مریم محمدپور- کارشناس اندازه گیری و صحه گذاری طرح های انرژی

افزایش جمعیت و به ویژه تکنولوژی و عدم تناسب آن با محیط زیست و نیز تغییر سطح فرهنگ و تمدن انسان‌ها در طی ادوار و بخصوص در قرن اخیر موجب تغییرات وسیع و برهم خوردن شرایط طبیعی و اکوسیستم‌ها در بسیاری از نقاط جهان شده است. آثار سوء تکنولوژی مدرن بر روی محیط زیست نوعی آگاهی نو نسبت به مسائل زیست محیطی در مردم به وجود آورده است. به همین دلیل تحقیقات و اختراعات و رشد علم و صنعت و فن آوری در جهان امروز، روش های مختلف استفاده از انرژی را که در دوران قبل از انقلاب صنعتی معمول بود دگرگون نموده و شناخت منابع انرژی های جدید تحولی عظیم در توسعه صنعتی و تکامل اجتماعی بشر بوجود آورده است. درواقع به دلیل پایان پذیر بودن منابع انرژی های تجدید ناپذیر و همچنین افزایش آلودگی محیط زیست به دلیل استفاده بی رویه از انرژی فسیلی لزوم استفاده از انرژی های پایدار و افزایش بهره‌وری مصرف انرژی مورد توجه قرار گرفته است ]1[. بر این اساس در این گزارش به بررسی بازار و مکانیزم فناوری‌های مختلف بهینه سازی انرژی شامل موارد زیر پرداخته می‌شود :

1. سامانه هیت پمپ گازی (GHP)
2. سامانه برق و حرارت ترکیبی (CHP)
3. سامانه آبگرمکن خورشیدی
4. سامانه برق خورشیدی فتوولتاییک
5. سامانه هیت پمپ گازی (GHP)

همانطور که می‌دانیم سیکل ترمودینامیکی یک هیت پمپ بر اساس سیکل تبرید تراکم بخار می‌باشد. هیت پمپ می‌تواند در دو شکل الکتریکی و گازی وجود داشته باشد. هیت پمپ الکتریکی از حدود سال 1920 میلادی به کار گرفته شده است. در هیت پمپ الکتریکی از شبکه برق به منظور راه‌اندازی کمپرسور استفاده شده، در حالی که در هیت پمپ گازی از  یک موتور گازی به منظور تامین توان مورد نیاز کمپرسور استفاده می‌گردد.ضریب عملکرد یک هیت پمپ الکتریکی وابستگی زیادی به دمای محیط و بار حرارتی مورد نیاز دارد.  این وابستگی به این دلیل ایجاد شده که در هیت پمپ الکتریکی همواره محیط به عنوان یک منبع حرارتی (اواپراتور یا کندانسور) در سیکل ترمودینامیکی دخیل بوده و در نتیجه بر ضریب عملکرد سیکل موثر است.

هیت پمپ گازی یک فناوری نسبتا جدید بوده و اولین استفاده صنعتی از آن به سال 1985 باز می‌گردد. هیت پمپ گازی بیشتر در کاربردهای صنعتی، ساختمان‌های اداری، انبارها و هتل‌ها به کار می‌رود. درواقع به دلیل جدید بودن این فناوری، محصولات حاصل از آن در بازه عملکردی کوچکی طراحی شده و بیشتر محصولات طراحی شده دارای ظرفیتی بسیار بالاتر از بار حرارتی مورد نیاز منازل مسکونی می‌باشند. هیت پمپ گازی یک هیت پمپ با بازده بالا بر اساس فناوری موتور احتراقی گرماگیر بوده که سیکل ترمودینامیکی آن مشابه هیت پمپ الکتریکی می‌باشد. درواقع ویژگی اصلی هیت پمپ گازی و تفاوت آن با هیت پمپ الکتریکی در این است که توان مورد نیاز کمپرسور آن بصورت مکانیکی با استفاده از یک موتور گازی تامین می‌گردد. بنابراین با استفاده از هیت پمپ گازی مصرف برق کاهش یافته که این موضوع در مواقع پیک مصرف برق در تابستان از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین می‌توان با بازیافت انرژی گازهای خروجی از موتور به منظور تولید حرارت استفاده نموده و گرما و سرما را بصورت همزمان تولید نمود. همچنین یکی دیگر از ویژگی‌های کلیدی هیت پمپ گازی، ضریب عملکرد بالا در فصل زمستان می‌باشد. درواقع با بازیافت حرارت گازهای خروجی از موتور گازی در فصل زمستان، وابستگی ضریب عملکرد به دمای محیط کاهش می‌یابد. همچنین با تغییر دور موتور گازی می‌توان از کاهش قابل توجه بازدهی در بارهای پایین نیز جلوگیری نمود. البته لازم به ذکر است که در هیت پمپ گازی هزینه سرمایه‌گذاری و تعمیرات و نگهداری نسبت به هیت پمپ الکتریکی بالاتر می‌باشد ]2[ و ]3[. در شکل (1) شماتیکی از نحوه عملکرد هیت پمپ گازی با موتور دیزل نشان داده شده است. همانطور که در این شکل مشاهده می‌شود، سیکل تبرید هیت پمپ گازی بر روی نمودار T-s در سمت چپ شکل (1) نشان داده شده و سیکل موتور دیزل نیز در سمت راست شکل نشان داده شده است. بر اساس این شکل دیده می‌شود که با بازیابی حرارت گازهای خروجی از موتور دیزل می‌توان حرارت Q_MC را نیز به منبع گرم منتقل نمود. مطابق با این شکل می‌توان گفت که مجموعه هیت پمپ و موتور دیزل با سه منبع گرمایی در مرز حجم کنترل در حال تبادل حرارت بوده و کار به عنوان یک مولفه داخلی این حجم کنترل بین کمپرسور و موتور تبادل می‌گردد.

