیر مستقیم انرژی و انتشار آلایندهها، فناوریهای انرژی بادی دارای مسایل محیط

زیستی دیگری نیز میباشند. در برخی مناطق استقرار توربینهای بادی با مخالفت گروههای محیط زیستی مواجه

شده است؛ چرا که این توربینها موجب کشتار پرندگان و خفاشها میشود و در مناطقی که نسل پرندگان و

خفاشها رو به انقراض میباشد این مساله جدیتر است. علاوه بر این فناوریهای بادی دارای سروصدای بلندی می-

باشند به طوریکه میتوان گفت بزرگترین عیب توربین بادی صدای بلند پرههای توربین در هنگام وزش باد میباشد

که این مساله موجب آزار و اذیت سایرین میشود. در مقابل پنل خورشیدی ایجاد سروصدا نمیکند و هیچ اثری

همچون سایه سوسو زن ایجاد نمی کند ].[.

۶ مقیاس

بررسی و ارزیابی نسبت مقیاس در انرژی خورشیدی و بادی از اهمیت بالایی برخوردار است. با وجود اینکه هر

دو مورد هم برای مقیاسهای بزرگ و هم برای مقیاسهای کوچک قابل استفاده میباشند ولی نکات مهمی در این

زمینه قابل ذکر است.

برای مقیاسهای بزرگ از قبیل مقیاسهای تجاری، توربینهای بادی بسیار مناسب میباشد. بخصوص توربین-

های مدرن که کمصداتر میباشند توان تولید ۲ مگاوات برق را دارند که برای ۲۱۱۱ خانه مناسب میباشد. با این

حال برای مقیاسهای خیلی بزرگ مثلا ۲۱۱ مگاوات استفاده از انرژی بادی نیازمند فضای بسیار وسیعی میباشد

که در عمل آن را با دشواریهای خاصی مواجه میسازد. ولی این مساله برای انرژی خورشیدی وجود ندارد و به

راحتی در مقیاسهای بزرگ با اشغال فضای کمتر قابل استفاده است. بر این اساس در مقیاسهای بزرگ برتری

مطلق با انرژی خورشیدی خواهد بود.

برای سیستمهای کوچک مقیاس، انرژی خورشیدی گزینههای متنوعی دارد و به سهولت قابل استفاده است

هر چند توربینهای بادی کوچکی نیز وجود دارند که میتوانند جایگزین مناسبی برای برق خورشیدی باشند به

طوریکه بر اساس پیش بینیها ظرفیت جهانی توربینهای کوچک بادی از ۵٫ مگاوات فعلی در سال ۲۱۴۲ به ۴٫۲

مگاوات در سال . ۲۱۴ افزایش مییابد] ۲[ ولی توربینهای کوچک بادی به علت سایت محور بودن از مزیت برخوردار

نیستند؛ چرا که نیاز به استقرار در محل مناسب دارند و در مناطق دارای وزش باد مناسب، میتوانند مستقر شوند.

توربینهای کوچک نیاز به وزش باد از جهت مشخص دارند و در مناطقی که جهت وزش باد دائما در حال تغییر

است مناسب نیستند. بر این اساس در مقیاس کوچک نیز استفاده از انرژی خورشیدی دارای مزیت است.

با این حال تجربه نشان میدهد که ترکیب این دو انرژی در واحدهای کوچک مقیاس گزینه مناسبتتری می-

باشد. چرا که توربینهای کوچک بادی در طول شب و پنلهای خورشیدی در طول روز برق تولید میکنند. به نظر

میرسد که برنامهریزی برای نصب یک توربین کوچک در کنار پنل فتوولتاییک، در مقایسه با نصب توربین بادی

.] بزرگ، مناسبتر باشد ] ۵

۷ عملکرد مستقل از شبکه

انرژی بادی و خورشیدی میتوانند نقش بالایی در امنیت انرژی جوامع مختلف ایفا کنند. این دو فناوری از

نظر پداففند غیر عامل نیز میتوانند قابل توجه باشند. بهخصوص انرژی خورشیدی که دارای قابلیت عملکرد مستقل

نیز میباشد و به راحتی در مناطق مختلف و صعب العبور قابل استفاده است. فناوری فتوولتاییک نیازی به سرمایه-

