ندا اظهری، مترجم: هر چه جلوتر می‌رویم، انرژی‌های طبیعی در جهان رو به اتمام می‌رود؛ از این رو، دانشمندان سال‌هاست به دنبال راه‌هایی برای تولید انرژی‌های جایگزینی هستند که بتوانند در فقدان انرژی‌های طبیعی، از آنها برای تامین نیاز خود در صنایع و بخش‌های مختلف استفاده کنند. یکی از همین راه‌های جایگزین استفاده از پنل‌های خورشیدی است که برای تبدیل نور خورشید به الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پنل‌های خورشیدی منبع انرژی‌های پاک و تجدیدپذیری هستند که علاوه بر تامین انرژی، به کاهش گازهای گلخانه‌ای و کاهش مصرف انرژی برق نیز کمک می‌کنند. با تداوم گرمایش کره زمین، وقوع فجایع اقلیمی نیز شدت یافته است. در این میان، آمریکا مقرر کرده است که تا سال 2035 بتواند به هدف 100 درصدی تولید انرژی پاک دسترسی پیدا کند؛ هدفی که به ساخت نیروگاه‌های بادی و خورشیدی در مقیاس بزرگ بستگی دارد. از این رو، تلاش همه‌جانبه‌ای برای تولید انرژی‌های سبز در آمریکا در حال انجام است و انتظار می‌رود انرژی‌های تولید‌شده از باد و خورشید در آمریکا تا سال 2025 به 19 درصد برسد. 

پنل‌هایی برای تولید برق

پنل‌های خورشیدی، فناوری‌هایی هستند که نور خورشید را با استفاده از سلول‌های فتوولتائیک (PV) به الکتریسیته تبدیل می‌کند. این سلول‌ها از موادی ساخته شده‌اند که در مواجهه با نور، الکترون‌های برانگیخته تولید می‌کنند. الکترون‌ها از طریق یک مدار جریان پیدا می‌کنند و جریان مستقیم (DC) الکتریسیته تولید می‌کنند که می‌تواند برای تغذیه دستگاه‌های مختلف به کار رود یا در باتری‌ها ذخیره شود. پنل‌های خورشیدی به عنوان پنل‌های سلول خورشیدی، پنل‌های برق خورشیدی یا ماژول‌های PV نیز شناخته می‌شوند. پنل‌های خورشیدی معمولا در گروه‌هایی موسوم به آرایه یا سیستم چیده می‌شوند. یک سیستم فتوولتائیک از یک یا چند پنل خورشیدی، یک تبدیل‌کننده یا اینورتر برای تبدیل جریان مستقیم الکتریسیته DC به جریان متناوب AC، کنترل‌کننده، ردیاب‌ها و دستگاه سنجش تشکیل می‌شود. یک سیستم فتوولتائیک را می‌توان برای تامین برق برای کاربردهای خارج از شبکه مانند خانه‌ها یا کابین‌های دورافتاده، یا برای تغذیه برق به شبکه استفاده کرد. پنل‌های خورشیدی به طور گسترده برای کاربری‌های مسکونی، تجاری و صنعتی و نیز کاربردهای فضایی و حمل و نقل استفاده می‌شود. پنل‌های خورشیدی به شکل‌های مختلف زمینی، عمودی، سقفی، سایبان خورشیدی و پرتابل یا قابل حمل در دنیا وجود دارد که بسته به نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

