لمریزه برېښنا

لمریزه برېښنا د لمر له وړانګو څخه برېښنا ته د تجدیدي انرژۍ بدلول دي چې یا په مستقیم ډول د فوټوولټایک (PV) په کارولو سره او یا هم په غیر مستقیم ډول د متمرکزې یا ترکیبي لمریزې انرژۍ په کارولو سره کېږي. فوټوولټایک حجرې د فوټوولټایک د اغېز په کارولو سره د لمر وړانګې پر برېښنايي جریان بدلوي. د لمریزې برېښنا متمرکز سیستمونه لېنزونه (عدسیې) یا ښيښې او د متمرکز کولو لپاره د لمر د وړانګو تعقیبوونکي سیستمونه کاروي تر څو د لمر د وړانګو لویه برخه یوه ګرم ځای ته متمرکزه کړي چې ډېری کله د بخار د یوه توربین د حرکت لپاره کارېږي.

فوټوولټایکونه په پیل کې یوازې د کوچنیو او متوسطو کارونو لپاره د برېښنا د سرچینې په توګه کارېدل، له حساب ماشین نیولې چې د لمریزې برېښنا د یوې حجرې په مرسته چلول کېده، تر هغو کورنیو سیستمونو پورې چې د بام پر سر د فوټوولیټایک د یوه سیستم په مرسته له شبکې بهر چلول کېدل. د سوداګریزې متمرکزې لمریزې برېښنا سیستم د لومړي ځل لپاره په ۱۹۸۰یمه لسیزه کې وده وکړه. د لمریزې برېښنا د لګښت په را ټيټېدو سره له شبکې سره وصل فوټوولټایک سیستمونو څه ناڅه ډېره وده کړې ده. میلیونونه تاسیسات او د ګېګاواټ په اندازه فوټوولټایک برېښنا سټېشنونه جوړ شوي او جوړېږي. لمریز فوټوولټایک په چټکۍ سره پر یوه ارزانه او کم کاربني ټېکنالوژۍ بدل شوی دی. 

لمر د نړۍ ۴ سلنه برېښنا تولیدوي. لمریزه انرژي د باد تر څنګ په ښاري کچه تر ټولو ارزانه برېښنا ده. په چین کې تر ۳۰ سلنه ډېره لمریزه انرژي تولیدېږي. د انرژۍ نړیوالې ادارې په ۲۰۲۱ کال کې وویل چې «تر ۲۰۵۰ کال پورې د خالص صفر» سناریو له مخې به لمریزه برېښنا د ټولې نړۍ د شاوخوا ۲۰ سلنه انرژۍ لګښت برابر کړي او لمریزه انرژي به د نړۍ د برېښنا تر ټولو ستره سرچینه وي.

 منل شوې اصلي ټېکنالوژي 
ډېرو صنعتي هېوادونو په خپلو برېښنايي شبکو کې د لمریزې برېښنا مطلوب ظرفیت نصب کړی تر څو د انرژۍ د دودیزو سرچینو بشپړوونکی یا ځای‌ناستی شي. د دې تر څنګ هغو هغو هېوادونو هم د لمریزې انرژۍ کارولو ته مخه کړې ده چې کمه وده یې کړې او غواړي د لوړې بیې پر وارداتي سون‌توکو یې تکیه کمه شي. له لرې څخه انتقال د تجدیدي انرژۍ له لرې سرچینو سره مرسته کوي چې د فوسیلي سون‌توکو لګښت کم کړي. د لمریزې برېښنا سیستمونه لاندې دوې ټېکنالوژۍ کاروي: 

 فوټوولټایک سیستمونه له لمریزو تختو څخه کار اخلي، هغه که پر بامونو وي یا په ځمکه کې وي او یا هم د لمریزې برېښنا په تولید ځایونو کې وي چې د لمر وړانګې په مستقیم ډول پر برېښنا بدلوي. 
 متمرکزه لمریزه برېښنا چې (د متمرکزې لمریزې تودوخې په نامه هم پېژندل کېږي) دا سیستمونه د لمریزې تودوخې له انرژۍ څخه د بخار د تولید لپاره استفاده کوي چې وروسته بیا د یوه توربین په مرسته پر برېښنا بدلېږي.

