بایگانی برچسب برای: نیروگاه بام خورشیدی

آبیاری با آب های زیرزمینی از طریق پمپ های خورشیدی:

خطرات و فرصت ها

 

انرژی خورشیدی این امکان را فراهم کرده است که در مناطق خشک و خارج از شبکه برق سراسری، با حفر چاه های عمیق بتوان آب برداشت کرد.

آبیاری با آب های زیرزمینی از طریق پمپ های خورشیدی به طور تصاعدی در کشورهای با درآمد کم و متوسط ​​(LMIC) در حال گسترش است و فرصت ها و خطراتی را ایجاد می کند. در جنوب آسیا، بیش از 500,000 پمپ کوچک مستقل از شبکه قبلاً نصب شده است.

 

 

در جنوب صحرای آفریقا، پمپ های آبی خورشیدی برای گسترش تولید مواد غذایی و کاهش فقر در حال افزایش هستند. خوش‌بینی در مورد آبیاری با انرژی خورشیدی وجود دارد که به LMICها کمک می‌کند تا به تعهدات خود در کاهش تغییرات آب و هوایی عمل کنند، اما بینش‌های علوم رفتاری و شواهد اولیه نشان می‌دهند که محاسبه چنین کاهش‌هایی پیچیده است و احتمالاً کمتر از حد تصور است. پمپاژ آب زیرزمینی احتمالا افزایش می یابد. حرکت حساب شده استفاده از زمین، آب و انرژی در چارچوب های ارزیابی یکپارچه، می تواند به خطرات ناخواسته برای منابع زمین و آب را مدیریت کرده و از قفل شدن منابع جلوگیری کند. با ارزیابی هزینه‌ها و مزایای اجتماعی پمپاژ آب‌های زیرزمینی با انرژی خورشیدی، سیاست‌گذاران می‌توانند در مواردی پیش‌روی کنند که آبیاری، تولید مواد غذایی را گسترش می‌دهد و فقر را کاهش می‌دهد، اما پیامدهای ناخواسته یا نامشخصی برای کاهش آب‌های زیرزمینی و انتشار کربن دارد.

 

این گزارش یک نمای کلی از سیاست ها، مقررات و مشوق‌هایی برای استفاده پایدار از فناوری‌های آبیاری با انرژی خورشیدی است.

تکنولوژی (SPIS) یک راه حل انرژی با تکنولوژی ارزان و بادوام برای کشاورزی آبی است که منبع قابل اعتماد انرژی را در مناطق دوردست فراهم می کند، کمک به برق رسانی روستایی، کاهش هزینه های انرژی برای آبیاری و امکان کشاورزی کم انتشار

 

ترویج استفاده ناپایدار از آب با هزینه کمتر انرژی ممکن است منجر به برداشت بیش از حد از آب های زیرزمینی شود.

 

 تیم Soumya Balasubramanya و همکارانش در یک انجمن سیاسی استدلال می کنند که کاهش انتشار کربن حاصل از انتقال سریع به آبیاری با آب های زیرزمینی از طریق انرژی خورشیدی توسط کشورهای با درآمد کم و متوسط ​​(LMIC) ممکن است انتظارات را برآورده نکند. علاوه بر این، این انتقال می تواند منجر به افزایش استخراج آب های زیرزمینی شود. کاهش هزینه‌های فناوری‌های خورشیدی و تعهدات فزاینده دولت به انرژی پاک باعث رونق استفاده از آبیاری آب‌های زیرزمینی با انرژی خورشیدی در LMIC می‌شود. این منجر به نصب بیش از 500,000 پمپ خورشیدی در سراسر آسیای جنوبی و تعداد تخمینی مشابهی در سراسر جنوب صحرای آفریقا در دهه گذشته شده است. با توجه به این گسترش سریع، اراده‌ای برای گنجاندن کاهش انتشار ناشی از استفاده از پمپ خورشیدی در برنامه های اعتبار کربن وجود دارد. با این حال، طبق گفته Balasubramanya و همکاران، مزایای انتقال به آبیاری با انرژی خورشیدی، از جمله کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط، برای ارزیابی پیچیده است و می‌تواند با خطراتی همراه باشد. اگرچه جایگزینی کامل پمپ های برقی یا دیزلی با پمپ های خورشیدی باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می شود، اما تضمینی نیست. کشاورزان ممکن است به استفاده از پمپ های قبلی خود ادامه دهند، به ویژه اگر نیازهای آبیاری برآورده نشده داشته باشند، و تغییر کاربری زمین کشاورزی می تواند مصرف انرژی خالص را به طرق مختلف تحت تاثیر قرار دهد. علاوه بر این، حتی اگر آبیاری با انرژی خورشیدی منجر به انتشار خالص صفر شود، افزایش پذیرش می‌تواند برداشت آب‌های زیرزمینی در LMICها را تسریع کند و کاهش آب زیرزمینی را تشدید کند و حیات بسیاری از سفره‌های زیرزمینی را که در حال حاضر در معرض خطر خشک شدن هستند، تهدید کند. بالاسوبرامانیا و همکاران استدلال می کنند که درک بین رشته ای از تغییرات آب، انرژی و کاربری زمین برای توسعه یک چارچوب سیاستی که قادر به مدیریت خطرات و فرصت های بالقوه آبیاری خورشیدی باشد، مورد نیاز است.

