اثرات زیست‌محیطی و ملاحظات استقرار نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک
۱. خلاصه مدیریتی
نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک به‌عنوان یکی از مهمترین فناوری‌های تولید انرژی تجدیدپذیر، تأثیرات گسترده‌ای بر محیط‌زیست، اقتصاد و ساختارهای اجتماعی دارند. این فناوری می‌تواند وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش داده، انتشار گازهای گلخانه‌ای را کم کند و امنیت انرژی را افزایش دهد. با این حال، توسعه این نیروگاه‌ها نیازمند برنامه‌ریزی دقیق برای به حداقل رساندن اثرات منفی زیست‌محیطی، از جمله تغییرات کاربری زمین، تأثیرات بصری و مدیریت زباله‌های الکترونیکی است. سیاست‌گذاری هوشمندانه و ایجاد دستورالعمل‌های اجرایی مؤثر، نقش به سزایی در بهره‌برداری بهینه از انرژی خورشیدی و کاهش چالش‌های زیست‌محیطی آن دارد.
۲. مقدمه
افزایش مصرف انرژی و نگرانی‌های ناشی از آلودگی‌های زیست‌محیطی، موجب شده‌است که بسیاری از کشورها به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر روی بیاورند. انرژی خورشیدی، یکی از پایدارترین منابع انرژی محسوب‌می‌شود که می‌تواند به‌طور گسترده در تأمین نیازهای انرژی جهان نقش‌آفرینی کند. نیروگاه‌های فتوولتائیک به‌دلیل بهره‌گیری از منبع نامحدود انرژی خورشیدی، عدم انتشار آلاینده‌های مستقیم و هزینه‌های عملیاتی پایین، مورد توجه ویژه سیاست‌گذاران و سرمایه‌گذاران قرار گرفته‌اند. با این حال، این نیروگاه‌ها نیز دارای برخی چالش‌های فنی، زیست‌محیطی و اقتصادی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند.
۳. تولید الکتریسیته با فناوری فتوولتائیک
نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک از صفحات خورشیدی برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق استفاده می‌کنند. این فناوری شامل انواع مختلفی از سلول‌های خورشیدی است، از جمله:
سلول‌های سیلیکونی مونوکریستالی: با بازدهی بالا، اما هزینه تولید بیشتر.
سلول‌های سیلیکونی پلی‌کریستالی: مقرون‌به‌صرفه‌تر، اما با راندمان کمتر.
سلول‌های فیلم نازک: وزن کم و انعطاف‌پذیری بالا، اما بازدهی پایین‌تر نسبت به گزینه‌های دیگر.
به‌عنوان مثال، در پروژه نیروگاه خورشیدی شیراز که یکی از نخستین پروژه‌های فتوولتائیک ایران محسوب‌می‌شود، از سلول‌های پلی‌کریستالی استفاده شده که با توجه به هزینه تولید، گزینه مناسبی برای بهره‌برداری اقتصادی بوده است.
۴. انرژی خورشیدی فتوولتائیک
فتوولتائیک یکی از مهمترین روش‌های تولید انرژی خورشیدی است که کاربردهای متنوعی دارد، از سیستم‌های خانگی گرفته تا نیروگاه‌های صنعتی بزرگ. مزایای این فناوری شامل:
کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیل
عدم تولید آلودگی صوتی
تولید انرژی پایدار و تجدیدپذیر
امکان استفاده در مناطق دورافتاده بدون نیاز به زیرساخت‌های انتقال برق گسترده
۵. اثرات نیروگاه‌های فتوولتائیک
۵-۱. انتشار گازهای گلخانه‌ای نیروگاه‌های خورشیدی به‌طور مستقیم هیچ آلاینده‌ای تولید نمی‌کنند، اما در مراحل تولید، حمل‌ونقل و بازیافت پنل‌های خورشیدی، مقدار مشخصی گازهای گلخانه‌ای منتشر می‌شود. با این حال، این میزان در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی بسیار ناچیز است. به‌عنوان نمونه، نیروگاه خورشیدی همدان سالانه از انتشار بیش از ۲۰ هزار تن CO2 جلوگیری می‌کند.
۵-۲. تغییر کاربری زمین استقرار نیروگاه‌های خورشیدی در مقیاس بزرگ نیازمند زمین‌های وسیع است. این مسئله می‌تواند منجر به تغییر کاربری زمین‌های کشاورزی، مراتع و زیستگاه‌های طبیعی شود. راهکارهای پیشنهادی شامل استفاده از اراضی بایر و غیرقابل کشت برای احداث نیروگاه‌های خورشیدی است. نیروگاه خورشیدی یزد نمونه‌ای از استفاده بهینه از اراضی بیابانی برای تولید انرژی پاک است.
۵-۳. چشم‌انداز و تأثیرات بصری نیروگاه‌های فتوولتائیک ممکن است موجب تغییر در مناظر طبیعی شوند و در مناطق گردشگری تأثیر منفی بگذارند. طراحی مناسب نیروگاه‌ها و استفاده از پوشش‌های گیاهی اطراف آن‌ها می‌تواند این اثرات را کاهش دهد. در پروژه نیروگاه خورشیدی کرمان، استفاده از دیوارهای سبز مصنوعی در اطراف نیروگاه موجب کاهش تأثیرات بصری آن شده‌است.
۵-۴. مدیریت ضایعات و زباله‌های فتوولتائیک پس از پایان عمر مفید پنل‌های خورشیدی، مدیریت پسماند و بازیافت آن‌ها یک چالش زیست‌محیطی مهم است. تدوین سیاست‌های بازیافت و استفاده مجدد از مواد ارزشمند مانند سیلیکون و فلزات گران‌بها، ضروری است. برنامه بازیافت پنل‌های خورشیدی در کشورهای اروپایی نظیر آلمان و فرانسه، نمونه‌های موفقی از مدیریت صحیح ضایعات این فناوری است.
۶. تأثیرات اقتصادی نیروگاه‌های فتوولتائیک
اشتغال‌زایی: توسعه نیروگاه‌های خورشیدی منجر به ایجاد فرصت‌های شغلی در حوزه‌های تحقیق و توسعه، تولید، نصب و نگهداری می‌شود. نیروگاه خورشیدی کرمان توانسته بیش از ۵۰۰ شغل مستقیم و غیرمستقیم ایجاد کند.
سرمایه‌گذاری و بازگشت اقتصادی: کاهش هزینه‌های عملیاتی و استفاده از انرژی رایگان خورشید، این نیروگاه‌ها را از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر می‌کند.
کاهش هزینه‌های واردات سوخت‌های فسیلی: استفاده از انرژی خورشیدی می‌تواند وابستگی کشورها به واردات سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد.
۷. نتیجه‌گیری
نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک به‌عنوان یکی از بهترین گزینه‌های انرژی پاک، نقش مهمی در کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی و تأمین پایدار انرژی دارند. با این حال، توسعه آن‌ها نیازمند برنامه‌ریزی دقیق برای کاهش تأثیرات منفی زیست‌محیطی و اجتماعی است. استفاده از تجارب موفق جهانی، اجرای سیاست‌های بازیافت، مکان‌یابی مناسب و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید، می‌تواند راهکاری مؤثر برای گسترش پایدار این فناوری باشد.
منبع: وزارت نفت، سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق، دفتر مطالعات اجتماعی-اقتصادی و زیست‌محیطی تیرماه 1398، شیرین بهار