انرژی کم‌کربن

هزینه‌های انرژی کم‌کربن در دهه گذشته به‌طور چشمگیری کاهش یافته و این کاهش موجب رشد سریع در استقرار آن شده است. با این حال، چالش‌های زیادی برای استقرار انرژی کم‌کربن در مقیاس لازم برای دستیابی به اهداف انتشار خالص کربن صفر باقی مانده است. اگر قرار باشد اهداف خالص صفر محقق شوند، توسعه فناوری‌ها و مهارت‌های مکمل بخشی ضروری از موج بعدی نوآوری انرژی کم‌کربن خواهد بود. این کارها شامل بهبود سرمایه فیزیکی، مانند شبکه‌های هوشمند برای کمک به ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر متناوب، و سرمایه انسانی، برای توسعه مهارت‌های مورد نیاز کارگران برای اقتصاد کم‌کربن است. در این حوزه ما روندهای اخیر در نوآوری انرژی را مستند کرده و درس‌های آموخته‌شده برای سیاستگذاری را مورد بحث قرار می‌دهیم. سپس نقش بالقوه نوآوری مکمل را در سرمایه فیزیکی با استفاده از شبکه‌های هوشمند به عنوان مثالی از اینکه چگونه سیاست می‌تواند کمک کند، و سرمایه انسانی را مورد بحث قرار می‌دهیم و نشان می‌دهیم چگونه یک رویکرد وظیفه به کار، سیاست و تحقیق در مورد مهارت‌های نیروی کار مورد نیاز برای تبدیل نوع تولید و مصرف انرژی را تغییر می‌دهد. در دو دهه گذشته شاهد نوآوری‌های عظیمی در نحوه تولید و استفاده از انرژی بوده‌ایم. شکستگی هیدرولیکی بازارهای جهانی نفت و گاز طبیعی را متحول کرده است، به‌طوری که گاز طبیعی می‌تواند جایگزین زغال‌سنگ به عنوان سوخت اولیه برای تولید برق شود. قیمت سلول‌های فتوولتائیک خورشیدی به شدت کاهش یافته و پیشرفت‌ها در باتری‌های لیتیوم یونی نویدبخش آینده‌ای روشن برای وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره‌سازی انرژی است. با وجود این پیشرفت‌ها، سوالات زیادی باقی می‌ماند. چالش فناوری کاهش بیشتر انتشار گازهای گلخانه‌ای با چالش‌هایی که تاکنون بر آن غلبه کرده‌اند، متفاوت است. محدود کردن گرمایش زمین به بیش از 5 /1 درجه سانتی‌گراد، که تاثیرات پیش‌بینی‌شده تغییرات آب‌و‌هوایی را کاهش می‌دهد، تنها با دستیابی به انتشار خالص کربن صفر تا اواسط قرن امکان‌پذیر است. تحقق بلندپروازانه‌ترین اهداف سیاست آب‌و‌هوایی امروز، مانند طرح آمادگی برای 55 (Fit for 55) اتحادیه اروپا برای کاهش 55درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای اتحادیه اروپا نسبت به سطوح سال 1990 تا سال 2030 یا هدف کالیفرنیا برای تکیه صرف بر منابع انرژی با انتشار صفر تا سال 2045، مستلزم جایگزینی مقادیر زیادی از منابع انرژی سوخت فسیلی با منابع انرژی جایگزین و بدون کربن است. انجام این کار به راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی درازمدت و فناوری‌های شبکه هوشمند برای ادغام این منابع انرژی متناوب در شبکه نیاز دارد. گزارش اخیر آژانس بین‌المللی انرژی(IEA) نیاز به نوآوری سریع را برجسته‌تر می‌کند: «فناوری‌هایی که هنوز در مرحله نمونه اولیه یا نمایشی هستند، حدود 35 درصد از کاهش انتشار CO2 تجمعی را نشان می‌دهند که برای تغییر مسیری پایدار و سازگار با انتشار خالص صفر تا سال 2070 لازم است. بر همین اساس ما به چرخه‌های نوآوری سریع‌تری نسبت به وضعیت اخیر فناوری‌های مربوط به انرژی نیاز داریم.» در این زمینه استدلال می‌کنیم که این موج جدید نوآوری کم‌کربن نه‌تنها به نوآوری سریع، بلکه به نوآوری‌های متفاوت نیاز دارد. کاهش هزینه انرژی کم‌کربن کافی نیست. مثل فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات و برق‌رسانی، توسعه فناوری‌ها و مهارت‌های مکمل برای تسریع پذیرش فناوری‌های انرژی کم‌کربن ضروری است. اگر قرار است اهداف خالص صفر برآورده شوند، نوآوری در این فناوری‌های مکمل و توسعه مهارت‌های نیروی کار موردنیاز فناوری‌های کم‌کربن بخشی ضروری از موج بعدی نوآوری انرژی کم‌کربن خواهد بود.

