رقابت برای ساخت بزرگترین مزارع خورشیدی جهان روی دور تند

در طول دو دهه گذشته، قیمت پنل‌های خورشیدی کاهش یافته در حالی که راندمان افزایش یافته است. جذب بیشتر و سطوح بالای سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه، به پیشرفت‌های گسترده‌ای در فناوری انرژی خورشیدی منجر شده است. با کاهش قیمت پنل‌ها و تلاش دولت‌ها در سراسر جهان برای تنوع بخشیدن به سبد انرژی خود و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، چندین توسعه‌دهنده اکنون در حال راه‌اندازی پروژه‌های عظیم برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد هستند.

چین بود که برای اولین بار چندین پروژه در مقیاس گیگاوات را توسعه داد. با این حال، آمریکا و سایر کشورها به سرعت در حال توسعه پروژه‌های خورشیدی عظیم خود هستند.

برای توسعه پروژه‌های خورشیدی در مقیاس گیگاوات، اپراتورها باید به مقادیر زیادی زمین، نیروی کار ماهر و بزرگ دسترسی داشته باشند و در زیرساخت‌های انتقال لازم سرمایه‌گذاری کنند. استفاده گسترده از زمین نشان می‌دهد که ممکن است شاهد توسعه بیشتر نیروگاه‌های خورشیدی در مقیاس بزرگ در مناطق دورافتاده در زمین‌های غیرزراعی، مانند بیابان‌ها و مناطقی که دچار خشکسالی هستند، باشیم.

در چین، بزرگترین گروه مزارع خورشیدی، پارک خورشیدی تالاتان با ظرفیت ۱۶.۹ گیگاوات است. این پارک ۱۶۲ مایل مربع را در شهرستان گونگه، یک بیابان کوهستانی در چینگهای کم‌جمعیت در غرب چین، پوشش می‌دهد. نکته منحصر به فرد در مورد تالاتان این است که در ارتفاعات بسیار بالا واقع شده و از ارتفاعات بالاتری نسبت به هر کشور دیگری برای انرژی خورشیدی استفاده می‌کند.

برق حاصل از انرژی خورشیدی و بادی در بیابان، واقع در یک سوم شمالی فلات تبت، حدود ۴۰ درصد کمتر از انرژی زغال‌سنگ هزینه دارد. در حالی که ارتفاع زیاد، آن را برای کار پنل‌های خورشیدی ایده‌آل می‌کند، هوای سرد کوهستان باعث افزایش راندمان می‌شود. چین در حال گسترش بیشتر پارک خورشیدی است و هدفش اضافه کردن مقادیر زیادی انرژی پاک به منطقه با نصب پنل‌های خورشیدی در کنار توربین‌های بادی و سدهای برق آبی است.

در حالی که چین از نظر استقرار مزرعه خورشیدی در مقیاس گیگاوات در حال پیشروی است، آمریکا نیز در حال توسعه چندین پروژه خورشیدی جاه‌طلبانه است. در کالیفرنیا، شرکت انرژی پاک گلدن استیت در حال توسعه یک مزرعه خورشیدی ۲۱ گیگاواتی است که برای تامین برق کل یک شهر کافی است. باتری‌های عظیم به افزایش اطمینان‌پذیری تامین انرژی کمک می‌کنند و انرژی را برای تغذیه شبکه در طول شب ذخیره می‌کنند.

با اینکه بسیاری از کشاورزان و سیاستمداران در سال‌های اخیر نگرانی‌هایی را در مورد استفاده از چنین زمین‌های وسیعی برای پروژه‌های خورشیدی ابراز کرده‌اند، مزارع در این منطقه خاص هر ساله با خشکسالی‌های شدیدتری روبرو هستند، به این معنی که آب کافی برای کشت این همه محصول ندارند. این امر باعث شده است که بسیاری به دنبال کاربردهای جایگزین برای زمین‌های خود باشند.

پاتریک میلوی، یکی از شرکای شرکت انرژی پاک گلدن استیت، توضیح داد که این شرکت به دنبال توسعه یک پروژه خورشیدی در مقیاس بزرگ است تا بتواند خطوط برق چند میلیارد دلاری جدیدی را برای انتقال برق از دره سن خواکین به لس‌آنجلس و دره سیلیکون ایجاد کند. این شرکت باید ظرفیت خورشیدی به اندازه کافی بزرگی را توسعه دهد تا این کار ارزشمند باشد. 

با این حال، شرکت انرژی پاک گلدن استیت باید موافقت شبکه برق کالیفرنیا را برای توسعه زیرساخت‌های انتقال لازم برای شروع ساخت و ساز این پروژه دریافت کند. از آنجایی که این پروژه بسیار گسترده است، گلدن استیت همچنین از شرکت‌های دیگر می‌خواهد که بخش‌هایی از پارک خورشیدی را توسعه دهند که تکمیل آن می‌تواند حدود یک دهه طول بکشد. 

