یزد اولین تولیدکننده فتوولتاییک در کشور

به گزارش پایگاه خبری ساتکاب به نقل از خبرگزاری موج یزد، در سال 1873دانشمندی انگلیسی به نام ویلوبی اسمیتدر دریافت که عنصر سیلینیوم در مقابل نور واکنش نشان می دهد و این عنصر از نظر توانایی هدایت الکتریکی رابطه ¬ای مستقیم با مقدار نور دریافتی دارد. در سال 1882 چارلز فریتس اولین سلول فتوولتائیک با حالت جامد از جنس سلنیوم با روکش طلا را با موفقیت ساخت که بازده آن تنها 1% بود.

در سال 1916  اثر فتوالکتریک توسط نتایج تجربی دانشمندی به نام میلیکان اثبات شد. اما تدوین قوانین و تئوری اثر فتووالکتریک سالها به طول انجامید و در نهایت توضیح این تئوری توسط اینشتین در سال 1923 جایزه نوبل را برای او به همراه داشت. در سال 1954 متخصصان آزمایشگاه های بل موفق به ساختن سلولهای خورشیدی با راندمان 6 در صد شدند. در سال 1958 راندمان سلولهای خورشیدی به 9 درصد رسید و اولین کاربری رسمی این سلولها  در ماهواره Vanguard I گزارش شد. این ماهواره  از یک آرایه کوچک (کمتر از یک وات) برای تغذیه رادیوهای خود استفاده کرد. این سلولها به مدت 8 سال توان مورد نیاز ماهواره را تامین کردند بعداً در همان سال، Explorer III ، Vanguard II و Sputnik-3 با سیستم های مجهز به PV به فضا پرتاب شدند. علیرغم تلاشهای بی وقفه برای تجاری سازی سلول خورشیدی سیلیکون در دهه 1950 و 60، همچنان تنها کاربری آنها تأمین برق ماهواره ها بود.

در سال 1958 راندمان پنل های خورشیدی در مقیاس آزمایشگاهی به 14 درصد رسید. در سال 1963 ژاپن یک آرایه فتوولتائیک 242 وات روی فانوس دریایی نصب کرد، که بزرگترین مجموعه جهان در آن زمان بود. در دهه 70  میلادی دکتر الیوت برمن، یک سلول خورشیدی بسیار کم هزینه طراحی کرد و قیمت آن را از 100 دلار در هر وات به 20 دلار در هر وات کاهش می داد. این سلول های خورشیدی ارزان قیمت به زودی در چراغ های هشدار ناوبری در بسیاری از سکوهای گاز و نفت دریایی ، فانوس دریایی، گذرگاه های راه آهن و برق رسانی به  مکان های دور افتاده که در آن ایجاد شبکه مقرون به صرفه نبود مورد استفاده قرار گرفتند.

در سال 1972 فرانسوی ها یک سیستم فتوولتائیک سولفید کادمیوم (CdS) را برای راه اندازی یک تلویزیون آموزشی در مدرسه روستایی در نیجر نصب می کنند. و یک سال بعد  دانشگاه دلاور مسئول ساخت اولین ساختمان خورشیدی با نام "Solar One" بود. این سیستم از منبع ترکیبی انرژی حرارتی خورشیدی و PV خورشیدی استفاده می کرد.

در 15 دسامبر 1982 ARCO Solar. عملیات یک نیروگاه برق 1 مگاواتی DC را در کالیفرنیا آغاز کرد.  این نیروگاه که نخستین نیروگاه بزرگ فتوولتاییک محسوب می شود شامل 108 ردیاب دو محوره کنترل شده توسط کامپیوتر ، هر کدام با 256 ماژول خورشیدی سیلیکون تک کریستال بود که در زمینی به مساحت 8 هکتاری نصب شدند.این نیروگاه  (در شرایط استاندارد) 1 مگا وات توان DC تولید می کرد که توسط اینورترهای DC-AC موازی به 480V ، 3 فاز 60 هرتز تبدیل شده و پس از افزایش تا 12 کیلوولت به شبکه توزیع تزریق می شد. تجربه ای که از ساخت و بهره برداری اولیه از این نیروگاه فتوولتائیک تجاری به دست آمد، داده هایی را فراهم کرد که استقرار دیگر نیروگاه های فتوولتائیک در مقیاس مگاوات را تسریع نمود.

هر چند راه اندازی این نیروگاه نوید بخش تجاری سازی تولید پنل های خورشیدی بود اما سالها طول کشید تا این پنل ها به صورت اقتصادی در بازار عرضه شوند.در سال 1999 ساخت و ساز  بلندترین آسمان خراش ساخته شده در شهر نیویورک به پایان رسید. این ساختمان شامل پانل های فوتوولتائیک داخلی (BIPV) در طبقه 37 تا 43 در نمای جنوبی و غربی است که بخشی از قدرت ساختمان ها را تولید می کند. و سرانجام در  سال 2000  برای نخستین بار خانواده ای در کلرادو ، یک سیستم الکتریکی خورشیدی 12 کیلوواتی در خانه خود نصب کردند این سیستم بخشی از طرح "یک میلیون پشت بام خورشیدی"  بود که توسط وزارت انرژی آمریکا شروع شده بود.

