پتانسیل تابشی نقاط مختلف ایران برای استفاده از انرژی خورشیدی

(به همراه معرفی 10 منطقه مستعد ساخت نیروگاه خورشیدی بر اساس میزان تابش)

چکیده:
ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی مناسب، یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی به شمار می‌آید. در این مقاله، به بررسی پتانسیل تابشی در نقاط مختلف ایران پرداخته شده است. نتایج مطالعات نشان می‌دهند که بسیاری از مناطق ایران به‌ویژه در نواحی مرکزی و جنوبی، دارای تابش خورشیدی بالا هستند که می‌تواند به‌طور مؤثر در تولید انرژی خورشیدی استفاده شود. با توجه به پتانسیل بالای ایران در این زمینه، این کشور می‌تواند سهم قابل توجهی از انرژی مورد نیاز خود را از طریق نیروگاه‌های خورشیدی تأمین نماید.

مقدمه
در سال‌های اخیر، انرژی خورشیدی به عنوان یکی از منابع اصلی و پایدار انرژی‌های تجدیدپذیر در بسیاری از کشورهای دنیا مورد توجه قرار گرفته است. این نوع انرژی به‌ویژه در مناطقی با تابش خورشیدی بالا، پتانسیل زیادی برای تولید برق و سایر نیازهای انرژی دارد. در این میان، ایران به عنوان کشوری با بیش از 300 روز آفتابی در سال و تابش خورشیدی بالا، شرایط مناسبی برای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی فراهم آورده است.

پتانسیل تابشی ایران
ایران به دلیل قرارگیری در کمربند خورشیدی زمین، تابش زیادی از خورشید دریافت می‌کند. میانگین تابش خورشیدی در ایران بیش از 5 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز است که در برخی مناطق این مقدار به بیش از 6 کیلووات ساعت نیز می‌رسد. طبق داده‌های سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق (ساتبا)، بیشتر مناطق ایران به ویژه در نواحی مرکزی، شرقی و جنوبی دارای پتانسیل تابشی بالایی هستند که می‌توانند برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی مناسب باشند، این در حالی است که در مناطق شمالی کشور به دلیل رطوبت بالا و بارش‌های فراوان، تابش خورشیدی کمتری مشاهده می‌شود.

تابش خورشیدی و پارامتر PSH
یکی از مهم‌ترین پارامترها برای ارزیابی پتانسیل انرژی خورشیدی، میزان ساعات تابش خورشید در یک منطقه است که به آن Peak Sun Hours (PSH)  گفته می‌شود. این مقدار نشان‌دهنده تعداد ساعت‌هایی است که شدت تابش خورشید در یک روز به حداکثر میزان خود می‌رسد. برای مثال، در تهران، مقدار PSH برابر با 5.4 ساعت است که نشان‌دهنده تابش مطلوب برای نصب پنل‌های فتوولتاییک می‌باشد. این میزان در مناطق جنوبی کشور مانند کرمان، یزد و فارس به میزان بالاتری می‌رسد، در حالی که در مناطق شمالی به دلیل شرایط آب و هوایی کمتر است.

ملاحظات در طراحی سیستم‌های خورشیدی:
یکی از نکات مهم در استفاده از انرژی خورشیدی، توجه به بازده سیستم‌ها و تلفات در طول فرآیند تبدیل انرژی خورشیدی به برق است. با توجه به این که بازده پنل‌های فتوولتاییک کمتر از 100 درصد است، لذا انرژی تولیدی باید بیشتر از میانگین نیاز انرژی روزانه باشد تا بتوان از آن بهره‌برداری مؤثر کرد. علاوه بر این، نوسانات تابش خورشیدی در طول روز (بیشترین تابش در ظهر و کمترین تابش در صبح و عصر) باید در طراحی و انتخاب تجهیزات خورشیدی در نظر گرفته شود.

در ادامه به معرفی 10 استان پر پتانسیل (با توجه به میزان تابش) برای ساخت نیروگاه می‌پردازیم:

1- کرمان:
کرمان با تابش خورشیدی 6.2 - 5.5  کیلووات ساعت بر متر مربع در روز، یکی از مستعدترین استان‌ها برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی است. این استان به دلیل شرایط آب و هوایی خشک و آسمان صاف، توانایی بالایی برای تولید انرژی خورشیدی دارد.