به طور کلی می‌توان از انرژی گارهای خروجی از موتور گازی به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم مطابق با شکل 2 (الف) و (ب) استفاده نمود.

 

در روش استفاده مستقیم از آب خنک کننده موتور گازی به منظور گرمایش محیط داخلی و یا تولید آب داغ بهداشتی استفاده می‌توان نمود. اما همانطور که در شکل 2 (ب) دیده می‌شود، در روش غیر مستقیم از انرژی گازهای خروجی از موتور به منظور بالا بردن دمای منبعی که با اواپراتور در حال انتقال حرارت است، استفاده شده که این موضوع منجر به افزایش ضریب عملکرد می‌گردد. همانطور که در شکل 2 (ب) نشان داده شده است، در این حالت منبع سرد دارای دمای T_B که بالاتر از دمای T_F است، می‌باشد ]4[.

بازار هیت پمپ‌های گازی در اروپا نسبتا محدود بوده و کل فروش در قاره اروپا حدود 10000 واحد است؛ زیرا نرخ گاز در مقایسه با برق برای جبران هزینه‌های اضافی سرمایه‌گذاری به اندازه کافی جذاب نیست. درواقع بر خلاف ویژگی‌های مناسب هیت پمپ‌های گازی نظیر دبی هوای پایدارتر، کنترل بهتر رطوبت نسبی و بازده بالاتر، سایر فاکتورها نظیر هزینه‌های عملکرد و نگهداری و پرسنل تعمیرات واجد شرایط کمتر سوالاتی را در رابطه با قابلیت نگهداری طولانی مدت این هیت پمپ‌ها به وجود آورده و منجر به فروش کم این هیت‌پمپ‌ها در اروپا گشته است.  به همین خاطر علی رغم ارتقای صنعت گاز، تنها تولیدکنندگانی از آسیا (به ویژه ژاپن) در تجارت هیت پمپ‌های گازی باقی مانده‌اند. امروزه ژاپن تنها کشوری است که این فناوری در آن به عنوان یک پیشرفت قابل توجه به کار رفته است. از سال 1998 میلادی حدود 40000 دستگاه از هیت پمپ‌های گازی با توان در بازه 20 الی 100 کیلووات به فروش رفته و نصب شده است. این واحدها بیشتر در ساختمان‌های با سایز متوسط مانند مدارس، ادارات، ساختمان‌های تجاری و صنعتی و هتل‌ها به کار رفته‌اند. کاربردهای خانگی تنها 7 درصد از این صنعت را به خود اختصاص داده‌اند. تجارت هیت پمپ‌های گازی توسط صنعت گاز ژاپن به شدت حمایت می‌شود. چهار شرکت ژاپنی فروش هیت پمپ‌های گازی در شکل (3) ارائه شده‌اند که بعضی از آنها در اروپا نیز تجاری شده‌اند. همچنین یک شرکت کره‌‌ای نیز در این جدول ارائه شده اما اطلاعات فنی از آن یافت نشده است. شایان ذکر است که شرکت یورک از ایالات متحده آمریکا نیز ساخت هیت پمپ‌های گازی را  در دهه 90 شروع نمود اما به دلیل فروش کم و مشکلات نگهداری فرآیند تولید را متوقف نمود. درواقع در حال حاضر هیت پمپ‌های گازی سهم بسیار کمی را از صنعت تهویه مطبوع در آمریکا دارند ]5[.  

