مقدمه:
در حال حاضرتولید انرژي الکتریکی در دنيا به مقدار زيادي بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبيعي تكيه دارد. سوخت هاي فسيلي تجديد ناپذيرند، آنها بر منابع محدودی كه رفته رفته به پايان مي رسند ، بنا شده اند.
در مقابل انرژيهای تجديد پذير مانند باد و انرژي خورشيدي، پيوسته جايگزين مي شود و هيچ گاه به پايان نمي رسند. اغلب انرژي هاي تجديد پذير به دو صورت مستقيم يا غير مستقيم از خورشيد ناشي مي شوند.
نور خورشيد يا همان انرژي خورشيدي، مي تواند براي گرم كردن و روشنايي خانه ها و ساير ساختمان ها، براي توليد الكتريسيته، براي آب گرم كردن، گرم کن هاي خورشيدي و انواع كاربردهاي اقتصادي و صنعتي مستقيماً استفاده می شود.

همچنين گرماي خوشيد موجب وزش باد مي شود؛ همان انرژي اي كه توسط توربين هاي بادي گرفته مي شود؛ سپس بادها و گرماي خورشيد باعث تبخير آب مي شوند. وقتي اين بخار آب به باران يا برف تبديل مي شود و از سرازيرها به رودخانه ها و مسيرهاي آب هدايت مي شود، انرژي آن مي تواند گرفته شده و از توان هيدرو الكتريكي آن استفاده شود.
همراه با باران و برف، نور خورشيد باعث مي شود گياهان رشد كنند، ماده اي كه آن گياهان را مي سازد، به عنوان توده زنده يا زيست توده مي شناسيم.
بيومس مي تواند به منظور توليد الكتريسيته، سوخت هاي حمل و نقل يا موارد شيميايي استفاده شود. كاربرد بيومس براي هر يك از اين اهداف، انرژي بيومس ناميده مي شود.
هيدروژن نيز مي تواند در بسياري از تركيبات اصلي، مثل آب، يافت شود. هيدروژن فراوان ترين عنصر روي زمين است، اما بصورت يك گاز طبيعي موجود نيست. هيدروژن هميشه با ديگر عناصر تركيب شده است، مثل تركيبش با اكسيژن براي ساخت آب. وقتي هيدروژن از عنصر تركيبي اش جدا شود مي تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گيرد.

تمام منابع انرژي تجديد پذير از خورشيد ناشي نمي شوند. انرژي زمين گرمايي دريچه گرماي درون زمين براي كاربردهاي متنوع شامل: توليد توان الكتريكي و گرم و سرد كردن ساختمان هاست، و انرژي جزر و مد اقيانوس ها از نيروي كشش ماه و خورشيد بر روي زمین ناشي مي شود.
در حقيقت، انرژي اقيانوس از منابع متعددي ناشي مي شود. علاوه بر انرژي جزر و مد، انرژي امواج اقيانوس بوسيله هر دو انرژي جزر و مد و باد، بوجود مي آيد. هم چنين خورشيد بيش از آنكه عمق اقيانوس را گرم كند. سطح آنرا گرم مي كند، ايجاد يك اختلاف دما مي تواند بعنوان يك منبع انرژي بكار گرفته شود. تمامي اشكال انرژي اقيانوسي مي تواند براي توليد الكتريسيته اعمال شود.

فصل اول
چرا انرژي تجديد پذير مهم است؟

چرا انرژي تجديد پذير مهم است؟
اهميت انرژي تجديد پذير به خاطر فوايد آن است.

فايده هاي كليدي آن عبارتند از:
فايده هاي محيطي: فن آوري هاي انرژي تجديد پذير، منابعي پاك از انرژيهایی هستند كه از صنايع انرژي هاي مرسوم، تماس و آلودگي محيطي بسيار كمتري دارند.
انرژي براي نسل هاي آينده ما: انرژي تجديد پذير پايان نخواهد پذيرفت، هرگز. اما منابع ديگر انرژي محدودند و همين روزها ته مي كشند.
مشاغل و اقتصاد: سرمايه گذاري ها بر روي انرژي تجديد پذير اغلب صرف تهيه مواد خام (لوازم و كالا) و مصرفي و ساختاري براي ساخت و نگهداري وسايل مي شود، تا سرمايه گذاري بر روي واردات پر خرج انرژي. اين بدان معناست كه پولي كه شما بابت انرژي مي پردازيد، به جاي اينكه وارد اقتصاد كشوري بيگانه شود، در كشور خودمان باقي مانده، اشتغال زايي كرده و موجب صرفه جويي اقتصادي در مصرف سوخت مي شود.

