بخش برق، از مهم ترین منابع انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در سطح جهان است. طبق محاسبات به عمل آمده، حدود ۳۷.۵ درصد انتشار کربن در سطح جهان ناشی از فعالیت‌های تولید برق است. کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای از بخش برق، مستلزم استفاده از الگو‌های مختلف انرژی برای تولید برق است. مقایسه میزان انتشار گاز‌های گلخانه‌ای از فناوری‌های مختلف برق به انتخاب روش‌های مؤثر درکاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای کمک می‌کند.

 

برای توصیف عملکرد و اثر گلخانه‌ای باید موازنه انرژی بین زمین و فضا مورد مطالعه قرار گیرد. تابش‌های خورشیدی پس از عبور از فضا به جو زمین رسیده و قسمت اعظم آن توسط زمین جذب می‌شود. جذب این انرژی توسط زمین باعث گرم شدن کره زمین خواهد شد که این به نوبه خود باعث تابش امواجی از طرف زمین به فضا می‌شود. طبق قوانین فیزیکی، طول موج تابش‌های تولید شده از زمین با پرتو‌های رسیده به سطح زمین متفاوت است. این بدان معناست که مثلاً اگر زمین تابش‌های مرئی را دریافت می‌کند، هنگام تابش خود پرتو‌های گوناگونی تولید می‌کند که طول موج آن‌ها با طول موج پرتو‌های مرئی متفاوت است.

 

از طرفی، بنابر پروتکل مونترال ۴ از سال ۱۳۷۳ به بعد، هیدروفلوئوروکربن‌ها و پِروفلوئوروکربن‌ها به عنوان جایگزین گاز‌های مخرب لایه اُزون ۵ مورد استفاده قرار گرفته اند و قبل از آن مصرف آن‌ها در دنیا ناچیز بوده است. در مجموع گاز‌های گلخانه‌ای باعث باقی ماندن کسری از انرژی خورشیدی رسیده به زمین در داخل جو می‌شوند. این نقل و انتقال انرژی باعث ثابت ماندن دمای زمین در حد مناسبی می‌شود به طوری که اگر اثرگلخانه‌ای در جو زمین وجود نداشت دمای کره زمین سردتر نسبت به حال می‌شد. چنین کاهش دمایی باعث آن می‌شود که زمین غیر قابل سکونت شود. از طرف دیگر چنان چه گاز‌های گلخانه‌ای گاز‌های گلخانه‌ای به هر نحو در داخل جو زیادتر از حد متعارف شود، موازنه انرژی زمین به هم خورده و باعث باقی ماندن انرژی بیشتری در داخل جو زمین می‌شود. این امر گرم شدن زمین را به دنبال دارد.

در حال حاضر با توجه به انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و اثرات آن بر روی گرمایش زمین و تخریب زیست بوم، استفاده از منابع سوخت فسیلی با توجه به ارزان بودن آن جهت تولید برق، میزان انتشار آلایندگی زیاد می‌گردد و خطری جدی را برای زیست بوم و تغییر اقلیم ایجاد می‌کند که مناسب نمی‌باشد. به همین جهت مجامع بین المللی راه حل‌هایی برای کاستن از سرعت تخریب زیست بوم انسان و کاهش آلودگی‌های زیست محیطی پیشنهاد کردند که در همین راستا در حوزه تولید انرژی الکتریکی به تولید برق با منابع تجدیدپذیر مانند نیروگاه برق خورشیدی روی آوردند. اهمیت یافتن همین اثر آلوده کنندگی در سوخت‌های فسیلی بود که کشور‌های جهان را به سمت انعقاد پیمان کیوتو سوق داد. در نتیجه‌ی این پیمان کشور‌ها ملزم به رعایت الزاماتی در کاهش آلایندگی محیط زیست شدند. هم چنین مشوق‌هایی مانند مکانیسم توسعه پاک برای پروژه‌های دوستدار محیط زیست وضع شد.

نتایج بدست آمده از انتشار آلایند‌ها قبل از بهره برداری در نیروگاه‌های خورشیدی در قبال تولید انرژی الکتریکی، آلودگی مستقیمی ایجاد نمی‌کنند فقط در طول مراحل ساخت این نیروگاه‌ها از موادی مانند فولاد، بتن، آلومینیوم و ... استفاده‌می‌گردد که تولید و انتقال آن‌ها نیازمند مصرف سوخت می‌باشد که خود باعث آلودگی می‌گردد که میزان انتشار گاز‌های گلخانه‌ای چرخه حیات نیروگاه‌های خورشیدی ۳۰ گرم در هر کیلووات ساعت محاسبه شده است. بخش اصلی انتشار گاز‌های گلخانه‌ای درنیروگاه‌های آبی مربوط به ساخت این نیروگاه بخصوص ساخت سد آن است، میزان انتشار گاز‌های گلخانه‌ای بستگی به اندازه مخزن، نوع و مقدار پوشش گیاهی مغروق در آب، نوع خاک، عمق آب و اقلیم دارد. به طور کلی انتشارگاز‌های گلخانه‌ای در طی چرخه عمر نیروگاه آبی حدود ۳۴ گرم در هر کیلووات ساعت است. انتشار گاز‌های گلخانه‌ای ناشی از فعالیت‌های قبل از بهره برداری نیروگاه‌های سیکل ترکیبی بسیار ناچیز است.

