با توجه به تغییرات اقلیم آیا رهکاری برای استفاده از انرژی هایی مثل باد یا خورشید در گرمایش خانه دارید
به طوری که کمترین میزان استفاده از سوخت های فسیلی مد نظر باشد و یا فقط در شرایط بحرانی استفاده شود
روش هایی که نیاز به هزینه زیادی نداشته باشد
روش های ابتکاری از وسایل موجود بیشتر مورد بحث باشد
1 پسندیده
داشتم فکر می‌کردم که انرژی خورشیدی شاید بهترین و پاک‌ترین انرژی باشد. به خاطر همین سعی کردم بفهمم که در بهترین حالت چه میزان انرژی خورشیدی می‌شود در شهر تهران استخراج کرد.
محاسبه
توان خورشیدی که به زمین می‌رسد در شهر تهران (با هوای پاک) در حدود ۱۲۰۰ وات بر متر مربع (وات معادل است با ژول بر ثانیه) است. اما از آن‌جا که خورشید در شب‌ها حضور ندارد، به طور میانگین در یک شبانه‌روز چیزی در حدود ۵۰۰ وات بر متر مربع به زمین می‌رسد. تهران شهری است به مساحت 7.3\times10^8 \mathrm{m}^2. بیایید فرض کنیم به خاطر حضور بزرگراه‌ها، پارکینگ‌ها و فضای سبز تنها 5۰ درصد از کل مساحت تهران قابلیت نصب سلول خورشیدی (یا هر تکنولوژی دیگری) را دارد. همچنین فرض کنید که بهترین تکنولوژی‌ای که اکنون در اختیار داریم تنها ۲۰ درصد انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. بنابراین
3.6\times10^8 \mathrm{m}^2 \times500 \frac{\text{watts}}{\mathrm{m^2}} \times 0.2 = 36 ~\text{GW}
36 گیگاوات حد بالای توان خورشیدی‌ای است که می‌توانیم با تکنولوژی روز در شهر تهران استخراج کنیم.
جالب است بدانید مصرف برق تهرانی‌ها چیزی در حدود ۴ گیگاوات است. البته باید توجه کنیم که در حال حاضر تهرانی‌ها از گاز برای گرم کردن خانه‌هایشان استفاده می‌کنند. بنابراین در صورت حذف سوخت فسیلی این مقدار بیشتر می‌شود.
نتیجه‌گیری
۱. حداقل از نظر تئوری امکان تامین انرژی تهرانی‌ها توسط انرژی خورشیدی ممکن است.
۲. اگر تهرانی‌ها بخواهند فقط با انرژی خورشیدی نیازشان به الکتریسیته را تامین کنند باید حداقل ۵ درصد از کل مساحت شهر (۳۶ کیلومتر مربع) را به سلول خورشیدی اختصاص دهند.
تخمین
هدفم از این تخمین این است که بفهمم اگر بخواهیم سوخت‌های فسیلی را حذف کنیم و الکتریسیته را جایگزین کنیم، به چه میزان مصرف برق‌مان افزایش می‌یابد.
میزان الکتریسیته‌ای که یک آلمانی مصرف می‌کند ۷۵۰ وات (انرژی بر واحد زمان) است. این میزان بیشتر از مصرف یک ایرانی است و فکر می‌کنم عمده دلیل‌اش این باشد که آلمانی‌ها مانند ما منابع سوخت فسیلی ندارند و بخشی از این کمبود را با الکتریسیته جبران می‌کنند. حال فرض کنید روزی فرابرسد که ما بخواهیم سوخت فسیلی را کنار بگذاریم و فرض کنید در چنین شرایطی هر شهروند تهرانی ۷۵۰ وات توان از شبکه برق مصرف کند. اگر جمعیت تهران ۱۲ میلیون نفر باشد، در چنین دنیای فرضی‌ای (که ایرانی‌ها صرفه‌جویی را یاد گرفته‌اند) مصرف برق تهران از ۴ گیگاوات به ۹ گیگاوات افزایش پیدا می‌کند.
نتیجه‌گیری تخمین بالا
اگر به سمتی برویم که بخواهیم سوخت‌های فسیلی را از زندگی‌مان حذف کنیم و مقداری صرفه‌جو‌تر شویم، در آن صورت باید بیش از ۱۳ درصد مساحت تهران را (۹۵ کیلومتر مربع تقریبا معادل ۱۰ کیلومتر در ۱۰ کیلومتر) با سلول خورشیدی بپوشانیم.
4 پسندیده
@Ali_Shakeri
خیلی جالب مفید و کاربردی
یک ساختمان در تهران اگر از سقف برای تولید برق خورشیدی استفاده کنه چقدر میتونه تولید برق داشته باشه و چقدر باید از شبکه برق ملی تامین بشه؟
با یک مساحت حدود صد متری این عدد برابر میشه با 10000 وات یا 10 کیلو وات
در صورت مصرف 750 وات امکان تامین برق برای 13 شهروند تهرانی فراهم میشه
یعنی تقریبا جمعیت یک ساختمان 3-4 واحدی
قطعا صرفه جویی زیادی در زمینه هزینه انرژی برای خانواده ها خواهد داشت و مزایای بسیاری برای کشور در زمینه رشد صنایع مربوط ، کاهش فشار از روی دولت و …
از طرف دیگه ما با بهران کم آبی مواجه هستیم و مردم علاوه بر ذخیره انرژی خورشیدی میتونن روی ذخیره آب و استفاده از آب برای تامین برق نیز استفاده کنند
2 پسندیده