گذاری وسیع در حوزه انتقال و توزیع انرژی ندارد و به صورت مستقل برای واحدهای کوچک در نقاط مختلف قابل

استفاده است؛ این در حالی است که انرژی بادی علاوه بر هزینه بالای تولید، نیازمند سرمایهگذاری وسیع در زمینه

انتقال و توزیع برق میباشد که این مساله در مورد گزینههای سنتی تولید برق نیز وجود دارد. به طور مثال هزینه

انتقال ۹۱۱ . مگاوات برق در انگلستان بالغ بر ۳ میلیارد دلار برآورد میشود ولی هزیههای انتقال برق خورشیدی

.] نسبتا کمتر است ] ۱

در برخی از مناطق از ترکیب این دو نوع انرژی استفاده میشود. به طوریکه که توربینهای کوچک بادی در

کنار پنلهای خورشیدی نصب میشوند. این ترکیب، توازن خوبی برای تولید برق سبز ایجاد میکنند. کشور هند در

این زمینه پیشرو میباشد و در بیشتر مناطق دور افتاده روستای این کشور که امکان استفاده از شبکه سراسری برق

نمیباشد از این ترکیب استفاده شده است. از برخی از مزیتهای این عمل عبارتند از:

الف( در طول بادهای موسمی هند، زمانی که بیشترین انرژی بادی تولید میشود، نیروگاههای فتوولتاییک به

دلیل هوای ابری، برق کمتری تولید میکنند.

ب( در طول فصلهای کم باد و خشک، نیروگاههای فتوولتاییک به دلیل هوای آفتابی، در حداکثر ظرفیت خود

برق تولی میکنند.

ج( تولید برق خورشیدی در ساعاتی رخ میدهد که حداکثر مصرف برق در آن قرار دارد. در طول روز که هوا

گرمتر است و بیشتر سیستمهای برودتی فعالند، برق خورشیدی مصرف میشود. در حالی که برق بادی غالبا در

طول شب تولید میشود که درآن زمان مصرف برق نیز کمتر است. با این حال در طول روز که مصرف برق بیشتر

.] میباشد، هر دوسیستم بادی و خورشیدی فعالند و این الگوی تولید با الگوی مصرف برق هماهنگ است ] ۹

۸ طراحی منظر و نما

فناوری خورشیدی از جمله پنلهای فتوولتاییک از نظر طراحی منظر و نما نیز قابل توجه است. سلول های

فتوولتائیک، زیبایی خاص خود را دارند و در شیش ههایی به رنگ های مختلف ساخته می شوند، به طوری که مهندسین

معمار می توانند آن ها را علاوه بر کارکرد اصلی، برای زیبا سازی ساختمان ها نیز، به کار گیرند. سلول های خورشیدی

امروزی حتی می توانند به عنوان شیشه پنجره کار کنند. این سلول ها این قابلیت را دارند که بین ۱٫% تا ۵۱ % نور

خورشید را از خود عبور دهند. این کیفیت باعث می شود که پنجر ههایی مجهز به سلول های خورشیدی بتوانند به

خنک ماندن هوای داخل خانه در تابستان کمک کنند و همچنین ساختمان را هم زیباتر نمایان کنند و هم انرژی

الکتریسیته مورد نیاز ساختمان را تهیه کنند. وقتی از سلول خورشیدی در یک پنجره استفاده می شود، سلول نصب

شده حتی بهتر از شیشه عمل می کند و بنابراین به این ترتیب در مصرف مصالح ساختمانی ساختمان نیز صرفه

جویی می شود. بدین ترتیب پنجره ای داریم که برای ما انرژی الکتریسیته نیز تولید می کند.

امروزه در بسیاری نقاط دنیا، خانه های مدرن بسیاری وجود دارند که با کمک سیستم های فتوولتائیک با

حداقل نیاز به برق عمومی و یا حتی بدون نیاز به برق عمومی، انرژی مورد نیاز خود را به طور مستقل تولید

می کنند.

