پایگاه خبری سبز رسانه پایگاه تخصصی تخصصی با رویکرد محیط زیست، بهینه سازی انرژی و انرژی های تجدیدپذیر در صنعت و معدن
انرژی تجدیدپذیر انرژی‌ای است که از منابع تجدیدپذیر یا بازگشت‌پذیر به دست می‌آید و می‌توان آن را در مدت‌زمان کوتاهی توسط منابع طبیعی جایگزین کرد؛ مانند نور خورشید، باد، باران موج، جزر و مد و گرمای حرارتی زمین.
انرژیهای تجدیدپذیر برای تامین انرژی در چهار زمینه مهم مورد استفاده قرار می‌گیرد: تولید برق، گرمایش یا سرمایش هوا و آب، حمل‌ونقل و خدمات انرژی در مکان‌های دورافتاده نظیر معادن و روستاها.
مقدمه
به گفته آژانس انرژی بین‌المللی، جریان‌های انرژی تجدیدپذیر شامل پدیده‌های طبیعی مانند نور خورشید، باد، جزر و مد، رشد گیاه و انرژی زمین‌گرمایی می‌شود. انرژی تجدیدپذیر حاصل فرآیندهای طبیعی و قابل بازگشت هستند.
انرژی تجدیدپذیر باید به‌طور مستقیم از منبع خود تامین شود برای مثال منشا آن خورشید یا گرمای تولید شده از هسته زمین باشد. خورشید، باد، اقیانوس، آب، زیست‌توده، گرمای حرارتی زمین، سوخت زیستی و هیدروژن همگی از منابع تجدیدپذیر محسوب می‌شوند.
منابع انرژی تجدیدپذیر و بهره‌وری از این انرژیها در همه مناطق جغرافیایی وجود دارد. استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر باعث کاهش آلودگی زیست‌محیطی می‌شود. نتایج بررسی‌های اخیر نشان می‌دهد که انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر به تغییرات آب و هوایی شد که این امر زمینه طراحی و ساخت فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر جدید را فراهم کرد.
کاهش گازهای گلخانه‌ای دلیل اصلی هدفی است که کشورهای عضو برای مصرف انرژیهای تجدیدپذیر خود در سال ۲۰۲۰ تعیین کرده‌اند، آن‌ها می‌خواهند از عرضه مطمئن انرژی در اروپا و کاهش واردات آن نیز اطمینان یابند. علاوه بر این، هدف افزایش سهم مصرف انرژیهای تجدیدپذیر را می‌توان به نوآوری صنعتی و رهبری فناوری در اروپا نیز نسبت داد. هدف جدید تعیین شده در اتحادیه اروپا برای سهم انرژیهای تجدیدپذیر از کل مصرف انرژی ۲۷ درصد برای سال ۲۰۳۰ است.
از طرفی با کاهش آلودگی هوا سلامت مردم جامعه بهبود می‌‌یابد و این امر هزینه‌های بهداشتی را نیز کاهش می‌دهد. در یک نظرسنجی بین‌المللی مشخص شد که مردم از گسترش منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی حمایت می‌کنند.
انتظار می‌رود که منابع انرژی تجدیدپذیر که به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم از خورشید تامین می‌شوند، بتوانند تا یک میلیارد سال دیگر انرژی مورد نیاز انسان را تامین کنند.
برخلاف منابع انرژیهای دیگر، منابع انرژی خورشیدی در سراسر جهان وجود دارد. گسترش سریع انرژی تجدیدپذیر و بهره‌وری از آن منجر به امنیت تامین انرژی، کاهش تغییرات آب و هوایی و منافع اقتصادی شده است.
بسیاری از پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ انجام می‌شوند و تکنولوژی‌های متکی بر انرژیهای تجدیدپذیر جدید نیز مناسب استفاده در مناطق دورافتاده و روستایی کشورهای در حال توسعه هستند.
انرژیهای تجدیدپذیر قابلیت این را دارند که فقیرترین کشورها را به سطح بالایی از رفاه برساند. خروجی اکثر منابع تجدیدپذیر برق است که مزایای متعددی دارد: می‌توان برق را به گرما تبدیل کرد (که نسبت به سوخت فسیلی قادر به تولید گرمایی بیشتری است). همچنین می‌توان برق را به انرژی مکانیکی تبدیل کرد که بازدهی بالایی دارد و در حین مصرف آلودگی تولید نمی‌کند.
