علم · مقاله
چگونه انرژی تجدیدپذیر کار میکند و شبکههای برق جهانی را دوباره شکل میدهد
انتشار: بهروزرسانی:

بهطور خلاصه
انرژی تجدیدپذیر جریانهای طبیعی — نور خورشید، باد، آب و گرما — را مستقیماً به الکتریسیته با استفاده از توربینها، سلولهای فتوولتائیک و ژنراتورها تبدیل میکند، بدون سوختن سوخت. در سال 2025، انرژیهای تجدیدپذیر 34 درصد از برق جهان را تامین کردند، افزایش یافته از 23 درصد یک دهه پیش، و برحسب گزارش آژانس بینالمللی انرژی، در مسیر سبقتگیری از زغالسنگ بهعنوان بزرگترین منبع تولید برق هستند.
این نسخه ترجمهٔ ماشینی متن اصلی (English) است. خواندن متن اصلی
انرژی تجدیدپذیر از منابعی میآید که بهصورت طبیعی در مقیاس زمانی انسانی احیا میشوند — نور خورشید، باد، آب جاری، گرمای داخل زمین و ماده آلی. برخلاف زغالسنگ، نفت، گاز یا سوخت هستهای، این منابع سوخته یا مصرف نمیشوند؛ به جای آن، نیروگاهها انرژی را که قبلاً در محیط زیست در حال حرکت است، میگیرند و آن را به الکتریسیته تبدیل میکنند.
چگونه هر تکنولوژی طبیعت را به الکتریسیته تبدیل میکند
توربینهای بادی از پرههایی استفاده میکنند که مثل بالهای هواپیما شکلدار هستند. وقتی باد از روی آنها عبور میکند، تفاوت فشار هوا در هر طرف نیروی بالابر ایجاد میکند، که چرخنده را میگرداند. چرخنده یک ژنراتور را میچرخاند — یا مستقیم یا از طریق جعبه دندهای که چرخش را تسریع میکند — و این چرخش مکانیکی الکتریسیته تولید میکند، که از طریق یک ایستگاه فرعی به شبکه فرستاده میشود، بر حسب گزارش وزارت انرژی ایالات متحده.
پنلهای خورشیدی متفاوت کار میکنند: آنها هیچ قطعات متحرک ندارند. سلولهای سیلیکونی خورشیدی به گونهای تصفیه میشوند که یک لایه بار مثبت و دیگری بار منفی داشته باشند. وقتی نور خورشید به سلول برخورد میکند، فوتونها الکترونها را آزاد میکنند، و این جریان الکترونها — اثر فتوولتائیک — الکتریسیته جریان مستقیم (DC) ایجاد میکند. چون خانهها و اکثر شبکهها از جریان متناوب (AC) استفاده میکنند، یک معکوسکننده برق را قبل از استفاده تبدیل میکند.
نیروگاههای برقآبی از نیروی آب سقوطکننده یا جاری استفاده میکنند تا توربینی متصل به ژنراتور را بچرخانند، همان اصل اساسی باد اما با استفاده از وزن و حرکت آب به جای هوا. نیروگاههای ژئوترمالی از گرمایی که در زیرزمین ذخیره شده است بهرهبرداری میکنند تا بخاری تولید کنند که توربینی را میچرخاند، درحالیکه نیروگاههای انرژی زیستی ماده آلی مثل بقایای محصول یا چوب را میسوزانند تا گرمایی تولید کنند که به الکتریسیته تبدیل میشود.
انرژیهای تجدیدپذیر بر زغالسنگ نزدیک میشوند
بر اساس بررسی انرژی جهانی آژانس بینالمللی انرژی، انرژیهای تجدیدپذیر 34 درصد از تولید برق جهانی را در سال 2025 تامین کردند، افزایش یافته از 32 درصد در سال 2024 و 23 درصد یک دهه پیش. در ترکیب با انرژی هستهای، منابع کمانتشار گاز به 43 درصد تولید جهانی در سال 2025 رسیدند — بالاترین نسبت در پنجاه سال، برحسب گفته آژانس بینالمللی انرژی.
تنهای انرژی خورشیدی فتوولتائیک حدود 600 تراواتساعت تولید را در سال 2025 اضافه کرد، بزرگترین افزایش سالانه آن تاکنون، برحسب گزارش آژانس بینالمللی انرژی. باد و خورشید با هم به 17 درصد تولید برق جهانی رسیدند، افزایش یافته از تقریباً 5 درصد یک دهه پیش. آژانس بینالمللی انرژی گفت که تولید انرژی تجدیدپذیر جهانی 'تقریباً برابر' تولید زغالسنگ در سال 2025 بود، درحالیکه خود تولید زغالسنگ حدود 0.5 درصد کاهش یافت — اولین کاهش خارج از دوره بحران از سال 2015.