۹ بهرهوری

کارایی و بهرهوری این دو بستگی به موقعیت و محل استقرار آن دارد در مناطق با تابش خورشید بالا، پنلهای

فتوولتاییک مناسب خواهند بود و در مناطق بادی استفاده از توربین به صرفهتر میباشد. از نظر مصارف خانگی پنل-

های فتوولتاییک خورشیدی برای استفاده خانگی بسیار مناسبتر از توربینهای بادی است. پنلها در هر جایی روبه-

روی خورشید قابل نصب است ولی توربین نیازمند محل استقرار با وزش باد مناسب است. پیشرفتهای گستردهای

که در حوزه انرژی خورشیدی در حال رخ دادن است، بهرهوری و کارای انرژی خورشیدی را در مقایسه با انرژی

بادی به نحو چشمگیری افزایش خواهد داد. با توجه به اینکه از نظر محدوده جغرافیایی انرژی خورشیدی در نقاط

بیشتری قابل استفاده میباشد، میتوان گفت که بهره وری بیشتری نسبت به برق بادی خواهد داشت. با این حال در

.] نهایت اینگه کدام بهتر است، به موقعیت، نوع استفاده و میزان مصرف بستگی دارد ] ۴۱

۱۱ فناوریهای نوین

به دلیل ماهیت فناوری و مواد و تجهیزات مورد استفاده در انرژی خورشیدی، امکان استفاده از فناوریهای

نوین در آن بیشتر بوده و به راحتی میتوان پنلهای بیشتری در مناطق مختلف نصب کرد و این کار روزبه روز

آسانتر میشود. قابلیت بالای دانش محوری انرژی خورشیدی، باعث میشود هم در آینده قیمت تمام شده آن

.] کاهش چشمگیری یابد و نیز موجب ارتقای بهرهوری تولید انرژی میشود ] ۴۱

از این نظر انرژی بادی در نقطه مقابل انرژی خورشیدی قرار دارد؛ چرا که به دلیل نوع مصالح مورد استفاده در

ساختار آن، قابلیت کمتری برای استفاده از فناوریهای نوین دارد و این مساله باعث میشود که انرژی بادی مزیت

قیمتی خود در مقابل انرژی خورشیدی را در آینده از دست بدهد. در اواخر سال ۲۱۱۲ پیش بینی میشد که هزینه

تمام شده برق بادی کاهش یابد، ولی به دلیل ماهیت مواد استفاده شده در فناوری آن، هزینه برق بادی به صورت

تدریجی افزایش یافت؛ چرا که در این فناوری به مقدار زیادی فولاد، سیمان، مس و سایر مواد حجیم استفاده می-

شود که طی سالهای اخیر قیمت این مواد در جهان افزایش یافته است. به همین دلیل این صنعت شدیدا به

حمایتها و یارانههای دولتی نیازمند خواهد بود و ممکن است در آینده توان رقابت با منابع مرسوم و سنتی تولید

.] برق را نداشته باشد ] ۱

۱۱ برنامهریزی تولید -__

قابلیت پیش بینی نقش مهمی در برنامه ریزی تولید دارد. با وجود اینکه پنلهای خورشیدی فقط در طول روز

قادر به تولید برق بوده و مدت زمان اندکی به تولد برق میپردازند و توربین بادی در تمام شبانه روز برق تولید می-

کند ولی وزش باد دائمی و منظم نیست و نمیتوان برنامه دقیقی برای تولید برق بادی تنظیم کرد. بر این اساس

ستانده پنل خورشیدی قابل پیش بینی تر از توربین بادی می باشد که این مساله در برنامه ریزی انرژی از اهمیت

بالایی برخوردار است ].[.

۱۲ چرخه عمر و تعمیر و نگهداری سالانه

هزینههای تعمیر و نگهداری در هر دو نوع انرژی بادی و خورشیدی نسبتا پایین است. در مقایسه بین این دو

میتوان گفت که نگهداری سیستم های فتوولتائیک بسیار راحتتر است، نیازی به جابجایی قطعات نیست. در

مقایسه با توربین بادی صدمه کمتری میبیند، فضای کمتری می گیرد و مزاحمت کمتری ایجاد میکند و برچیدن

آن هم آسانتر است. در یک سیستم فتوولتائیک هیچ گونه حرکت مکانیکی وجود ندارد، وقتی قطعات حرکتی

نداشته باشند در نتیجه استهلاکی وجود نخواهد داشت. ساختمان هایی که بیش از یک چهارم مایل از منبع تولید

انرژی فاصله دارند می توانند با کمک سیستم فتوولتائیک، انرژی برق را به بهای انرژی سوخت فسیلی در اختیار

داشته باشند. با این حال ان پنلها به طور مرتب باید نگهداری شده و مراقبت شوند. گرد و غبار، کثیفی، فضولات

پرندگان، برگهای خشک و سایر موارد مشابه باید از روی پنلها پاک شوند.

