آینده پاک

از زمان انقلاب صنعتی تاکنون، ترکیب منابع انرژی بیشتر کشورهای جهان تحت سلطه سوخت‌های فسیلی قرار داشته است. این مسئله پیامدهای مهمی برای وضعیت آب‌وهوای جهانی و همچنین برای سلامت جامعه بشری دارد. انتشار گازهای گلخانه‌ای شرایط پیچیده‌ای را برای بقای بشر روی کره زمین رقم زده که نیازمند دوراندیشی و اتخاذ سیاست‌های مناسب از سوی دولت‌هاست. سه‌چهارم انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی است. برای کاهش انتشار دی‌اکسید کربن و آلودگی هوا، جهان باید به سرعت به سمت منابع انرژی فاقد کربن یعنی انرژی‌های تجدیدپذیر سوق پیدا کند.

سهم انرژی‌های پاک از کل سبد انرژی جهان

انرژی‌های تجدیدپذیر که شامل انرژی آبی، خورشیدی، بادی، زمین‌گرمایی، جزرومد، سوخت‌های زیستی و... می‌شوند، نقش کلیدی در کربن‌زدایی سیستم‌های انرژی ما در دهه‌های آینده خواهد داشت. اما آنها امروز چه سهمی از کل سبد جهانی انرژی را به خود اختصاص می‌دهند و با چه سرعتی در حال رشد و توسعه هستند و آیا تدابیر اتخاذشده در این زمینه برای جلوگیری از فروپاشی زیست روی زمین کافی هستند یا خیر. در نمودار 1، سهم مصرف انرژی تجدیدپذیر نسبت به کل سبد انرژی را مشاهده می‌کنیم. از سال 1965 تا 2005 یعنی ظرف حدود 40 سال سهم انرژی‌های پاک تغییر چشمگیری نداشته اما پس از آن شاهد شتابی قابل ‌توجه و دو برابر شدن سهم انرژی‌های تجدیدپذیر هستیم. تقریباً یک‌هفتم انرژی اولیه جهان (5 /14 درصد) در حال حاضر از فناوری‌های تجدیدپذیر تامین می‌شود.

مسیر رشد و توسعه انرژی‌های پاک (به‌خصوص در حوزه انرژی بادی و خورشیدی) در قرن 21 قوت گرفته و این انرژی‌ها سهم قابل توجهی در سبد تولید انرژی پیدا کرده‌اند. همان‌طور که مشاهده می‌شود انرژی آبی بزرگ‌ترین منبع انرژی‌های تجدیدپذیر است. با این حال، رشد سریع انرژی بادی و خورشیدی در سال‌های اخیر قابل چشم‌پوشی نیست.

سهم انرژی‌های پاک در تولید برق در جهان

پیش از این به نقش انرژی‌های تجدیدپذیر در ترکیب کل انرژی که شامل حمل‌ونقل، گرمایش، سوخت و الکتریسیته می‌شود، پرداختیم. در اصل برق تنها یک جزء مصرف انرژی را تشکیل می‌دهد. از آنجا که در حوزه حمل‌ونقل و گرمایش مسیر کربن‌زدایی به کندی پیش می‌رود و این حوزه اتکای بیشتری به نفت و گاز دارد، انرژی‌های تجدیدپذیر در مقایسه با سایر بخش‌های انرژی سهم بیشتری در ترکیب برق دارند. نمودار 3 به روند پیشرفت سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در تولید برق اشاره دارد. در سال 2023، تقریباً یک‌سوم برق جهان به وسیله انرژی‌های تجدیدپذیر تامین شده است. از این رقم، بیشترین سهم از میان انرژی‌های پاک به انرژی برق‌آبی تعلق می‌گیرد. تولید برق به وسیله انرژی برق‌آبی بیش از یک قرن قدمت دارد و سال‌ها بزرگ‌ترین منبع تجدیدپذیر تولید انرژی بوده است. انرژی بادی و خورشیدی در مقایسه با برق‌آبی، منابع تجدیدپذیر نسبتاً مدرن‌تری بوده و دارای تکنولوژی‌های پیچیده‌تری هستند؛ اما در همین مدت کوتاه در بسیاری از کشورهای جهان به سرعت رشد کرده‌اند. رشد و توسعه این انرژی‌ها با پیشرفت تکنولوژی و نوآوری سرعت بالایی پیدا کرده است. برای مثال توسعه مزارع بادی دریایی و توربین‌های شناور و متحرک کمک زیادی به گسترش انرژی بادی می‌کند و اغلب کشورها در این راستا، فعالیت‌هایی را انجام داده‌اند. ظرفیت تولید انرژی بادی طی قرن بیست‌ویکم، 50 برابر و برای انرژی خورشیدی نزدیک به هزار برابر شده است که نشان از رشد قابل توجه این منابع انرژی و اهمیت آن در کشورهای مختلف دارد.

انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران

با توجه به اینکه ایران چهارمین کشور جهان به لحاظ ذخایر نفت و دومین تامین‌کننده گاز طبیعی در جهان است، وابستگی بالای آن به سوخت‌های فسیلی دور از انتظار نیست. با وجود این، علاقه زیادی از سمت سیاست‌گذاران، به منابع انرژی تجدیدپذیر برای بهبود امنیت انرژی، کاهش وابستگی داخلی به هیدروکربن‌ها و برآوردن رشد پیش‌بینی‌شده در تقاضای برق نشان داده شده است.

اما چرا باید گذار انرژی در ایران صورت بگیرد؟ اول، غنی بودن ایران از منابع نفتی و گازی، دولت را به سوبسید شدید برای سوخت‌ها برای مصرف انرژی فردی سوق داده است. دوم، ایران سالانه ۳۰ میلیارد دلار برای سوخت زیرساخت‌های نیروگاه حرارتی خود هزینه می‌کند و هر سال درصد قابل توجهی از این ۳۰ میلیارد دلار را به دلیل زیرساخت‌های قدیمی و ناکارآمد انتقال و توزیع از دست می‌دهد. به طور همزمان تقاضا برای برق حدود 5 /6 درصد در سال رشد می‌کند. ایران با انتقال به ترکیب انرژی متنوع‌تر دو مزیت عمده را تجربه خواهد کرد. اول، کاهش تقاضای داخلی برای سوخت‌های فسیلی باعث افزایش رقابت در بازارهای جهانی انرژی خواهد شد. به عبارت دیگر، کاهش تقاضای داخلی به ایران این امکان را می‌دهد که بخش بیشتری از ذخایر عظیم نفت و گاز طبیعی خود را به کشورهای مشتری خارج از کشور صادر کند. دوم، کاهش مصرف سوخت داخلی به دولت این امکان را می‌دهد که یارانه‌های پرهزینه خود را کاهش دهد و همزمان تقاضای برق رو به رشد را از طریق انرژی‌های پاک پایدارتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر تامین کند.

متاسفانه به‌‌رغم تمامی انگیزه‌های مذکور طی این سال‌ها توسعه قابل توجهی در رابطه با انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران رخ نداده و روند امیدوارکننده‌ای برای آن دیده نمی‌شود. در زمینه انرژی خورشیدی و بادی از سال 2016 روند توسعه این انرژی‌ها شدت گرفته و ده‌ها برابر شده است؛ هرچند با توجه به پتانسیل کشور و فراهم بودن شرایط آب‌وهوایی و محیطی انتظارات بالاتری برای توسعه این انرژی‌ها وجود دارد. تولید انرژی بادی و خورشیدی ایران در سال 2023 به ترتیب 1 /329 و 762 گیگاوات‌ساعت است. اما در طول همین مدت که رشد انرژی‌های تجدیدپذیر را در ایران شاهد بودیم، به دلیل رشد تقاضای برق و سایر مصارف انرژی، تولید انرژی‌های فسیلی رشد چشمگیری داشته و موجب نادیده گرفتن توسعه انرژی‌های پاک شدند. به همین دلیل همان‌طور که در نمودار 7 مشاهده می‌شود، سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران نه‌تنها افزایش پیدا نکرده بلکه روندی نزولی داشته و در سال‌های اخیر به کمتر از 10 درصد رسیده است.

مقایسه وضعیت ایران با سایر کشورها

انرژی‌های پاک در ایران در مقایسه با سایر کشورها سهم بسیار کمی در سبد تولید انرژی داشته و ایران رتبه بسیار پایینی در جهان دارد. در سال 2022 ایران با 7 /2 درصد در میان 209 کشور جهان به لحاظ سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در جایگاه صد و هفتاد و چهارم دنیا قرار گرفته بود. هرچند این رقم در سال 2023 با رشد اندکی به 3 /4 درصد رسیده است. در میان کشورهای همسایه نیز شرایط کشورهای نفتی همچون ایران به لحاظ سهم انرژی‌های پاک ضعیف‌تر از سایر کشورهاست. این سهم برای کشورهایی همچون عربستان، قطر، امارات، کویت، عراق و... کمتر از 10 درصد و مشابه ایران است. جغرافیا و اقلیم ایران برای رشد انرژی‌های بادی و خورشیدی بسیار مناسب است. استان‌های جنوبی ایران مکانی ایده‌آل برای پروژه‌های خورشیدی هستند، زیرا بر روی کمربند خورشیدی جهان قرار دارند و از تابش خورشیدی بالا و میانگین ۳۰۰ روز آفتابی در سال برخوردار هستند. علاوه بر این، ایران، پتانسیل تولید 4 /1 گیگاوات نیروی بادی را نیز دارد زیرا در یک منطقه کم‌فشار که از سوی مناطق پرفشار احاطه شده و در مجرای اصلی توده بادهای تابستانی و زمستانی، قرار دارد. با مدیریت صحیح و بهتر می‌توان به سرعت، مسیری عالی برای توسعه انرژی پاک در ایران رقم زد.

