תפקיד קרני השמש ב-Achieving Sustainable Development Goals

מערך השמש הפך אבן הפינה של המעבר העולמי לאנרגיה בת קיימא.Asאומות עובדות כדי לעמוד ביעדים לפיתוח בר קיימא (SDGs) שאומצו על ידי האו"ם בשנת 2015, מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות מציעות אמצעי נרחב, נקי, וסביר יותר ויותר לייצר חשמל.היכולת שלהן לפעול בקנה מידה נרחב - מגגות בודדות ועד להובלת משק סולארי - מציבות אותן כטכנולוגיה מרכזית לעוני, לטיפול באנרגיות גזיות, ולשלב את האופן שבו הן ממושכות את האתגרים הכלכליים שלהן, ומדגישות את האופן שבו הן פועלות באופן ישיר, והן יתפתחות את אותן, והן יתפתחות את אותן.

הבנה של קרני השמש: טכנולוגיה ו Deployment

מערך סולארי הוא אוסף של לוחות סולאריים מרובים מחווטים יחד כדי לייצר כמות הרצויה של חשמל נוכחי (DC) זרם ישיר (פאנלים) מורכבים בדרך כלל מתאים פוטו-וולטאיים המיוצרים מסיליקון, אשר מייצרים שדה חשמלי כאשר נחשפים לשמש.החשמל מומר כדי לשנות את הזרם (AC) על ידי מופר, מה שהופך אותו לזמין עבור בתים, עסקים, ואת הרשת.

ניתן לרכוב על גגות, ממומש על מערכות מעקב, או להשתלב בחומרי בניין כגון שחות סולאריים.היכולת של מערך סולארי נע בין כמה קילווואט למערכת מגורים למאות מגהוואט עבור חוות סולאריות גדולות.על פי סוכנות האנרגיה הבינלאומית, יכולת השמש העולמית צמחה באופן אקספוננציאלי, עלייה של 1 tera תומך ב-2022, עם מתקנים של פחמן וירידה של רשתות אשראי, כולל תחליפיות, כולל מחירי מס מהירים יותר מ-2010.

ההיקף והמודולריות של מערך השמש מתכוונים שהם יכולים להיות מוצבים באופן מצטבר, מה שהופך אותם נגישים לקהילות שחסרות הון לפרויקטים גדולים של תשתיות.מערכים סולאריים מופרעים עם אחסון סוללות מביאים חשמל לכפרים מרוחקים באפריקה שמדרום לסהרה ודרום אסיה, שם הרחבת הרשת הקונבנציונאלית היא עלות-תועלת.

תרומה ישירה ל- Key Sustainable Development Goals

SDG 7: אנרגיה נקייה וחסכונית

SDG 7 שואפת להבטיח גישה אוניברסלית להשגה, אמינה, בת קיימא ואנרגיה מודרנית עד 2030.מערך השמש הוא פתרון ישיר: הם להמיר אור השמש - משאב חינם בשפע - לחשמל ללא פולט גזי חממה או צריכת מים במהלך הניתוח.עלות ממודרגת של חשמל מפתרונות סולריים בקנה מידה גדול נפל מתחת לזה של פחם וגז טבעי באזורים רבים, מה שהופך את המקור הזול ביותר של אנרגיה חדשה באזורים עם אנרגיה מתחדשת, בעיקר, כלומר, על ידי פחות מ- 60%, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי מערכת אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי גזים, על-ידי גזים, על-ידי גזי-ידי גזי-ידי גזים, על-ידי גזים, על-ידי גזים, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי גזי-ידי גזי-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי גזי-ידי גזי-ידי גזי-ידי אנרגיה מתחדשת, כמעט 800, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי גזי-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת, על-ידי אנרגיה מתחדשת,

יתר על כן, מערך השמש מאפשר עצמאות אנרגיה למשקי בית ועסקים.מדיניות מחשוב רשת מאפשרת לחשמל עודף להימכר בחזרה לרשת, להפחית את חשבונות החשמל ולספק החזר על ההשקעה.פרויקטים סולאריים קהילתיים לתת לשכירות ולאלה עם גגות לא מתאימים ליהנות מערכים משותפים, להרחיב עוד יותר גישה. Achieving SDG 7 ידרוש תמיכה מתמשכת ומנגנוני מימון חדשניים כגון תשלומים-Yougo מודלים, אשר כבר הוכחומחדש במזרח אפריקה מוצלחת.

SDG 13: פעולה אקלים

שינויי האקלים הם האתגר המכונן של זמננו, ומערך השמש מייצג את אחד הכלים היעילים ביותר לצמצום זה.החלפת תחנות כוח דלק מאובנים עם מערכות PV סולריות להימנע מפליטת פחמן דו חמצני; סוכנות האנרגיה הבינלאומית מעריכה כי PV ואוויר יחד נמנעו מ-2.5 גיגה-קוטב של פליטות CO2 ב-2022 לבדה.עבור כל קילוגרם של חשמל סולארי שנוצר, כ-0.5 עד 1 ק"ג של CO2 נמנע מ-2% מהת בממוצע מתערובת.

