پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران، با توجه به موقعیت جغرافیایی و قرار داشتن آن در کمربند خورشیدی جهان، بسیار بالاست. با این حال، وضعیت کنونی انرژی در کشور نشان‌دهنده وابستگی شدید به سوخت‌های فسیلی است و علی‌رغم تلاش‌های انجام شده در سال‌های اخیر برای توسعه انرژی های تجدیدپذیر، هنوز هم سهم انرژی خورشیدی در سبد انرژی کشور بسیار محدود است. این در حالی است که ایران یکی از کشورهای با تابش خورشیدی بالا در جهان به شمار می‌آید و می‌تواند به راحتی به یکی از قطب های تولید انرژی خورشیدی تبدیل شود.
هدف ما از این مقاله، تحلیل پتانسیل انرژی خورشیدی در مناطق مختلف ایران و شناسایی بهترین مناطق برای استفاده از این منبع انرژی پاک است. با توجه به موقعیت جغرافیایی و اقلیمی متنوع کشور، برخی مناطق دارای تابش خورشیدی بیشتری هستند که می‌توانند به عنوان مراکز اصلی تولید انرژی خورشیدی شناخته شوند. در این راستا، ما به بررسی عوامل مؤثر بر بهره‌برداری از انرژی خورشیدی، از جمله میزان تابش، دما و شرایط جوی خواهیم پرداخت. بنابراین اگر در جستجوی جواب این سوال هستید که کدام یک از استان های کشورمان ایران ظرفیت بیشتری برای تولید انرژی الکتریکی خورشیدی دارند، در این مقاله با ما همراه باشید.
تأثیر موقعیت جغرافیایی بر تولید انرژی نیروگاه خورشیدی
مکان یابی احداث نیروگاه خورشیدی یا به عبارتی دیگر شناسایی و انتخاب مناطق مناسب برای انرژی خورشیدی، به‌عنوان یکی از عوامل کلیدی و اساسی در تعیین موفقیت پایدار و بهره‌وری نیروگاه های فتوولتائیک شناخته می‌شود. این عامل نه‌تنها به تأثیرات مستقیم بر عملکرد این نیروگاه‌ها مربوط می‌شود، بلکه می‌تواند به شکل‌گیری استراتژی‌های کلی برای توسعه انرژی های تجدیدپذیر نیز در هر منطقه کمک کند.
تأثیر موقعیت جغرافیایی بر عملکرد نیروگاه های خورشیدی به چندین جنبه مهم تقسیم می‌شود، که هر یک از آنها به‌طور خاص بر روی کارایی و قابلیت اطمینان این سیستم‌ها تأثیرگذار هستند. از جمله این جنبه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- میزان تابش خورشیدی
- شرایط اقلیمی و آب و هوایی
- دسترسی به منابع و زیرساخت‌ها
- تأثیرات اجتماعی و اقتصادی
- پتانسیل صادرات انرژی
هر یک از این عوامل به‌طور مستقیم بر تصمیم‌گیری‌های مربوط به طراحی، نصب و بهره برداری از نیروگاه های خورشیدی تأثیر می‌گذارد و به همین دلیل، درک این تأثیرات می‌تواند به بهینه‌سازی تولید انرژی و دستیابی به اهداف توسعه پایدار کمک کند. در این مقاله ما به معرفی بهترین مکان برای نصب پنل خورشیدی تنها از منظر پتانسیل تابش می‌پردازیم. اما این تنها عامل موثر بر تعیین پاسخ این سوال نیست که چه نقاطی از ایران برای استفاده از انرژی خورشیدی دارای شرایط بهتری است. بلکه باید شرایط جوی آن منطقه، میانگین دمای هوا در طول روز و دیگر عوامل را نیز در نظر بگیریم.