2. سامانه برق و حرارت ترکیبی (CHP)

سامانه برق و حرارت ترکیبی یا تولید همزمان یک فناوری به منظور افزایش بازدهی انرژی از طریق تولید همزمان برق و حرارت در یک نیروگاه مشترک بوده و به طور معمول بصورت یک توربین گاز با بازیافت حرارت طراحی می‌شود. درواقع در نیروگاه‌های ترکیبی تولید همزمان، ابتدا برق تولید شده و بصورت همزمان و یکپارچه از انرژی حرارتی تلف شده به منظور گرمایش فضا در زیرساخت‌های مسکونی و تجاری و سایر فرآیندهای صنعتی استفاده می‌نمایند. بر این اساس، طراحی سامانه CHP نیاز به احتراق سوخت بیشتر به منظور تولید حرارت را کاهش داده و اثرات زیست محیطی نظیر انتشار CO₂ را کاهش می‌دهد. شایان ذکر است که در این سامانه، حداقل تلفات توزیع ایجاد شده و بازدهی بالای %80 بدست می‌آید. درواقع قیمت‌های رقابتی گاز، سیستم‌های بسیار کارآمد و هزینه‌های عملیاتی پایین برخی از پارامترهای کلیدی هستند که تاثیر مثبتی بر مقبولیت استفاده از این محصول در سراسر جهان دارند. درواقع تقاضای مداوم برای تولید برق با بازدهی بالا، استفاده بیشتر از گاز طبیعی به منظور تولید برق و تمایل مشتری به سمت انرژی پایدار، نرخ رشد این صنعت (CHP) را افزایش می‌دهد. همچنین افزایش نگرانی‌ها نسبت به انتشار گازهای گلخانه‌ای همراه با افزایش قابلیت اطمینان، ایمنی و بازدهی در سیستم‌های تولید همزمان، استفاده از این محصول را تقویت می‌نماید. شایان ذکر است که در سال 2019، آمریکای شمالی و اروپا بیش از %50 از سهم بازار CHP را در اختیار داشتند ]6[.

در بحران ویروس کووید 19، بازار جهانی برای سامانه برق و حرارت ترکیبی حدود 21 میلیارد دلار آمریکا در سال 2020 تخمین زده شده و پیش‌بینی شده است که این بازار تا پایان سال 2027 با نرخ رشد ترکیبی سالیانه % 9.3، به 4.27 میلیارد دلار برسد. در صورتیکه بازار سامانه برق و حرارت ترکیبی به تفکیک مقدار توان تولیدی بررسی شود، بر اساس مطالعات تخمین زده شده که بازار سامانه‌های تا MW 10، با نرخ رشد ترکیبی سالیانه % 7.4، تا انتهای سال 2027 به 9.2 میلیارد دلار می‌رسد. همچنین پس از آنالیز اولیه پیامدهای تجاری بحران کووید 19 و بحران اقتصادی ناشی از آن، نرخ رشد ترکیبی سالیانه برای بازار سامانه‌های CHP با ظرفیت MW 10-150 حدود % 4 تخمین زده شده است. همچنین در بازه توان MW 151-300، نرخ رشد ترکیبی سالیانه حدود % 6.3 تخمین زده شده است ]7[.