علاوه بر این، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر کارآمدتر است و منجر به کاهش قابل‌توجهی در نیازهای اولیه انرژی می‌شود چراکه انرژیهای تجدیدپذیر چرخه فشرده با تلفات زیاد ندارند (نیروگاه‌های فسیلی معمولا ۴۰ تا ۶۵ درصد تلفات دارند).
سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر روزبه‌روز کارآمدتر و ارزان‌تر می‌شوند. سهم آن‌ها در مصرفی کلی انرژی به‌سرعت در حال افزایش است. با توجه به استفاده روزافزون از انرژیهای تجدیدپذیر و گازهای پاک، پیش‌بینی می‌شود که مصرف زغال‌سنگ و بنزین تا سال ۲۰۲۰ کاهش چشم‌گیری یابد.
آمار و گزارش‌های مصرف انرژی تجدیدپذیر در جهان
از سال ۲۰۱۱، سیستم‌های خورشیدی کوچک برق چندین میلیون خانه را تامین می‌کنند. بیش از ۴۴ میلیون خانوار از بیوگاز (گاز زیستی) برای پخت‌وپز یا روشنایی استفاده می‌کنند و بیش از ۱۶۶ میلیون خانوار از اجاق‌گازهای زیست‌توده استفاده می‌کنند که بازدهی بیشتری دارند.
تغییرات آب و هوایی و گرمایش زمین در کنار قیمت‌های بالای نفت و افزایش حمایت دولتمردان باعث شده است که قوانین، انگیزه‌ها و سرمایهگذاریهای روی انرژی تجدیدپذیر بیشتر شود. هزینه‌ها، قوانین و سیاست‌های جدید به این صنعت کمک کرده است که به‌خوبی از پس بحران‌های مالی جهان بربیاید.
بر اساس گزارش‌های آژانس انرژی بین‌المللی طی ۵۰ سال آینده ژنراتورهای انرژی خورشیدی بخش اعظمی از برق مصرفی جهان را تامین خواهند کرد و انتشار گازهای گلخانه‌ای را به‌شدت کاهش خواهد داد.
بیش از ۱۲۰ کشور سیاست‌های مختلفی را در رابطه با انرژی تجدیدپذیر اتخاذ کرده‌اند برای مثال اتحادیه اروپا قصد دارد تا سال ۲۰۲۰ حداقل ۲۰ درصد از انرژی الکتریسیته آن‌ها از طریق انرژیهای تجدیدپذیر تامین شود.
برخی از کشورها برنامه دارند که تمام انرژیهای مصرفی خود را از طریق منابع انرژی تجدیدپذیر تامین کند. بیش از ۲۰ کشور غیراروپایی برنامه دارند تا سال ۲۰۲۰ الی ۲۰۳۰ سهم انرژی تجدیدپذیر مصرفی کشور خود را از ۱۰ تا ۵۰ درصد افزایش دهند.
حداقل ۳۰ کشور جهان در حال استفاده از انرژی تجدیدپذیر هستند که بیش از ۲۰ درصد از انرژی مصرفی را تامین می‌کند. گزارش‌ها حاکی از آن است که بازارهای انرژی تجدیدپذیر طی دهه آینده گسترش خواهند یافت.
در حال حاضر کشور ایسلند و نروژ تمام برق مصرفی خود را از منابع تجدیدپذیر تامین می‌کنند و کشورهای بسیاری نیز برنامه دارند تا در آینده نزدیک به این هدف برسند و تنها از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده کنند. دولت دانمارک تصمیم گرفته است که تا سال ۲۰۵۰ تمام انرژیهای مصرفی (برق، حرکتی و سیستم گرمایشی/سرمایشی) را از منابع انرژی تجدیدپذیر تامین کند.
پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۴۰ میزان مصرف انرژی تجدیدپذیر با میزان مصرف سوخت‌های فسیلی برابری کند. کشورهایی مانند دانمارک، آلمان و بخش جنوبی استرالیا و برخی از بخش‌های آمریکا به انرژیهای تجدیدپذیر متغیر دست یافته‌اند.