بیشتر ادبیات در مورد انتقال انرژی کم‌کربن بر روی جایگزین‌های انرژی کم‌کربن برای سوخت‌های فسیلی، مانند وسایل نقلیه بادی، خورشیدی یا الکتریکی تمرکز دارد. اما ماهیت متناوب انرژی‌های تجدیدپذیر چالش‌های جدیدی را برای پایداری و قابلیت اطمینان شبکه ایجاد می‌کند. با تسریع انتقال کربن‌زدایی در بخش برق، تلاش‌های تحقیق و توسعه بیشتری برای توسعه فناوری‌های توانمندی لازم است تا انعطاف‌پذیری سیستم‌های برق را افزایش داده و یکپارچه‌سازی بیشتر انرژی‌های تجدیدپذیر امکان‌پذیر شود، همچنین امکان افزایش برقی‌سازی اقتصاد، مانند انتقال به وسایل نقلیه الکتریکی یا تولید هیدروژن سبز نیز فراهم می‌شود. پیشرفت در بسیاری از فناوری‌های توانمندکننده از باد و خورشید عقب‌تر است. علاوه بر این، یک چشم‌انداز انرژی در حال تغییر نیاز به سرمایه انسانی جدید دارد. ما در اصل، تغییرات «فناوری» را با نیروی کار نیز تجربه می‌کنیم، و با استثناهای معدودی، مثل قرارداد سبز اروپا، به پرداختن به تاثیرگذاری انرژی بر مهارت‌آموزی و بازآموزی کارگران توجه زیادی نشده است. با این حال، نیازهای تغییر نیروی کار به دلایل مختلفی اهمیت دارد. اول، شتاب در سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر، تهدیدی مهم برای کارگران و جوامع تولیدکننده سوخت‌های فسیلی است. تهدیدهایی که این جوامع با آن مواجه هستند مانعی برای حمایت سیاسی از قیمت‌گذاری کربن و سیاست آب‌وهوا در ایالات متحده و جاهای دیگر است. دوم، فرصت‌های شغلی جدید در بخش‌های انرژی کم‌کربن به کارگرانی با مهارت‌های لازم برای این مشاغل نیاز دارد و هزینه پذیرش فناوری به وجود مهارت‌های مناسب در نیروی کار بستگی دارد. ادبیات گسترده در مورد تاثیرات فناوری‌های جدید بر بازار کار نشان می‌دهد که مهارت‌های خاصی مکمل فناوری‌های جدید هستند، و جایگزین سایر مهارت‌ها (معمول و دستی) می‌شوند. در نهایت، مهارت‌های شناختی نیز ورودی کلیدی قابلیت‌های نوآورانه یک کشور هستند. دردسترس بودن آنها برای حل چالش‌های باقی‌مانده نوآوری که در قسمت اول مقاله توضیح داده شده‌اند، مهم است.