چشم‌انداز انرژی‌های تجدیدپذیر

شرکت British Petroleum (به اختصار BP) که هر سال چشم‌انداز جهانی انرژی را منتشر می‌کند، در آخرین چشم‌انداز منتشرشده در رابطه با کاهش آلاینده‌ها همچون دی‌اکسید کربن، سه سناریو مطرح کرده است که این سناریوها شامل محدودیت‌های محیط‌زیستی و همچنین توسعه انرژی‌های پاک می‌شود. این سه سناریو که به صورت « New Momentum»، «Accelerated» و «Net Zero» نام‌گذاری شدند، برای در نظر گرفتن طیف وسیعی از مسیرهای ممکن برای سیستم انرژی جهانی تا سال 2050 و کمک به شکل دادن به یک استراتژی انعطاف‌پذیر برای توسعه انرژی‌های پاک استفاده می‌شوند. سناریو New Momentum که در واقع ادامه روند کنونی است، برای به تصویر کشیدن مسیری که سیستم انرژی جهانی در حال حاضر در آن حرکت می‌کند، طراحی شده است. دو سناریو Accelerated (شتاب‌گرفته) و Net Zero (سخت‌گیرانه) به بررسی چگونگی تغییر عوامل موثر مختلف در سیستم انرژی برای دستیابی به کاهش قابل توجه در انتشار کربن می‌پردازند. در این دو سناریو انتشار گازهای گلخانه‌ای و دی‌اکسید کربن تا سال 2050 به ترتیب حدود 75 درصد (نسبت به سال 2020) و 95 درصد کاهش می‌یابد. هر دو سناریو مشروط به این فرض است که سیاست‌های محیط زیستی از سوی کشورهای جهان، بیشتر جدی گرفته می‌شود. در سناریوی سخت‌گیرانه همچنین شاهد تغییر در رفتار و ترجیحات اجتماعی خواهیم بود که شامل افزایش بهره‌وری انرژی و پذیرش انرژی فاقد کربن و آلاینده از سوی جامعه جهانی و مردم است. در سناریوهای مذکور توجه زیادی به گسترش انرژی بادی و خورشیدی می‌شود. ظرفیت تولید انرژی بادی و خورشیدی حدود 15 برابر در سناریوهای شتاب‌گرفته و سخت‌گیرانه و حدود 9 برابر در سناریوی ادامه روند فعلی افزایش خواهد یافت. با افزایش بهره‌وری سیستم‌ها، پیشرفت تکنولوژی و بالا بردن مقیاس پروژه‌ها و کاهش هزینه‌های عملیاتی به توسعه سریع انرژی‌های پاک (به‌خصوص بادی و خورشیدی) منتهی می‌شود. هر چند در ادامه سرعت کاهش هزینه‌ها کاهش یافته و در نتیجه در دهه‌های بعدی روندی کندتر برای رشد انرژی‌ها خواهیم داشت. در این چشم‌انداز با فرض دسترسی به فلزات حیاتی 

مورد استفاده در تولید پنل‌های فتوولتائیک (برای انرژی خورشیدی) و توربین‌های بادی به اندازه کافی، امیدواری وجود دارد تا از افزایش مداوم هزینه‌ها جلوگیری شود. به طور کلی، سناریوها بر اساس این فرض است که زنجیره‌های تامین توسعه و گسترش می‌یابند تا از وابستگی بیش از حد به کشورها یا مناطق خاص برای مواد و نهاده‌های کلیدی و چالش‌های پیرامون امنیت تامین مواد حیاتی، اجتناب شود.

رشد ظرفیت تولید بادی و خورشیدی تا سال 2035 تحت سلطه چین و کشورهای توسعه‌یافته است که هر کدام 30 تا 40 درصد از افزایش کلی ظرفیت را در هر سه سناریو تشکیل می‌دهند. این الگوی رشد در نیمه دوم چشم‌انداز به طور قابل توجهی تغییر می‌کند، به طوری که اقتصادهای نوظهور به استثنای چین حدود 75 تا 90 درصد از رشد دهه 2040 را در دو سناریوی شتاب‌گرفته و سخت‌گیرانه به خود اختصاص خواهند داد.