כדי להתאים את מטרת הסכם פריז להגביל את ההתחממות הגלובלית ל-1.5 מעלות צלזיוס, העולם צריך להיות משולש יכולת מתחדשת עד 2030.מערך סולארי ממוצבת היטב כדי לענות על חלק גדול של מטרה זו בשל האופי המודולרי שלהם וירידה בעלויות.בנוסף למערך המחובר לרשת, השמש המופץ יכול להפחית את אובדן השידור ולשפר את החוסן.

מעבר להפחתה של פליטות, מערך השמש גם תומך בהסתגלות לאקלים.לדוגמה, משאבות מים המופעלות על ידי השמש מספקות השקיה באזורים דמויי בצורת, ומערכות קירור המופעלות על ידי השמש יכולות לשמר חיסונים ומזון באזורים שעומדים בפני טמפרטורות גבוהות יותר.כפי שתדירות אירועי מזג אוויר קיצוניים עולה, מערך סולארי מבוזר עם אחסון סוללות מציע מקור כוח גיבוי למתקנים קריטיים כמו בתי חולים ומחסומי חירום.

SDG 8: Decent Work and Economic growth

ייצור מערך השמש, ההתקנה והתחזוקה הם פעילויות כוח-העבודה שעושות עבודות איכות.תעשיית השמש מעסיקה יותר מ-4 מיליון אנשים ברחבי העולם, דמות שצפויה לגדול ככל שהפריסה תאצה. ג'ובס ממעבדת סיליקון ופאנל לפיתוח פרויקטים, הנדסה והתקנה. בארצות הברית, מתקינים סולאריים הם בין המשרות הצומחות במהירות גבוהה ביותר.

ארגונים קטנים ובינוניים נהנים ממערך סולארי באמצעות עלויות אנרגיה מופחתות ואמינות תפעולית מוגברת.עסקים חקלאיים, למשל, משתמשים באחסון קר המופעל על ידי השמש כדי להפחית את ההפסדים לאחר ההארברסט. באזורים שבהם גישה לאנרגיה מאפשרת שימושים פרודוקטיביים - כגון תאורה לשיעורים או כוח עבור מיקרו-טיסות - מערךים סולריים הופכים לזרז לפיתוח כלכלי מקומי.

SDG 9: תעשייה, חדשנות, תשתיות

מערך השמש הוא נהג של חדשנות על פני מגזרים מרובים.מחקר לתאי השמש בעלי יעילות גבוהה, כגון perovskite-silicon טנדס, מבטיח להפחית עוד עלויות ולהגדיל את תפוקת החשמל. Bifacial, אשר ללכוד אור שמש בשני הצדדים, להגביר את צריכת האנרגיה עד 30% בתצורה מסוימת. Floating סולמות סולאריות - מותקן על גבי אגמים, ואפילו על גבולות - סכסוכים יבשתיים ולהפחית מים (Cleantratial) עם קרינת מים ו-C.

עמידות של תשתיות מוגברת על ידי הדור הסולארי מבוזר.מיקרוגרואידים המופעלים על ידי מערך השמש יכולים לפעול באופן עצמאי מהרשת העיקרית, מתן חשמל אמין במהלך בחוץ.זה חשוב במיוחד באזורים מרוחקים או אסון. פולשים חכמים ותוכנות ניהול רשת מאפשרים חדירה גבוהה של השמש ללא ייצוב הרשת, ובכך למנוע את הדרך עבור מערכות אנרגיה בעתיד הן נקיות ואמינה.

SDG 11: ערים וקהילות בר-קיימא

אזורים עירוניים מהווים יותר מ-70% מפליטת הפחמן הדו-חמצני, שרבים ממנו מייצור אנרגיה.מערכי השמש על מבנים למגורים, מסחריים ועיריים הופכים ערים ליצרניות אנרגיה לרשתות.מדיניות סולארית עירונית, כגון המנדט לגגות סולאריות מוכנות בבנייה חדשה, מאומצים בערים כמו סן פרנסיסקו וטוקיו.

גני שמש קהילתיים מאפשרים למשקי בית מרובים לשתף את היתרונות של מערך יחיד, הורדת מחסומים להשכרה ומשפחות בעלות הכנסה נמוכה.בשכונות עירוניות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית, תאורה סולארית במרחב הציבורי מפחיתה את הפשע ומרחיבת את שעות הפעילות הכלכלית.כאשר ערים צומחות צפופה, מערך סולארי על פני השטח האנכיים ותותחי חניה יהפכו ליותר נפוצים, מלוכדים את המרחב תוך יצירת כוח נקי.