۱- فايده هاي محيطي:
فن آوري هاي انرژي قابل تجديد از صنايع انرژي مرسوم كه بر سوخت فسيلي تكيه دارد، با محيط اطرافش بسيار دوستانه تر عمل مي كند.
سوخت هاي فسيلي در بسياري از مشكلات زيست محيطي كه ما امروزه با آنها مواجه هستيم، سهم قابل توجهي دارند- گازهاي گلخانه اي، آلودگي هوا و آلودگی آب و خاك- در صورتيكه متابع انرژي تجديد پذير در اين امر سهم بسيار اندكي داشته يا هيچ نقشي ندارند.
گازهاي گلخانه اي، دي اكسيد كربن، متان، اكسيد نيتروژن، هيدروكربن ها و كلروفلوئوركربن ها، جو زمين را مثل يك پتوي گرم و شفاف احاطه كرده اند، به اشعه هاي گرم خورشيد اجازه داخل شدن مي دهند و گرما را در نزديك سطح زمين به دام مي اندازند (نگه مي دارند).
اثرات اين گلخانه طبيعي، دماي متوسط سطح زمين را حدود ۶۰ درجه فارنهايت
(۳۳ درجه سانتيگراد) نگه مي دارد. اما افزايش مصرف سوخت هاي فسيلي، بطور قابل توجهي انتشار (توليد) گازهاي گلخانه اي را زياد كرده است، مخصوصاً دي اكسيد كربن، به وجود آورنده افزايش اثر گازهاي گلخانه اي كه به عنوان گرماي محسوس و يكپارچه زمين شناخته مي شود. مطابق نظر آژانس حفاظت محيط زیست ايالات متحده، سهم دي اكسيد كربن عهده دار ۲/۱ تا ۳/۲ افزايش عمومي دماست.
با اين وجود، فن آوري هاي انرژي قابل تجديدپذیر، گرما و الكتريسيته را با انتشار (توليد) مقدار ناچيز يا صفر دي اكسيد كربن، توليد مي كند. هم چنين استفاده از انرژي سوخت هاي فسيلي، منبع مهمي براي آلودگي هوا، آب و خاك مي باشد.

آلاينده ها نظير منوكسيد كربن، دي اكسيد گوگرد، دي اكسيد نيتروژن، ذرات معلق و سرب- باج غم انگيزي از محيط گرداگرد ما مي گيرند!
به عبارت ديگر، اغلب فن آوري هاي انرژي قابل تجديد، آلودگي ناچيز يا صفر توليد مي كنند.
آلودگي و گرماي زمين هر دو، احتمال حتمي خطر بزرگ سلامتي نسل بشر را مطرح مي كنند.
مطابق با راي انجمن ريه (آمريكا) آلودگي هوا در امراض ريه، نظير: تنگي نفس، سرطان ريه و عفونت هاي نواحي تنفسي، سهيم است و سالانه قريب به ۳۳۵۰۰۰ نفر در آمريكا به اين علل فوت مي كنند.

ضمناً ممكن است اثرات طولاني مدت مرتبط با گرماي زمين، مخرب تر نيز باشد. عوارض مرگ و مير با هواي بسيار گرم امكان دارد و هنگامي كه دما بالا
مي رود، امراض مي توانند انرژي نهان قوي تري براي پيشرفت داشته باشند.
نهايتاً، فن آوري هاي انرژي قابل تجديد، مي توانند به ما براي تغيير الگوهاي مرسوم مصرف انرژي، براي ارتقاء كيفيت محيط پيرامون مان، كمك كنند.

۲- انرژي براي نسل هاي آينده ما:
مصرف انرژي جهان، در آينده به كدام انرژي متمايل خواهد بود؟
بله، ما به خوبي مي توانيم ثابت كنيم كه مصرف الكتريسيته، رشدي جهاني خواهد داشت. آژانس بين المللي انرژي مطرح مي كند كه ظرفيت توليد الكتريسيته جهان تا سال ۲۰۲۰، تقريباً به ۸/۵ ميليون مگاوات، افزايش خواهد يافت. كه حدود ۳/۳ ميليون مگاوات، بيش از سال ۲۰۰۰ است.
در اين حال، ذخاير سوخت هاي فسيلي كره زمين منبع اصلي كنوني انرژي مان، طبق نظر بهترين تجزيه و تحليل گران صنعت نفت، از سال ها ۲۰۲۰ الي ۲۰۶۰ شروع به اتمام رسیدن خواهند كرد.
ما چگونه احتياجمان به آن مقدار انرژي را بر طرف خواهيم كرد؟
انرژي تجديد پذير مي تواند بهترين پاسخ ما باشد.
كمپاني بين المللي شل، پيش بيني مي كند كه در سال ۲۰۶۰، انرژي تجديد پذير، ۶۰% انرژي جهان را تأمين خواهد كرد.
بانك جهاني تضمين ميكند كه نرخ داد و ستد براي انرژي خورشيدي (الكتريسيته) طي ۳۰ سال، به طور مقطوع به چهار تريليون دلار خواهد رسيد.
همچنين سوخت هاي بيومس (زيست توده اي) مي توانند جانشين گازوئيل شوند. و بر عكس سوخت هاي فسيلي، منابع انرژي تجديد پذير، قابل نگهداري مي باشند و هيچ وقت تمام نمي شوند عملكرد امروز ما براي مرسوم نمودن فن آوري هاي انرژي قابل تجديد، نه تنها به نفع حال ماست، بلكه موجب توليد منافع زيادي نيز خواهد شد.

۳- شغل ها و اقتصاد:
قشر گسترده اي از ايالات متحده مجبور به واردات سوخت هاي فسيلي مانند نفت و گاز طبيعي، براي توليد برق، گرما و سوخت، هستند. هزينه اين سوخت هاي فسيلي مي تواند بالغ بر ميليون ها دلار شود و هر دلاري كه صرف واردات انرژي شود، يك دلار از اقتصاد محلي كسر مي شود.
در اين حال، منابع انرژي تجديد پذير، بطور موضعي (محلي) گسترش يافته، هزينه صرف شده براي انرژي از كشور خارج نمي شود، اشتغال زايي نموده و موجب تقويت اقتصاد مي شود. كسر فن آوري هاي انرژي قابل تجديد، زحمتي سخت مي طلبد.

شغل ها به زودي از ساخت و ساز، طراحي، نصب، سرويس و فروش محصولات انرژي تجديد پذير، به پایان می رسند.
اشتغال هم چنين بطور غير مستقيم از شغل هايي كه كمپاني هاي انرژي تجديد پذير را با مواد خام، حمل و نقل، اسباب و لوازم و خدمات تخصصي نظير محاسبات و خدمات اداري تغذيه مي كنند، فراهم خواهد شد.
در نتيجه، دستمزد و حقوق حاصل از شغل هابر درآمد افزوده در اقتصاد محل را موجب مي شود. از اين گذشته درآمد حاصل از انرژي تجديد پذير، چيزي بيشتر ازاین اقتصاد محلي را رشد مي دهد، يعني مزايايي براي كل كشور.
بطور مثال در سال ۲۰۰۱، ايالات متحده حدود ۱۰۳ بيليون دلار صرف واردات نفت از خارج كرده است. اما به عنوان يكي از سازندگان بزرگ سيستم هاي انرژي قابل تجديد جهان، مي تواند با افزايش مصرف انرژي تجديد پذير در سراسر دنيا، سرمايه بيشتري را به كشورش وارد كند. در حال حاضر سازندگان سيستم هاي فتوولتايي ايالات متحده حدود ۳/۲ كل سازندگان جهان هستند. و حدود ۱۰% صادرات اين سيستم هاي PV بيشتر صرف توسعه شده كه منجر به فروش ساليانه بيش از ۳۰۰ ميليون دلار مي شود.

چرا بهينه سازي انرژي اهميت دارد؟
بهينه سازي يعني انرژي كمتري براي انجام يك عمل واحد، صرف كنيم. بهينه سازي مصرف انرژي در كشور، در صرف پول كمتر براي انرژي توسط صاحبان مسكن، مدارس، ادارات دولتي، كارخانه ها و صنايع است. پولي كه بايد صرف انرژي شود، در عوض مي تواند صرف مايحتاج مصرف كنندگان، تحصيلات، خدمات و توليدات شود. يك اقتصاد بهينه انرژي، مي تواند بدون مصرف انرژي اضافي، رشد كند. اقتصادي كه كمتر انرژي مصرف كند، كمتر هم آلودگي توليد
كند، چون اين دو (مصرف انرژي و آلودگي) بدقت به هم گره خورده اند.

– براي منازل: براي خانه يا مشاغل كوچك و براي ساير ساختارها(كارآيي)يا بهينه سازي انرژي، مصرف كمتر انرژي براي گرم كردن، سرد كردن و روشنايي ساختمان معنا ميدهد. و هم چنين خريد وسايل كم مصرف از قبيل كامپيوترها و ساير لوازم منزل مي باشد. براي مالكان خانه و صاحبان مشاغل، مصرف كمتر انرژي، ذخيره مالي محسوب مي شود.

– براي ماشين ها: براي ماشين شما و ديگر وسايل نقليه، بهينه سازي انرژي به معناي ساخت ترن هاي جديد و ديگر تكنولوژي هاي وسايل نقليه است.
ماشين هاي مجهز به موتورهاي دو گانه (دو سوختي) بنزين – الكتريكي يا مجهز به سلول هاي سوختي، دو مثال از بهينه نمودن انرژي در وسايل نقليه است.
– براي شركت هاي برق: براي شركت برق و ساير تهيه كنندگان الكتريسيته (برق) بهينه سازي انرژي، اغلب بدن معناست كه به مشتريان شان كمك كنند تا انرژي را در خانه ها و مغازه هايشان ذخيره كنند. البته هم چنين به معناي رساندن و ذخيره موثرتر و بهتر برق نيز هست.
– براي صنايع محلي: براي صنايع محلي (صنايع محدود و كوچك)، بهينه سازي انرژي به معناي يافتن راه كارهائي است كه كار يكساني را با انرژي كمتر، انجام دهند. مثلاً ريخته گري پيوسته، در صنايع فولاد، پيشرفتي در راه كارآيي (بهينه نمودن) انرژي است. بهينه سازي انرژي هم چنين به معناي استفاده بهتر از موتورها، سيستم هاي بخار، سيستم هاي فشرده سازي هوا و ساير ابزار و وسايل صنعتي مي باشد.

انرژي نو:
در اين جا انرژي هاي تجديد پذير را به منظور بررسي، به عنوان هاي زير دسته بندي نموده در زیر، به شرح یکی ازآنها مي پردازيم:
 انرژي زنده يا انرژي زيست توده
 سوخت زنده
 انرژي باد
 انرژي خورشيد
 انرژي زمين گرمايي
 انرژي هيدروالكتريك
 انرژي هيدروژن
 انرژي اقيانوسي

جايگاه انرژي خورشيدي در تأمين الكتريسيته
از جمله سؤال هاي كه در رابطه با انرژي با آن موجه هستيم اين است كه وضعيت انرژي در چند دهه آينده چگونه خواهد شد اقتصادي ترين منبع انرژي كدام است و آيا خورشيد مي توان به عنوان منبع انرژي با حرفه اقتصادي مطرح شود. نياز به انرژي به وضوح بر همگان آشكار است و اين نياز به مرور با افزايش پيشرفت هاي تكنولوژيكي و جمعيت جهان بيشتر مشهود است آمارهاي موجود نشان دهنده اين ايست كه مصرف انرژي در دنيا به نحوي است كه به ازاي هر ۱۴ سال ميزان تقاضا دو برابر مي گردد و تا كنون فقط براي انرژي الكتريكي در هر ۱۰ سال تقريباً تقاضا دو برابر شده و اين رشد ميزان تقاضا در كشورهاي در حال توسعه با شتاب بيشتري همراه بوده و تقريباً به ازاي هر ۷ سال دو برابر شده است.