سرمایه‌گذاری 2 هزار و 800 میلیارد دلاری دنیا در بخش انرژی

به گزارش usatoday، چشم‌انداز صنعت خورشیدی در دنیا به سرعت در حال تغییر است. در میان محدودیت‌های زنجیره تامین، جنگ‌های سیاسی و قوانین پیشگامانه، انرژی‌های خورشیدی در ایالت‌های آمریکا از محبوبیت بالایی برخوردارند. نور خورشید به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر، بزرگ‌ترین منبع انرژی بالقوه روی کره زمین است. باوجوداین، تنها کسری از این انرژی که به زمین می‌رسد، جذب شده و برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. آمریکا به اندازه کافی منابع انرژی تجدیدپذیر را برای تولید 100 برابری برق موردنیاز کشور در سال در اختیار دارد. انرژی خورشیدی، در مقایسه با هر منبع انرژی تجدیدپذیر دیگری، از پتانسیل بیشتری برای تولید برق در آمریکا برخوردار است. باوجوداین، فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر در آمریکا تنها 0.2 درصد از کل پتانسیل انرژی تجدیدپذیر موجود در سال 2020 را به کار گرفتند. تنها 0.03 درصد از انرژی‌های خورشیدی موجود در آمریکا صرف تولید برق می‌شود. با وجود تلاش‌هایی که کشورهای مختلف برای رها شدن از سوخت‌های فسیلی در دستور کار خود قرار داده‌اند، باز هم انتظار می‌رود این سوخت‌ها تا چند دهه آینده نیز همچنان غالب باشد. طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، کشورها از مجموع سرمایه‌گذاری 2 هزار و 800 میلیارد دلاری در بخش انرژی در سال 2023 حدود 1.75 دلار در انرژی پاک سرمایه‌گذاری کرده‌اند. درواقع، به ازای هر دلاری که برای سوخت‌های فسیلی هزینه می‌شود، 1.7 دلار صرف انرژی پاک می‌شود. 

چین بالاترین تولیدکننده انرژی خورشیدی در دنیا

رویترز عنوان کرده است که چین از نظر ظرفیت پنل‌های خورشیدی نصب‌شده، با اختلاف رتبه نخست تولید انرژی خورشیدی را در جهان از آن خود کرده است. در آمارهایی هم که از سوی statista منتشر شده، چین در سال 2022 با 106 گیگاوات انرژی، بالاترین تولید ظرفیت فتوولتائیک خورشیدی را در جهان به خود اختصاص داد. ظرفیت تجمعی فتوولتائیک خورشیدی جهان در 20 سال گذشته به شدت افزایش یافته است، به طوری که در سال 2000 میلادی، ظرفیت تولید این انرژی به بیش از یک گیگاوات رسید و تا سال 2021 از یک تراوات نیز فراتر رفت. انتظار می‌رود با افزایش نقش انرژی‌های تجدیدپذیر در ترکیب انرژی‌های جهانی، ظرفیت خورشیدی همچنان افزایش یابد. آمریکا که دومین کشور تولیدکننده انرژی‌های خورشیدی در دنیاست، ظرفیت فتوولتائیک خورشیدی خود را 18.6 گیگاوات در سال 2022 افزایش داد. 

به رغم این که آمریکا از نظر نصب ظرفیت‌های جدید پنل‌های خورشیدی در دنیا رتبه دوم را در اختیار دارد، به میزان قابل توجهی کمتر از چین به ظرفیت آن اضافه شده است. در سال 2022، ظرفیت کلی فتوولتائیک خورشیدی چین به بیش از 414 گیگاوات رسید که بیشتر از مجموع ظرفیت‌های کلی آمریکا، ژاپن و هند بوده است. ظرفیت جدید پنل‌های نصب‌شده چین در دهه گذشته روندی رو به رشد را نشان داده است. البته جای تعجب نیست که چین مرکز بسیاری از شرکت‌های بزرگ فتوولتائیک خورشیدی مانند Jinko Solar است. این شرکت در سال 2022، سالانه درآمدی بالغ بر 12 میلیارد و 100 میلیون دلار را کسب کرد. بعد از چین و آمریکا، هند با ظرفیت تولید 18.1 گیگاوات انرژی خورشیدی در رده سوم قرار گرفت. اما بعد از آن، برزیل با اختلاف زیاد با ظرفیت تولید انرژی خورشیدی حدود 9.9 گیگاوات در رده چهارم جا خوش کرده است. پس از آن نیز اسپانیا با ظرفیت تولید 8.1 گیگاوات، آلمان با 7.5، ژاپن با 6.5، لهستان با 4.9، استرالیا و هلند با 3.9 گیگاوات ظرفیت در رده‌های پنجم تا دهم قرار گرفتند. 