SDG 12: צריכת חשמל והפקה

מערך השמש תורם לצריכה אחראית על ידי הסרת חשמל לדלק מאובנים, שהוא גם לא ניתן לחדש וגם מאוד מזוהההה.עם זאת, השגת קיימות אמיתית דורשת התייחסות לכל מחזור החיים של לוחות סולאריים.הייצור של מודולים סולאריים כרוך בתהליכים אנרגיה-intensive והשימוש בחומרים כגון כסף, נחושת, מתכות נדירות.

תכנון לוחות עבור דיסמברליות קלה יותר ושיפור יעילות החומרית הם תחומי מחקר פעילים. סוכנות האנרגיה הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת מעריכה כי חומרים הניתנים לשחזור ממודולים סולאריים בדימוס עשויים להיות שווים 15 מיליארד דולר עד שנת 2050.על ידי מתן עדיפות למיקור חוץ ואחראי, תעשיית השמש יכולה להתאים באופן מלא עם SDG 12 ולהגדיר דוגמה למגזרים טכנולוגיים אחרים.

אתגרים בSleing Solar Arrays

התמחות וחיסכון באנרגיה

מערך השמש מייצר חשמל רק כאשר השמש זורחת, המוביל להתאמה בין היצע וביקוש.ללא אחסון אנרגיה נאותה, חדירה גבוהה של השמש עלולה לגרום לאי יציבות רשת. עלויות סוללות ליתיום-יון נפלו באופן דרמטי, מה שהופך אחסון סוללות קיימא מבחינה כלכלית עבור יישומים למגורים ותועלתניים.עם זאת, אספקת אחסון לטווח ארוך (למשל, סוללות ירוקות), מימן ירוק) עדיין יקר ודרדרישה להפעלה של פעילות גופנית.

שימוש בקרקע והשפעות סביבתיות

חוות סולאריות בקנה מידה גדול דורשות אזורים גדולים של אדמה, שעלולות להתחרות בחקלאות או בבתי גידול טבעיים.מערכות שימוש כפול, כגון agrivoltaics - שבו מערך סולארי גבוה מעל יבולים או מרעה - יכול להפחית את הקונפליקטים בשימוש הקרקע. מחקרים מראים כי agrivoltaics יכול לשמור על היבולים תוך גרימת חשמל וצמצום של תשואות מים באופן דומה, מקיפים על מאגרי מים על פני מאגרי מים על צריכת הקרקע.

עלויות ההון הראשוניות והפיננס

למרות שחשמל סולארי זול במהלך חייו, העלות העליונה של רכישת ו התקנת מערך סולארי נותרה מחסום עבור משקי בית ועסקים קטנים רבים.מודלים מימון חדשניות, כולל חכירות סולאריות, הסכמי רכישת חשמל (PPAs), ומבנים בבעלות קהילתית, להוריד את הנטל הראשוני.ח"ח ירוק ומנגנוני מימון אקלים ממוסדות כמו קרן האקלים הירוקה הם ערוץ הון לפרויקטים סולאריים במדינות מתפתחות.

מגבלות גאוגרפיות וקלימטיות

אזורים בעלי רוחב גבוה או כיסוי ענן תכוף מקבלים פחות אי-דיאנס סולארי, הפחתת הכדאיות הכלכלית של מערך השמש.עם זאת, אפילו מדינות מעונמות כמו גרמניה ובריטניה הפכו למנהיגים סולאריים על ידי אופטימיזציה של עיצוב מערכת ומינוף מדיניות תומכת. באזורים עקשניים, הצטברות אבק על לוחות יכולים להפחית את היעילות; רובוטים אוטומטיים וציפוי אנטי-תעשייתיים מפותחים לטיפול זה עם אזורים מוגבלים, עם אנרגיה סולארית או משולבת, עם מערכת סולארית, עם מערכת סולארית חלופית או יעילה.

שרשרת אספקה וייצור ריכוזים

יותר מ-80% מייצור פאנל סולארי מרוכז בסין, ויוצרות פרצות בשרשראות אספקה גלובליות.סכסוכים במסחר ותביעות מכס שיבשו את האספקה והעלויות המוגברת.כדי להפחית את התלות, כמה מדינות משקיעות ביכולת הייצור המקומי.חוק ניכוי האינפלציה בארה"ב כולל תמריצים לייצור סולארי מקומי, ותוכנית ה-PLI של הודו שואפת לבנות שרשרת ערכית מלאה.