با وجود اینکه تصور میشود توربینهای بادی معمولا نیاز کمتری به مراقبت و نگهداری دارند ولی ارزیابیها

نشان میدهد که مجموع هزینههای تعمیر و نگهداری انرژی بادی در حدود ۲۱ تا ۲۹ درصد هزینه سرمایه اولیه

.] میباشد. این هزینهها در امریکا ۱۰۱۴ دلار /کیلو وات ساعت و در اروپا ۱۰۱۲۹ کیلو وات ساعت میباشد ] ۱

۱۳ پوشش جغرافیایی

سیستم فتوولتائیک می تواند در هر آب و هوایی کار کند. درست است که در آب و هوای ابری و یا بارانی میزان

تولید انرژی الکتریسیته کاهش پیدا می کند، ولی به هر حال این میزان هیچ وقت در هنگام روز از ۲۹ % میزان

حداکثر ظرفیت تولید انرژی سیستم کمتر نخواهد بود. این در حالی است که در شرایط معمولی تا ۱٫% میزان تولید

حداکثر سیستم، انرژی الکتریسیته تولید خواهد شد. یک سلول خورشیدی علاوه بر تولید الکتریسیته، دارای یک

باتری نیز می باشد که انرژی الکتریسیته بدست آمده را برای شب و یا روز های ابری ذخیره می کند.

برای مناطق دور افتاده که برق رسانی به آن ها مشکل است مانند مراکز ارتباطی خارج از شهر و همچنین

مناطق نظامی بهترین روش تولید انرژی استفاده از فن آوری فتوولتائیک است. همچنین برای افزایش ظرفیت

نیروگاه های سوخت فسیلی به جای تاسیس یک واحد جدید و یا تخریب و بازسازی نیروگاه، می توان ما به التفاوت

میزان انرژی مورد نیازی را که نیروگاه ظرفیت تولید آن را ندارد با اضافه کردن یک سیستم فتوولتائیک به نیروگاه

تامین کرد، این روش به دلیل پایین بودن بهای تاسیس سیستم فتوولتائیک به صرفه تر از ساختن یک نیروگاه جدید

است. به طور مشابه انرژی بادی نیز در مناطق مختلف جهان قابل استفاده است ولی مشخص است که تنوع

.] جغرافیایی استفاده از انرژی خورشدی بیشتر از انرژی بادی میباشد ] ۴__

جمع بندی

پاسخ به این سوال که کدام تکنولوژی بهتر است، دشوار میباشد؛ چرا که هر دو فناوری مزایا و نواقص خود را

دارند و مناسب بودن این فناوریها به عوامل متعددی از جمله مکان سیستم بستگی دارد.

در نتیجه میلیاردها دلار سرمایهگذاری در زمینه توسعه و ارتقا فتوولتاییک خورشیدی در سالهای اخیر،

قیمت تمام شده فتوولتاییک شدیدا کاهش یافته و این کاهش قیمت بسیاری از مزیتهای قیمتی برق بادی را از

بین برده و موجب افزایش مزیت اقتصادی برق خورشیدی شده است. با این حال شکل گیری مدلهای تجاری نوین

که در نتیجه فعالیتهای شرکتهای فعال در زمینه انرژی خورشیدی ایجاد شده است، به گسترش نیروگاه-

های بادی کوچک نیز کمک میکند.

علاوه بر این به دلیل بازار نسبتا کوچک نیروگاههای بادی کوچک و فقدان شرکتهای بزرگ فعال در این

عرصه، ایجاد صنایع تخصصی در زمینه حفظ و نگهدای و ارائه خدمات به نیروگاههای بادی دشوار میباشد؛ به همین

دلیل در بیشتر کشورها شرکتهای فعال در زمینه فتوولتاییک خورشیدی نیز بخشی از فعالیتهای خود را به

نیروگاههای کوچک بادی اختصاص دادهاند. این مساله نشان میدهد که رشد PV خورشیدی جاده صاف کن

نیروگاههای بادی کوچک نیز میباشد.