همچنین به تفکیک کشورهای پیشرو جهان، بازار CHP در ایالات متحده آمریکا در سال 2020 حدود 5.7 میلیارد دلار برآورد شده است. همچنین پیش‌بینی می‌شود که چین، دومین اقتصاد بزرگ جهان، با نرخ رشد ترکیبی سالیانه %6.9به بازار حدود5.8 میلیارد دلاری در انتهای سال 2027 برسد. از دیگر بازارهای قابل توجه در این زمینه می‌توان به ژاپن و کانادا اشاره نمود که پیش‌بینی می‌شود هر کدام به ترتیب در بازه سال‌های 2027-2020 با نرخ رشد سالیانه ترکیبی 1.2% و 2.9%  گسترش یابند. همچنین در اروپا پیش‌بینی می‌شود که بازار CHP در کشور آلمان با نرخ رشد ترکیبی سالیانه % 2، گسترش یابد. از طرفی در بازه توان MW 151-300، پیش‌بینی می‌شود که ایالات متحده آمریکا، کانادا، ژاپن، چین و کشورهای اروپایی نرخ رشد سالیانه ترکیبی حدود % 3.1 داشته باشند. این بازارهای منطقه‌ای که اندازه بازار ترکیبی آنها حدود حدود 4.7 میلیارد دلار در سال 2020 است، تا پایان سال 2027 به مقدار پیش‌بینی شده 5.8 میلیار دلار خواهند رسید. شایان ذکر است که بازار چین در این دسته از بازارهای منطقه همچنان با سریعترین نرخ رشد می‌نماید. از طرفی با هدایت کشورهایی نظیر استرالیا، هندو کره جنوبی، پیش‌بینی می‌شود که بازار آسیا و اقیانوسیه تا سال 2027 به 3.9 میلیار دلار برسد. همچنین پیش‌بینی می‌شود که بازار CHP در آمریکای لاتین در این بازه زمانی با نرخ رشد ساالیانه ترکیبی % 4.5 گسترش یابد ]7[.

برخی از رقبای اصلی در این بازار شامل موارد زیر می‌باشند ]7[: شرکت کپستون توربین (Capstone Turbine Corporation)، شرکت انرژی کلارک (Clarke Energy)، شرکت جنرال الکتریک (General Electric Company)، شرکت زیمنس (Siemens AG)، شرکت سیستم‌های توان مسیتوبیشی هیتاچی (Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd)

 

3. سامانه آبگرمکن خورشیدی

تبدیل نور خورشید به انرژی تجدیدپذیر به منظور گرمایش آب با استفاده از یک کلکتور حرارتی خورشیدی، تحت عنوان گرمایش خورشیدی آب (سامانه آبگرمکن خورشیدی) شناخته می‌شود. سامانه‌های آبگرمکن خورشیدی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که آب گرم را در بیشتر مواقع سال تامین نمایند. به منظور گرمایش آب با استفاده از انرژی خورشیدی، یک کلکتور معمولا به سقف یا دیوار رو به سمت خورشید ثابت می‌شود. این کلکتور با جذب انرژی خورشیدی منجر به گرمایش سیال عامل می‌شود که این سیال عامل یا پمپ می‌شود یا با استفاده از مکانیزم انتقال حرارت جابجایی آرام به حرکت درمی‌آید. آب داغ تولید شده توسط آبگرمکن خورشیدی برای کاربردهای مختلف خانگی نظیر شستشو، استحمام و نظافت استفاده می‌شود. علاوه بر استفاده خانگی از آبگرمکن خورشیدی، این دستگاه در مکان‌های تجاری نظیر هتل‌ها و موسسات عمومی نیز به طور گسترده استفاده می‌شود. درواقع پیشرفت‌های مختلف در زمینه آبگرمکن خورشیدی، آن را تبدیل به یکی از گزینه‌های مطلوب در بین صنایع تولیدی نموده است ]8[.

مطابق شکل (4)، سامانه آبگرمکن خورشیدی به دو دسته اصلی فعال[1] و غیر فعال[2] تقسیم‌بندی می‌شود. در سیستم‌های فعال از یک یا چندین پمپ، شیر و کنترلر به منظور گردش آب یا سیال گرمایی در میان کلکتورها استفاده می‌شود. سامانه‌های فعال تحت عنوان سیستم‌های گردش اجباری نیز شناخته شده و به دو دسته کلی مستقیم[3] (مدار باز) و غیر مستقیم[4] (مدار بسته) تقسیم‌بندی می‌شوند. در سامانه‌های مستقیم، آب آشامیدنی از میان کلکتورها به گردش درآمده و گرم می‌شود. سپس آب به سمت مخزن ذخیره‌سازی پمپ شده و به سمت شیر آب لوله‌کشی می‌شود. این دستگاه‌ها نسبتا ارزان بوده اما ممکن است اشکالاتی داشته باشند.  به عنوان مثال از آنجایی که این سامانه از آب خانگی در کلکتورها استفاده می‌کند، فقط باید در مناطقی که شرایط انجماد ندارند، مورد استفاده قرار گیرد. در سامانه‌های غیر مستقیم، از یک مبدل حرارتی استفاده می‌شود تا آب قابل مصرف از سیالی که در میان کلکتور در گردش است، جدا شود. سیال عامل در مبدل حرارتی تحت عنوان سیال انتقال حرارت شناخته شده و معمولا یک مخلوط آب ضد یخ می‌باشد. در این سامانه سیال پس از گرمایش به تانک ذخیره‌سازی پمپ شده و در آنجا از طریق یک مبدل حرارتی حرارت از سیال عامل به آب منتقل می‌شود ]8[ و ]11[.

