فرصت استراتژیک ایران برای حل بحران آب و انرژی/ قدرت پنهان کویر
ایران، به عنوان یکی از درخشان‌ترین مناطق کمربند خورشیدی جهان، دیگر نمی‌تواند توسعه عظیم‌ترین منبع انرژی رایگان خود را به تأخیر اندازد.
در شرایطی که چالش‌های کم‌آبی، نوسانات سوخت و آلودگی هوا به یکدیگر گره خورده‌اند، انرژی خورشیدی نه فقط یک گزینه برای تأمین برق؛ بلکه یک «استراتژی ملی» برای بقای منابع آب، تثبیت اقتصادی و رسیدن به خودکفایی در دهه پیش رو است. با وجود ظرفیت روبه‌رشد نیروگاه‌های تجدیدپذیر و جهش نرخ بهره‌وری به دلیل فناوری‌های نوین، اکنون زمان آن فرا رسیده است که دولت و بخش خصوصی، خورشید را به جدی‌ترین ضامن آینده انرژی کشور تبدیل کنند.
انرژی‌های تجدیدپذیر، ستون فقرات گذار جهانی به سوی پایداری و امنیت انرژی هستند. در عصری که تهدیدهای تغییرات اقلیمی و نوسانات بازار سوخت‌های فسیلی غیرقابل انکار است، این منابع طبیعی راهکاری ضروری برای کاهش انتشار کربن و تضمین پایداری نسل‌های آینده‌اند. در این میان، انرژی خورشیدی به عنوان قدرتمندترین بازیگر این میدان ظهور کرده است. فناوری فتوولتائیک با ارائه راه‌حل‌هایی با هزینه تولید رو به کاهش، مقیاس‌پذیری بالا و قابلیت نصب آسان در مناطق دورافتاده و شهری، نه تنها یک گزینه، بلکه یک نیروی محرکه اقتصادی نوین محسوب می‌شود.
تاریخچه مختصر
تاریخچه استفاده از نیروی خورشید به قرن‌ها پیش بازمی‌گردد. اما تاریخچه مدرن تبدیل نور به برق با کشف اثر فتوولتائیک (Photovoltaic Effect) در سال ۱۸۳۹ آغاز شد. در ایران نیز، مطالعات اولیه در دهه ۱۳۵۰ آغاز شد، اما توسعه جدی و متمرکز آن از دهه ۱۳۹۰ و با تعریف تعرفه‌های خرید تضمینی برق (FIT) و تأسیس سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری برق ایران (ساتباSATBA-) شتاب گرفت.
فناوری‌های کلیدی تولید برق خورشیدی
تولید برق از خورشید عمدتاً از دو مسیر اصلی انجام می‌شود:
فتوولتائیک (PV): این فناوری از سلول‌های نیمه‌هادی (عمدتاً بر پایه سیلیکون) برای تبدیل مستقیم نور خورشید به جریان الکتریکی (DC) استفاده می‌کند. این متداول‌ترین و ارزان‌ترین روش است و برای نیروگاه‌های کوچک، متوسط و پشت‌بامی کاربرد دارد.
متمرکزکننده حرارتی خورشیدی (CSP): این فناوری از آینه‌ها برای متمرکز کردن نور خورشید بر روی یک گیرنده مرکزی استفاده می‌کند و از طریق تولید بخار، یک توربین را برای تولید برق به حرکت درمی‌آورد. این روش بیشتر برای نیروگاه‌های بسیار بزرگ و در مناطق با تابش مستقیم بالا استفاده می‌شود.
پتانسیل و شرایط توسعه انرژی خورشیدی در ایران
الف. پتانسیل اقلیمی بی‌نظیر
ایران با قرار گرفتن در کمربند خورشیدی جهان، از نظر تابش خورشیدی یکی از بهترین مناطق جهان است. میانگین روزهای آفتابی در بیشتر مناطق ایران به بیش از ۳۰۰ روز در سال می‌رسد و میزان تابش مستقیم نرمال (DNI) در مناطق مرکزی، جنوبی و شرقی کشور بین ۵/۵ تا ۷ کیلووات ساعت در هر متر مربع در روز (kWh/m2/day) برآورد شده است که بسیار بالاتر از میانگین جهانی است.
