اثر به کارگیری پنل های خورشیدی در نمای ساختمان ها بر توسعه پایدار شهری (بررسی علمی بحران نابرابری انرژی و راهکارهای BIPV در کلان شهرهای ایران)

بحران نابرابری و بی تعادلی انرژی در کلان شهرهای ایران طی دهه های اخیر، به دلیل رشد شتابان جمعیت شهری، تمرکز صنایع و ساختمان های بلندمرتبه، ضعف معماری و ساخت وساز غیراستاندارد و اتکای شدید به سوخت های فسیلی تشدید شده است (۱,۲,۳,۴). بیش از ۴۲ درصد کل برق مصرفی کشور صرف بخش ساختمان های شهری می شود که عمدتا مربوط به تهویه، سرمایش و روشنایی است و سهم تهران، اهواز و مشهد در مصرف و فشار به شبکه بسیار بالاست (۲,۱۳). افزایش فاصله میان رشد مصرف برق (۵/۲ درصد سالانه) و رشد ظرفیت سازی نیروگاه ها (کمتر از ۱/۴ درصد) منجر به بحران هایی همچون خاموشی های گسترده، فرسودگی نیروگاه ها، افزایش انتشار گازهای گلخانه ای و ریسک سلامت عمومی شده است. (۳،۱۲،۱۳،۱۱)در چنین شرایطی، به کارگیری فناوری پنل های خورشیدی مجتمع در نما (Building Integrated Photovoltaics: BIPV ) با توجه به پتانسیل بالای تابش خورشید در مناطق مرکزی و جنوبی کشور (میانگین ۲۲۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال) می تواند عملا وضعیت انرژی را متحول سازد (۶,۲۰,۳۷). مطالعات نشان می دهد هر ساختمان ۱۰۰ متری در یزد یا اهواز، سالانه تا ۱۳۰۰۰ کیلووات ساعت برق خورشیدی تولید و مصرف خانوار را تا ۵۰ درصد کاهش می دهد و حتی در تهران، این مقدار ۷۰۰۰ تا ۹۰۰۰ کیلووات ساعت است (۲۰,۳۸,۳۹). نصب پنل BIPV می تواند تا ۸۰ درصد از خاموشی های شدید در اوج تابستان جلوگیری کند (۲۰,۴۱) و بار مالی ناشی از مصرف سرسام آور برق را طی ۴ تا ۷ سال جبران نماید (۳۸). افزون بر صرفه اقتصادی، نصب BIPV سالانه به طور میانگین ۱۳۰۰۰ کیلوگرم دی اکسیدکربن و ۲۱ کیلوگرم آلاینده خطرناک SO۲ را کاهش می دهد و نقش اساسی در بهبود سلامت عمومی (کاهش بیماری های قلبی و تنفسی)، تاب آوری زیربنای شهری و ارتقای کیفیت زندگی خانوارها دارد (۴۲,۴۳,۱۲). با این حال، چالش هایی همچون هزینه اولیه بالا، حمایت ضعیف مالی-حقوقی، مشکلات اقلیمی (گردوغبار، رطوبت)، کمبود متخصص و موانع فرهنگی نیازمند راهبردهای اجرایی جامع، سیاست های الزام آور و همکاری سه جانبه دولت، بازار و شهروندان است تا BIPV بتواند سهمی واقعی در توسعه پایدار شهرهای ایران ایفا کند (۲۲,۲۴,۳۱,۳۶,۵۱,۵۳).

کلیدواژه ها:

توسعه پایدار شهری ، پنل خورشیدی مجتمع در نما ، بی تعادلی انرژی ، کلان شهرهای ایران ، صرفه جویی انرژی