نقشه تابش خورشید چیست؟
نقشه های تابش خورشید، ابزاری کلیدی برای تحلیل و ارزیابی پتانسیل انرژی خورشیدی در مناطق مختلف کشور هستند. این نقشه‌ها با نمایش میزان تابش مستقیم و پراکنده خورشید در نواحی مختلف، به سرمایه‌گذاران و برنامه‌ریزان کمک می‌کنند تا بهترین مکان برای نصب پنل های خورشیدی را شناسایی کنند. به‌ویژه، نقشه‌های تابش می‌توانند اطلاعات دقیقی درباره توزیع مکانی تابش، زمان‌های اوج تابش و تغییرات فصلی ارائه دهند که این اطلاعات برای تشخیص مناطق مناسب برای انرژی خورشیدی و طراحی سیستم های فتوولتائیک و پیش‌بینی میزان تولید انرژی آنها لازم است.
در تصویر زیر، یک نقشه تابش خورشید در ایران را مشاهده میکنید که راهنمای تعیین میزان تابش در هر استان را براساس نمادهای استفاده شده نیز توضیح داده است.
عوامل مؤثر بر تابش خورشید (جغرافیا، اقلیم، فصل‌ها)
عوامل مختلفی بر میزان تابش خورشید در ایران تأثیرگذارند که مهم‌ترین آنها شامل جغرافیا، اقلیم و فصل‌ها هستند:
- جغرافیا: موقعیت جغرافیایی ایران، از جمله ارتفاع، فاصله از دریا و وجود کوه‌ها، بر میزان تابش خورشید تأثیر می‌گذارد. مناطق کوهستانی معمولاً سایه‌دارتر هستند و تابش کمتری دریافت می‌کنند، در حالی که دشت‌های وسیع و مناطق بیابانی، شرایط ایده‌آلی برای دریافت تابش مستقیم خورشید فراهم می‌آورند.
- اقلیم: شرایط آب و هوایی منطقه، شامل دما، رطوبت و میزان ابرناکی، بر روی تابش خورشید تأثیر دارد. در مناطق خشک و نیمه‌خشک، تابش خورشید بیشتر و ابرناکی کمتر است، که این امر به افزایش تولید انرژی خورشیدی کمک می‌کند.
- فصل‌ها: تغییرات فصلی نیز تأثیر زیادی بر تابش خورشید دارند. در فصل‌های گرم سال، به‌ویژه در تابستان، میزان تابش خورشید به حداکثر خود می‌رسد، در حالی که در زمستان به‌دلیل تغییر زاویه تابش و افزایش ابرناکی، میزان تابش کاهش می‌یابد.
بررسی کلی تابش خورشید در ایران
ایران به‌عنوان یکی از کشورهای با تابش خورشیدی بالا، از مزیت‌های طبیعی قابل توجهی برخوردار است. با میانگین حدود ۲۵۰۰ تا ۳۰۰۰ ساعت آفتاب در سال، این کشور نه‌تنها در منطقه خاورمیانه بلکه در سطح جهانی نیز به‌عنوان یک قطب تولید انرژی خورشیدی شناخته می‌شود.
تابش خورشید در ایران به‌ویژه در نواحی مرکزی و جنوبی کشور، به‌دلیل شرایط جغرافیایی و اقلیمی خاص، به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این پتانسیل بالا، فرصتی بی‌نظیر برای توسعه فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی فراهم می‌آورد. در آینده‌ای نه چندان دور، انرژی خورشیدی در ایران به عنوان یکی از منابع تجدیدپذیر، نقش بسیار مهمی در تأمین نیازهای انرژی کشور ایفا خواهد کرد.