کشاورزی آبی در حال تبدیل شدن به دغدغه فزاینده برای امنیت غذایی و البته گرمایش جهانی به دلیل تغییرات آب و هوایی است. آبیاری در حال حاضر حدود 40 درصد از تولید جهانی غذا را در 20 درصد از کل زمین های قابل کشت پشتیبانی می کند. این به حفظ تولیدات کشاورزی علیرغم افزایش تغییرات آب و هوایی از جمله خشکسالی کمک می کند.

در دهه‌های اخیر تغییرات چشمگیری در بخش آبیاری رخ داده است: از دهه 1960 تا 1990، سیستم‌های سطحی در مقیاس بزرگ که توسط سدها و کانال‌ها پشتیبانی می‌شدند غالب بودند. متعاقباً، یک چرخش رادیکال رخ داد. امروزه رشد در بخش آبیاری اساساً مبتنی بر سیستم‌های کوچک‌تر تغذیه‌شده از آب‌های زیرزمینی است که مستقیماً توسط کشاورزان تأمین مالی می‌شود. این سیستم ها توسط پمپ های دستی، دیزلی یا الکتریکی کار می کنند.

 

در حال حاضر حدود 35 تا 40 درصد از کل کشاورزی آبی جهان از آب های زیرزمینی تغذیه می شود. به دلیل انرژی مورد استفاده، این امر به میزان قابل توجهی در انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) کمک می کند. به عنوان مثال، در هند، آبیاری آب های زیرزمینی مسئول حدود 8 تا 11 درصد از کل انتشار است.

 

 

پمپ‌های برقی که عموماً کارآمدتر و هزینه کمتری دارند، در کشورهای با درآمد کم و متوسط ​​که دسترسی به برق در مناطق روستایی غیرقابل اعتماد است، نادر هستند. به عنوان مثال، حدود 600 میلیون نفر در جنوب صحرای آفریقا همچنان بدون برق زندگی می‌کنند. در حالی که برق رسانی در مناطق روستایی جنوب آسیا که اغلب هنوز برق وجود ندارد به طور رسمی 98 درصد است. بسیاری از خانواده های فقیر قادر به پرداخت هزینه اتصال به شبکه نیستند.

 

 

 

عدم دسترسی به برق یا سایر منابع انرژی تجدیدپذیر تأثیر منفی بر توسعه زیرساخت های آبیاری، مراکز فرآوری کشاورزی و تأسیسات خنک کننده دارد. در نتیجه، محصولات غنی از مواد مغذی مانند میوه و سبزیجات، و همچنین مواد غذایی با منشاء حیوانی مانند شیر و تخم مرغ، کمتر در بازارها و خانوارها در دسترس هستند. در عین حال، هزینه بالای و نوسان سوخت دیزل به دلیل بحران های مکرر قیمت، استفاده از پمپ های دیزل توسط کشاورزان فقیرتر را محدود می کند.

 

پمپ های خورشیدی به عنوان یک راه حل؟

یکی از راه حل های ممکن برای این معضل پمپ های آبیاری با انرژی خورشیدی هستند. در دهه گذشته، هزینه پنل های خورشیدی به طور چشمگیری کاهش یافته است و به کشاورزان ثروتمند اجازه می دهد تا پمپ های آبیاری خورشیدی خود را خریداری کنند. سیستم‌های آبیاری خورشیدی از استفاده از سوخت کثیف اجتناب می‌کنند و دسترسی به مناطق دورافتاده روستایی را که نه برق و نه گازوئیل در دسترس هستند، بهبود می‌بخشند.

 

با توجه به اینکه هزینه های سرمایه گذاری برای پمپ های آبیاری با انرژی خورشیدی بسیار بیشتر از پمپ های گازوئیلی یا برقی است، این هزینه ها هنوز گسترده نیافته است. پنل های خورشیدی برای پمپاژ آب برای یک هکتار از عمق 15 تا 20 متری به راحتی می توانند 15,000 دلار آمریکا هزینه داشته باشند. حتی در هند که چندین برنامه یارانه ای برای پمپ های خورشیدی دارد – که تا 90 درصد هزینه پمپ ها را پوشش می دهد – تنها 0.5 میلیون از مجموع حدود 30 میلیون پمپ مورد استفاده در آبیاری با پمپ های خورشیدی جایگزین شده است. علاوه بر این، به دلیل یارانه‌های بالاتر برای پمپ‌های بزرگ‌تر، کشاورزان اغلب فقط می‌توانند سیستم‌های بزرگی را خریداری کنند که آب بیشتری نسبت به مقدار مورد نیاز برای حداکثر آبیاری پمپاژ می‌کنند.