انرژی بادی هنوز مزیتهای منحصر به فردی دارد و به دلیل کارایی، همچنان گزینه اول انتخاب در مناطق پر

باد میباشد. نیروگاههای بادی کوچک در بالای برجهای مخابراتی قابل نصب بوده و در مناطق نظامی و سواحل دریا

قابل استفاده است. ترکیب این انرژی با سایر حاملها نیز از جذابیتهای دیگر آن محسوب میشود. فناوریهای

انرژی بادی از نظر اندازه و شکل طیف مختلی را شامل میشود و میتواند بنا به شرایط آب و هوایی به صورت افقی و

عمودی طراحی شود. از نظر محل استقرار نیز این فناوری هم در خشکی و هم در دریا قابل استفاده است. اندازه

توربین و سرعت باد، دو عامل مهم در میزان تولید برق از این فناور میباشد.

به طور مشابه فناوریهای انرژی خورشیدی نیز از نظر مقیاس طیف متفاوتی را شامل میشود که دارای

کاربردهای مختلف نیروگاهی و غیر نیروگاهی میباشد. سیستمهای خورشیدی، برای تامین گرما، آب گرم،

الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی و سوخت خورو بکار می روند و به راحتی در

مناطق مختلف جهان قابل استفاده است. تنوع متفاوتی از فناوریهای سلولهای خورشیدی در جهان وجود دارد که

از مواد مختلفی استفاده میکنند و در آینده نیز این تنوع بیشتر خواهد شد. میتوان ادعا کرد که سیستم

فتوولتاییک، دموکراتیکترین فناوری تجدیدپذیر میباشد؛ چرا که این سیستم به طور مستقل توسط خانوارها،

شرکتها و سازمانها تحت مالکیت خودشان قابل استفاده است.

در آخر اینکه با وجود کاهش تدریجی قیمت برق خورشیدی در مقایسه با برق بادی این دو به صورت مکمل

درنقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار میگیرند. در برخی مناطق، هم از پنلهای فتوولتاییک و هم از توربینهای

بادی استفاده میشود. این دو توازن خوبی برای تولید برق سبز ایجاد میکنند.

 

__منابع

[۱] IRENA, (2013), “Renewable Power Generation Costs in 2012: An Overview“, International renewable Energy Agency [2] Gauntlett, Dexter and Mackinnon Lawrence, (2013), “Small Wind Power”, NAVIGANT Research [3]BP, (2013), “BP Statistical Review of World Energy June 2013”, BP Statistical Review of World Energy: http://www.bp.com/statisticalreview [4]Ben, Luce, (2013), Cost Comparison of Ridge Line Wind and Solar Power, Renewable Energy Research Program, Lyndon State College. [5] http://varuna.org.in/index.php/energy/comparison-between-wind-energy-and-photovoltaic-solar-energy [6] Giberson, Michael, (2013), Assessing Wind Power Cost Estimates, Center for Energy Commerce, Texas Tech University [7] Boone, Simon, (2013), The Cost of Solar Water Heating System, The Canadian Solar Industries Association (CanSIA)

[۸] http://www.emarineinc.com/pages/Wind-Generator-vs-Solar-Panels-Which-is-Better-For-Your-Boat.html [9] http://solarelectricityhandbook.com/Solar-Articles/wind-turbines.html [10] http://www.solarpoweristhefuture.com/wind-generator-versus-solar-panels.shtml

Trackback URL: http://sana.co.com/%d9%85%d9%82%d8%a7%db%8c%d8%b3%d9%87-%d9%85%d8%b2%db%8c%d8%aa%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d9%86%db%8c-%d9%88-%d8%a7%d9%82%d8%aa%d8%b5%d8%a7%d8%af%db%8c-%d8%a7%d9%86%d8%b1%da%98%db%8c-%d8%ae%d9%88%d8%b1/trackback/

ارسال پاسخ:

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *