Асри XXI ин рушди босуръати илм ва техника мебошад, ки масъалаи таъмини аҳолӣ бо қувва барқ аз он ҷумла энергияи барқароршаванда яке аз самтҳои муҳимтарини сиёсати энергетикии ҳар як кишвар ба шумор меравад. Рӯз аз рӯз ниёзи ҷомеа ба қувваи барқ зиёд шуда, захираҳои анъанавии истеҳсоли энергия мисли нафту газ ва ангишт тадриҷан коҳиш ёфта истодааст. Аз ин рӯ, ҷустуҷӯ ва истифодаи сарчашмаҳои алтернативӣ ва энергияи тоза ба ибораи дигар энергияи сабз, махсусан энергияи офтоб, аҳамияти хоса пайдо кардааст.
Тоҷикистон, ки кишвари офтобӣ мебошад, аз ин рӯ дорои иқтидори бузурги энергияи офтоб мебошад. Тибқи ҳисобҳои мутахассисон, миёнаи соатҳои офтобии солона дар кишвар зиёда аз 2800-3000 соатро ташкил медиҳад. Ин нишондиҳанда имкон медиҳад, ки дар ҳама минтақаҳо аз деҳаҳои дурдасти кӯҳӣ то шаҳрҳои калонро аз панелҳои офтобӣ барои таъмини аҳолӣ бо қувваи барқ васеъ истифода намуд.
Истифодаи панелҳои офтобӣ барои таъмини қувваи барқ чунин бартарӣ дорад:
– Энергияи офтоб беохир аст зеро он манбаи барқароршаванда мебошад. Бар хилофи ангишт ё газ, ки он ҳеҷ гоҳ тамом намешавад.
– Панелҳои офтобӣ партов ё газҳои зараровар ба муҳит хориҷ намекунанд. Аз ин рӯ, онҳо ба паст кардани сатҳи ифлосшавии ҳаво мусоидат менамоянд.
– Аз ҷиҳати иқтисоди қулаянд. Гарчанде насби ибтидоии системаҳои офтобӣ маблағи зиёдро талаб мекунад, аммо баъд аз насб намудан онҳо бе хароҷоти иловагӣ бисёр солҳои зиёд хизмат менамояанд.
– Истифодабари дар минтақаҳои дурдаст. Дар деҳаҳои кӯҳистонӣ ё ҷойҳое, ки шабакаи барқӣ вуҷуд надорад, панелҳои офтобӣ ягона роҳи таъмини барқи онҳо мебошад.
– Коҳишдодани вобастагии таъмини қувваи барқи аҳоли аз манбаъҳои беруна. Бо истифодаи панелҳои офтобӣ, аҳолӣ ва корхонаҳо метавонанд мустақилона қувваи барқ истеҳсол кунанд.
Тарзи кори батареяи офтобӣ ба он асос ёфтааст, ки дар ду пластинкаи кремнийе, ки бо моддаҳои гуногун (бор ва фосфор) пӯшидашудаанд, ҳангоми таъсири нури офтоб ҷараёни электрикиро ба вуҷуд меоранд. Дар пластинаи бо фосфор пӯшонидашуда электронҳои озод ба вуҷуд меоянд. Дар пластинаи бо бор пӯшидашуда зарраҳои гумшуда (дирка) ба вуҷуд меоянд. Электронҳо дар зери таъсири нури офтоб ҳаракат мекунанд. Ҳамин тавр ҷараёни барқ дар батареяҳои офтобӣ истеҳсол мешавад. Симҳои тунуки мисӣ, ки ҳар як аккумуляторро мепайвандад ва ҷараёнро аз он мегузаронад ва онро ба сӯи таъинот равона мекунад.
Вақте ки нурҳои ултрабунафш ба пластинаи махсус меафтанд, ҷараён ба вуҷуд меояд. Батареяҳои офтобии кремний дар намудҳои гуногун сохта мешаванд.