 

از سوی دیگر، کشاورزان در جنوب آفریقا اغلب سیستم‌های سایز کوچک را خریداری می‌کنند، زیرا آنها به سادگی قادر به خرید پنل‌های خورشیدی بزرگ‌تر نیستند.

 

استفاده از آب های زیرزمینی در حال افزایش است – و میزان آب در حال کاهش است. با این حال، افزایش وابستگی به آب های زیرزمینی برای کشاورزی آبی منجر به کاهش سطح آب های زیرزمینی شده است.  در بیشتر کشورها، منابع آب زیرزمینی با برداشت بیش از حد آب از لایه‌های آبدار فرصت اینکه سفره های زیرزمینی دوباره تامین شوند، را از بین برده اند.

 

 علاوه بر این، با توجه به هزینه های بالای سرمایه گذاری در مقایسه با دسترسی به آبیاری سطحی، افزایش آبیاری آب های زیرزمینی نابرابری های اجتماعی را تقویت می کند.

 

 کشاورزان ثروتمندتر به احتمال زیاد قادر به خرید پمپ های موتوری هستند و هنگامی که سطح آب های زیرزمینی کاهش می یابد، چاه های عمیق تری حفر می‌کنند، که در برخی مواقع حتی می تواند مانع دسترسی به آب آشامیدنی شود. چالش‌های کاهش و تخریب آب‌های زیرزمینی توسط پمپ‌های خورشیدی تشدید می‌شود: بدون هزینه‌های مکرر (دیزل)، کشاورزان می‌توانند به اندازه‌ای که نیاز دارند، آب زیرزمینی را پمپاژ کنند و این امر کاهش آب زیرزمینی را تسریع می‌کند.

 

 در عین حال، برای کاهش خطر سقوط سطح آب، کشاورزان باید علاوه بر پمپ خورشیدی، یک سیستم آبیاری قطره ای نیز نصب کنند.

از بحث و گفتگو با کشاورزان در ماه مه 2023 در طی کارگاه آموزشی در مورد آبیاری خورشیدی در دانشگاه خواجه فرید پاکستان، که توسط NEXUS Gains Initiative ثبت شد، به سرعت مشخص شد که سیستم یارانه ای، که با هزینه ها و مالیات های اضافی مختلف همراه است، برای کشاورزان گران تر از  یک پمپ خورشیدی در بازار آزاد میباشد. سه چهارم شرکت کنندگان احساس کردند که فقط کشاورزان در مقیاس بزرگ از برنامه یارانه دولتی بهره می برند. علاوه بر این، آبیاری قطره ای فقط برای مدت کوتاهی مناسب است و هزینه های نگهداری آن بالاست.

 با این حال، این برنامه از طرف پرورش دهندگان میوه و سبزیجات که قبلاً به آبیاری دسترسی نداشتند، و همچنین کشاورزانی با خاک های شنی حمایت شد. اما حتی بدون یارانه، کشاورزان در پنجاب پاکستان به طور فزاینده ای در سیستم های پمپاژ خورشیدی سرمایه گذاری می کنند. بر اساس نظرسنجی موسسه بین المللی مدیریت آب از 300 کشاورز که چنین سیستم هایی را خریداری کرده اند، دلیل اصلی را افزایش هزینه انرژی و سایر هزینه های تولید کشاورزی مطرح نموده‌اند. این بررسی در ارتباط با پروژه آبیاری خورشیدی برای مقاومت کشاورزی با حمایت آژانس توسعه و همکاری سوئیس انجام شد.

 

 

 

شرکت کنندگان در کارگاه به تعدادی از عوامل اشاره کردند که تاثیر منفی بر خرید پمپ های خورشیدی دارند. اینها شامل پنل های خورشیدی ضعیف و تجهیزات مرتبط، استاندارد نبودن پمپ ها و هزینه اولیه بالای پمپ های خورشیدی است. علاوه بر این، بانک‌ها و سایر مؤسسات مالی برای خرید پمپ‌های خورشیدی تسهیلات مالی ارائه نمی‌دهند، درحالیکه عمدتاً برای کودها و بذرهای ارزان‌قیمت وام می‌دهند.

 

شرکت کنندگان همچنین از خطری که سطح آب را تهدید می کرد آگاه بودند. بیش از 80 درصد گفتند که سطح آب های زیرزمینی در دهه گذشته کاهش یافته است و 72 درصد معتقد بودند که پمپ های خورشیدی (در مقایسه با پمپ های دیزل) سطح آب های زیرزمینی را بیشتر کاهش می دهد.

 

چگونه می توان انرژی خورشیدی را بهتر در آبیاری جای داد؟

برای پیشرفت انرژی های تجدیدپذیر، باید راه حل‌هایی یافت که به طور همزمان اهداف اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی را برآورده کنند. برنامه CGIAR NEXUS Gains بر روی دسترسی به فناوری های انرژی تجدیدپذیر برای کشاورزان فقیرتر در جنوب آسیا و جنوب صحرای آفریقا تمرکز دارد.