سهم 59.7 درصدی تولید برق آلمان از انرژی‌های تجدیدپذیر

به گزارش pv-magazine، آمارهای جدید منتشر‌شده از سوی موسسه Fraunhofer پیرامون سیستم‌های انرژی خورشیدی، نشان می‌دهد که سیستم PV در آلمان در سال 2023 حدود 59.9 تراوات ساعت انرژی خورشیدی تولید کردند که 6.4 تراوات ساعت از این مقدار صرف مصارف خانگی شد. براساس این آمار، انرژی‌های تجدیدپذیر سهم رکورد 59.7 درصدی از تولید برق خالص عمومی در آلمان را در سال 2023 به خود اختصاص دادند. این موسسه تحقیقاتی تولیدات جدیدی را برای انرژی باد و خورشیدی ثبت کرده است. آلمان در سال 2023 به رکورد ظرفیت جدید پنل‌های خورشیدی جدید نصب‌شده در حدود 14 گیگاواتی دست یافت که نخستین باری بود که نرخ توسعه آن دو رقمی شد و از هدف 9 گیگاواتی دولت فدرال فراتر رفت. تنها در ژوئن 2023، سیستم‌های PV در آلمان حدود 9 تراوات ساعت برق تولید کردند که یک رکورد جدید ماهانه به شمار می‌رود. 

رکوردشکنی در تولید برق از انرژی خورشیدی

به گزارش euronews، در رکوردی که در سال 2023 شکسته شد، انرژی خورشیدی به اندازه کافی برق تولید کرد که بتواند 57 درصد از نیاز اتحادیه اروپا را در سال 2023 برآورده کند. نصب پنل‌های خورشیدی سقفی در جهان در سال 2022 با رشد 49 درصدی همراه بود. افزایش پنل‌های سقفی به ارزش 118 گیگاوات برای تامین انرژی 36 میلیون منزل مسکونی در دنیا کافی بود. انرژی خورشیدی درمجموع 45 درصد رشد کرد و به 1.2 تراوات انرژی رسید که انرژی تجدیدپذیر را در مسیر تولید 1612 تراوات ساعت برق در سال 2023 قرار داد. این معادل 57 درصد از کل تقاضای انرژی اتحادیه اروپاست. در حالی که دنیا به سمتی پیش می‌رود که مردم دنیا بیش از هر زمان دیگری به انرژی‌های خورشیدی روی آورده‌اند، با توجه به بحران‌های انرژی و آب و هوایی، امید به این قبیل انرژی‌ها همچنان بیشتر می‌شود. 

نیمی از برترین کشورها اروپایی‌اند

در سال 2022، تعداد کشورهایی که در زمینه تولید انرژی‌های خورشیدی فعالیت داشتند و به عنوان کشورهایی که حداقل یک گیگاوات در سال پنل خورشیدی نصب می‌کنند، از 12 به 26 کشور افزایش یافت. این گزارش‌ها پیش‌بینی می‌کند تا سال 2025، بیش از 50 کشور، سالانه بیش از یک گیگاوات پنل خورشیدی نصب کنند. کشورهای اروپایی با 12 کشور، وزنه سنگین کشورهای نصب‌کننده پنل‌های خورشیدی را در اختیار دارند که در راس آنها اسپانیا، آلمان، لهستان، هلند و ایتالیا قرار دارند. توسعه پنل‌های خورشیدی در لهستان انتظارات را پشت سر گذاشته است که بیشتر به دلیل افزایش سیستم‌های کوچک سقفی نصب شده است که به صاحبان منازل مسکونی امکان می‌دهد برای تولید و نیز مصرف انرژی برق از دولت پاداش دریافت کنند. در میان این 26 کشور دنیا، 20 کشور، ظرفیت‌های محدود شبکه را به عنوان مانع اصلی بر سر راه توسعه پنل‌های خورشیدی عنوان کرده‌اند. ظرفیت محدود شبکه و فقدان انعطاف‌پذیری با ذخیره‌سازی در سیستم‌های برق ملی، خطری حیاتی برای انتقال انرژی خورشیدی در جهان به همراه دارد. 