در همین حال، در هند، انتظار می‌رود پارک انرژی تجدیدپذیر خاودا پس از تکمیل، ۳۰ گیگاوات ظرفیت ترکیبی خورشیدی و بادی را فراهم کند و باتری‌های در مقیاس بزرگ برای تامین برق در روز و شب نصب شده‌اند. این پارک در ران کاچ، یک دشت نمکی فصلی در گجرات، در غرب هند، در حال توسعه است. این منطقه به دلیل بادهای شدید و آفتاب فراوانش شناخته شده است. ساخت این پروژه در سال ۲۰۲۳ آغاز شد و ۵۵۱ مگاوات اول از ظرفیت برق پاک آن در فوریه ۲۰۲۴ به بهره‌برداری رسید.

بر اساس گزارش اویل پرایس، این پروژه توسط میلیاردر گوتام آدانی در حال توسعه است که ثروت خود را از طریق ساخت بنادر، فرودگاه‌ها و نیروگاه‌های زغال‌سنگ به دست آورده و از آن زمان به تولید و نصب سلول‌ها و پنل‌های خورشیدی روی آورده است. برق از خاودا با استفاده از یک کریدور انتقال متعلق به آدانی، به مشتریان در بمبئی و مناطق اطراف ارسال می‌شود. تولید برق از این پارک در حال حاضر حدود ۱۳ گیگاوات است.

نتایج گزارش جدید نشان می‌دهد که نزدیک به ۸۳۰ گیگاوات از پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی به ارزش ۱۰۰ میلیارد یورو (۱۱۶.۵ میلیارد دلار) در هشت کشور اروپایی، در صف انتظار برای اتصال به شبکه برق مانده‌اند و این مسئله به گلوگاه رو به رشد در گذار انرژی این منطقه تبدیل شده است.

این تحلیل را شرکت مشاوره «آفری» (AFRY) برای گروه طرفدار محیط زیست «فراتر از سوخت‌های فسیلی» (Beyond Fossil Fuels) تهیه کرده است و نتایج تحقیقات آنان نشان می‌دهد که در حال حاضر ۳۷۵ گیگاوات پروژه انرژی تجدیدپذیر و ۴۵۵ گیگاوات پروژه ذخیره‌سازی، در صف اتصال به شبکه در بلغارستان، جمهوری چک، آلمان، یونان، ایتالیا، لهستان، اسپانیا و انگلیس قرار دارند.

بر اساس این گزارش، این عدم پیشرفت شامل ظرفیت تجدیدپذیری است که تقریبا معادل ۹۸ درصد ناوگان فعلی نیروگاه‌های زغال‌سنگ و گاز اروپا است.

نتایج این تحلیل نشان داد که اپراتورهای شبکه توزیع، برای اتصال پروژه‌های جدید تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی به اندازه کافی سریع عمل نمی‌کنند تا همگام با تقاضا پیش روند. پژوهشگران، دیجیتالی‌سازی شبکه، برنامه‌ریزی قوی‌تر و اصلاحات نظارتی را به عنوان اقدامات کلیدی برای کاهش این گلوگاه‌ها در سطح محلی معرفی کرده‌اند.

این تاخیرها همچنین مانع از گسترش سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری می‌شوند که به طور فزاینده‌ای برای متعادل کردن شبکه‌های برق متکی به انرژی باد و خورشید ضروری تلقی می‌شوند. این گزارش، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری را به عنوان ابزاری حیاتی برای کاهش فشار بر شبکه‌های برق اروپا با ذخیره انرژی مازاد تجدیدپذیری شناسایی کرد که در غیر این صورت اتلاف می‌شود.

هرچند ناوگان باتری اتحادیه اروپا از سال ۲۰۲۱، رشد ۱۰ برابری داشته و به بیش از ۷۷ گیگاوات ساعت رسیده، اما ظرفیت قابل توجهی همچنان در صف‌های اتصال به شبکه گرفتار مانده است.

به گفته گروه طرفدار محیط زیست «فراتر از سوخت‌های فسیلی»، پروژه‌های ذخیره‌سازی باتری در انتظار اتصال در آلمان، بریتانیا و لهستان، بیش از دو برابر هدف‌های سال ۲۰۳۰ این کشورها برای ذخیره‌سازی باتری است.

کیارا ناتالیکیو، مشاور ارشد «آفری»، شبکه‌های انتقال و توزیع را به عنوان عاملی حیاتی برای گذار انرژی اروپا توصیف و استدلال کرد که ارزش ظرفیت جدید تجدیدپذیر به طور فزاینده‌ای به توانایی اتصال، حمل‌ونقل و متعادل‌سازی آن در سراسر سیستم بستگی دارد.

بر اساس گزارش ترکیه تودی، وی افزود: شبکه‌ها – هم در بخش انتقال و هم در بخش توزیع – عامل حیاتی هستند، آنها در نهایت تعیین می‌کنند که آیا منابع جدید به ارزش قابل استفاده در یک سیستم برق تبدیل می‌شوند که به طور فزاینده‌ای برقی‌تر، توزیع‌شده‌تر و ناپایدارتر است.