 

برای این منظور، به چندین موضوع می پردازیم:

 

در مرحله اول، ارائه اطلاعات بهتر در مورد منابع برداشت آب با انرژی تجدیدپذیر (پمپ های آب خورشیدی) و همچنین جمع آوری داده ها در مورد بهینه سازی اندازه سیستم های انرژی تجدیدپذیر روستایی مهم است. سیستم های با اندازه نامناسب یا هزینه زیادی دارند یا انرژی بسیار کمی تولید می کنند. ابعاد می تواند با استانداردسازی تجهیزات انرژی های تجدیدپذیر همراه باشد.

 

گام دوم تقویت محیط سیاسی و مالی برای سیستم‌های انرژی های تجدیدپذیر است. مدل های تجاری و مالی باید ایجاد شود که برای کشاورزان فقیر جذاب باشد. این شامل ارائه اطلاعات جامع به کشاورزان و به ویژه کشاورزان زن در مورد گزینه های تامین مالی موجود و دسترسی به منابع مالی برای سیستم های انرژی تجدیدپذیر می شود.

 

سوم، افزایش سرمایه گذاری در سیستم های انرژی تجدیدپذیر روستایی که از استفاده مولد حمایت می‌کنند، ضروری خواهد بود. این اجازه می دهد تا هزینه سیستم ها حتی بدون برنامه های یارانه ای که فقط به کشاورزان ثروتمند می رسد بازیابی شود.

 

علاوه بر این، نهادهای محلی برای مدیریت بهتر آب‌های زیرزمینی نیاز به حمایت دارند تا جوامع روستایی بتوانند خودشان آب های زیرزمینی خود را مدیریت کنند.

 

مؤسسه IFPRI و NEXUS Gains نیز با پروژه ای در هند که توسط دولت آلمان و دیگران حمایت می شود، روی این موضوع دشوار کار می کنند. هدف آن بهبود دانش محلی و درک سیستم های آب زیرزمینی و حمایت از مدیریت جمعی منابع آب زیرزمینی است.

 

به عنوان یک گام نهایی و فراگیر، دولت ها و سایر سرمایه گذاران باید بر اقدام در انزوا غلبه کنند. مداخلات در بخش های انرژی، آب و غذا نباید به صورت مجزا و جدا از یکدیگر دیده شوند. باید اطمینان حاصل شود که سرمایه گذاری در انرژی های تجدیدپذیر هم تامین آب و انرژی و هم امنیت غذایی را (به طور همزمان) بدون آسیب رساندن به محیط زیست بهبود می بخشد. تنها در این صورت است که می توان به مزایای آبیاری با انرژی های تجدیدپذیر به طور کامل و پایدار پی برد.

 

نویسنده: مهدی پارساوند

 

منابع:

https://doi.org/10.1126/science.adi9497?utm_source=miragenews&utm_medium=miragenews&utm_campaign=news

 

Xie, H., C. Ringler and A. Mondal. 2021. Solar or Diesel: A Comparison of Costs for Groundwater-Fed Irrigation in Sub-Saharan Africa Under Two Energy Solutions. Earth’s Future 9(4): e2020EF001611

 

نقش شرکت های عرضه کننده گاز فسیلی در عصر انرژی پاک

 

به گزارش آرا نیرو همه می خواهند کاری در مورد انتشار کربن انجام دهند اما تعداد کمی از آنها می دانند چگونه؟ ما می‌خواهیم بهتر عمل کنیم، اما ادامه دادن به انجام کاری که همیشه انجام داده‌ایم آسان‌تر از صرف زمان، تلاش و پول برای ایجاد تغییرات است. شرکت‌های تاسیساتی که گاز فسیلی عرضه می‌کنند _که به اشتباه به عنوان “گاز طبیعی” شناخته می‌شود_ تحت فشار گروه‌های زیست‌محیطی هستند، زیرا محصول آنها _که عمدتا متان است_ هنگام سوزاندن دی اکسید کربن در اتمسفر آزاد می‌شود.

 

حتی بدتر از آن، مقدار زیادی از مواد به اتمسفر نشت می کند، جایی که برای 20 سال یا بیشتر باقی می‌ماند. متان 80 برابر قویتر از دی اکسید کربن، عامل گرمایش سیاره است، به این معنی که لغزش به سمت دمای گرمتر جهانی را تسریع داده است. اما شرکت‌های گاز فسیلی علاقه خاصی به ادامه مدل کسب و کار خود دارند که سود قابل توجهی را برای آنها به ارمغان می‌آورد. حتی با فرض اینکه مدیرانی که این شرکت ها را اداره می کنند متعهد به رسیدگی به تغییرات آب و هوایی به روشی معنادار باشند، نمی توانند به خوبی در جلسه هیئت مدیره شرکت کنند و پیشنهاد تعطیلی کسب و کار را بدهند.

 

حرکت از گاز فسیلی

ایالت نیویورک فکر می کند راه حلی برای این معضل دارد. تمام تجربیاتی که شرکت‌های گاز فسیلی در ساخت خطوط لوله و شبکه‌های توزیع ساختمان دارند را در نظر بگیرید و در عوض آن را برای انتقال گرما برای پمپ‌های حرارتی منبع زمینی به کار ببرید. در سال 2022، قانونگذار نیویورک، قانونی را تصویب کرد که تعدادی از سیاست های طراحی شده برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را ترویج می کند. از جمله آنها طرحی برای کاهش انتشار کربن و متان از تاسیسات گاز فسیلی است و در عین حال نقشی را برای این شرکت ها در دهه های آینده ایجاد می کند.

 

آنها به حفر سنگرها، احداث خطوط لوله و نصب تجهیزات ادامه می دهند _همان نوع سرمایه گذاری که امروزه سود طولانی و پایداری را برای شرکت های گاز به ارمغان می آورد._ اما به جای گاز قابل اشتعال و گرم کننده سیاره، این لوله ها آب یا مایعات دیگری را حمل می کنند که گرما را از زیر زمین یا از ساختمان ها و منابع دیگر در شبکه منتقل می کنند که می توانند توسط پمپ های حرارتی برای گرم نگه داشتن ساختمان ها استفاده شوند.

 

چرا این مهم است؟ ما می دانیم که پمپ های حرارتی با منبع هوا – نوعی که روی دیوارهای بیرونی آویزان می شوند – نسبت به دیگهای بخار و کوره های معمولی که از سوخت های فسیلی استفاده می کنند کارآمدتر هستند. _اگر در اطراف بوستون امریکا زندگی می‌کنید، تصدیق میکنید که آن‌ها کارآمد هستند_ اما چیزی که بسیاری نمی‌دانند این است که وقتی می‌توانند گرما و سرما را با سیال در دمای پایدار مبادله کنند و نه از طریق هوای سرد بیرون، این امر حتی میتواند کارآمدتر باشد. در واقع، وزارت انرژی امریکا تخمین می زند که چنین پمپ های حرارتی منبع زمینی مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای را تا 44 درصد در مقایسه با پمپ های حرارتی منبع هوا و 72 درصد در مقایسه با تجهیزات استاندارد تهویه مطبوع کاهش می دهند. حالا با این تفاسیر آیا ما توجه شما را جلب کردیم؟

در حالی که این خبر هیجان‌انگیزی است، اکثر مالکان ساختمان‌ها برای پرداخت هزینه حفاری گمانه‌ها و نصب لوله‌ها برای سیستم‌های پمپ حرارتی زمین گرمایی خود یا بستن قراردادهایی با همسایگان خود برای ساخت و اشتراک شبکه‌های زیرزمینی با مشکل مواجه هستند.  به همین دلیل است که رویکرد نیویورک برای انطباق زیرساخت های خدمات گازی بسیار نویدبخش است.  لیزا دیکس، مدیر ائتلاف غیر انتفاعی کربن زدایی ساختمان در نیویورک به Canary Media می گوید که انجام این کار به صاحبان خانه و مشاغل کمک می کند تا در هزینه ها سهیم شوند و از مزایای آن بهره ببرند.

 

توانمندسازی قانونگذاری

 گروه او از قانون شبکه انرژی حرارتی شهری و مشاغل حمایت کرد که توسط قانونگذار نیویورک در سال 2022 تصویب شد. در پاسخ به این قانون، شرکت های آب و برق در ایالت نیویورک، ماه گذشته برنامه هایی را برای 13 پروژه آزمایشی ارائه کردند که برای تبدیل خطوط لوله گاز فسیلی به زیرساخت طراحی شده بودند که می تواند پمپ های حرارتی تمیز و بدون کربن را تامین کند.

به گزارش آرا نیرو این شبکه‌های حرارتی زیرزمینی از مراکز تجاری متراکم منهتن تا مسکن‌های کم درآمد، و از محله‌های دره هادسون تا شهر شمالی ایتاکا، محل دانشگاه کرنل، را دربرمی‌گیرد.  نتایج این پروژه‌های آزمایشی می‌تواند به جوامع دیگر از جمله ایران کمک کند تا درک کنند که چگونه این فناوری را برای خود به کار ببرند.

شرکت Con Edison، شرکتی که به شهر نیویورک و شهرستان وستچستر خدمات می‌دهد، سه پروژه را پیشنهاد کرده است که برخی از چالش‌برانگیزترین تنظیمات شهری از جمله مرکز برجسته راکفلر را در بر می‌گیرد. Con Ed قصد دارد سه ساختمان تجاری بزرگ را از شبکه گرمایش بخار منطقه ای به پمپ های حرارتی تبدیل کند. این پمپ های حرارتی از آبی استفاده می کنند که توسط گرمای هدر رفته از منابعی مانند فاضلاب، مراکز داده و سیستم های خنک کننده ساختمان های مجاور گرم می شود.

 

«برخی تصورات غلط وجود دارد. مردم فکر می کنند که برای گرفتن گرمای زیرزمینی باید یک میلیون چاه حفر کنید. ​اما شما می توانید گرمای خود را از منابع مختلف دریافت کنید. می توانید آن را از مترو دریافت کنید، می توانید آن را از فاضلاب تهیه کنید و اگر این کار را درست انجام دهیم، به کربن زدایی سیستم بخار Con Ed کمک خواهد کرد.

 

شرکت املاک و مستغلات Tishman Speyer، مالک 30 Rockefeller Center، شریک اصلی این پروژه است. این شرکت انگیزه قوی برای مشارکت دارد زیرا این پروژه می تواند هزینه های مربوط به رعایت قانون محلی شهر نیویورک 97 را کاهش دهد که تمام ساختمان های بزرگ را ملزم می کند تا انتشار کربن خود را تا سال 2030 تا 40 درصد نسبت به سال 2019 کاهش دهند. رسیدن به این اهداف مستلزم 18.2 میلیارد دلار سرمایه گذاری در جایگزینی برای دیگهای بخار و کوره های گاز فسیلی تخمین زده شده است.

 

دیکس گفت: شبکه های مشترک می توانند به طور قابل توجهی هزینه ساختمان های فردی را کاهش دهند، اما صاحبان املاک ​”نمی خواهند به طور خصوصی با تمام این مجوزها برخورد کنند – آنها می خواهند که شرکت ابزار با همه این موارد مقابله کند.” هنگامی که به دنبال تبدیل کل محله‌ها در مقیاس بزرگ به جایگزین‌های کم کربن هستید، ​”توسعه‌های آب و برق بیشترین منطق را برای انجام این کار دارند. آنها دارای حق راه هستند، دارای مجوز هستند، به سرمایه دسترسی دارند، و نیروی کار دارند که قبلاً اتحادیه شده است.»

 

به گزارش آرا نیرو یکی دیگر از پروژه های Con Ed در محله چلسی منهتن قصد دارد 100 درصد نیازهای گرمایشی، سرمایشی و آب گرم یک ساختمان مسکونی چند خانواری کم درآمد را از یک مرکز داده در نزدیکی آن، تامین کند. دیکس گفت: «ما می‌توانیم یک مرکز داده داشته باشیم که به معنای واقعی کلمه یک ساختمان چند خانواری یا یک آسمان‌خراش بزرگ را گرم می‌کند.

 

سه ایالت دیگر – کلرادو، ماساچوست و مینه‌سوتا – قوانینی را تصویب کرده‌اند که به شرکت‌های گاز اجازه می‌دهد تا پروژه‌های آزمایشی شبکه انرژی حرارتی را انجام دهند. ایلینوی، مین، ورمونت و واشنگتن در حال بررسی قوانین مشابه هستند و 13 شرکت گاز یک شرکت مشترک زمین گرمایی شبکه‌ای Utility را برای بررسی گزینه‌های بیشتر ایجاد کرده‌اند.

تاسیسات گاز فسیلی ایده آل هستند

آدری شولمن، مدیر اجرایی تیم بهره وری انرژی خانگی در کمبریج ماساچوست، گفت که شرکت های گاز فسیلی برای نصب شبکه های انرژی حرارتی در مقیاس بزرگ، ایده آل هستند. آنها نیروی کار، تخصص و دسترسی به سرمایه مورد نیاز برای ساخت شبکه های زیرزمینی متصل به هم را دارند. او می گوید که آنها در حال حاضر میلیاردها دلار در سال برای توسعه و تعمیرات خط لوله گاز فسیلی خرج می کنند که به ناچار مدت ها قبل از اینکه هزینه های آنها توسط مشتریان بازپرداخت شود به “دارایی های سرگردان” تبدیل می شوند. “کل کار در مورد ایجاد ساختار نظارتی است که به وسیله آن از گاز خارج می شویم و به چیز دیگری می رویم.”

در پست آینده پیج اینستاگرام آرا نیرو ویدئوی مختصری وجود دارد که توسط HEET گردآوری شده است که به خوبی توضیح می دهد که چگونه این فرآیند کار می کند. با ما همراه باشید.

 

علی‌رغم قانون نیویورک، شرکت‌های گاز فسیلی در این ایالت 5 میلیارد دلار برای سرمایه‌گذاری زیرساختی هزینه کرده‌اند و از زمان تصویب این قانون، 28 میلیارد دلار در طرح‌های جایگزینی خط لوله، شناسایی کرده‌اند. این قطع ارتباط بین الزامات آب و هوایی به نیویورک محدود نمی شود. گروه براتل در گزارشی در سال 2021 دریافت که شرکت های گاز فسیلی در ایالات متحده ممکن است در دهه آینده با سرمایه گذاری 180 میلیارد دلاری در خط لوله مواجه شوند که ممکن است قابل بازیابی نباشد.

