خورشید از روز اولِ پیدایش بشر، به زمین نهتنها نور و گرما، بلکه زندگی داده است. تمدنهای باستانی از مصر تا ایران، خورشید را بهعنوان خدای زندگی، ستایش میکردند اما امروز خورشید در نقش تازهای ظاهر شده: منبعی ملموس برای تولید برق پاک در مقیاس عظیم و نجات زمین از بحران انرژیهای فسیلی.
در قرن بیستویکم، رشد جمعیت، فشار صنعتی و تهدیدهای اقلیمی، کشورها را به صحنه رقابت جدیدی کشانده است. این رقابت نهتنها بر سر فناوری و سرمایه است، بلکه بر سر اعتبار سیاسی، امنیت انرژی و قراردادهای چند ده میلیارد دلاری هم هست.
انرژی خورشیدی با مزیت بیوقفه بودن و عدم نیاز به هزینه سوخت، به مهمترین ستون استراتژیهای توسعه پایدار تبدیل شده است. هر نیروگاه عظیم خورشیدی نهتنها یک سازه صنعتی، بلکه یک روایت از همکاری بینالمللی، نوآوری مهندسی و تغییر اجتماعی است. این گزارش شما را به دل پنج پروژه میبرد که هرکدام بخشی از آینده انرژی زمین را شکل میدهند: بادلا در هند، گلمود و پویانگ در چین، نور ابوظبی در امارات و توپاز در آمریکا.
بادلا – هند
راجستان، بیابان تارو، جایی که باد داغ همچون سوزنی شن را بر پوست مینشاند، خانه «پارک خورشیدی بادلا» شده است. این نیروگاه که امروز با ظرفیت بیش از ۲۲۴۵ مگاوات شناخته میشود، در سال ۲۰۱۳ کلید خورد.
شرکت «ساوریا اورجا راجستان» با کنسرسیومی از تامینکنندگان داخلی و خارجی از «ترینا سولار»، «جیای سولار» تا پیمانکاران ساخت محلی، ماموریت داشت که یک پهنه خالی را به قلب تپنده برق سبز هند بدل کند.
در نخستین فاز، بیش از نیممیلیون پنل پلیکریستالی نصب شد. مکانیابی دقیق با استفاده از دادههای ماهوارهای و نقشهبرداری لیزری، نقاط با بالاترین شدت تابش روزانه را مشخص کرد.
میانگین تابش در این منطقه، ۵٫۹ کیلوواتساعت بر مترمربع، با کمترین میزان پوشش ابری سالانه است، این عدد یعنی که حتی با راندمان پنلهای در آن زمان (۱۶ درصد)، امکان تامین برق برای صدها هزار خانه وجود داشت.
چالش بزرگ، گردوغبار و شستوشوی پنلها بود. آب در این منطقه کمیابتر از طلاست؛ بنابراین مهندسان به سراغ طراحی سیستم شستوشوی خشک با برسهای الکتروستاتیک رفتند که در کمتر از ۳۰ ثانیه هر پنل را پاک میکند.
سیستمهای اینورتر «سانگرو» و «ایبیبی» خروجی برق را به خطوط فشارقوی ۷۶۵ کیلوولت هدایت میکنند که به شبکه ملی هند وصل است.
از نظر اقتصادی، پروژه با سرمایهگذاری ۱٫۴ میلیارد دلاری و قراردادهای خرید تضمینی (PPA) با نرخ ۰٫۰۴ دلار بر کیلوواتساعت، یکی از ارزانترین برقهای خورشیدی در جهان را ارایه میدهد.
درآمد آن نهتنها به خزانه دولت میرود، بلکه با سرمایهگذاری در جادهها، سیستم آبرسانی و برقرسانی روستاهای اطراف، زندگی مردم محلی را متحول کرده است.
رام پراساد، کشاورز ۵۵ساله به خبرنگاران رسانهها میگوید: «خورشید برای ما دیگر فقط گرما نیست؛ نان روزانه هم هست.»
پشتصحنه این پروژه داستان همکاری فراتر از مرزهاست. مهندسان اسپانیایی، کارشناسان ژاپنی و کارگران محلی کنار هم کار کردند. چالشهای ساخت در بیابانی با اختلاف دمای شب و روز بیش از ۲۰ درجه، آزمون واقعی برای تجهیزات بود. امروز بادلا نمونهای از این را که چگونه اقلیم سخت میتواند بستری برای نوآوری باشد ارایه میکند.
گلمود – چین
در فلات تبت، جایی که زمستانها دما به منفی ۲۵ درجه میرسد، شهر گلمود میزبان یکی از پیچیدهترین پایگاههای خورشیدی چین است.
این پروژه در ۲۰۱۰ آغاز شد و طی یک دهه، ظرفیت آن به حدود دو گیگاوات رسید. ترکیب فناوری فتوولتائیک با سیستمهای CSP (متمرکزکننده نور و ذخیرهساز حرارتی) یکی از نقاط تمایز گلمود است.
ارتفاع زیاد منطقه (بیش از ۲۸۰۰ متر) باعث شده تابش خورشید قویتر باشد اما سردی هوا، تهدیدی برای راندمان پنلهاست. برای جلوگیری از انباشت برف، پنلها با زاویههای بیشتر نصب شدهاند و سازهها با سیستم گرمکن داخلی تجهیز شدند که از انجماد پایهها جلوگیری کند.
برق تولیدی گلمود به شبکه برق شمالغرب چین ارسال میشود و مصرف عمده آن در صنایع و شهرهای درحال توسعه اطراف است.