مناطق مناسب برای انرژی خورشیدی
با توجه به مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی انرژی خورشیدی، نصب پنل‌های خورشیدی در برخی از شهرها و مناطق می‌تواند به تأمین نیازهای انرژی کشور و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و همچنین درآمدزایی از راه فروش برق به شبکه، کمک کند. اما شناخت ارتباط بین موقعیت جغرافیایی و انرژی خورشیدی و انتخاب صحیح مکان احداث نیروگاه یکی از عوامل تعیین‌کننده موفقیت پروژه‌ها است. گاهی اوقات تفاوت در انتخاب یک شهر، خروجی نهایی نیروگاه فتوولتائیک و به دنبال آن بازگشت سرمایه را به طور قابل توجهی تغییر می‌دهد. در این بخش از مقاله، ما پرتابش‌ترین مناطق ایران را معرفی می‌کنیم:
۱. یزد
یزد به عنوان یکی از شهرهای کویری ایران، دارای تابش خورشیدی بسیار بالا و ساعات آفتابی طولانی است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که یزد به یک گزینه ایده‌آل برای نصب پنل خورشیدی تبدیل شود. میانگین تابش خورشیدی یزد برابر با 5200-5400 kWh/m2/day برآورد شده است. این شرایط جغرافیایی به همراه آسمان صاف و کم‌ابر یزد، موجب می‌شود که استفاده از انرژی خورشیدی در یزد نه تنها به کاهش هزینه‌ها کمک کند، بلکه به حفاظت از محیط زیست و کاهش آلاینده‌ها نیز منجر شود.
۲. کرمان
کرمان نیز با شرایط جوی مناسب و تابش شدید خورشیدی، از دیگر شهرهای برتر برای نصب پنل‌های خورشیدی است. این شهر در سال‌های اخیر به یکی از مراکز اصلی پروژه‌های انرژی خورشیدی تبدیل شده و زیرساخت‌های مناسبی برای توسعه این صنعت دارد.
با توجه به شرایط موجود، استفاده از انرژی خورشیدی در کرمان علاوه بر مزایای اقتصادی به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و بهبود کیفیت هوا نیز منجر می‌شود. این اقدام نه تنها به حفظ محیط زیست کمک می‌کند، بلکه با ایجاد اشتغال و رونق اقتصادی، به توسعه پایدار منطقه نیز کمک می‌کند.
۳. فارس
شیراز و دیگر شهرهای استان فارس نیز به دلیل تابش مناسب و شرایط اقلیمی مطلوب، از بهترین گزینه‌ها برای نصب پنل‌های خورشیدی هستند. با توجه به رشد روزافزون تقاضا برای انرژی‌های تجدیدپذیر، این استان می‌تواند به یکی از قطب‌های اصلی در تولید انرژی خورشیدی کشور تبدیل شود.
۴. خراسان جنوبی
این استان با تابش خورشیدی چشمگیر و شرایط جغرافیایی مناسب، به عنوان یک مرکز استراتژیک برای تولید انرژی خورشیدی در ایران شناخته می‌شود. این ویژگی‌ها نه تنها به بهره‌وری بالای سیستم‌های خورشیدی کمک می‌کند، بلکه به جذب سرمایه‌گذاران و توسعه پروژه‌های بزرگ نیز منجر می‌شود. همانطور که در نقشه تابش قابل مشاهده است میانگین تابش روزانه خورشید در استان خراسان جنوبی حدود 4500-5200 kWh/m2/day برآورد می‌شود که عدد بسیار قابل توجهی است.
5. اصفهان
اصفهان با تاریخ غنی و فرهنگ پویا، همچنین از شرایط جوی مناسب برای نصب پنل‌های خورشیدی برخوردار است. این شهر به دلیل وجود زیرساخت‌های مناسب، گزینه‌ای جذاب برای سرمایه‌گذاران در حوزه انرژی خورشیدی محسوب می‌شود.
تابش مستقیم خورشید در اکثر روزهای سال با میانگین 4500-5200 kWh/m2/day ، فرصت‌های بی‌نظیری برای تولید انرژی پاک فراهم می‌آورد. این ویژگی‌ها، اصفهان را به یک مرکز مهم برای توسعه فناوری‌های نوین در زمینه انرژی خورشیدی تبدیل کرده است.