 به نظر می‌آید چنان چه نیاز به بررسی جامعی در حوزه‌ی تولید الکتریسیته و در مورد برق خورشیدی در کشور باشد، در نظرگرفتن اثر تحولات زیست محیطی بر توسعه‌ی این بخش به عنوان فرصتی برای برق خورشیدی لازم است. که در طی این گزارش به بررسی آلایندگی‌های قبل و بعد از بهره برداری در نیروگاه‌های مختلف می‌پردازد و از نتایج بدست آمده مشخص شد که برق خورشیدی با ویژگی‌هایی که دارد از طرفی می‌تواند به عنوان منبعی پاک برای تولید الکتریسیته به عنوان جایگزین مناسب سوخت‌های فسیلی استفاده گردد و از طرف دیگر می‌تواند از منافع اقتصادی حاصل از معاهدات بین المللی مانند پیمان کیوتو بهره‌مند شود.

لازم به ذکر است در سال‌های اخیر با پایان یافتن دوره تعیین شده برای پروتکل کیوتو، پروتکل جایگزین آن تصویب گردید. در این پروتکل  کشور ایران عضو می باشد فلذا همانند سایر کشور‌های عضو برای مقدار کربن دی اکسید تولیدی اضافه بر سهم خود باید مقدار جریمه آن را پرداخت کند. با درنظر داشتن این مقادیر ظاهرا قیمت برق تولیدی از انرژی خورشیدی بسیار مقرون به صرفه خواهد شد.

برق یکی از منابع اصلی تامین انرژی در جهان است که با توسعه فناوری و صنعتی جهان مصرف آن رشد زیادی پیدا کرده و طبق آمارها وضعیت مصرف انرژی نشان می دهد که شاخص شدت مصرف انرژی در ایران ۳,۹ برابر میانگین جهانی است.

براساس مطالعه های انجام شده ایران چهاردهمین تولیدکننده در صنعت برق و نوزدهمین مصرف کننده برق در جهان است که پارسال حدود ۱۴۵ میلیارد کیلووات برق مصرف کرده که ایران در زمره بیست و پنج کشور پرمصرف برق در جهان قرار گرفته و همین مساله سبب شده تا سرانه مصرف برق در ایران بسیار بالا باشد.

بالا بودن سرانه مصرف برق در ایران با توجه به بحران خشکسالی، رشد قیمت نفت و گاز طبیعی سبب افزایش هزینه تولید برق در کشور شده به طوری که اقتصاد این صنعت را با مشکلات بزرگی مواجه کرده است.

به گفته هوشنگ فلاحتیان، معاون وزیر نیرو در امور برق و انرژی، افزون بر ظرفیت ۱۱ هزار مگاوات انرژی تجدیدپذیر برق آبی که از طریق نیروگاه های آبی ظرفیت بزرگ، متوسط و کوچک تولید می شود، در حال حاضر ۷۲ هزار مگاوات ظرفیت نیروگاهی برق در کشور فعال است که حدود ۲۲۰ مگاوات از این میزان، مربوط به انرژی های تجدیدپذیر بوده و از این مقدار نیز ۱۸۰ مگاوات انرژی از طریق باد و خورشید تولید می شود.

وی با اشاره به رشد متوسط ۷,۵ درصدی مصرف برق طی ۳۰ سال گذشته، اظهار داشت که کشور سالانه به احداث پنج هزار مگاوات نیروگاه جدید نیازمند و این زنگ خطر بزرگی است.

بنابراین با نگاهی به آمارهای ارائه شده چنین برداشت می شود، اگرچه مسئولان دولتی موظف به پاسخگویی در برابر نیازهای مردم هستند، اما باید تلاش کرد تا نیروگاه های جدید بدون استفاده از سوخت های فسیلی و با بهره گیری از انرژی های تجدیدپذیر احداث و به بهره برداری برسند.

با توجه به مطالعات صورت گرفته توسط موسسه 'دی.ال.آر' آلمان در حال حاضر بیش از ۱۵ هزار مگاوات توان اقتصادی و افزون بر ۴۰ هزار مگاوات ظرفیت فنی در کشور در زمینه انرژی بادی شناسایی شده که در مساحتی بیش از ۲ هزار کیلومتر مربع، امکان نصب بیش از ۶۰ هزار مگاوات نیروگاه حرارتی خورشیدی وجود دارد.