از منظر مالی، پشتیبانی «بانک توسعه چین» با وامهای کمبهره، پروژه را اقتصادی کرد. دهها تیم تحقیقاتی از دانشگاههای پکن و شانگهای دادههای عملکردی را تجزیه و تحلیل میکنند تا الگوی بهینهسازی تولید در شرایط سرد را بسازند.
زندگی محلی هم تغییر کرده؛ پیش از این گلمود وابسته به معادن زغالسنگ بود. امروز دهها کارگاه تعمیر پنل، مراکز آموزشی فنی و حتی گردشگری صنعتی شکل گرفته است. «لیانگ هوی»، مهندس ارشد، میگوید: «در هر برفروبی، ما نهتنها پنلها را از برف آزاد میکنیم، بلکه آیندهای پاکتر برای چین را هم میسازیم.»
پویانگ – چین
پویانگ، بزرگترین دریاچه آب شیرین چین، میزبان یکی از بزرگترین پروژههای خورشیدی شناور جهان است. پروژه در ۲۰۱۷ آغاز شد، با هدف استفاده از سطح بلااستفاده آب بدون ازبینبردن زمین کشاورزی. امروز ظرفیت آن بیش از ۱٫۵ گیگاوات است.
پنلهای مونوکریستالی «لانگی سولار» روی سازههای پلیاتیلنی شناور قرار گرفتهاند؛ این سازهها در برابر اشعه UV و تغییرات pH آب مقاوماند. آب بهعنوان خنککننده طبیعی، راندمان پنلها را تا ۱۰ درصد بالاتر از میانگین نیروگاههای زمینی برده است.
چالش اصلی، تغییر سطح آب و تاثیر بادهای شدید بود. مهندسان اتصالات انعطافپذیر و پوششهای ضدخوردگی آلیاژی طراحی کردند که عمر سازه را به بیش از ۳۰ سال افزایش میدهد. مشارکت مالی دولت و مدل «توزیع سود» بین کشاورزان و شرکت برق، از ابتدای کار باعث همراهی مردم شد.
از جنبه زیستمحیطی، پروژه همزمان با تولید برق، تبخیر سطحی آب را کاهش میدهد و زیستگاه پرندگان مهاجر را حفظ میکند. «لیو زینگ»، ماهیگیر محلی، میگوید: «خورشید اینجا نهفقط برق میدهد، بلکه پرندگان را به خانهشان برمیگرداند.»
پشت صحنه نصب این سازهها شامل عملیات پیچیده حمل با کشتیهای بارج، نصب ماژولها با جرثقیلهای شناور و آزمون لرزش در شرایط باد شدید بود. اینجا خورشید و آب در یک رقص همزمان کار میکنند.
نور ابوظبی – امارات
در صحرای السویحان، سکوت روز تنها با صدای سیستم شستوشوی پنلها شکسته میشود. پروژه نور ابوظبی، که در ۲۰۱۹ افتتاح شد، در آن زمان بزرگترین نیروگاه تکسایتی خورشیدی جهان بود.
این پروژه با ظرفیت بیش از ۱٫۲ گیگاوات، همکاری مشترک میان «شرکت برق فرانسه» (EDF)، «جینکو سولار» چین و شرکتهای محلی امارات بود.
بیش از ۳٫۲ میلیون پنل فتوولتائیک با راندمان ۱۸ درصد روی زمین نصب شدهاند، با فاصلهگذاری دقیق برای بهینهسازی جریان هوا و کاهش دما.
برای شستوشوی پنلها از فناوری بدون آب استفاده میشود، که با برسهای اتوماتیک حرکت میکنند و هر ۴۸ ساعت کل مجموعه را تمیز میکنند.
هزینه پروژه حدود ۸۷۰میلیون دلار بود و برق آن میتواند ۹۰هزار خانه را تغذیه کند. کاهش انتشار سالانه یک میلیون تن CO2، بخشی از هدف ملی امارات برای رسیدن به صفر خالص تا ۲۰۵۰ است. احمد المبارک، مدیر پروژه، میگوید: «خورشید سرمایهای است که ما برای امنیت فردا خریدیم.»
پشتصحنه ساخت نور ابوظبی شامل هماهنگی لجستیکی عظیم با واردات پنلها از بنادر چین، انتقال زمینی به محل و نصب طی کمتر از ۲۴ ماه بود؛ رکوردی حتی برای مقیاس جهانی.
توپاز- آمریکا
در دشتهای سان لوئیس اوبیسپو، کالیفرنیا، پروژه توپاز بین ۲۰۱۱ و ۲۰۱۴ ساخته شد تا به شبکه برق «پاسیفیک گَس اند الکتریک» بپیوندد. ظرفیت کل آن ۵۸۰ مگاوات است، با ۹ میلیون پنل فیلمنازک کادمیوم تلورید ساخت «فرست سولار».
فناوری فیلمنازک دارای مزیت عملکرد بهتر در شرایط نور پراکنده و دماهای بالاست که در اقلیم نیمهخشک منطقه کاملا مناسب است. تابش سالانه حدود ۵٫۵ کیلوواتساعت بر مترمربع ثبت میشود.
هزینه ساخت ۲٫۴ میلیارد دلار بود و برق آن برق ۱۶۰ هزار خانه را تامین میکند، با کاهش قابلتوجه گازهای گلخانهای ایالت. پروژه همچنین مجموعهای از مناطق زیستمحیطی حفاظتشده برای پرندگان و گونههای گیاهی در خطر انقراض فراهم کرده است.
پشت صحنه، عملیات نصب در زمینی با خاک شنی و بادهای موسمی نیازمند تجهیزات مخصوص بود. «سوزان میلر»، کارشناس محیطزیست میگوید: «هر پنل اینجا بخشی از تعهد ما به آیندهای است که طبیعت هم سهمش را دارد.»
دیدگاهتان را بنویسید