آیا انرژی خورشیدی میتواند جای سوخت فسیلی را بگیرد؟
خورشید هر روز مقدار عظیمی انرژی به زمین میرساند، اما آیا میتوان روزی نفت، گاز و زغالسنگ را کنار گذاشت و انرژی مورد نیاز جهان را از خورشید گرفت؟ پاسخ به این پرسش ساده نیست؛ زیرا تولید برق، حملونقل، صنعت و گرمایش نیازهای متفاوتی دارند و خورشید برای هرکدام راهحل یکسانی ارائه نمیکند.
به گزارش سیناپرس، این روزها و با توجه به توسعه روزافزون استفاده از انرژی خورشیدی، بسیاری از افراد از خود می پرسند آیا خورشید میتواند جایگزین سوخت فسیلی شود؟ برای پاسخ دقیق، ابتدا باید میان برق و کل انرژی مصرفی جهان تفاوت بگذاریم. صفحات خورشیدی مستقیماً برق تولید میکنند و به همین دلیل، جایگزینی نیروگاههای زغالسنگ و گاز با انرژی خورشیدی از مهمترین کاربردهای آن است. اما نفت و گاز فقط برای تولید برق مصرف نمیشوند؛ سوخت خودروها، هواپیماها و کشتیها، گرمایش ساختمانها و بسیاری از فرایندهای صنعتی نیز به آنها وابسته است.
بدون تردید رشد انرژی خورشیدی در سالهای اخیر بسیار سریع بوده است. بر اساس گزارش آژانس بینالمللی انرژیهای تجدیدپذیر (IRENA) در مارس ۲۰۲۶، ظرفیت تجمیعی انرژیهای تجدیدپذیر جهان در پایان سال ۲۰۲۵ به حدود ۵۱۴۹ گیگاوات رسید و از این مقدار، بیش از ۵۱۱ گیگاوات ظرفیت جدید خورشیدی تنها در سال ۲۰۲۵ اضافه شد؛ یعنی حدود سهچهارم کل ظرفیت تجدیدپذیر جدید آن سال مربوط به انرژی خورشیدی بود.
آژانس بینالمللی انرژی نیز در گزارش «مرور جهانی انرژی ۲۰۲۶» اعلام کرده است که تولید برق خورشیدی در سال ۲۰۲۵ حدود ۶۰۰ تراواتساعت افزایش یافته و این بزرگترین افزایش سالانه ثبتشده برای یک فناوری تولید برق بوده است. در همان سال، تولید برق از منابع تجدیدپذیر تقریباً با تولید برق نیروگاههای زغالسنگی جهان برابری کرد. این ارقام نشان میدهند که خورشیدی دیگر یک فناوری حاشیهای نیست؛ اما یک مشکل اساسی وجود دارد: خورشید همیشه نمیتابد و نیروگاه خورشیدی در شب برق تولید نمیکند و میزان تولید آن در روزهای ابری، فصلهای مختلف و مناطق جغرافیایی متفاوت است. بنابراین اگر قرار باشد سهم انرژی خورشیدی در شبکه برق بسیار بالا باشد، نمیتوان فقط تعداد صفحات خورشیدی را افزایش داد؛ بلکه باید شبکه برق نیز توانایی ذخیره و جابهجایی انرژی را داشته باشد.
در اینجا باتریها، نیروگاههای برقآبی تلمبهای، شبکههای انتقال گسترده و مدیریت هوشمند مصرف اهمیت پیدا میکنند. پژوهشگران این حوزه معتقدند که افزایش سهم انرژیهای خورشیدی و بادی نیازمند انعطافپذیری بیشتر شبکه، توسعه خطوط انتقال و استفاده گستردهتر از ذخیرهسازهای انرژی است. در سال ۲۰۲۴ نیز ظرفیت باتریهای ذخیرهسازی در مقیاس نیروگاهی حدود ۱۲۴ گیگاوات بود و هزینه پروژههای ذخیرهسازی باتری تقریباً ۴۰ درصد نسبت به سال قبل کاهش یافت.
اما مشکل اصلی اینجاست که باتری راهحل همه مشکلات نیست. ذخیره انرژی برای چند ساعت نسبتاً سادهتر از ذخیره آن برای چند روز یا فصل است و سازمان جهانی انرژی در گزارش «چشمانداز انرژی جهان ۲۰۲۵» نیز تأکید کرده است که باتریها بهتنهایی نمیتوانند تمام نیازهای انعطافپذیری، بهویژه نیازهای فصلی، را تأمین کنند.
از سوی دیگر، خورشید میتواند از طریق برقرسانی به جای بخشی از مصرف سوختهای فسیلی بنشیند. خودروهای برقی نمونه روشنی از این چشم انداز هستند. این وسایل نقلیه به جای سوزاندن بنزین یا گازوئیل در موتور، برق مصرف میکند و این برق میتواند از انرژی خورشیدی تولید شده باشد. به همین ترتیب، استفاده از برق تجدیدپذیر برای گرمایش با پمپهای حرارتی میتواند مصرف گاز و سایر سوختها را کاهش دهد.
اما تطبیق این فناوری در برخی صنایع بسیار دشوار است. تولید فولاد، سیمان، مواد شیمیایی و برخی فرایندهای صنعتی به دمای بسیار بالا یا مواد اولیهای نیاز دارند که جایگزینی مستقیم آنها با برق خورشیدی آسان نیست. البته انرژی خورشیدی حرارتی و برق خورشیدی میتوانند در بخشی از این کاربردها مورد استفاده قرار گیرند. وزارت انرژی ایالات متحده در سپتامبر ۲۰۲۶ اعلام کرده است که فناوریهای خورشیدی حرارتی میتوانند در طیفی از کاربردهای صنعتی، از تولید مواد شیمیایی و فولاد تا سیمان و صنایع غذایی، جایگزین بخشی از سوختهای فسیلی شوند.
نکته مهم دیگر این است که آینده انرژی احتمالاً به یک منبع واحد وابسته نخواهد بود. و سازمان جهانی انرژی پیشبینی کرده است که بین سالهای ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۰، ظرفیت انرژی های تجدیدپذیر جهان حدود ۴۶۰۰ گیگاوات افزایش یابد و انرژی خورشیدی تقریباً ۸۰ درصد این افزایش را تشکیل دهد. در عین حال، این سازمان بر نیاز همزمان به شبکههای برق، ذخیرهسازی و سایر منابع انعطافپذیر تأکید کرده است.
بنابراین، پاسخ علمی به پرسش اصلی این است که انرژی خورشیدی ظرفیت بسیار بالایی برای جایگزینی سوختهای فسیلی دارد، اما بهتنهایی و در همه بخشهای اقتصاد نمیتواند در کوتاهمدت جایگزین کامل آنها شود. در تولید برق، نقش خورشیدی میتواند بسیار بزرگ باشد؛ اما برای بخشهایی مانند حملونقل سنگین، هوانوردی، کشتیرانی و برخی صنایع سنگین، ترکیبی از برق تجدیدپذیر، باتری، هیدروژن، سوختهای مصنوعی، انرژی بادی، برقآبی و سایر فناوریها مورد نیاز خواهد بود.
گزارش: احسان محمدحسینی