ب. زیرساخت‌ها و قوانین حمایتی
ظرفیت نصب‌شده:
در پی اجرای سیاست‌های تسریع‌کننده ساتبا، ظرفیت نصب‌شده کل نیروگاه‌های تجدیدپذیر کشور (شامل خورشیدی، بادی و…) تا پایان سه‌ماهه سوم ۲۰۲۵ از مرز ۱.۳ گیگاوات (GW) عبور کرده است. سهم عمده این رشد مربوط به پروژه‌های خورشیدی است که بیش از ۸۰۰ مگاوات (MW) ظرفیت فعال را به خود اختصاص داده‌اند. همچنین در پاییز سال جاری با بهره‌برداری از ۲۵۰ مگاوات نیروگاه خورشیدی جدید در سراسر کشور و با آغاز عملیات اجرایی ۴۰۰ مگاوات نیروگاه خورشیدی، سهم تجدیدپذیر‌ها به ۲.۵ درصد از ظرفیت نصب‌شده نیروگاهی کشور خواهد رسید. با بهره‌برداری از این نیروگاه‌ها، ظرفیت نیروگاه‌های تجدیدپذیر کشور به بیش از ۲۵۵۰ مگاوات خواهد رسید که شامل ۲۰۳۱ مگاوات نیروگاه خورشیدی، ۳۷۲ مگاوات نیروگاه بادی، ۱۰۰ مگاوات برق‌آبی کوچک، ۲۵ مگاوات توربین انبساطی و ۲۲ مگاوات نیروگاه زیست‌توده است.
توزیع منطقه‌ای و کانون‌های توسعه:
بیشترین تمرکز برای توسعه نیروگاه‌های خورشیدی بزرگ در استان‌هایی مانند یزد، کرمان، اصفهان، فارس و خراسان است. این توسعه فعال به طور مستمر در حال انجام است؛ به‌طوری که یزد همچنان پیشتاز است و شهرهایی مانند ماهیرود در خراسان جنوبی (به دلیل موقعیت مرزی برای پتانسیل صادراتی و انرژی‌های پاک) و سیرجان در کرمان (به دلیل نزدیکی به صنایع بزرگ که ملزم به تأمین برق از منابع تجدیدپذیر هستند) به قطب‌های کلیدی در منطقه تبدیل شده‌اند. این پروژه‌ها شامل نیروگاه‌های فوتوولتائیک مقیاس بزرگ و همچنین هزاران واحد خورشیدی پشت‌بامی هستند که نشان‌دهنده یک حرکت جدی به سمت تولید پراکنده و محلی برق است.
اقتصاد و هزینه‌های تولید برق خورشیدی
الف. هزینه سرمایه‌گذاری (CAPEX) و عملیاتی (OPEX):
هزینه اولیه سرمایه‌گذاری برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی بالاست و برخی تجهیزات عمدتاً وارداتی هستند. اما هزینه‌های عملیاتی و نگهداری بسیار پایین بوده و عمر مفید پنل‌ها بیش از ۲۵ سال است. این ساختار هزینه، تضمین می‌کند که در بلندمدت، هزینه‌های تولید برق یا همان هزینه یکنواخت شده انرژی (LCOE) از سوخت‌های فسیلی به‌مراتب ارزان‌تر و رقابتی‌تر باشد.
ب. تعرفه‌های خرید تضمینی برق (FIT):
یکی از اصلی‌ترین عوامل اقتصادی مشوق در ایران، سیستم خرید تضمینی برق (FIT) است که توسط ساتبا اجرا می‌شود و به سرمایه‌گذاران اطمینان می‌دهد که برق تولیدی آن‌ها به مدت زمان مشخصی (مانند ۲۰ سال) با نرخ تضمین‌شده خریداری خواهد شد.
نوسان و ثبات نرخ FIT در ۲۰۲۵: در طول سال ۲۰۲۵، با هدف ثبات‌بخشی به بازار سرمایه‌گذاری، فرمول‌های تعدیل نرخ خرید تضمینی برق (به‌ویژه برای پروژه‌های بزرگ مقیاس) تمرکز بیشتری بر شاخص‌های تورم داخلی و تعدیل پلکانی نرخ ارز (با شیب ملایم‌تر) داشته‌اند. این تضمین‌های بهبودیافته، بازگشت سرمایه (ROI) را برای نیروگاه‌های جدید و مجهز به سیستم ردیابی خورشیدی (سیستمی است که به طور خودکار پنل‌های فتوولتائیک نصب شده در نیروگاه خورشیدی را به سمت نور هدایت می‌کند تا حداکثر تابش را دریافت کرده و در نتیجه تولید انرژی بهینه شود) به زیر ۷ سال رسانده است.
اثرات، ضرورت استفاده و اجبار در توسعه
الف. اثرات زیست محیطی و صرفه‌جویی در منابع:
توسعه خورشیدی، انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌های هوا را به‌شدت کاهش می‌دهد و به بهبود کیفیت هوا کمک می‌کند. جایگزینی نیروگاه‌های حرارتی با خورشیدی، مستقیماً به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و آزاد شدن گاز برای صادرات منجر می‌شود.
ب. بعد پنهان:
صرفه‌جویی استراتژیک آب
بزرگترین و استراتژیک‌ترین مزیت توسعه انرژی خورشیدی در ایران، صرفه‌جویی عظیم در منابع آب است. نیروگاه‌های حرارتی سنتی برای خنک‌سازی سیستم‌های خود مقادیر عظیمی آب مصرف می‌کنند. در مقابل، فناوری فتوولتائیک (PV) تقریباً بدون مصرف آب است و تنها به آب کمی برای شستشوی دوره‌ای نیاز دارد. توسعه هر گیگاوات ظرفیت خورشیدی، معادل آزادسازی مقادیر بزرگی از منابع آب شیرین است که این امر، توسعه انرژی خورشیدی را به یک فناوری تأمین امنیت ملی آب و غذا تبدیل می‌کند.
