اصفهان؛ پنجره ای رو به انرژی خورشیدی
با توجه به مختصات جغرافیایی ایران،انرژی خورشیدی یکی از انرژی‌های در دسترس و جایگزین است که می‌تواند انرژی بسیاری را برای خانه‌ها،شهرها و صنایع تامین کند و طبق برنامه پنجم توسعه باید این کار زودتر از این زمان و با بهره‌برداری بیشتری صورت می‌گرفت اما هنوز هم کشور درگیر تامین گاز و بی‌توجه به امر مهم بهینه‌سازی مصرف و استفاده از انرژی‌های جایگزین است.
شاید یکی از دلایلی که توجه کمی به مساله انرژی‌های تجدید پذیر می‌شود بحث ناآگاهی تصمیم گیران و حتی جامعه نسبت به پرداختن به این نوع انرژی است.اما به‌واقع انرژی خورشیدی چیست؟
دانشمندان انرژی را به‌عنوان توانایی انجام کار تعریف می‌کنند. در حال حاضر تمدن مدرن به این دلیل ممکن است زیرا مردم آموخته‌اند که چگونه انرژی را از شکلی به شکل دیگر تغییر دهند و سپس از آن برای انجام کار استفاده کنند. مردم از انرژی برای پیاده‌روی و دوچرخه‌سواری، جابجایی ماشین‌ها در جاده‌ها و قایق‌ها در مسیر آب، پختن غذا روی اجاق‌ها، سرد کردن مواد غذایی در فریزرها، روشن کردن خانه‌ها و محل کار، تولید محصولات و حتی فرستادن فضانوردان به فضا استفاده می‌کنند.
انواع مختلفی از انرژی وجود دارد که شامل انرژی حرارتی، انرژی تابشی، انرژی حرکتی، انرژی الکتریکی، انرژی شیمیایی و انرژی گرانشی است. انرژی را می‌توان از شکلی به شکل دیگر تبدیل کرد و از آن استفاده کرد.دو کاربرد اصلی انرژی خورشیدی شامل تولید برق و تولید گرما از انرژی خورشیدی است که روش تولید آن‌ها را در ادامه توضیح خواهیم داد. همچنین در حال حاضر از این انرژی در زمینه‌های دیگر نیز استفاده می‌شود که در بخش کاربردهای دیگر این موارد را معرفی می‌کنیم.ازجمله متداول‌ترین دستگاه‌هایی که برای جذب انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انرژی حرارتی استفاده می‌شوند کلکتورهای صفحه تخت هستند که برای کاربردهای گرمایش خورشیدی استفاده می‌شوند.
ازآنجاکه شدت تابش خورشید در سطح زمین بسیار کم است این کلکتورها یا جمع کننده‌ها باید مساحت زیادی داشته باشند. به‌عنوان‌مثال حتی در مناطق آفتابی معتدل جهان یک کلکتور باید مساحتی حدود ۴۰ مترمربع (۴۳۰ فوت مربع) داشته باشد تا انرژی کافی برای تأمین انرژی موردنیاز یک فرد را فراهم کند.
کلکتورهای صفحه تختی که بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرند شامل یک صفحه فلزی سیاه شده هستند که با یک یا دو ورق شیشه پوشانده شده و با تابش نور خورشید گرم می‌شوند. این گرما به هوا یا آبی که از پشت صفحه کلکتور عبور می‌کند منتقل می‌شود که به آن سیال حامل می‌گویند.
این گرما ممکن است به‌طور مستقیم استفاده شود یا ممکن است برای ذخیره به محیط دیگری منتقل شود. کلکتورهای صفحه تخت معمولاً برای آبگرمکن خورشیدی و گرمایش خانه استفاده می‌شوند. همچنین ذخیره گرما نیز برای استفاده در شب یا روزهای ابری معمولاً با استفاده از مخازن عایق‌بندی شده برای ذخیره آب گرم در دوره‌های آفتابی انجام می‌شود. چنین سیستمی می‌تواند آب گرم‌خانه را تأمین کرده یا با عبور گرما از طریق لوله‌ها در کف و سقف گرمایش فضا را تأمین کند. کلکتورهای صفحه تخت به‌طورمعمول مایعات حامل گرما را تا دمای ۶۶ تا ۹۳ درجه سانتی‌گراد (۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه فارنهایت) گرم می‌کنند. بازده چنین کلکتورهایی (یعنی نسبت انرژی دریافتی به انرژی قابل‌استفاده) بسته به طراحی کلکتور از ۲۰ تا ۸۰ درصد است.
امروزه استفاده گسترده از انرژی خورشیدی به دلیل پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های انرژی خورشیدی بسیار امیدوارکننده است. بر اساس سیاست‌های فعلی جهانی مربوط به انرژی، نیروگاه‌های خورشیدی، بادی و زمین‌گرمایی ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه هستند. استفاده از پتانسیل عظیم منابع انرژی‌های تجدید پذیر را می‌توان با فرض فراهم بودن فناوری، سرمایه و بودجه اولیه، نیروهای متخصص و سایر منابع همراه باسیاست طولانی‌مدت استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر تحقق بخشید.
در میان منابع انرژی تجدید پذیر، ایران دارای پتانسیل انرژی خورشیدی بالایی است. به همین دلیل بسیاری از سرمایه‌گذاران در داخل و خارج از کشور علاقه‌مند به سرمایه‌گذاری در توسعه انرژی خورشیدی در ایران هستند. مساحت کل ایران حدود ۱,۶۴۸,۰۰۰ کیلومترمربع با حدود ۳۰۰ روز آفتابی روشن در سال و به‌طور متوسط ۲۲۰۰ کیلووات ساعت تابش خورشید در هر مترمربع است. این میزان تابش دو برابر بیشتر از آلمان است که یکی از سردمداران استفاده از انرژی خورشیدی است.
با در نظر گرفتن تنها از کل مساحت و با بهره‌وری سیستم برای مهار انرژی خورشیدی می‌توان حدود ۹ میلیون مگاوات ساعت انرژی را در روزبه دست آورد. هدف دولت ایران در سال ۲۰۱۲ نصب ۵۳,۰۰۰ مگاوات نیروگاه برای تولید برق بود.
برای رسیدن به این هدف فرض بر این بود که می‌توان از تولید‌کنندگان و سرمایه‌گذاران مستقل ازجمله سرمایه‌گذاران خارجی استفاده کرد. بر اساس برنامه پنج‌ساله ششم اقتصادی، اجتماعی و توسعه فرهنگی انتظار می‌رفت که بخش خصوصی سهمی حداقل ۲۷۰ مگاواتی در توسعه انرژی‌های تجدید پذیر داشته باشد.
با بررسی‌های تکنیکی انجام‌شده و بر اساس فناوری‌های شناخته‌شده خورشیدی، منطقه خورشیدی ساخت نیروگاه، متوسط ساعت خورشیدی و تابش مستقیم خورشید ازلحاظ تکنیکی پتانسیل برق خورشیدی ۱۴.۷ تراولت برآورد شده است.
با توجه به نرخ رشد بالای تقاضای برق در ایران که همواره افزایش‌یافته است انتظار می‌رود که سهم منابع انرژی‌های تجدید پذیر در کل ظرفیت برق ایران تا سال ۲۰۳۰ بیشتر شود.