در سیستم‌های غیر فعال از اختلاف دمایی و جایجایی طبیعی به منظور گردش آب یا سیال گرمایی استفاده می‌گردد. از آنجایی که این سیستم‌ها دارای تعمیر و نگهداری بسیار کم بوده و یا اصلا به تعمیر و نگهداری نیازی ندارند، ارزان هستند. همانطور که در شکل (4) مشاهده می‌شود، سامانه‌های غیر فعال به دو دسته کلی ترموسیفون و سامانه یکپارچه کلکتور-ذخیره‌سازی (ICS) تقسیم‌بندی می‌شوند. ترموسیفون متداول‌ترین آبگرمکن خورشیدی در بازار بوده و بیشترین نمونه تجاری در دسترس است که شماتیکی از نحوه عملکرد آن در شکل (5) نشان داده شده است. یکی دیگر از انواع سامانه‌های غیر فعال، سامانه یکپارچه کلکتور- ذخیره‌سازی است که در آن کلکتور و تانک ذخیره‌سازی در یک واحد با هم ترکیب شده‌اند. این سامانه علاوه بر اینکه یکی از ساده‌ترین و محبوبترین آبگرمکن‌های خورشیدی در بازار است، منجر به کاهش هزینه‌ها نیز می‌گردد ]8[ و ]11[.  

 

بر اساس گزارش‌ها، تقاضای جهانی برای بازار آبگرمکن‌های خورشیدی در سال 2019 تقریبا 1.82  میلیارد دلار برآورد شده و پیش‌بینی می‌شود که این بازار با نرخ رشد ترکیبی سالیانه % 6.7 در بازه سال‌های 2020 الی 2026، حدود 3 میلیارد دلار درآمد تا پایان سال 2026 کسب کند. تقاضای بالا برای آب گرم برای کاربردهای خانگی و تجاری توسط هتل‌ها، موسسات و بیمارستان‌ها، یکی از عوامل اصلی در تقویت رشد بازار جهانی آبگرمکن‌های خورشیدی می‌باشد. درواقع مقرون به صرفه بودن، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از مزایای آبگرمکن‌های خورشیدی بوده که به تقویت این صنعت کمک می‌کند. بر اساس مطالعات همچنین امکان کاهش 50 الی 80 درصدی مصرف برق با استفاده از این تکنولوژی نسبت به فناوری‌های جایگزین، منجر به ترجیح استفاده از آبگرمن‌های خورشیدی می‌شود. البته از طرف دیگر عدم آگاهی مصرف کنندگان از عوامل محدود کننده بازار این سامانه‌ها می‌باشد ]8[ و ]9[.  

بر اساس مطالعات انجام شده بر روی بازار کشورهای مختلف، می‌توان گفت که تلاش‌های روزافزون برای کاهش مصرف انرژی حرارتی، مقررات سختگیرانه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و اقدامات انجام گرفته به منظور افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر، بازار آبگرمکن‌های خورشیدی را در ایالات متحده آمریکا تقویت می‌کند. همچنین مقررات سختگیرانه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای این صنعت را در انگلیس نیز تقویت می‌کند. تلاش‌های روزافزون برای کاهش کمبود شغل همراه با معرفی اصول ساختمان سبز برای به حداقل رساندن انتشار کربن، بازار سامانه‌های آبگرمکن خورشیدی در ایتالیا را نیز هدایت می‌کند. همچنین هند یکی از بزرگترین بازارهای بالقوه برای آبگرمکن‌های خورشیدی است که این موضوع به دلیل ابتکارات گسترده دولت هند در راستای کاهش انتشار سوخت‌های فسیلی و استفاده از منابع تجدیدپذیر می‌باشد. شرکت‌های اصلی که بصورت عمده در صنعت آبگرمکن‌های حرارتی فعالیت می‌نمایند، عبارتند از : شرکت V-Guard (هند)، شرکت Bosch Thermotechnology (آلمان)، شرکت viessmann (آلمان)، شرکت Linuo Ritter (چین)، شرکت Bradford White (ایالات متحده آمریکا)، شرکت A.O. Smith (ایالات متحده آمریکا)، شرکت Rheem (ایالات متحده آمریکا)، شرکت Alternate Energy (ایالات متحده آمریکا)، شرکت Rinnai (ژاپن)، شرکت SunTank (آفریقای جنوبی)، شرکت HiminSolar (چین)، شرکت EMMVEE Solar (هند)، شرکت Racold (هند)، شرکت Wagner Solar (آلمان) ]9[ و ]10[