تأثیر مستقیم بر بخش کشاورزی:
علاوه بر صرفه‌جویی در سطح کلان، استفاده از پنل‌های خورشیدی برای تأمین برق چاه‌های آب کشاورزی (سیستم‌های پمپاژ خورشیدی)، یک راهکار کلیدی برای کاهش هزینه‌های عملیاتی کشاورزان و جلوگیری از قطع برق در اوج تابستان است. این امر، بهره‌وری آب را افزایش داده و کشاورزان را از یارانه‌های پرهزینه برق دیزلی یا شبکه سراسری بی‌نیاز می‌کند و یکی از عملیاتی‌ترین مسیرهای نفوذ خورشیدی در اقتصاد محلی ایران محسوب می‌شود. همچنین طبق ماده ۱۶ قانون جهش تولید دانش‌بنیان، کشاورزانی که از برق یارانه‌ای برای چاه‌های خود استفاده می‌کنند، تا پایان سال ۱۴۰۴ فرصت دارند تا اقدام به نصب پنل خورشیدی نمایند.
ج. الزام قانونی دولت برای توسعه سهم انرژی خورشیدی
الزام برای دستگاه‌های اجرایی:
بر اساس مصوبات و دستورالعمل‌های اخیر، دستگاه‌های اجرایی دولتی، شرکت‌ها، بانک‌ها و مؤسسات آموزشی موظف شده‌اند که حداقل ۲۰ درصد از برق مصرفی سالانه خود را از طریق نصب و بهره‌برداری از نیروگاه‌های تجدیدپذیر (عمدتاً خورشیدی) در محوطه یا بام‌های خود تأمین کنند.
طبق این مصوبه و در راستای اجرای وظایف قانونی وزارت نیرو در زمینه توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر و با هدف اجرای ماده ۸ مصوبات شورای عالی انرژی کشور، همه دستگاه‌های اجراییِ موضوع ماده ۵ قانون خدمات کشوری از ابتدای سال ۱۴۰۳ مکلفند پنج درصد از برق مصرفی خود را از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر، تامین و در طول مدت چهار سال تا ۲۰ درصد (سالانه ۵ واحد درصد) افزایش دهند.
در صورت عدم رعایت این موضوع توسط ادارات یا سازمان‌ها تعرفه برق آن‌ها به قیمت انرژی‌های تجدید پذیر محاسبه خواهد شد و سازمان‌ها و ادارات مشمول، باید برق مازاد مصرفی را براساس حداکثر نرخ تابلوی برق سبز بورس انرژی خریداری نمایند.
این سیاست، تقاضا برای سرمایه‌گذاری در مقیاس‌های کوچک و متوسط را به شدت افزایش می‌دهد و یک بازار تضمین‌شده برای تولیدکنندگان برق خورشیدی ایجاد می‌کند.
بر اساس گزارش روابط عمومی موسسه جهاد تحقیقات، در واحد مطالعات و پژوهش‌های این موسسه به‌منظور تامین برق موسسه جهاد استقلال و همچنین راهکار تامین برق چاه‌های آب کشاورزی از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی بررسی، پژوهش و محاسباتی انجام شده است. با اجرایی شدن این پژوهش‌ها می‌توان به حل بخشی از معضل ناترازی‌های انرژی و مدیریت مصرف منابع آبی کمک کرد.
چشم‌انداز
انرژی خورشیدی با توجه به پتانسیل تابشی استثنایی ایران، مقرون‌به‌صرفه بودن تولید در درازمدت و مزایای استراتژیک در صرفه‌جویی آب و کاهش آلودگی، ستون اصلی توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در کشور است. با وجود چالش‌های مالی، سیاست‌های FIT و الزامات قانونی برای مصرف‌کنندگان بزرگ و دستگاه‌های اجرایی، تضمین‌کننده رشد این بخش هستند و آینده تولید برق در ایران به طور فزاینده‌ای به مزارع خورشیدی وابسته خواهد بود.
بنابراین می‌توان گفت توسعه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند نقش بسزایی در افزایش درجه امنیت سیستم انرژی کشور ایفا نماید. دلیل دیگر توجه به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر ضرورت تنوع بخشی به سبد انرژی کشور در راستای ارتقای امنیت انرژی و در پی آن امنیت آب و غذا است. با توجه به افزایش تقاضای انرژی در ایران، طبیعی است که اتکای صرف به منابع نفت و گاز طبیعی یک خطای راهبردی باشد و لازم است تنوع بخشی به منابع انرژی در زمره اصلی‌ترین راهبردهای کشور قرار گیرد.
مقاله پژوهشی از دکتر فاطمه قبادی