از طرفی ایران دارای ۱۵ منطقه مستعد زمین گرمایی است و توان حداکثر تولید برق از انواع نیروگاه های زیست توده در سال ۸۶ برای شهرهای بالاتر از ۲۵۰ هزار نفر، بالغ بر ۸۰۰ مگاوات بوده است.

اکنون نزدیک به ۳۰۰ مگاوات انواع نیروگاه های تجدیدپذیر بادی، خورشیدی، زمین گرمایی، زیست توده، آبی کوچک، هیدروژن و پیل سوختی در قالب پروژه های پایلوت یا با سرمایه گذاری بخش خصوصی در کشور اجرا شد و سالانه بیش از ۳۰۰ میلیون کیلووات ساعت برق از انرژی های تجدیدپذیر در کشور تولید و به شبکه سراسری تزریق می شود.

معاون وزیر نیرو در امور برق و انرژی همچنین با تاکید بر تغییر دیدگاه و نگرش مسئولان نسبت به تولید انرژی برق در کشور، گفته است که برآوردها تا سال ۱۴۰۰ نشان می دهد که تا آن زمان ۴۷ هزار مگاوات نیروگاه جدید باید احداث شود.

فلاحتیان تصریح کرد: اکنون یک هزار و ۶۰۰ مگاوات قرارداد با بخش خصوصی برای تولید برق از طریق باد ایجاد شده است.

بنابراین افزایش تقاضای انرژی در آینده یکی از مهمترین بحث های قابل توجه در دنیا بشمار می آید که نه تنها برای تولیدکنندگان و سرمایه گذاران این عرصه بلکه برای مصرف کنندگان انرژی نیز حائز اهمیت است، چرا که جهانیان برای پاسخگویی به چالش های انرژی پیشروی خود نیازمند یک بازار انرژی با ثبات و قابل پیش بینی هستند.

باید بر این نکته تاکید کرد که افزایش سطح جایگاه استراتژیک ایران در دیپلماسی انرژی در محیط بین الملل، مشکلات انرژی های کنونی برای محیط زیست و جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای، محدودیت استفاده از منابع سوخت های فسیلی و صیانت از آن، تنوع در منابع انرژی، فرصت کسب و کار جدید، ایجاد شغل، توان بالای منابع تجدیدپذیر در کشور و کمک به پدافند غیرعامل به عنوان ضرورت های توسعه کاربرد انرژی های تجدید پذیر در کشور است.

از طرفی چالشهای پیش روی ایران پیرامون حفظ منابع انرژی و بهره برداری از این منابع در جهت توسعه پایدار بیانگر این واقعیت است که مهمترین راه پیشگیری از انهدام محیط زیست استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی، باد، زیست توده و بیوگاز است.

 خورشید یکی از منابع مهم انرژی در منظومه شمسی است و طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این منبع انرژی بیش از 14 میلیارد سال است.
انرژی خورشیدی اصلی ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان و منبع عمده تمام انرژی‌های موجود در زمین است و همانند سایر انرژی‌ها بطور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند به دیگر اشکال انرژی همانند گرما و الکتریسیته تبدیل شود.

از آنجا که افزایش جمعیت و بالا رفتن مصرف انرژی، ارمغان زندگی مدرن است پس به ‌تبع آن باید ساز و کارهای مناسبی ایجاد شود تا همپای رشد مصرف، تولید نیز ارتقا یابد.
در این میان مصرف بی‌رویه برق یکی از معضلاتی است که جامعه جهانی با آن دست و پنجه نرم می‌کند بنابراین کشورها بدنبال یافتن راهکارهای تازه‌ای هستند تا با هدر رفت کمتر منابع، به بهترین نتایج دست یابند.
موضوع نیروگاه خورشیدی یکی از این راهکارهای نوین است که امروزه در جهان نگاه ویژه‌ای به آن وجود دارد چرا که با بازده بالا و هزینه کم به انرژی قابل مصرف الکتریکی تبدیل می شود.

با توجه به محدودیت منابع سوخت فسیلی و زیانبار بودن استفاده غیراصولی از اینگونه سوخت‌ها برای سلامت محیط ‌زیست، بهره گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
ایران در بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته و در منطقه‌ای واقع است که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده‌ها قرار دارد.

میزان تابش انرژی خورشیدی در ایران بین 1800 تا 2200 کیلو وات ساعت بر مترمربع در سال تخمین ‌زده شده که بالاتر از میزان متوسط جهانی است و ب طور متوسط سالانه بیش از 280 روز آفتابی گزارش شده که بسیار قابل توجه است.