Монокристаллӣ панелҳое мебошанд, ки кунҷҳои бурида доранд. Ранги онҳо ҳамеша сиёҳи тоза аст. Агар дар бораи табдилдиҳандаҳои монокристаллӣ сухан ронем, кори батареяи офтобии онҳо миёнасамар ҳисобида мешавад. Ҳамаи ҳуҷайраҳои унсурҳои равшаниҳассоси чунин батарея ба як самт нигаронда шудаанд. Ин хусусият имкон медиҳад, ки натиҷаи баландтарини истеҳсоли энергия дар байни системаҳои монанд ба даст оварда шавад. Коэффитсиенти кори фоиданоки (ККФ) батареяҳои ин намуд то 25% мебошад.
Камбудии онҳо дар он аст, ки чунин панелҳо бояд ҳамеша бо рӯи асосии онҳо ба тарафи офтоб нигаронида шаванд. Агар офтоб пушти абрҳо монанд, яъне ба уфуқ фуруд ояд ё ҳанӯз тулӯъ накарда бошад, батареяҳо ҷараёни барқро бо қувваи нисбатан камтар истеҳсол мекунанд. Дар расми 1 сохти батареяи офтоби оварда шудааст.
|
нури офтоб |
|
электроди манфӣ |
|
қабати зидди инъикос |
|
n-қабат |
|
қабати сарҳадӣ |
|
р-қабат |
|
электроди мусбат |
Расми 1. Сохти батареяи офтобӣ
Пластинкаҳои поликристаллӣ бошанд, ҳамеша шакли мураббаъ доранд ва ранги онҳо кабуди тира аст. Дар таркиби рӯи онҳо кристаллҳои якҷинса набудаи кремний мавҷуданд. ККФ-и батареяҳои поликристаллӣ он қадар баланд нест, мисли модулҳои монокристаллӣ он метавонад то 18% бошад. Принсипи кори батареяҳои офтобии ин навъ имкон медиҳад, ки онҳоро на танҳо аз кремнийи соф, балки аз маводи дуюмдараҷа низ истеҳсол намоянд.
Хусусияти фарқкунандаи ин навъи системаҳо дар он аст, ки онҳо ҳатто дар ҳавои абрнок низ метавонанд ҷараёни барқи кофӣ самаранок истеҳсол кунанд. Ин сифати муфид онҳоро дар ҷойҳое, ки нурҳои офтоби пароканда падидаи маъмуланд, ҷойгузиннопазир месозад.
Вақте ки нурҳои офтоб ба сатҳи ин модулҳо меафтанд, дар дохили онҳо ҷараёни электрикӣ ба вуҷуд меояд. Ин ҷараён тавассути инвертор ба шиддати муқаррарии истифодашавандаи (220 В ё 380 В) табдил дода мешавад.
Системаи бартаъминкуни хонаҳои истиқомати бо панелҳои офтоби одатан аз чунин чузъҳо иборатанд:
- Панелҳои офтобӣ (масалан 4-8 адад вобаста ба тавоноӣ),
- Инвертор,
- Контроллери пуркунандаи батарея,
- Батареяҳои аккумуляторӣ,
- Ноқилҳо ва таҷҳизоти муҳофизатӣ.
Дар солҳои охир Ҳукумати Ҷумҳурии Тоҷикистон дар доираи Стратегияи миллии рушди “Энергетикаи сабз” чораҳои зиёдеро барои рушди энергияи барқароршаванда андешида истодааст. Дар бисёр ноҳияҳои дурдаст, аз ҷумла Дарвоз, Мурғоб, Роштқалъа, Зарафшон ва Ҷиргатол, лоиҳаҳои насби панелҳои офтобӣ амалӣ карда шудаанд.
Тибқи маълумоти Кумитаи ҳифзи муҳити зист ва Вазорати энергетика, то имрӯз дар зиёда аз 10 ҳазор хоҷагии аҳолӣ системаҳои хурди офтобӣ насб шудаанд, ки барои равшанидиҳӣ, коркарди маҳсулот ва ҳатто гармкунии об истифода мешаванд.
Дар шаҳрҳо низ истифодаи панелҳои офтобӣ тадриҷан афзуда истодааст. Бисёр биноҳои маъмурӣ ва муассисаҳои таълимӣ бо панелҳои офтобӣ таъмин шудаанд. Масалан, дар шаҳри Душанбе, Хуҷанд ва Бохтар якчанд мактаб ва бемористонҳо қисман бо қувваи барқ аз панелҳои офтобӣ гирифта истодаанд. Инчунин дар минтаҳои кӯҳи низ барои таъмини хонаҳои истиқомати, пойгоҳҳои тақсимоти мавҷи телевизион, радио ва хати алоқа истифода шуда истодааст.