در سال‌های اخیر، کشورها اروپایی پیشرفت قابل‌توجهی در تولید انرژیهای تجدیدپذیر داشتند. این در حالی است که با گسترش فناوری‌های مرتبط، مصرف این انرژیها در سراسر کشورهای اروپایی، ۱۷ درصد در سال ۲۰۱۶ بود. این میزان مصرف انرژیهای تجدیدپذیر در کشورهای در مقایسه با سال ۲۰۱۴، حدود ۲ برابر افزایش یافته بود. طبق گزارش‌های به دست آمده، بررسی‌ها نشان می‌دهد که در میان ۲۲ کشور از اعضای اتحادیه اروپا، سهم انرژیهای تجدیدپذیر، در میان سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶ افزایش یافته است. آن‌طور که گفته شده، هر یک از کشورهای عضو اتحادیه اروپا، برای سهم مصرف انرژیهای تجدیدپذیر خود در سال ۲۰۲۰، هدفی را مشخص کرده‌اند.
طبق آمار منتشر شده، برخی از کشورهای اتحادیه، زودتر از زمان تعیین شده به هدف خود رسیده‌اند. در میان سایر کشورهای اروپایی، سوئد، فنلاند، دانمارک، رومانی، بلغارستان و ایتالیا از هدف تعیین‌شده خود برای میزان مصرف انرژیهای تجدیدپذیر، جلوتر بودند. سهم سوئد در مصرف انرژیهای تجدیدپذیر در سال ۲۰۱۶، حدود ۵۳٫۸ درصد بود. این میزان مصرف در حالی بود که پیش‌ازاین سوئد متعهد شده بود در سال ۲۰۲۰، سهم مصرف انرژیهای تجدیدپذیر خود را به ۴۹ درصد برساند. براین اساس، این کشور حدود ۵ درصد جلوتر از هدف تعیین شده خود در سال ۲۰۲۰ حرکت کرده است. فنلاند نیز، متعهد شده بود که در سال ۲۰۲۰، سهم مصرف انرژیهای تجدیدپذیر خود را به ۳۸ درصد برساند که طبق آمار منتشر شده، در سال ۲۰۱۶، این کشور سهم مصرف خود را به ۳۸٫۷ درصد رساند. سهم دانمارک نیز در مصرف انرژیهای تجدیدپذیر در سال ۲۰۱۶، حدود ۲ درصد بیشتر از هدف تعیین شده در سال ۲۰۲۰ اعلام شد. رومانی نیز تا سال ۲۰۱۶، حدود ۲ درصد بیشتر از هدف تعیین‌شده خود در سال ۲۰۲۰، به استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر دست یافت. هدف بلغارستان برای سال ۲۰۲۰، رسیدن به سهم مصرف ۱۶ درصدی از انرژیهای تجدیدپذیر بود که طبق آمار، این کشور در سال ۲۰۱۶، به سهمی معادل ۱۸٫۸ درصد دست یافت. ایتالیا نیز، در سال ۲۰۱۶، توانست حدود ۰٫۴ درصد از هدف خود در سال ۲۰۲۰، سهم بیشتری در مصرف انرژیهای تجدیدپذیر دست یابد.
برخی کشورها مانند اتریش و اسلواکی نیز به‌طور امیدوارکننده‌ای به هدف تعیین‌شده نزدیک شده‌اند و تنها یک درصد تا هدف سال ۲۰۲۰ فاصله دارند.
بیش از ۵۰ درصد از ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده برق در آلمان تجدیدپذیر است و باوجود پیشرفتی که این کشور تاکنون در حوزه انرژیهای تجدیدپذیر داشته، قصد دارد تا سال ۲۰۳۰، ظرفیت نیروگاهی تجدیدپذیر خود را به بیش از ۶۵ درصد برساند.
حدود ۴۰ درصد ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده برق انگلستان تجدیدپذیر است و در نظر دارد تا دو سال دیگر ۳۰ درصد کل انرژی خود را از طریق تجدیدپذیرها تولید کند.
در حال حاضر ۳۰ درصد ظرفیت نیروگاهی نصب شده در اسپانیا نیز انرژیهای تجدیدپذیر است. تا سال ۲۰۵۰ این عدد به ۱۰۰ درصد می‌رسد، علاوه بر این در کشور شیلی تا سال ۲۰۵۰، ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده تجدیدپذیر به ۷۰ درصد خواهد رسید.