تعهد خدمت

مانند بسیاری از ایالت‌های دیگر با دستور کربن‌زدایی، نیویورک صدها میلیون دلار مشوق برای پمپ‌های حرارتی و برق‌رسانی ساختمان‌ها ارائه کرده است و مقرراتی را وضع کرده است که گسترش گاز فسیلی را به ساختمان‌های جدید محدود می‌کند.

اما بر اساس گزارش سال 2023 از ائتلاف کربن زدایی ساختمان، این رویکرد “خانه به خانه” می تواند منجر به ایجاد محدودیت در تاسیسات گاز و تنظیم کننده ها شود که جهت حفظ شبکه های توزیع مجبور به فروش گاز گران قیمت برای تامین سوخت به تعداد روبه کاهش مشتریان شوند.

در همین حال، مشتریانی که باقی می‌مانند، بخش بیشتری از هزینه پرداخت این سرمایه‌گذاری‌های گاز را متحمل خواهند شد، که منجر به ایجاد یک چرخه معیوب از افزایش هزینه‌ها بر افرادی می‌شود که خود توانایی تغییر پمپ‌های حرارتی را ندارند. آن دسته از مشتریان عقب مانده به احتمال زیاد افرادی با درآمد کمتر هستند که در حال حاضر برای پرداخت قبوض گران قیمت آب و برق تلاش می کنند.

 

یکی از موانع، قوانینی است که در بسیاری از ایالت‌ها وجود دارد. در ازای انحصار شرکت های خدمات شهری، آنها ملزم به ارائه خدمات به هر کسی در قلمرو خود هستند که آن را درخواست می کند. این تعهد بخش اصلی ماموریت یک شرکت است، اما کاربرد دقیق آن می‌تواند به یک مشتری در محله‌ای که برای شبکه انرژی حرارتی در نظر گرفته شده است اجازه دهد کل پروژه را متوقف کند. تغییر قوانین در حال حاضر در نیویورک، ماساچوست و سایر ایالت ها برای اینکه به شرکت های آب و برق اجازه دهد مشتریان را از خدمات شبکه گاز به انرژی حرارتی تغییر دهند، بدون اینکه اعتراضات ​”اجبار به خدمت” را ایجاد کنند، بخش مهمی از روند انتقال خواهد بود.

 

دیکس گفت، در نیویورک، قانون شبکه انرژی حرارتی برق شهری و مشاغل، این قانون را برای پروژه های آزمایشی که اکنون در حال بررسی هستند، به حالت تعلیق در می آورد، اما برای گسترش این تغییر به کل ایالت، قوانین بیشتری لازم است. در ماساچوست، تیم بهره وری انرژی خانه و سایر گروه های محیطی و اجتماعی لایحه “آینده گرمای پاک” را تأیید می کنند که تغییرات مشابهی را ایجاد می کند.

 

به گزارش آرا نیرو مزایای کارآیی این شبکه‌ها همچنین می‌تواند کمک قابل توجهی به شبکه‌های برق بدهد که رشد گسترده‌ای در تقاضای ساختمان‌های گرمایشی و وسایل نقلیه الکتریکی را تجربه خواهند کرد. تحقیقات وزارت انرژی نشان داده است که نصب پمپ های حرارتی زمین گرمایی در تقریبا 80 درصد خانه های ایالات متحده می تواند هزینه های کربن زدایی شبکه را تا 30 درصد کاهش دهد و تا سال 2050 از نیاز به 24,500 مایل خطوط انتقال جدید جلوگیری کند.

غذای آماده

تبدیل سیستم های توزیع گاز فسیلی برای پشتیبانی از سیستم های پمپ حرارتی منبع زمینی، یک ایده جسورانه است. برای شرکت های آب و برق، این راهی است که آنها به خدمت به جامعه ادامه دهند و با انجام این کار سود ببرند و در عین حال فعالیت های خود را کربن زدایی کنند. این روشی را برای به حداکثر رساندن بهره وری ارائه می دهد که از طریق پمپ های حرارتی ممکن می‌شوند، در حالی که انتشار گازهای گلخانه ای را مختل می کند.

 

چنین تفکر جسورانه ای قابل تحسین است. آیا منطقی‌تر نیست که راه‌حل‌های خلاقانه‌ای مانند این را دنبال کنیم تا اینکه امید به طرح‌های ژئومهندسی خطرناک برای زمین پاک ببندیم؟ صنعت آب و برق میتواند این را به عنوان یک موقعیت برد/برد ببیند، اما بسیاری از این شرکت ها به شدت با این تغییر مخالف هستند. آنها به دلایل خودخواهانه خود از آینده می‌ترسند و به جای ساختن یک جامعه انسانی پایدار نگران سود خود هستند.

 

شاید وقتی یاد بگیرند که انتقال از گازهای فسیلی بدون تخریب مدل کسب و کارشان قابل انجام باشد، بر ترس های خود غلبه کنند و مانع چنین برنامه هایی نشوند. اگر همه برنده شوند، _شرکت ها، جوامع و زمین_ بهترین جهان، ممکن خواهد بود.