Бо дарназардошти иқтидори бузурги энергияи офтобии Тоҷикистон, дурнамои истифодаи он хеле васеъ мебошад. Аз ҷумла:
- Татбиқи системаҳои гибридӣ (офтоб + барқӣ) – дар маҳалҳое, ки шабакаи тақсимоти бо лимит ва афтиши шиддат зиёд буда.
- Истифодабари дар инфрасохторҳои давлатӣ – барои равшан кардани роҳҳо, коргоҳҳои давлатӣ ва муассисаҳои таълимӣ бо чароғҳое ки бо панелҳои офтобӣ муҷаҳазанд.
- Рушди корхонаҳои истеҳсоли дохилӣ – барои истеҳсоли панелҳои офтобӣ, инверторҳо ва таҷҳизоти марбута, ки метавонад садҳо ҷойи нави корӣ фароҳам созад.
- Пуркунии заряди аккумулятори нақлиётҳои барқӣ (электромобилҳо) – бо истифодаи аз қувваи барқи истеҳсол шуда аз панелҳои офтобӣ.
Тоҷикистон бо иқлими офтобии худ метавонад дар минтақа ба маркази энергетикаи офтобӣ табдил ёбад. Агар дар ҳар як деҳа як истгоҳи хурди офтобӣ насб гардад, на танҳо аҳолӣ, балки муассисаҳои иҷтимоӣ низ аз энергияи электрикии устувор баҳра мебаранд.
Бо вуҷуди бартариҳои зиёд, рушди энергетикаи офтобӣ дар кишвар бо баъзе аз мушкилот рӯ ба рӯст:
- Нархи баланд – арзиши хариди ибтидоии панелҳо ва таҷҳизоти лозима барои баъзе сокинон гарон мебошад;
- Камбудани мутахассисони маҳаллӣ – барои васлу насб ва нигоҳубини техникӣ таҷҳизотҳои система;
- Камбудани дастгирии молиявӣ – аз ҷониби муассисаҳои бонкӣ ё барномаҳои давлатӣ;
- Маъмулоти нокифояи аҳолӣ аз истифодаи энергияи офтоб – бисёре аз шаҳрвандон ҳанӯз дар бораи афзалият ва самаранокии энергияи офтоб маълумоти кофӣ надоранд.
Барои ҳалли ин мушкилот бояд чораҳои зерин андешида шаванд:
- Паст кардани боҷи гумрукӣ барои воридоти таҷҳизотҳои офтобӣ;
- Ташкили барномаҳои қарздиҳии имтиёзнок барои аҳолӣ ва соҳибкорон;
- Сохтани корхонаҳо барои коҳиш додани воридоти таҷҳизотҳои офтобӣ ва арзиши он;
- Омӯзонидани мутахассисонӣ ватанӣ дар соҳаи энергетикаи барқароршаванда;
- Баргузории маъракаҳои иттилоотӣ дар миёни аҳолӣ.
Энергияи офтоб сарчашмаи тоза, бехатар ва барқароршавандаи энергия мебошад, ки метавонад нақши калидӣ дар таъмини устувори қувваи барқ ва рушди иқтисоди “сабз” дар Тоҷикистон мебошад. Бо истифодаи оқилонаи панелҳои офтобӣ, кишварро метавонем вобастагиашро аз манбаъҳои ғайрибарқароршаванда коҳиш дода, сатҳи зиндагии аҳолиро беҳтар намояем.
Ҳукумати ҷумҳурӣ ва ташкилотҳои байналмилалӣ бояд ҳамкориро дар ин самт идома диҳанд, то ки ҳар як хонадон дар Тоҷикистон имкони истифодаи энергияи тоза ва бефосиларо дошта бошад. Ояндаи энергетикаи кишвар бе шак ин энергияи офтобӣ мебошад.
Ёқубов Фахрулло
омӯзгори кафедраи таъминоти барқи ДКМТ