در سال 2004 پس از تصویب قانون اصلاح تعرفه های برق در آلمان، صدها نیروگاه خورشیدی با ظرفیت های بالا در آلمان و نقاط مختلف جهان ساخته شد. با معرفی قانون تعرفه در سال 2008 اسپانیا با بیش از 60 نیروگاه خورشیدی با ظرفیت بیش از 1 مگاوات به بزرگترین بازار نیروگاه های خورشیدی تبدیل شد. کشورهای ایالات متحده امریکا، چین، هند، فرانسه، کانادا و ایتالیا در میان کشورهای دیگر از بزرگترین بازارهای این تکنولوژی به حساب می آیند که در حال حاضر چین با ظرفیت تولید 4/77 گیگاوات رتبه اول در تولید برق از انرژی خورشیدی را دارا می باشد.

*** یزد، آغازگر تولید تجهیزات فتوولتاییک در ایران

 استفاده از سامانه های فتوولتاییک در ایران اولین بار در سال 1372 و با اجرای نیروگاه 5 کیلووات جدا از شبکه در روستای دربید استان یزد آغاز شد.

شاید بتوان تلاش های شرکت برق آفتابی هدایت نور یزد در تولید پنل های خورشیدی را جزو اولین اقدامات اساسی در بومی و ملی کردن تجهیزات مرتبط با برق خورشیدی در ایران ذکر کرد. شرکت برق آفتابی هدایت نور یزد در سال ۱۳۷۱ خط تولید پنل های خورشیدی را با استفاده از تکنولوژی کشور آلمان و با ظرفیت تولید سالانه ۳ مگاوات در تهران راه اندازی نمود. در آن سال ها، قیمت جهانی پنل های خورشیدی، حدود ۶ دلار به ازای هر وات بود.

نیروگاه پایلوت هیدروژن خورشیدی طالقان استان البرز، نیز در سال ۱۳۸۴ تاسیس گردید. نیروگاه خورشیدی طالقان یکی از نیروگاه‌های ایران متشکل از سلول‌های فتوولتائیک با ظرفیت تولید ۱۰ کیلووات، دستگاه الکترولیز آب به ظرفیت ۵ کیلووات و ظرفیت اسمی تولید ۱ مترمکعب در ساعت هیدروژن، سیستم پیل سوختی به ظرفیت ۲.۱ کیلووات از نوع پلیمری، کمپرسور هیدروژن، مخزن هیدروژن ۱ متر مکعبی، باتری خانه و مبدل‌های DC/AC می‌باشد.

در اواخر سال ۱۳۷۸ با افزایش نسبی تعداد پروژه های تجدیدپذیر، وزارت نیرو پیشنهاد دولتی شدن شرکت سانا را به هیأت وزیران ارائه داد تا سازمانی در بدنه تشکیلات دولت به فعالیت های مرتبط با توسعه انرژی های تجدید پذیر بپردازد. هیأت وزیران در اسفند ماه سال1388 با تشکیل شرکت دولتی سانا موافقت نمود.

این سازمان متولی اجرای نیروگاه های تجدید پذیر من جمله نیروگاه های خورشیدی فتوولتاییک در سراسر کشور بود. پروژه های این سازمان در طول سالهای 1378 تا 1392 عمدتا به صورت نیروگاه های جدا از شبکه و در مناطق دورافتاده و صعب العبور اجرا شد. در سال 1392 با تامین اعتبار از سوی توانیر و با همکاری سانا، اجرای نیروگاه های خورشیدی متصل به شبکه از طریق تامین بخشی از هزینه به صورت یارانه ای آغاز شد. علاوه بر این تعداد قابل توجهی از  مدارس و مساجد در استانهای مختلف با بهره مندی از یارانه کامل دولتی به نیروگاه خورشیدی مجهز شدند.

در سال 1394 با تصویب طرح خرید تضمینی برق تجدید پذیر توسط سانا، توسعه نیروگاه های فتوولتاییک وارد فاز جدیدی شد. این طرح در دو سطح نیروگاه های انشعابی (کوچک) و نیروگاه های بزرگ در سطح کشور آغاز گردید.

در سال 1395 به منظور ارتقای بهره‌وری انرژی و استفاده هر چه بیشتر از منابع تجدیدپذیر و پاک، «سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق ( ساتبا) » از ادغام 2 سازمان انرژی‌های نو ( سانا) و سازمان بهره‌وری انرژی ایران ( سابا) تشکیل گردید. شکل گیری این سازمان به سرعت توسعه نیروگاه های تجدید پذیر خصوصا نیروگاه های خورشیدی افزود.

در حال حاضر بیش از 430 مگا وات نیروگاه فتوولتاییک بزرگ و 70 مگاوات نیروگاه انشعابی در سطح کشور در حال تولید برق پاک بوده و انتظار می رود با توجه به پتانسیل ایران، این روند رشد سریعتری به خود ببیند.