4. سامانه برق خورشیدی فتوولتاییک

از سامانه‌های فتوولتاییک به منظور تبدیل نور خورشید به برق استفاده می‌شود. درواقع این سامانه توانایی استفاده از یک انرژی تجدیدپذیر بدون افزایش اثر کربن را دارد. به طور کلی پیش‌بینی می‌شود که بازار سامانه‌های فتولتاییک از ارزش حدودی 225.6 میلیارد دلار آمریکا در سال 2017، با نرخ رشد ترکیبی سالیانه  16.7 % در سال 2023 به ارزش حدودی 547.15  میلیارد دلار برسد. درواقع افزایش نگرانی‌های مربوط به تغییرات آب و هوایی و نیاز روزافزون به منابع انرژی جایگزین، از جمله عواملی هستند که به رشد بازار سامانه‌های فتوولتاییک کمک می‌کنند. امروزه در سراسر جهان دولت‌های مختلف و مقامات محلی در حال سرمایه‌گذاری در سیستم‌های مجهز به انرژی خورشیدی و تولید انرژی از طریق صفحات خورشیدی هستند. همچنین دولت‌ها ابتکاراتی را برای افزایش آگاهی افراد در مورد انرژی خورشیدی و فواید آن اتخاذ نموده‌اند. به عنوان مثال، برای افزایش استفاده از انرژی خورشیدی در هند، دولت هند یارانه ای را به افراد اختصاص می‌دهد. با این وجود، پیش‌بینی می‌شود پیچیدگی فنی بالا و شرایط مختلف آب و هوایی از عوامل مانع رشد بازار فتوولتائیک در سال‌های آتی باشند ]12[.

در صورتی که رشد بازار سامانه‌های فتوولتاییک به تفکیک مناطق مختلف جهان بررسی شود، پیش‌بینی می‌شود که آسیا و اقیانوسیه به دلیل حضور بازیگران و فروشندگان مختلف بر بازار تسلط داشته باشند. چین با سهم بیش از 35 درصد در بازار جهانی فتوولتاییک، بر این بازار هم در استفاده و هم در تولید تسلط دارد. همچنین دولت هند با اعطای یارانه به کارخانجات و تاسیسات تولیدی که از پنل‌های خورشیدی به منظور تولید توان استفاده می‌کنند، اقداماتی را آغاز نموده است. در منطقه آسیا و اقیانوسیه فعالیت‌های تحقیق و توسعه به منظور افزایش ظرفیت تولید برق از پنل‌های خورشیدی در حال انجام است. به نظر می‌رسد آمریکای شمالی به دلیل وجود صنایع مختلف و حضور بازیگران مختلف همراه با اقدامات دولت، دومین منطقه بزرگ در استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک باشد. شایان ذکر است که به دلیل سرمایه‌گذاری کم اتحادیه اروپا بر روی انرژی خورشیدی به نظر می‌رسد که بازار سیستم‌های فتوولتاییک در اروپا با نرخ متوسطی رشد نماید ]12[. در شکل (6) سهم مناطق مختلف جهان از کل توان تولید شده توسط ماژول‌های فتوولتاییک در بازه بین سال 1997 تا 2019 نشان داده شده است.  همانطور که در این شکل مشاهده می‌شود، با گذشت زمان سهم چین و تایوان در تولید برق با استفاده از انرژی خورشیدی افزایش قابل توجهی یافته است ]13[.

همچنین در شکل (7) مقدار توان تولیدی سالانه حاصل از ماژول‌های فتوولتاییک در دهه اخیر به تفکیک کشورهای پیشرو ارائه شده است. همانطور که در این شکل مشاهده می‌شود، توان تولیدی حاصل از انرژی خورشیدی در دهه اخیر افزایش قابل توجهی یافته و همانطور که مشاهده می‌شود، با گذشت زمان سهم چین و کشورهای آسیا و اقیانوسیه و آسیای مرکزی در تولید توان افزایش قابل توجهی یافته است ]13[.