به طور مثال در اواخر دهه ۱۹۸۰ واردات نفت كشور آمريكا به حدود ۷ ميليون بشكه در روز رسيد كه تقريباً دو برابر (۳/۱ ميليون بشكه در روز) واردات آنها در سال ۱۹۸۰ بود اين در حالي است كه مقدار نفت مصرفي براي توليد الكتريسيته در آمريكا حدود ۴% اكثريت مصرفي در آمريكا را در بر مي گيرد و ۵۲% انرژي الكتريكي در آمريكا از ذغال سنگ توليد مي شود. با اينكه اكثريت منابع تأمين الكتريسيته در آمريكا از ذغال سنگ استفاده مي گردد اما قوانين مصوب در رابطه با محيط زيست به جهت ريزش باران هاي اسيدي ناشي از آلودگي سوزاندن ذغال سنگ و گرم شدن سطح زمين، آلودگي آب هاي سطح زمين
و … مشكلاتي را در صنعت ذغال سنگ آمريكا به وجود آورده است و به همين سبب انتظار مي رود كه مصرف نفت و گاز طبيعي كه نسبت به ذغال سنگ نسبتاً تميزتر مي‌باشد افزايش يابد ولي سوزاندن اين مواد نيز سبب ايجاد آلودگي‌هاي كربني
سولفوري مي گردد افزايش روزافزون جمعيت و پيشرفت هاي تكنولوژي كه سبب ارتقاء سطح زندگي گرديده است عاملي است كه سبب افزايش تقاضا براي الكتريسيته خواهد شد. اگر نگاهي به ميزان تقاضاي تأمين الكتريسيته از منابع موجود در دنيا از سال ۱۹۶۰تا ۱۹۹۰ مورد بهره برداري قرار گرفته است بياندازيم مشاهده مي كنيم كه موارد بهره برداري از منابع مختلف در تأمين انرژي الكتريكي در جهتي است كه بيشتر از منافع فسيلي استفاده شده است.

جدول زير نشان دهنده بعد اين مطلب است كه نفت و گاز سهم بسزايي در تامين الكتريسيته دارند و آمارهاي موجود از سال ۱۹۷۴ مقدار انرژي حاصل از منابع فسيلي کشف شده و به ثبت رسيده اعم از زغال سنگ، نفت و گاز را ۱۵ ۱۰×۱/۷ كيلو وات ساعت برآورده نموده است.
جدول ۱-۱- بهره برداري از منابع انرژي مختلف براي تأمين انرژي الكتريكي در سال هاي مختلف (واحد ۱٫ B. BTV)

اگر نرخ اثر تقاضاي الكتريسیته را با توجه به جدول فوق ۵ درصد در نظر بگيريم مقدار نياز به انرژي كه در سال ۱۹۸۷ تقريباً ۱۴ ۱۰×۲/۱ كيلو وات ساعت بود در سال ۲۰۰۱ ميلادي به دو برابر يعني ۱۴ ۱۰×۴/۲ رسيده است.
بديهي است كه با توجه به اين كارها به اين منابع چندان هم نمي توان متكي بود و از طرف ديگر از نظر اقتصادي هم استفاده از آنها به صرفه نخواهد بود در حاليكه در همين آمار گيري مقدار انرژي تشعشعي قابل جذب خورشيد را تقريباً ۱۰۰ برابر انرژي حاصل از منافع فسيلي موجود برآورد نموده است.

بنابراين بايد توجه بيشتري به انرژي خورشيدي در تأمين الكتريسيته شود حال با توجه به اين نيازها منابع انرژي و مشكلات محيطي ناشي از سوخت هاي فسيلی جديت بيشتري براي يافتن منابع انرژي كم خطرتر را مي طلبند هم اكنون در دنيا مراكز تحقيقاتي بزرگي جهت دسترسي به انرژي هاي مطلوب تر در حال تحقيق و بررسي مي باشد مطالعات و بررسي هاي انجام شده منجر به استراتژي هاي كوتاه مدت و بلند مدت براي تأمين الكتريسيته شده است كه در اين استراتژي ها انرژي خورشيدي نقش بسيار مهمي را ايفا مي كند زيرا انرژي خورشيدي عملاً بدون محدوديت و آلودگي قابل دسترسي است و سطح زمين به مقدار ۲۷ ۱۰×۷ كيلو وات ساعت از انرژي خورشيدي را در سال دريافت می کنداين مطلب كه مصرف سوخت هاي فسيلي جهت تأمين انرژي الكتريكي كاهش و منابع تأمين انرژي الكتريكي با استفاده از انرژي خورشيدي افزايش مي يابد كه اين منابع عبارتند از:

انرژي حرارتي خورشيد، فتوولتائيك (نورولتي)، ژئوترمال (زمين گرمايي) انرژي
بيوگاز و … .
در اين سيستم ها نورولتي يكي از بهترين روش های انرژي تجديد شونده است كه هم در نقاط با شرايط آب و هوايي مختلف قابل استفاده هستند. اين سيستم ها قابل استفاده در بيابان جنگل هاي باراني و در كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه مي باشد سيستم هاي نورولتي به سيستم هايي اطلاق مي شود كه نور را
مستقيماً به الكتريسيته تبديل مي كنند. اين سيستم ها هم اكنون اكثراً به صورت مستقل از شبكه برق سراسري مورد استفاده قرار مي گيرند ولي براي كاربردهايي كه دور از منابع برق مي باشند و به سبب نياز و حداقل نگهداري توانايي بالا، عدم نياز به سوخت و عدم ايجاد آلودگي قابل گسترش و نصب در هر نقطه كارآيي بسيار بالايي دارند و تقريباً ۹۷% از سيستم هاي نورولتي كه در سال ۱۹۹۰ به فروش رفته است براي كاربردهاي خارج از شبكه تهيه شده اند. يك سيستم نورلتي عبارتند از:
۱- ماژول هاي خورشيدي
۲- باطري
۳- شارژ الكترولر
۴- مصرف كننده ها
ماژول هاي خورشيدي
ماژول ها يا صفحات خورشيدي كه اصلي ترين قدرت يك سيستم نورلتي را تشكيل مي دهند وظيفه تبديل نور به الكتريسيته را دارند صفحات خورشيدي از اتصال يك سري سلول خورشيدي كه به صورت موازي و سري به هم متصل مي شوند شكل
مي گيرد. سلول هاي خورشيدي كه وظيفه تبديل نور به الكتريسيته را به عهده دارند.

كه از مواد نيمه هادي ساخته مي شوند و انواع مختلف آن عبارتند از:
۱- سلول خورشيدي از مواد سيليكوني تك كريستال
۲- سلول خورشيدي از مواد سيليكوني چند كريستال
۳- سلول خورشيدي از مواد سيليكوني بي شكل
۴- سلول خورشيدي از مواد سيليكوني
در اينجا سلول خورشيدي از مواد سيليكوني چند كريستال مورد نظر مي باشد.
يك صفحه خورشيدي از نوع MA 36/45 كه در آن ۳۶ سلول خورشيدي با هم سري شده اند و داراي مشخصات زير مي باشند نشان داده شده است.
راندمان ۵/۱۱ درصد
جريان ۷/۲ آمپر
ابعاد ۵/۰ × ۱ متر مربع
ولتاژ ۱۶ ولت
توان ۵/۴ وات پيك در شرايط تست استاندارد
وزن ۵/۵ كيلو گرم
براي مصارف با ولتاژهای مختلف ماژول ها را مي توان به صورت سري و موازي به هم متصل نمود.

باطري
سيستم هاي نورولتي فقط در صورتي كه در معرض نور قرار گيرند انرژي الكتريكي توليد مي كنند و به همين سبب در هنگام شب و روزهاي ابري كه شدت تابش نور خورشيد ناچيز است از باطري استفاده مي شود و باطري ها در زماني كه شدت تابش مناسب است توسط صفحات خورشيدي شارژ مي گردند.

شارژ كنترولر
جهت حفاظت باطري ها بايد ولتاژ و مقدار شارژ باطري كنترل شود كه اين عمل توسط دستگاه الكترونيكي شارژ كنترولر انجام مي گردد.
مبدل DC‌ به AC
ولتاژ توليد شده توسط صفحات خورشيدي از نوع جريان مستقيم است و در صورتي كه مصرف كننده به جريان متناوب نياز داشته باشد بايد از مبدل جريان مستقيم استفاده نمود. همانطوري كه قبلا هم اشاره شد مزاياي بالاي اين گونه سيستم ها و كارآيي فراوان آن سبب شده است كه مصرف اين گونه سيستم ها مورد توجه قرار گيرد.
جدول۲-۱-رشد فروش سيستم‌هاي برق خورشيدي از سال ۱۹۸۵تا۱۹۹۰ نشان داده شده است.
جدول ۲-۱

برآورد هزينه تأمين الكتريسيته خورشيدي (فتوولتائيك)
هزينه مورد نياز براي تأمين الكتريسيته خورشيدي (فتوولتائيك) به ميزان وات توليدي وابسته است براي روشن شدن مطلب هزينه مورد نياز براي سه وات توليدي مختلف ۲۲۵ وات و ۴۵۰ وات و ۹۰۰ وات به صورت جداولي آورده شده است.