ایجاد مهارت‌های مورد نیاز برای حرکت به سمت اقتصاد کم‌کربن

همان‌طور که فناوری‌های پیشرفته زیرساخت انرژی را برای انتقال انرژی کم‌کربن آماده می‌کنند، نیروی کار نیز باید برای کار در چشم‌انداز انرژی در حال تغییر آماده باشد. در حال حاضر شاهد این چالش هستیم، زیرا کمبود کارگران واجد شرایط، ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای جدید در فرانسه را کند کرده است. دولت‌ها، اندیشکده‌ها و سازمان‌های بین‌المللی علاقه فزاینده‌ای به توسعه مهارت‌های انتقال کم‌کربن، به ویژه در زمینه بسته‌های بازیابی پس از کووید دارند. با این حال، درک چگونگی آماده‌سازی کارگران برای انتقال انرژی کم‌کربن به دلیل فقدان داده‌های مناسب و تعاریف پذیرفته‌شده گسترده از مشاغل سبز دشوار است. بسیاری از مشاغل نسبتاً جدید هستند، یا حتی در حال حاضر وجود ندارند، زیرا فناوری‌های انرژی کم‌کربن به سرعت در حال پیشرفت هستند، به‌طوری که مهارت‌های مورد نیاز مشخص نیست. تحقیقات اخیر رویکرد مبتنی بر وظیفه را در بازارهای کار، که برای اولین‌بار توسط دیوید اتور و همکارانش ایجاد شد، برای غلبه بر چنین مشکلاتی در اندازه‌گیری مهارت‌های سبز و مشاغل مرتبط با آینده انرژی کم‌کربن، اعمال می‌کند. دو موضوع، شناسایی مشاغلی را که از انتشار و توسعه در مقیاس بزرگ فناوری‌های انرژی کم‌کربن سود می‌برند، دشوار می‌کند. اول، از نظر مفهومی مشخص نیست که کدام فناوری‌ها و تولیدات را می‌توان «انرژی سبز» در نظر گرفت. به عنوان مثال، در اتحادیه اروپا بحث‌های جدی و زیادی در مورد اینکه آیا فناوری‌های گاز و هسته‌ای، فناوری‌های انرژی پاک هستند که واجد شرایط دریافت یارانه‌های دولتی هستند، وجود داشته است. مشکلات تعریفی مشابهی در مورد مشاغل خاص این فناوری‌ها وجود دارد. دوم، مشاغل با انرژی کم‌کربن نسبتاً جدید هستند و بنابراین در طبقه‌بندی‌های استاندارد شغلی پوشش داده نمی‌شوند. زمانی که یک شغل مستلزم توسعه، تولید و نگهداری فناوری‌هایی است که پتانسیل کاهش یا حذف انتشار گازهای گلخانه‌ای را دارد، آن شغل را می‌توان شغل «انرژی سبز» در نظر گرفت، اما مجموعه‌های داده شامل اطلاعات دقیق در مورد مشاغل و سرمایه‌گذاری‌های انرژی کم‌‌کربن نادر است. برای مثال، یک تعمیرکار خودرو یا یک کارگر ساختمانی بسته به فناوری و روش‌های تولید اتخاذشده می‌تواند سبز باشد یا نباشد. مگر اینکه این طبقه‌بندی‌ها به زیرگروه‌های مخصوص وظایف کم‌کربن (به عنوان مثال، تعمیرکار خودرو الکتریکی یا نصب‌کننده پنل خورشیدی) تقسیم شوند، که تا زمانی که این طبقه‌بندی ایجاد نشود نمی‌توان میزان مشارکت سبز کل یک شغل را اندازه‌گیری کرد. رویکرد وظیفه به بازار کار، هنگامی که با مجموعه داده‌های دقیق در مورد محتوای وظایف مشاغل ترکیب