پیش‌بینی رشد 40 درصدی ساخت پنل‌های خورشیدی آمریکا تا 2027

به گزارش ecowatch، آمارها حکایت از آن دارد که صنعت انرژی‌ها و پنل‌های خورشیدی همچنان در حال رشد است. در این میان، حدود 3.4 درصد از برق تولید‌شده در آمریکا از انرژی‌های خورشیدی تامین می‌شود که این رقم در سال 2021 حدود 2.8 درصد بود که در سال 2022 با رشد 0.6 درصدی روبه‌رو بوده است. علاوه بر این، انرژی خورشیدی 15.9 درصد از برق تولید شده توسط منابع تجدیدپذیر در سال 2022 را به خود اختصاص داده است. 45 درصد از ظرفیت اضافه‌شده به شبکه برق آمریکا در نیمه نخست سال 2023 از انرژی خورشیدی بوده است. در این بین، ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر جدید در سال 2023 به میزان 107 گیگاوات افزایش یافت که بیشترین میزان تاکنون بوده است. تقاضای بالا برای منابع انرژی تجدیدپذیر و قوانینی که در این رابطه وضع می‌شوند، به این معنی است که آینده انرژی خورشیدی در آمریکا روشن است. بر همین اساس قرار است انرژی خورشیدی 67 درصد از رشد ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر در سال 2023 را به خود اختصاص دهد. انتظار می‌رود پنل‌های جدید خورشیدی با افزایش نزدیک به 200 گیگاوات، رکورد دیگری را در سال 2023 بشکند. به دنبال قانون کاهش تورم در آمریکا که در آگوست 2022 تصویب شد، ساخت پنل‌ها و تاسیسات خورشیدی تقویت شد؛ از این رو، کارشناسان پیش‌بینی کرده‌اند ساخت پنل‌ها و تاسیسات خورشیدی بین سال‌های 2023 تا 2027 با رشد 40 درصدی همراه باشد. پیش‌بینی می‌شود ظرفیت تولید جهانی PV خورشیدی در سال 2024 به حدود 1000 گیگاوات برسد. 

رشد 3.7 درصدی کارگران صنعت خورشیدی آمریکا

به تناسب رشدی که در میزان ساخت پنل‌های خورشیدی در آمریکا ایجاد شده، مشاغل مرتبط با این حوزه نیز رشد کرده‌اند، به طوری که صنعت انرژی‌های خورشیدی از زمان وضع اعتبار مالیاتی بر سرمایه‌گذاری انرژی‌های خورشیدی در سال 2006 با رشد بیش از 200 برابری همراه بوده است. صنعت انرژی‌های خورشیدی میلیاردها دلار به اقتصاد آمریکا کمک کرده و تاکنون صدها هزار شغل در این کشور ایجاد کرده است. تا سال 2022، بیش از 346 هزار نفر در صنعت انرژی‌های خورشیدی آمریکا مشغول به کار شده‌اند که حداقل نیمی از زمان خود را صرف تولید انرژی خورشیدی می‌کنند. تعداد کارگران این صنعت در آمریکا بین سال‌های 2021 تا 2022 حدود 3.7 درصد افزایش یافته و 12 هزار و 256 شغل به این صنعت اضافه شده است. در این میان، سهم زنان شاغل در این صنعت از 27 درصد در سال 2017 به 31 درصد در سال 2022 افزایش داشته است. 

رشد 43 درصدی بازار جهانی پنل‌های خورشیدی

پیش‌بینی‌های صورت‌گرفته حکایت از آن دارد که بازار جهانی پنل‌های خورشیدی بین سال‌های 2024 تا 2031 با نرخ قابل‌توجهی افزایش یابد. در سال 2022، بازار این صنعت با نرخ ثابتی رشد کرد و با اتخاذ استراتژی‌های رو‌به‌رشد توسط فعالان اصلی این حوزه، انتظار می‌رود همچنان این روند رو‌به‌رشد ادامه داشته باشد. آمریکای شمالی همچنان نقش مهمی را در این فرآیند ایفا خواهد کرد و نمی‌توان نقش آن را نادیده گرفت. هرگونه تغییری که در آمریکا رخ دهد، می‌تواند روند توسعه پنل‌های خورشیدی را تحت تاثیر قرار دهد. به گزارش solarpowereurope، در سال 2022، جهان 239 گیگاوات پنل خورشیدی جدید نصب کرد که در نهایت از مقیاس جهانی پیشی گرفت که در مقایسه با سال 2021 با افزایش 45 درصدی در ظرفیت انرژی خورشیدی همراه بوده است. این روند رو‌به‌رشد در سال 2023 به حدود 341 گیگاوات انرژی خورشیدی افزایش یافت که با رشد 43 درصدی همراه بود.