 

منبع: CleanTechnica

 

– نیروگاه خورشیدی در مقیاس کوچک یا اصطلاحا نیروگاه خورشیدی خانگی، برای محیط زیست بهترین است، اما agrivoltaics ممکن است پاسخ بهتری داشته باشد؛

 

تجزیه و تحلیل چرخه حیات نشان می دهد که اگرچه برای محیط زیست بهتر است که خورشیدی را روی سقف قرار دهد، اما ترکیبی از هر دو مورد نیاز است.

 

مطالعه‌ای که در دانشگاه وسترن انتاریو انجام شد، تأسیسات خورشیدی بزرگ و کوچک را با هم مقایسه کرد و به این نتیجه رسید که سیستم‌های خورشیدی در مقیاس کوچک حتی از بزرگترین، کارآمدترین پروژه خورشیدی در مقیاس کاربردی، برای محیط زیست بهتر هستند.

 

 بر اساس گزارش انرژی و منابع ارنست اند یانگ، که اشاره می کند که میانگین موزون جهانی، انرژی خورشیدی در ایالات متحده و کانادا تا حدودی در حال افزایش است زیرا امروزه انرژی خورشیدی کم هزینه‌ترین شکل برق جدید در بسیاری از بازارها است.  هزینه یکسان شده برق (LCOE) برای انرژی خورشیدی 29 درصد کمتر از ارزان ترین جایگزین سوخت فسیلی است.

 

 برای از بین بردن انتشار کربن و برآورده کردن اهداف انرژی پاک ایالات متحده و کانادا، تعداد زیادی پنل خورشیدی باید نصب شود.  مطالعه‌ای که به پتانسیل agrivoltaic در کانادا نگاه کرد، پیش‌بینی کرد که اگر مزارع خورشیدی در مقیاس بزرگ نصب کنیم، تنها به ۱٪ از زمین‌های کشاورزی کانادا برای جبران سوخت‌های فسیلی برای تولید برق نیاز داریم. در حالی که این مقدار کمی از زمین است، محققان دانشگاه غربی انتاریو این سوال را مطرح کردند که آیا برای محیط زیست بهتر است چند مزرعه خورشیدی در مقیاس بزرگ وجود داشته باشد یا بسیاری از سیستم‌های کوچکتر روی پشت بام.

 

 مطالعه تجزیه و تحلیل چرخه حیات که توسط ریا روی و جاشوا ام. پیرس انجام شد، سیستم‌های خورشیدی پشت بام را با سیستم‌های PV خورشیدی در مقیاس چند مگاواتی از زمان تولید تا از کار افتادن مقایسه کرد. آنها دریافتند که سیستم های خورشیدی پشت بام 21 تا 54 درصد انرژی ورودی کمتری نیاز دارند، 18 تا 59 درصد معادل دی اکسید کربن کمتری را در انتشار گازهای گلخانه ای تولید می کنند و مقدار کمتری از آب را بین 1 تا 12 درصد در هر کیلووات پیک مصرف می کنند.

Source: ClimateRealityProject.org

بنابراین محققان محاسبه کردند که زمان بازگشت سرمایه نیروگاه‌های خورشیدی پشت بامی تقریباً 51 تا 57 درصد کمتر از سیستم‌های خورشیدی نصب‌شده روی زمین در همه مکان‌ها است، دلیل اصلی آن این است که سیستم‌های پشت بام به فنس یا نگهبان مورد استفاده در فضای بزرگ نیاز ندارند. به علاوه اینکه پروژه های نیروگاه خورشیدی مقیاس کوچک معمولاً به خطوط انتقال نزدیکتر هستند، در حالی که بسیاری از نیروگاه‌های بزرگ مقیاس نیاز به اضافه کردن خطوط انتقال برق تا پست محلی دارند که در صورت اجرای مسافت طولانی باید تلفات انتقال را محاسبه کنند.

Source: Joshua M. Pearce

محققان دریافتند که کاهش دی اکسید کربن برای تاسیسات خورشیدی در مقیاس بزرگ در سطح زمین، 378 تا 428 درصد بیشتر است، در مقایسه با خورشیدی روی پشت بام برای همان ماژول‌ها.

 

واقعیت

 

در حالی که تحقیقات نشان می‌دهد که نصب‌ نیروگاه‌های خورشیدی کوچک و پشت بامی برای محیط‌زیست بهتر هستند، محققان به این نتیجه رسیدند که ترکیبی از هر دو مورد نیاز است زیرا اگر گرمایش و حمل‌ونقل را در نظر بگیریم، سقف‌های کافی برای رفع نیازهای برق‌رسانی وجود ندارد. به گفته نویسندگان این مطالعه، Agrivoltaics، که دارای کاربرد دوگانه است، مزایایی دارد زیرا از زمین هم برای تولید انرژی و هم برای تولید غذا استفاده می کند.

 

منبع:

pv-magazine