אפשרויות וכיוונים עתידיים

קידום טכנולוגי

טכנולוגיות תאים סולאריות הדור הבא מבטיח יעילות גבוהה יותר ועלויות ייצור נמוכות יותר. תאים סולאריים Perovskite, אשר ניתן להדפיס על תת-שכבות גמישות, כבר השיגו יעילות מעל 26% בהגדרות מעבדה. תאים Tandem מחסנים perovskite על סיליקון הגיעו ל- 33% יעילות.אם מסחרי, אלה יכולים להפחית באופן משמעותי את טביעת הרגל של מערך השמש תוך הגדלת תשואות אנרגיה אחרות כוללים לוחות שקוף עבור השמש, מעקב אחר מערכות השמש, מעקב אחר מקודמות, מעקב אחר תמונות ממות, מעקב אחר.

שילוב עם רשתות חכמות וכלי רכב חשמליים

רשתות חכמות עם חומרים מתקדמים יכולים לנהל את הדור הסולארי מבוזר, אחסון עודף אנרגיה סוללות קהילתיות או רכב חשמלי (EV) סוללות. רכב-to-grid (V2G) טכנולוגיה מאפשרת סוללות EV להאכיל את הכוח בחזרה לרשת במהלך הביקוש, ביעילות להפוך כל מכונית ליחידת אחסון אנרגיה ניידת. EV זה סינרגיה בין מערך סולארי ו EVs יוצר מחזור רוטט: מערכת תחבורה סולארית, בעוד שייצוב רשת אחסון, כמו גם מסייע יותר ויותר.

מדיניות ושיתוף פעולה בינלאומי

הצלחתן של מערך השמש בהשגת SDGs תלויה במידה רבה במדיניות תומכת. Net מטרינג, תעריפים של הזנה, תקני תיק מתחדשים, ותמחור פחמן כל הגדלה של אימוץ סולארי.שיתופי פעולה בינלאומיים, כגון הברית הבינלאומית לשמש (ISA), לקדם שיתוף ידע וגיוס כספים לפרויקטים סולאריים במדינות מתפתחות שמש.

פתרונות Off-Grid Solutions

⁇ השמש המתוכננת הם מתאימים ייחודית לשרת אוכלוסיות כפריות ומחוצה לה.מיקרוגרואידים המופעלים על ידי השמש והסוללות יכולים לספק חשמל 24/7 לכפרים, ובכך לנתק מנורות אקרוזנה ו גנרטורים דיזל. ארגונים חברתיים כמו FLT:0M-KOPAFLT:1 יש קשר יותר ממיליון בתים באפריקה באמצעות תשלומים-כפי שאתה-גו מערכות סולאריות אלה, אך לא רק כדי לשפר את האנרגיה של מזון אורגני, אלא גם כן, אלא גם שיפור אנרגיה מתחדשת, אלא גם עם אנרגיה מתחדשת, אלא גם כן, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה, עם אנרגיה מתחדשת, כמו גם כן, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם אנרגיה מתחדשת, עם יותר, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם חברות אנרגיה מתחדשת, עם הכנסה של אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם יותר, עם יותר, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם יותר מ-ידי חברות אנרגיה מתחדשת, עם יותר, עם אנרגיה מתחדשת, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם יותר, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה מתחדשת, עם אנרגיה

מסקנה

מערך השמש אינו רק טכנולוגיה נקייה אנרגיה; הם מהווים גורם מערכתי של מטרות פיתוח בר קיימא מרובות. על ידי מתן חשמל זול, נקי, הם להפחית את העוני, להניע צמיחה כלכלית, לשפר את תוצאות הבריאות, ולקרב שינויי האקלים.בעוד אתגרים נשארים - רציפות, עלות, שימוש בקרקע, וריכוז שרשרת האספקה - קצב החדשנות והמדיניות הוא מאיץ.

לקריאה נוספת על צומת האנרגיה הסולארית והתפתחות, ראה את מדיניות ה-FLT:0 (IRENA SDG) תדרוך על צומת 1 ו-FLT:2UN Sustainable Energy for All InitiativeFLT 3: 3).

  • מערך השמש מאפשר SDG 7 (אנרגיה נקייה ונקיה) ו- SDG 13 (פעולה חשאית).
  • יצירת עבודה בייצור סולארי, התקנה ותחזוקה תומכת SDG 8 (עבודה משמעותית וצמיחה כלכלית).
  • חידושים כמו Agrivoltaics ו-Seasung address-שימוש ביבשות תוך קידום SDG 11 (ערים בלתי ניתנות לעצירה) ו- SDG 2 (רעב אפס).
  • מיקור חומרים אחראי ומיקור עם SDG 12 (צריכה והפקה אחראית).
  • פתרונות סולאריים מחוץ לריד הם קריטיים להשגת גישה אוניברסלית לאנרגיה באזורים ששומרים.
  • המשכיות מדיניות ושיתוף פעולה בינלאומי הם הכרחיים לדרג את מערך השמש לרמות הנדרשות עד 2030.