علی‌رغم مزایای فراوان انرژی ‌های تجدیدپذیر، موانع و چالش ‌هایی نیز در راه توسعه و استقرار گسترده آن‌ها وجود دارد که نیازمند توجه، تحقیق و راهکارهای نوآورانه هستند:

1. وابستگی به شرایط آب و هوایی (تغییرپذیری و عدم قطعیت):

* خورشیدی: تولید برق از انرژی خورشیدی به شدت به میزان تابش نور خورشید، زاویه تابش، وجود ابرها، گرد و غبار و طول روز بستگی دارد. در شب یا در روزهای ابری، تولید برق به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد یا متوقف می‌شود.

* بادی: تولید برق از انرژی باد به سرعت و پایداری جریان باد وابسته است. سرعت باد متغیر است و در طول روز و فصول مختلف تغییر می‌کند. در شرایط کم‌باد یا طوفانی، توربین‌ها ممکن است تولید نکنند یا برای ایمنی متوقف شوند.

* آبی: تولید برق از نیروگاه‌های برق‌آبی به میزان بارندگی و جریان آب رودخانه‌ها بستگی دارد. خشکسالی‌های طولانی‌مدت می‌توانند منجر به کاهش تولید برق شوند.

* زمین‌گرمایی: اگرچه منبع حرارت زمین نسبتاً پایدار است، اما دسترسی به منابع با دمای مناسب و دبی کافی می‌تواند محدود باشد و نیاز به بررسی‌های زمین‌شناسی دقیق دارد.

این تغییرپذیری و عدم قطعیت در تولید، چالش‌هایی را برای تأمین پایدار و مطمئن برق به شبکه ایجاد می‌کند و نیازمند راهکارهای مدیریت و ذخیره‌سازی هوشمندانه است.

2. نیاز به سرمایه ‌گذاری اولیه بالا:

احداث نیروگاه‌های خورشیدی، مزارع بادی و نیروگاه‌های زمین‌گرمایی نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجهی در زمینه تجهیزات، نصب و زیرساخت‌های مرتبط است. اگرچه هزینه‌های عملیاتی این نیروگاه‌ها معمولاً پایین‌تر از نیروگاه‌های سوخت فسیلی است، اما جذب سرمایه اولیه می‌تواند برای برخی پروژه‌ها دشوار باشد.

3. مسائل مربوط به ذخیره ‌سازی انرژی:

با توجه به ماهیت متناوب تولید انرژی از منابع خورشیدی و بادی، ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی تولید شده در زمان‌های اوج تولید و استفاده از آن در زمان‌های کمبود تولید یا اوج مصرف، یک چالش کلیدی است.

فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ (مانند باتری‌های پیشرفته، ذخیره‌سازی پمپ‌شده آب، ذخیره‌سازی حرارتی) هنوز در مراحل توسعه و تجاری‌سازی هستند و نیازمند بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش طول عمر می‌باشند.

4. یکپارچه‌سازی با شبکه‌های برق موجود:

شبکه‌های برق فعلی عمدتاً برای تولید متمرکز برق از نیروگاه‌های بزرگ سوخت فسیلی و هسته‌ای طراحی شده‌اند. یکپارچه‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر پراکنده (مانند پنل‌های خورشیدی خانگی و توربین‌های بادی کوچک) و نیروگاه‌های بزرگ تجدیدپذیر با این شبکه‌ها نیازمند ارتقاء زیرساخت‌ها، توسعه سیستم‌های مدیریت هوشمند شبکه و ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضا در زمان‌های مختلف است.

مسائل مربوط به پایداری شبکه، کنترل فرکانس و ولتاژ نیز با افزایش سهم منابع تجدیدپذیر متغیر در شبکه اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

5. نیاز به زمین و فضا:

نیروگاه‌های خورشیدی و مزارع بادی برای تولید برق در مقیاس بزرگ به زمین وسیعی نیاز دارند. این موضوع می‌تواند در مناطق با تراکم جمعیت بالا یا زمین‌های کشاورزی مرغوب، چالش‌هایی را از نظر کاربری زمین و مسائل اجتماعی ایجاد کند.

نصب توربین‌های بادی در برخی مناطق ممکن است با مخالفت‌های محلی به دلیل مسائل بصری، صوتی یا تأثیرات احتمالی بر حیات وحش روبرو شود.

6.تأثیرات زیست ‌محیطی (اگرچه کمتر از سوخت‌های فسیلی):

تولید و دفع مواد مورد استفاده در ساخت پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی (مانند فلزات سنگین و مواد پلاستیکی) می‌تواند اثرات زیست‌محیطی داشته باشد و نیازمند مدیریت صحیح پسماند و توسعه فناوری‌های بازیافت کارآمد است.

سدسازی برای نیروگاه‌های برق‌آبی می‌تواند منجر به تغییر اکوسیستم‌های رودخانه‌ای، جابجایی جوامع محلی و تأثیر بر حیات آبزیان شود.

نصب مزارع بادی ممکن است تأثیراتی بر پرندگان و خفاش‌ها داشته باشد که نیازمند بررسی‌های دقیق و اقدامات کاهشی است.

7.مسائل مربوط به انتقال و توزیع:

منابع انرژی تجدیدپذیر اغلب در مناطق دورافتاده با پتانسیل بالا (مانند مناطق بادخیز ساحلی یا مناطق با تابش شدید خورشید) قرار دارند. انتقال برق تولید شده از این مناطق به مراکز مصرف نیازمند احداث خطوط انتقال پرظرفیت و با تلفات کم است که می ‌تواند هزینه ‌بر و زمان ‌بر باشد.

سخن پایانی

شرکت اصفهان کابل در این مقاله سعی نمود تا تمام راه های تولید انرژی الکتریسیته پاک را بیان کند. امیدواریم در آینده ای نزدیک انرژی های پاک جایگزین سوخت های فصیلی شود.