شرکت‌های برجسته در بازار فتوولتاییک عبارتند از : شرکت Trina Solar  (چین)، شرکت Canadian Solar (کانادا)، شرکت Jinko Solar Holding (چین)، شرکت Hanwha Q CELLS (کره جنوبی)، شرکت GCL System Integration (هنگ‌کنگ)، شرکت JA Solar Holdings (چین)، شرکت Kaneka (ژاپن)، شرکت Sharp (ژاپن)، شرکت Risen Energy (چین)، شرکت Shunfeng International Clean Energy (چین)، شرکت Mitsubishi Electric (ژاپن)، شرکت Suntech Power (چین) ]12[

نتیجه‌گیری

در این گزارش به بررسی بازار و مکانیزم فناوری‌های بهینه‌سازی انرژی شامل هیت پمپ گازی، سیستم فتوولتاییک، آبگرمکن خورشیدی و سامانه برق و حرارت ترکیبی پرداخته شده و نرخ رشد پیش‌بینی شده برای بازار هر یک در سال‌های آتی، کشورهای پیشرو در هر زمینه و شرکت‌های برجسته معرفی شدند. بر اساس موارد اطلاعات ارائه شده در این گزارش به نظر می‌رسد که فناوری‌های بهینه‌سازی مذکور دارای پتانسیل رشد بالقوه قابل توجهی در سال‌های آینده بوده و با اتخاذ سیاست‌های مناسب و سرمایه‌گذاری اصولی توسط کشورهای جهان، امکان کاهش مصرف انرژی‌های تجدیدناپذیر و کاهش آلودگی محیط زیست با به کارگیری این فناوری‌ها وجود خواهد داشت.

 

منابع و مراجع

1. ترکجزی، میلاد و تقوی، حمیدرضا،1392،فناوری های نوین در جهت بهینه سازی مصرف انرژی،دومین همایش ملی اقلیم، ساختمان و بهینه سازی مصرف انرژی،اصفهان،،،https://civilica.com/doc/215680
2. Performance comparison among Gas Heat Pump, Electric Heat Pump and conventional thermal devices in tertiary sector applications. Lorenzo Pezzolaa, Piero Dantia, Sandro Magnani. 2016. Turin : Energy Procedia, 2016. 71st Conference of the Italian Thermal Machines Engineering Association. pp. 416-423.
3. A comparative study on electric and gas engine heat pump. Konrad Kuryło, Adam Ruciński. 2019.l. : E3S Web of Conferences , 2019. Vol. 137.
4. Grassi, Walter. 2018. Heat Pumps Fundamentals and Applications. s.l. : Springer International Publishing, 2018.
5. Thonon, Bernard. Promotion of efficient heat pumps for heating (ProHeatPump).
6. https://www.gminsights.com/industry-analysis/combined-heat-and-power-CHP-market
7. https://www.marketresearch.com/Global-Industry-Analysts-v1039/Combined-Heat-Power-13549040/
8. https://www.businesswire.com/news/home/20201014005460/en/Insights-on-the-Solar-Water-Heater-Global-Market-to-2026---Rising-Demand-Solar-Water-Heating-Systems---ResearchAndMarkets.com
9. https://www.marketresearch.com/One-Off-Global-Market-Insights-v4130/Solar-Water-Heater-Size-Collector-12526445/
10. https://www.thesourcemagazine.org/solar-water-heater-market-to-reach-us4-billion-by-2025/
11. A review of water heating system for solar energy applications. Jamar, Z.A.A. Majid , W.H. Azmi, M. Norhafana, A.A. Razak. 2016. 2016, International Communications in Heat and Mass Transfer.
12. https://www.marketresearchfuture.com/reports/photovoltaic-market-1061
13. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, I. (2020). PHOTOVOLTAICS REPORT.

 

 

[1] Active

[2] Passive

[3]Direct

[4] Indirect

نوشتن دیدگاه

نام (اجباری)

آدرس پست الکترونیکی (اجباری است اما نمایش داده نمی‌شود)

آدرس سایت

عنوان (اجباری)

مرا برای دیدگاه‌های بعدی به یاد بسپار

تصویر امنیتی جدید

ارسال

لغو