2-  یزد:
یزد با تابش خورشیدی 5.9 - 5.4  کیلووات ساعت بر متر مربع در روز، یکی از بهترین مناطق برای ایجاد نیروگاه‌های خورشیدی است. این استان با دارا بودن آفتاب زیاد و روزهای آفتابی طولانی در سال، شرایط ایده‌آلی برای استفاده از انرژی خورشیدی فراهم می‌آورد.

3-  سیستان و بلوچستان:
این استان با تابش  6.3 - 5.8  کیلووات ساعت بر متر مربع در روز و به دلیل آب و هوای گرم و خشک ، بیشترین تابش خورشیدی را در ایران دارد.مناطق مختلف استان سیستان و بلوچستان، به‌ویژه در نزدیکی مرز افغانستان و پاکستان، می‌توانند میزبان نیروگاه‌های خورشیدی باشند.

4-  خراسان:
خراسان جنوبی با تابش  5.8 - 5.2 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز و شرایط جغرافیایی مناسب، یکی دیگر از استان‌های با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی است. این استان به دلیل کمبود رطوبت و آسمان صاف، ظرفیت زیادی برای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی دارد.

5-  فارس:
استان فارس نیز یکی از مناطق پرپتانسیل برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی است. تابش خورشیدی در این استان 5.7 - 5.2 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز است و به دلیل داشتن مناطق وسیع با شرایط اقلیمی مناسب، ظرفیت بالایی برای استفاده از انرژی خورشیدی دارد.

6-  هرمزگان:
این استان در جنوب ایران و در نواحی گرمسیری قرار دارد. تابش  5.8 - 5.3 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز ، هرمزگان را درشرایط مناسبی برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی بزرگ قرار داده است.

7- مرکزی:
استان مرکزی با تابش  5.4 - 5.0 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز و وجود روزهای آفتابی طولانی، این استان را به یکی از مراکز با پتانسیل بالای تولید انرژی خورشیدی در ایران تبدیل کرده است.

8- کرمانشاه:
کرمانشاه با  5.3 - 4.9 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز و شرایط اقلیمی مناسب، به‌ویژه در نواحی غربی و جنوب‌غربی آن، پتانسیل خوبی برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی دارد. این استان به دلیل شرایط جغرافیایی و آب و هوای نیمه‌خشک، تابش خورشیدی مطلوبی دارد و می‌تواند در کنار دیگر استان‌های با تابش بالا، سهم قابل توجهی از انرژی کشور را تأمین کند.

9-  اصفهان:
اصفهان با تابش  5.5 - 5.1 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز ، یکی از استان‌های با پتانسیل مناسب برای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی است. وجود اراضی وسیع و آسمان صاف، فرصت‌های زیادی برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی فراهم می‌آورد.

10-  چهارمحال و بختیاری:
این استان که در مرکز ایران واقع شده، دارای تابش خورشیدی  5.2 - 4.8 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز است و می‌تواند به یکی از مناطق مناسب برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی تبدیل شود. تابش خورشیدی در این استان به‌ویژه در بخش‌های جنوبی و غربی آن قابل توجه است.

نتیجه‌گیری:
ایران با داشتن تابش خورشیدی بالا در اکثر مناطق خود، پتانسیل قابل توجهی برای استفاده از انرژی خورشیدی دارد. با توجه به پتانسیل تابشی مختلف در نقاط مختلف کشور و همچنین توجه به پارامتر PSH، می‌توان نقشه‌ای از مناطق مستعد برای نصب نیروگاه‌های خورشیدی ترسیم کرد. این انرژی پاک می‌تواند بخش عمده‌ای از نیازهای انرژی کشور را تأمین کرده و در راستای توسعه پایدار و کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از سوخت‌های فسیلی مؤثر باشد.

در نهایت، ایران می‌تواند با بهره‌گیری از این پتانسیل تابشی بالا، به یکی از کشورهای پیشرو در تولید انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل شود و سهم زیادی از انرژی مورد نیاز خود را از منابع خورشیدی تأمین نماید.

منابع :

دیتای استفاده شده در این مقاله از Global Solar Atlas استخراج شده است. این سامانه با پشتیبانی برنامه ESMAP وابسته به بانک جهانی و توسعه شرکت Solargis طراحی شده است و داده‌های دقیقی درباره منابع انرژی خورشیدی و ظرفیت بالقوه تولید برق فتوولتائیک (PV) در نقاط مختلف جهان فراهم می‌کند.

https://globalsolaratlas.info/download/iran