در حال حاضر، دو درصد از ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده در مالزی را نیروگاه‌های تجدیدپذیر تشکیل می‌دهند و قرار است تا سال ۲۰۳۰ ظرفیت این نیروگاه‌ها به ۲۰ درصد برسد.
در ژاپن نیز ۳۲ هزار گیگاوات برق از طریق نیروگاه‌های تجدیدپذیر تولید می‌شود که تا سال ۲۰۳۰، ظرفیت این نیروگاه‌ها به ۲۴ درصد می‌رسد.
کشورهای همسایه ایران
همچنین باید گفت کشورهای همسایه در توسعه تجدیدپذیرها غافل نبودند و پیشرفت خوبی در این حوزه داشته‌اند. ترکیه در میان کشورهای همسایه ایران در زمینه تولید برق از انرژیهای تجدیدپذیر پیشروتر بوده تا جایی که در حال حاضر این کشور بدون محاسبه نیروگاه‌های برق آبی، ۱۲.۵ گیگاوات از نیروگاه‌های تجدیدپذیر تولید کرده که ۱۵ درصد از ظرفیت کل برق تولید شده در تمام نیروگاه‌ها را شامل می‌شود. این کشور در نظر دارد تا سال ۲۰۲۳ ظرفیت تولید برق از انرژیهای تجدیدپذیر را به بیش از دو برابر تولید کنونی، یعنی ۲۷ گیگاوات یا ۲۵ درصد برساند.
عراق در حال حاضر ۱۰۰ مگاوات برق از طریق نصب نیروگاه‌های تجدیدپذیر به‌ویژه نیروگاه خورشیدی تولید کرده است و بنا بر برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته، قصد دارد تا سال ۲۰۲۰ ظرفیت تولید برق تجدیدپذیر خود را به ۱۰ درصد معادل ۳۵ گیگاوات برساند.
کویت در حال حاضر ۷۰ مگاوات برق از طریق نیروگاه‌های تجدیدپذیر تولید کرده است. این کشور بنا دارد که تا سال ۲۰۳۰ ظرفیت تولید برق تجدیدپذیر خود را به ۱۵ درصد معادل دو گیگاوات برساند و در نظر دارد برای این کار ۸ میلیارد هزینه کند.
دبی ۱۵ درصد از برق خود را از طریق تجدیدپذیرها تولید کرده که معادل ۷.۸ گیگاوات برق است.
عربستان در حال حاضر ۹۲ مگاوات برق از طریق نیروگاه‌های تجدیدپذیر تولید کرده و در نظر دارد تا سال ۲۰۳۲ میزان برق تولیدی خود از نیروگاه‌های تجدیدپذیر را به ۵۴ گیگاوات برساند که این رقم ۸۰ درصد برق تولیدی ایران در حال حاضر را شامل می‌شود.
اردن نیز در حال حاضر ۶۴۶ مگاوات برق از طریق نیروگاه‌های تجدیدپذیر تولید کرده و بنا دارد تا سال ۲۰۲۰ ظرفیت نیروگاه‌های انرژی تجدیدپذیر خود را به ۱۰ درصد برساند و ۱۸ گیگاوات برق تولید کند.
در سال ۲۰۱۵ مبلغ سرمایه‌گذاری روی انرژیهای تجدیدپذیر در سراسر جهان به ۲۸۶ میلیارد دلار رسید و کشورهای همچون چین و آمریکا به‌شدت روی سوخت‌های زیستی، انرژی بادی، خورشیدی و آبی سرمایه‌گذاری کردند.
در سراسر جهان، ۷/۷ میلیون شغل مرتبط با صنایع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد که صنعت فتوولتائیک خورشیدی بالاترین نرخ استخدام را دارد. در سال ۲۰۱۵، بیش از نیمی از ظرفیت‌های برقی جدید به‌صورت تجدیدپذیر نصب شده‌اند.