 فوټوولټایک حجرې 
لمریزې حجرې یا فوټوولټایک حجرې هغه وسیله ده چې د فوټوولټایک په اغېز سره د لمر وړانګې پر برېښنايي جریان بدلوي. لومړۍ لمریزه حجره په ۱۸۸۰ ز کال کې «چارلېز فریټس» جوړه کړه. جرمني صنعتګر «ارنسټ وارنر وون سیمېنز» د هغو کسانو له ډلې و چې د دغه کشف اهمیت یې پېژندلی و. په ۱۹۳۱ ز کال کې جرمني انجنیر «برونو لینګ» د مسو د اکسایډ پر ځای د نقرې د سیلینایډ په کارولو سره د عکس حجره جوړه کړه چې د سلنیوم د لومړیو حجرو دغو بېلګو د لمر څه کم یو فیصد وړانګې پر برېښنا بدلې کړې. په ۱۹۴۰مه لسیزه کې چې «راسل اوهل» کومې څېړنې کړې وې، د هغو په دوام ځینو څېړونکو لکه «جرالډ پیرسون»، «کالووین فولر» او «ډاریل چاپین» په ۱۹۵۴ ز کال کې سیلکاني لمریزه حجره جوړه کړه. د دغو لومړنیو لمریزو حجرو هر واټ ۲۸۶ امریکايي ډالره بیه لرله او مؤثریت یې له ۴.۵ تر ۶ سلنې پورې و. په ۱۹۵۷ کال کې «محمد محمد عطاءالله» په «بېل» لابراتوار کې د تودوخې د اوکسیډېشن په مرسته د سیلیکان د سطحې د غیر فعالولو پروسې ته وده ورکړه. د سطحي غیر فعالولو پروسه له هغه وخت راهیسې د لمریزو حجرو د مؤثریت لپاره ډېره مهمه ده.Perlin (1999), p. 147Perlin (1999), pp. 18–20Perlin (1999), p. 29Perlin (1999), p. 29–30, 38

فوټوولټایک برېښنا سیستم د مستقیم جریان (DC) برېښنا تولیدوي چې د لمر د وړانګو له شدت سره توپیر کوي. د عملي استفادې لپاره ځانګړي یا متناوب جریان ته د اېنورټرونو (د برېښنا مستقیم جریان پر متناوب جریان بدلولو) له لارې د ولټاژونو بدلولو ته اړتیا لري. ډېرې لمریزې حجرې په ماډیولونو کې د ننه وصل شوې دي. ماډیولونه له یو بل سره د سیم په مرسته وصل دي تر څو صفونه جوړ کړي، وروسته بیا له یوه اېنورټر سره وصلېږي چې برېښنا په مطلوب ولټاژ او د متناوب جریان او مطلوبې فرېکنوسۍ/فاز لپاره تولیدوي.Solar Cells and their Applications Second Edition, Lewis Fraas, Larry Partain, Wiley, 2010, , Section10.2.

ډېری ځای پر ځای شوي فوټوولټایک سیستمونه چې په هر ځای کې د لاسرسي وړ وي، له عمومي شبکې سره وصلېږي، په ځانګړې توګه په پرمختللو هېوادونو کې چې لوی بازارونه لري. له شبکې سره په تړلو دغو فوټوولټایک سیستمونو کې د انرژۍ له ذخیرې څخه استفاده اختیاري ده. د استفادې په ځینو ځانګړو مواردو لکه په سپوږمکیو او سمندري فانوسونو کې بېټرۍ یا د اضافي برېښنا جنراتورونه د ملاتړو په توګه ور اضافه کېږي. دا ډول خپلواک برېښنایي سیستمونه په شپه یا نورو هغو وختونو کې چې د لمر رڼا کمه وي، د کار لپاره زمینه برابروي.

 متمرکزه لمریزه برېښنا 
متمرکزه لمریزه برېښنا چې د «متمرکزې لمریزې تودوخې» په نامه هم یادېږي، لېنزونه (عدسیې) یا ښيښې او د لمریزو وړانګو د متمرکزولو د تعقیب سیستمونه کاروي او وروسته بیا ترلاسه شوې تودوخه د بخار په مرسته د ګرځېدونکو توربینونو له لارې د برېښنا د تولید لپاره کاروي.Martin and Goswami (2005), p. 45