می‌شود، یک چارچوب طبیعی برای بهبود اندازه‌گیری و درک مفهومی مشاغل سبز ارائه می‌دهد. چنین رویکردی برای اندازه‌گیری مواجهه شغلی با تاثیر رایانه‌ها، روبات‌ها و فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات استفاده شده است. ویژگی کلیدی آن تمایز بین وظایف یعنی واحدی از کار برای تولید خروجی و مهارت‌ها یعنی توانایی انجام وظایف است. عوامل تولید، از جمله کارگران با مهارت‌های مختلف، برای انجام هر کاری با هم رقابت می‌کنند. ترکیب وظایف موجود اقتصاد منعکس‌کننده وضعیت فعلی فناوری است. در اقتصاد معیشتی، بیشتر وظایف نیازمند قدرت بدنی، استقامت و دانش غیررسمی در مورد گیاهان، حیوانات و رویدادهای آب‌و‌هوایی است. در اقتصاد مبتنی بر دانش، توانایی‌های حل مساله، کلامی و نوشتاری به ورودی‌های اقتصادی ارزشمند تبدیل می‌شوند. به‌طور کلی، فرآیند توسعه اجتماعی-اقتصادی هم شامل اصلاح وظایف موجود و هم ظهور وظایف جدید می‌شود. از آنجا که مهارت‌ها نیز باید برای انجام وظایف جدید به‌روز شوند، رویکرد وظیفه اجازه می‌دهد تا شکاف‌های مهارتی را در سطح بسیار دقیق بررسی کنیم. برای انتقال انرژی، وظایف جدید مرتبط با انرژی کم‌کربن (به عنوان مثال، بالا رفتن از برج‌های توربین بادی برای بازرسی و تعمیر یا کامپیوتر و مهارت‌های ریاضی برای مدیریت شبکه هوشمند) جایگزین وظایف مربوط به مشاغل معدن زغال‌سنگ (به عنوان مثال، کار با ماشین‌های معدن برای جمع‌آوری زغال‌سنگ) می‌شود. دردسترس بودن برنامه‌های آموزشی یا آموزش مناسب به نیروی کار این امکان را می‌دهد تا در مهارت‌های لازم برای استفاده از فناوری‌های انرژی کم‌کربن مهارت پیدا کنند. عرضه بیشتر مهارت‌های لازم، هزینه استفاده از این فناوری‌ها را کاهش می‌دهد. همان‌طور که توسعه فناوری کم‌کربن آشکار می‌شود، کمبود مهارت یک مانع کلیدی برای رشد صنایع سبز در حال ظهور است. برنامه‌های آموزشی هدفمند موثرتر از برنامه‌های آموزشی گسترده شناخته شده‌اند، اما اطلاعات قابل اعتماد در مورد مهارت‌های خاص مورد نیاز در بخش‌های خاص اغلب وجود ندارد. مهم‌تر از همه، تمایل کارگران برای تخصیص مهارت‌ها به وظایف به توزیع پیشنهادهای دستمزدی در بین مشاغل بستگی دارد. اگر دستمزد ارائه‌شده از طریق یک مزرعه بادی کمتر از دستمزد ارائه‌شده در سایر نقاط اقتصاد باشد، ممکن است یک مهندس مواد تخصص در فناوری‌های انرژی بادی را سودمند نداند. تفاوت دستمزد ممکن است ناشی از تفاوت در بهره‌وری نیروی کار باشد. در مورد نواقص بازار، ممکن است ناشی از اشتراک اجاره نیز باشد. اگر مشاغل نفتی به دلیل اشتراک اجاره در بخش نفت، دستمزد بالاتری ارائه دهند، ممکن است کارگران نفت، کار انرژی‌های تجدیدپذیر را که نیازمند مجموعه‌ای از مهارت‌های مشابه است، نپذیرند.