ایران
قانون عضویت دولت ایران در آژانس بین‌المللی انرژیهای تجدیدپذیر پس از تصویب مجلس و تأیید شورای نگهبان در ۱۴ خرداد ۱۳۹۱ از سوی رئیس‌جمهور ابلاغ شد. بر اساس این قانون، دولت اجازه خواهد داشت در آژانس بین‌المللی انرژیهای تجدیدپذیر عضویت یابد و نسبت به پرداخت حق عضویت مربوط اقدام کند. انرژیهای تجدید پذیر شامل منابع متنوع و مختلفی بوده که از انرژیهای طبیعی و قابل‌دسترس به وجود می‌آیند با توجه به اینکه این انرژیها صورتی آرمانی ندارند اما استفاده از آن‌ها موجب کاهش مصرف فرآورده‌های نفتی و اشتغال‌زایی شده و میزان آلایندگی محیط‌زیست را نیز کاهش می‌دهد. چشم‌انداز استفاده از این انرژی در کشور ما نیز همانند سایر کشورهای توسعه‌یافته از اهمیت قابل‌توجهی برخوردار بوده به‌گونه‌ای که دولت در برنامه پنجم توسعه برنامه‌ریزی لازم را صورت داده لذا با توجه به سیاست‌های جهانی توسعه این انرژیها در کشور ما به‌منظور حل مشکلات و ایجاد اشتغال اجتناب‌ناپذیر خواهد بود بررسی‌های صورت گرفته در این رابطه حاکی از این بوده که توسعه استفاده از انرژیهای نو می‌تواند نقش بسزایی در افزایش درجه امنیت سیستم انرژی کشور ایفا نماید.
مصارف انرژیهای تجدیدپذیر به غیر از الکتریسیته
البته انرژی تجدیدپذیر تنها به الکتریسیته محدود نمی‌شود و انواع مصارف دیگری در انرژی تجدید پذیر وجود دارد که می‌توان به موارد زیر را ذکر کرد:
گرمایش: آب‌گرم‌کن خورشیدی در بسیاری از کشورها سهم مهمی در استفاده از انرژی گرمایی تجدیدپذیر دارد به‌خصوص در چین که بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب‌گرم‌کن خورشیدی است. بیشتر این سیستم‌ها در آپارتمان‌های چند خانوار نصب شده است که بخش اعظمی از نیاز آب گرم ۵۰ الی ۶۰ میلیون نفر در چین را تامین می‌کند.
آب‌گرم‌کن‌های نصب شده در سراسر جهان آب گرم مورد نیاز ۷۰ میلیون خانوار را تامین می‌کند. استفاده از زیست‌توده برای گرما نیز در حال افزایش است. در سوئد، استفاده ملی از زیست‌توده بیش از نفت است. استفاده از حرارت زمین به‌عنوان انرژی گرمایی نیز روزبه‌روز بیشتر می‌شود.
حمل‌ونقل: بیواتانول نوعی الکل است که با تخمیر کربوهیدارت یا نشاسته ذرت یا نیشکر ساخته می‌شود. زیست‌توده سلولزی از منابع غیرغذایی مانند درختان یا چمن تولید می‌شود. می‌توان از اتانول به‌عنوان سوخت وسایل نقلیه استفاده کرد. در آمریکا و برزیل به‌طور گسترده‌ای از بیواتانول استفاده می‌شود. بیودیزل از نفت و چربی تولید می‌شود و رایج‌ترین سوخت زیستی در اروپاست.
یک وسیله حمل‌ونقل خورشیدی یک وسیله حمل‌ونقل برقی است که با انرژی خورشیدی مستقیم کار می‌کند. معمولا سلول‌های فتوولتائیک شامل پنل‌های خورشیدی می‌شود که انرژی مستقیم خورشید را به انرژی الکتریسیته تبدیل می‌کند.
اصطلاح «وسیله حمل‌ونقل خورشیدی» معمولا بدین معناست که انرژی خورشیدی کل یا بخشی از انرژی محرکه خودرو را تامین می‌کند. معمولا انرژی خورشیدی برای تامین انرژی یا برقراری ارتباط در این خودروها به کار می‌رود. بااین‌حال استفاده از خودروهای خورشیدی برای حمل‌ونقل رشد چندانی نداشته است.
انواع انرژیهای تجدید پذیر عبارت‌اند از:
انرژی آبی (نیروی برق‌آبی)
انرژی بادی
انرژی خورشیدی
انرژی زمین‌گرمایی
انرژی زیست‌توده (زیست‌سوخت)
انرژی امواج، انرژی جزر و مد و انرژی جریان اقیانوسی (انرژی دریایی)
انرژی هیدروژن
منبع:
خبرگزاری آنا_هانا حیدری؛
تعادل
ویکی‌پدیا