 ترکیبي سیستمونه 
په ترکیبي سیستمونو کې فوټوولټایک او متمرکزه لمریزه برېښنا د برېښنا د تولید له نورو سیستمونو لکه ډیزلي جنراتورونو، بادي انرژۍ او بیوګاز سره ترکیبېږي. د برېښنا د تولید ترکیبي شکل له سیستم سره مرسته کوي چې خروجي برېښنا له غوښتنې سره سمه برابره کړي یا لږ تر لږه د لمریزې انرژۍ د بدلون ماهیت او د غیر تجدیدي سون‌توکو مصرف را ټيټ کړي. ترکیبي سیستمونه ډېری په ټاپوګانو یا جزایرو کې موندل کېږي.Phys.org A novel solar CPV/CSP hybrid system proposed , 11 February 2015

 پراختیا او استقرار 

 لومړني وختونه 
په ۱۹۷۰یمه لسیزه کې لمریزه برېښنا په سپوږمکیو کې کارول کېده، خو د عادي کارونو لپاره د لمریزې برېښنا لګښت غیر واقعي ګڼل کېده. په ۱۹۷۴ کال کې اټکل شوی و چې په ټوله شمالي امریکا کې یوازې شپږ شخصي کورونه په بشپړ ډول د لمریزې برېښنا د سیستمونو په مرسته ګرمېږي او سړېږي. په ۱۹۷۳ ز کال کې د تېلو بندیز او په ۱۹۷۹ ز کال کې د انرژۍ کړکېچ په ټوله نړۍ کې د انرژۍ د پالیسیو د بیا تنظیم لامل شول او د لمریزې ټېکنالوژۍ پراختیا ته یې نوې پاملرنه را جلب کړه. د استقرار ستراتيژۍ پر هڅوونکو پروګرامونو تمرکز درلود چې په متحدو ایالتونو کې فدرالي فوټوولټایک پروګرام او په جاپان کې سن‌شاین پروګرام د بېلګې په توګه یادولی شو. په نورو هڅو کې ځینې څېړنیز مرکزونه جوړ شول چې په متحدو ایالتونو کې (SERI) یا (NREL)، په جاپان کې (NEDO) او په جرمني کې (Fraunhofer ISE) وو. د ۱۹۷۰ او ۱۹۸۳ کلونو تر منځ د فوټوولټایک سیستمونو مرکزونو په چټکۍ سره وده وکړه. په متحدو ایالتونو کې د وخت ولسمشر «جیمي کارټر» په ۱۹۷۹ کال کې د سپينې ماڼۍ پر چت ۳۲ تختې لمریز اوبه ګرموونکی نصب کړ او موخه یې وټاکله چې تر ۲۰۰۰ زکال پورې به په متحدو ایالتونو کې له لمر څخه ۲۰ سلنه انرژي توليدېږي. د کارټر ځای‌ناستي «رونالډ رېګن» لمریزې تختې او د تجدیدي انرژۍ په برخه کې د څېړنې لپاره بودیجه دواړه لغوه کړل. د ۱۹۸۰ لسیزې په لومړیو کې د تېلو د بیو په راټيټېدو سره له ۱۹۸۴ څخه تر ۱۹۹۶ زکال پورې د فوټوولټایک وده معتدل حالت ته لاړه.Butti and Perlin (1981), p. 63, 77, 101

 ۲۰۱۰ ز کلونه 
د څو کلونو لپاره د لمریزې فوټوولټایک نړیواله وده د اروپا د استقرار له امله وه، خو وروسته اسیا په ځانګړي ډول چین او جاپان ته هم ولېږدېده او په نورو هېوادونو او سیمو کې هم ډېر ژر ټولې نړۍ ته خپره شوه. لوی تولیدوونکي یې په چین کې دي. که څه هم متمرکزه لمریزه برېښنا لس برابره ډېره شوه، خو له ټولټال کچې څخه یې کوچنی تناسب باقي پاتې شو.

 ۲۰۲۰ کلونه 
د ۲۰۲۱-۲۰۲۲ ز کلونو د انرژۍ د نړیوال کړکېچ په جریان کې د پلي سلیکان په څېر ځینو توکو د لګښت له لوړېدو سره سره د انرژۍ د نورو سرچینو لکه: طبیعي ګاز لګښت ډېر شو او په پایله کې په ډېرو هېوادونو کې لمریزه انرژي د انرژۍ د ارزانه سرچینې په توګه وکارول شوه.

 سرچينې