چرا تغییرپذیری چالش مهندسی مرکزی است
خروجی باد و انرژی خورشیدی با آبوهوا و نور روز بالا و پایین میرود، بنابراین اپراتورهای شبکه به ابزارهای دیگری نیاز دارند تا عرضه و تقاضا را در هر لحظه متعادل نگه دارند.
باتریها یکی از ابزارهای اصلی استفادهشده برای تسهیل این نوسانات شدهاند. افزایشهای ظرفیت ذخیرهسازی باتری جهانی به 108 گیگاوات در سال 2025 رسید، حدود 40 درصد بیشتر از 2024، برحسب گزارش آژانس بینالمللی انرژی. چین کمی بیش از 63 گیگاوات و ایالات متحده 19 گیگاوات اضافه کردند، افزایش 60 درصدی سالدرسال. در کالیفرنیا، ذخیرهسازی باتری از تامین کمتر از 1 درصد نیازهای متعادلکننده شبکه ساعتی پنج سال پیش به بیش از 60 درصد در سهماهه اول سال 2026 افزایش یافته است، برحسب گفته آژانس بینالمللی انرژی.
آنچه در پیش است
آژانس بینالمللی انرژی پیشبینی میکند که 4600 گیگاوات ظرفیت تجدیدپذیر جدید در جهان بین سالهای 2025 و 2030 نصب خواهند شد — تقریباً دو برابر کل افزایش یافته در پنج سال قبل — با انرژی خورشیدی فتوولتائیک که تقریباً 80 درصد از این رشد را بهخود اختصاص میدهد. تولید برق تجدیدپذیر جهانی پیشبینی میشود 60 درصد افزایش یابد، از 9900 تراواتساعت در سال 2024 به 16200 تراواتساعت در سال 2030، و نسبت انرژی تجدیدپذیر از برق جهان را به 43 درصد برساند.
تولید انرژی تجدیدپذیر تقریباً برابر تولید زغالسنگ در سال 2025 بود.
پرسشها
- آنچه را انرژی تجدیدپذیر میدانند؟
- منابعی که بهطور طبیعی احیا میشوند و هنگام استفاده برای تولید انرژی مصرف نمیشوند، عمدتاً نور خورشید (انرژی خورشیدی)، باد، آب جاری (نیروی برقآبی)، گرمای زیرزمینی (انرژی ژئوترمالی) و ماده آلی (انرژی زیستی).
- امروزه چند درصد برق جهان از انرژیهای تجدیدپذیر میآید؟
- انرژیهای تجدیدپذیر 34 درصد از تولید برق جهانی را در سال 2025 تامین کردند، افزایش یافته از 32 درصد در سال 2024 و 23 درصد یک دهه پیش، برحسب بررسی انرژی جهانی آژانس بینالمللی انرژی.
- پنلهای خورشیدی واقعاً چگونه الکتریسیته میسازند؟
- نور خورشید به سلولهای سیلیکونی تصفیهشده برخورد میکند و فوتونها الکترونها را آزاد میکنند، و جریان الکتریسیته جریان مستقیم (اثر فتوولتائیک) ایجاد میکند؛ سپس معکوسکننده آن را به جریان متناوب تبدیل میکند که خانهها و شبکهها استفاده میکنند.
- چرا ذخیرهسازی باتری برای انرژی تجدیدپذیر اهمیتدارد؟
- چون خروجی باد و انرژی خورشیدی با آبوهوا و نور روز تغییر میکند، باتریها انرژی اضافی را ذخیره میکنند و هنگام نیاز آن را آزاد میکنند، و اپراتورهای شبکه را کمک میکنند تا عرضه و تقاضا را متعادل نگه دارند؛ افزایشهای باتری جهانی حدود 40 درصد در سال 2025 بود، برحسب آژانس بینالمللی انرژی.
- آیا انرژیهای تجدیدپذیر بر زغالسنگ بهعنوان بزرگترین منبع برق جهان سبقتخواهندگرفت؟
- آژانس بینالمللی انرژی گزارش داد که تولید انرژی تجدیدپذیر جهانی تقریباً برابر تولید زغالسنگ در سال 2025 بود و پیشبینی میکند که انرژیهای تجدیدپذیر به 43 درصد تولید برق جهانی در سال 2030 خواهند رسید، بسیار بالاتر از نسبت کاهشیافته زغالسنگ.
منابع
این مطلب با هوش مصنوعی آماده شده و پیش از انتشار از بررسی خودکار منابع گذشته است. اگر خطایی دیدید، درخواست اصلاح کنید. درخواست اصلاح یا حق پاسخ · چگونه کار میکنیم
مطالب مرتبط