الف) ۲۲۵ وات
جدول ۳-۱- ليست تجهيزات مورد نياز همراه با قيمت آنها در جدول زير آمده است:
جدول ۳-۱

ب) ۴۵۰ وات
جدول ۴-۱- ليست تجهيزات مورد نياز همراه با قيمت آنها در جدول زير آمده است:
جدول ۴-۱

ج) ۹۰۰ وات
جدول ۵-۱- ليست تجهيزات مورد نياز همراه با قيمت آنها در جدول زير آمده است:
جدول ۵-۱

تذكر:
۱- فاصله بين توليد كننده الكتريسيته خورشيدي تا مصرف كننده كمتر از ۲۰ متر در نظر گرفته شده است.
۲- برق توليد شده DC مي باشد بديهي است براي مصارف AC نياز به مبدل DC به AC مي باشد كه در آن صورت هزينه مربوط به مبدل یا مبدل هاي ذكر شده در جدول هاي شماره ۳ و ۴ و ۵ اضافه خواهد شد.
۳- تجهيزات آمده ساخت داخل است.

فصل دوم
موقعيت فعلي و آينده انرژي طبيعي

طبقه بندي سيستم هاي خورشيدي
سيستم هاي خورشيدي، سيستم هايي هستند كه به وسيله آنها انرژي خورشيدي در جهت برآوردن نيازهاي جوامع بشري به انرژي استفاده مي شود.
۱-۱- سيستم هاي فتوبيولوژيكي
۲-۱- سيستم هاي شيميايي
۳-۱- سيستم هاي فتوولتائيك
۴-۱- سيستم هاي حرارتي
سيستم هاي فتوبيولوژي
فرآيند فتوسنتز قديمي ترين و گسترده ترين روش استفاده از انرژي خورشيدي است. گياهان تشعشع خورشيدي را جذب كرده و به كمك آن گاز كربنيك و آب را به مواد قندي تبديل مي كنند. در روند اين فعل و انفعالات گياهان اكسيژن را آزاد و نيتروژن و مواد فسفري را كه براي ادامه حيات آنها ضروري است جذب مي كنند.

نتيجه اين فرآيند ذخيره سازي بيولوژيكي انرژي خورشيدي است. انرژي خورشيدي (ذخيره شده در گياهان) از طريق سوزاندن چوب يا تهيه سوخت هايي از قبيل الكل و متان بازيابي مي شود.

امروزه تهيه سوخت از مواد گياهي به علت بازدهي پايين آن به ندرت
استفاده مي شود راندمان اين فرآيند بين ۲۵/۰ تا ۵/. درصد بوده كه به طور قابل ملاحظه اي از بازدهي اشكال ديگر استفاده از خورشيد كمتر است حتي با وجود اين بازدهي كم هزينه توليد انرژي از بعضي از گياهان با هزينه توليد سوخت هاي فسيلي قابل مقايسه مي باشند از سوي ديگر مي توان از سلولز كه نتيجه مستقيم فرايند فتوسنتز بوده و به مقدار زيادي در مواد مازاد كشاورزي و گياهي موجود است به عنوان يك منبع انرژي زا براي تهيه مواد غذايي يا مواد شيميايي مورد نياز صنايع بهره گرفت.
سيستم هاي شيميايي خورشيدي
سيستم هاي شيميايي خورشيدي به دو دسته كلي تقسيم مي شوند:
الف) سيستم هاي فتو شيميايي كه در آن از تشعشع خورشيد در فرآيندهاي شيميايي استفاده مي شود.
ب) سيستم هاي هليوترميك كه در آن از خورشيد به عنوان منبع حرارت بهره
مي گيرند. هر دو سيستم در سنتز كه به دوانرژي حرارتي و نوراني نياز دارند به كار رفته و در نتيجه اين فرآيند سوخت توليد مي شود.

سيستم هاي فتوولتائيك
روندي كه انرژي خورشيدي را بدون بهره گيري از مكانيزم هاي متحرك به انرژي الكتريكي تبديل كند پديده فتوولتائيك ناميده مي شود. عاملي كه در آن فرآيند بكار
مي رود سلول هاي خورشيدي نام دارد استفاده از اين سلول ها حدود ۴۳ سال پيش (از سال ۱۹۶۰) با به كار بردن آنها به عنوان مولد الكتريكي در زمينه هاي فضايي خورشيدي مي تواند انرژي خورشيدي را با بازدهي معادل ۵ تا ۲۰ درصد مستقيماً به الكتريسيته تبديل كند اما استفاده از آنها به علت بهاي بسيار زيادشان جز در نقاط صعب العبور هنوز با صرفه نبوده اند.