جمع‌بندی

تغییر انرژی در حال ورود به مرحله جدیدی است، جایی که کاهش بیشترِ هزینه کافی نیست. اگر قرار است اهداف انتشار خالص کربن صفر برآورده شود، توسعه سرمایه فیزیکی و انسانی تکمیلی که هزینه پذیرش انرژی کم‌کربن را کاهش دهد و انرژی کم‌کربن را به‌طور گسترده‌تر به کار گیرد، ضروری خواهد بود. فناوری‌هایی که انرژی را ذخیره می‌کنند یا مدیریت شبکه را بهبود می‌بخشند، ادغام منابع تجدیدپذیر متناوب در شبکه‌های برق را آسان‌تر می‌کنند. افزایش نفوذ وسایل نقلیه الکتریکی نیازمند مکانیک‌هایی است که برای کار روی آنها آموزش دیده باشند. برای ارتقای نوآوری در زمینه فعال‌سازی فناوری‌های سرمایه فیزیکی، ما به نقش مهم سیاست‌های طرف عرضه و تقاضای هدفمند که در ادبیات اخیر در مورد نوآوری انرژی تاکید شده است، اشاره می‌کنیم. سیاست‌های کربن خنثی، فناوری‌های مبتنی بر استفاده گسترده از فناوری‌های کم‌هزینه را تشویق می‌کند. اما صرفاً تکیه بر فناوری‌هایی که از قبل آماده بازار هستند، نمی‌تواند اقتصاد کربن صفر را ایجاد کند. توسعه فناوری‌ها یا فناوری‌های مکمل برای بازارهای خاص مستلزم مجموعه‌ای از سیاست‌هاست که نیازهای تکنولوژیک خاص را هدف قرار می‌دهند. برای ایجاد فضای بیشتر برای مخترعان به منظور ابداع راه‌حل‌های نوآورانه، دولت‌هایی که برای اجرای چنین سیاست‌هایی انتخاب می‌کنند باید شکست‌های بازار را که به عنوان موانعی برای فناوری‌های مورد نیاز عمل می‌کنند، شناسایی و برطرف کنند. مکمل بودن فناوری‌ها و سرمایه و نیروی کار نیز نیازمند توجه است. شبکه‌های هوشمند نمونه‌ای را ارائه می‌دهند که در آن استانداردهای فناوری نقش هدایت‌کننده‌ای را ایفا می‌کنند تا مجموعه متنوعی از فناوری‌ها بتوانند با هم کار کنند. استانداردها نقش مهمی برای توسعه زیرساخت شارژ وسایل نقلیه الکتریکی یا تامین و تحویل انرژی هیدروژنی ایفا خواهند کرد. اما نوآوری با سرمایه فیزیکی متوقف نمی‌شود. تغییر تکنولوژی مستلزم تغییر نیروی کار است. با استفاده از رویکرد مبتنی بر وظیفه برای نیروی کار، مهارت‌هایی را که احتمالاً در اقتصاد انرژی پاک مورد تقاضا هستند، مورد بحث قرار دادیم. اطلاع‌رسانی به سیاستگذاران در مورد نوع دقیق مهارت‌ها و آموزش‌های مورد نیاز تنها با رویکردی جزئی مانند آنچه در مدل وظیفه پیشنهاد شده است امکان‌پذیر است. مشاغل انرژی کم‌کربن نسبت به سایر مشاغل مشابه، به شدت از مهارت‌هایی مانند علم و مهندسی استفاده می‌کنند. توجه داشته باشید که برخی از مهارت‌های فنی و مهندسی (مانند مکانیک، ساختمان‌ساز) لزوماً با سطح بالاتر تحصیلات رسمی مرتبط نیستند، که با این واقعیت همخوانی دارد که مشاغل سبز نسبت به مشاغل مشابه به آموزش در حین کار بیشتری نیاز دارند. با توجه به هزینه‌های ثابت بالای چنین سرمایه‌گذاری‌هایی، دولت‌ها از مزیت طبیعی برای سرمایه‌گذاری در آموزش و برنامه‌های آموزشی جدید برای مشاغل سبز برخوردار هستند.

در حالی که تاثیر بر کارگران شباهت‌های زیادی با تاثیر نوآوری بر سرمایه فیزیکی دارد، تفاوت‌های مهمی نیز وجود دارد. سیاست انرژی کم‌کربن با هدف منسوخ کردن فناوری‌های ناکارآمد و آلوده‌تر است. اما انجام این کار باعث منسوخ شدن مهارت‌های برخی از کارگران نیز می‌شود. مشاغل سبز به کارگرانی با مهارت‌های فنی و مهندسی نیاز دارند، اما در عین حال دستمزد کمتری نسبت به بسیاری از مشاغل دیگر که همین نیازها را دارند، ارائه می‌کند. مثلاً در بخش انرژی، کارگران فعال در حوزه سوخت فسیلی دستمزد بیشتری دریافت می‌کنند. کارگران نمی‌خواهند برای نقل مکان به بخشی که موضوعیت کمتر و دستمزد پایین‌تری دارد آموزش ببینند. پرداختن به مسائل توزیعی سیاست انرژی بر کارگران برای جلب حمایت سیاسی از سیاست‌های انرژی کم‌کربن مهم است.