علممقاله
فتوسنتز توضیح شده: چگونه گیاهان نور خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل میکنند
فتوسنتز فرآیندی است که گیاهان، جلبکها و برخی باکتریها از آن برای استفاده از نور خورشید، آب و دیاکسید کربن به منظور تولید قند و اکسیژن استفاده میکنند. این فرآیند در دو مرحله مرتبط درون کلروپلاستها اتفاق میافتد: واکنشهای وابسته به نور که انرژی خورشیدی را میگیرند، و چرخه کالوین که از آن انرژی برای ساخت کربوهیدراتها استفاده میکند.

علممقاله
نحوه کار واکسنها: از توسعه در آزمایشگاه تا حفاظت ایمنی
واکسنها با نشان دادن سیستم ایمنی بدن یک قسمت بیضرر از یک عامل بیماریزا — به نام آنتیژن — کار میکنند، به طوری که بدن آنتیبادیها و سلولهای حافظه را میسازد بدون اینکه از بیماری واقعی رنج ببرد. رسیدن به این نقطه سالها آزمایشهای قبل از بالین و سه مرحله از آزمایشهای انسانی را میطلبد قبل از اینکه تنظیمکنندگان مانند FDA آن را مجاز کنند. معمولاً حفاظت کامل بعد از واکسیناسیون چند هفته طول میکشد، زیرا سیستم ایمنی نیاز به زمان دارد تا دفاعات پایدار را تولید کند.

علممقاله
وارهاوند: استارتاپ ۲۰۰ میلیون دلار جمعآوری میکند تا سگها را برای ارتش آمریکا بهطور ژنتیکی مهندسیسازی کند
وارهاوند، که با همکاری بن لم از شرکت کولوسال بیوسیانسز و پالمر لاکی از شرکت اندوریل تأسیسشده است، در ۲۲ اکتبر ۲۰۲۶ مبلغ ۲۰۰ میلیون دلار جمعآوری کرد تا سگها را برای ارتش آمریکا بهطور ژنتیکی ویرایش و استنساخ کند، و هدف آن حذف بیماریهای ارثی از نژادهایی مثل مالینویز بلژیکی است. دانشمندان مستقل میگویند که اهداف ژنتیکی از لحاظ فنی قابلدستیابی است، اما اخلاقشناسان زیستی هشدار میدهند که استنساخ همچنان ناکارآمد است و مسائل حلنشدهای را در مورد رفاه حیوان و مسائل نظارتی مطرح میکند.

علممقاله
چرا جهان بخش ثانیه کبیسه را لغو میکند، و در سال 2027 چه تغییری رخ میدهد
ثانیههای کبیسه، تعدیلات یکثانیهای که از سال 1972 برای هماهنگکردن ساعتها با چرخش زمین استفاده میشوند، بهطور کامل متوقف خواهند شد. سازمان جهانی نگهداری زمان، دفتر بینالمللی وزن و پیمایش (BIPM)، در 15 اکتبر 2026 تأیید کرد که زمان هماهنگشده جهانی پیوسته (UTC) در 20 می 2027 اجرایی میشود. این اقدام، که در اصل در سال 2022 توافق شده بود، پس از هشداری خبرگان درباره خطر فزاینده ثانیه کبیسه "منفی" مختلکننده تسریع شد.