آیا انرژی های تجدیدپذیر صرفاً یک بخش نمایشی را از سبد انرژی جهان پر خواهند کرد؟ - مجله تخصصی کامپیوتر

به گزارش خبرنگاران به نقل از مهر، انرژی های تجدیدپذیر و یا غیرفسیلی به دسته ای از انرژی ها گفته می شود که بدون استفاده از منابع هیدروکربوری و با حداقل آلودگی فراوری می شوند. از جمله این انرژی ها می توان به انرژی های خورشیدی، بادی، برق آبی، زمین گرمایی و زیست توده نام برد که هرکدام از آنها به شاخه های جداگانه ای تقسیم می شوند.

رهبری نیز در سخنرانی روز درختکاری نیمه اسفندماه 1400 بر این موضوع تأکید ویژه کردند و فرمودند: یک موضوع دیگر که به محیط زیست مربوط می شود، توسعه انرژی های غیر فسیلی است؛ یعنی انرژی هایی که متّکی به نفت نیستند، مثل انرژی هسته ای که امروز در دنیا روزبه روز بیشتر دارد رواج پیدا می نماید و در اطراف ما کشورهای مختلف دارند به سمت انرژی هسته ای حرکت می نمایند. انرژی خورشیدی، انرژی بادی و مانند اینها چیزهای لازمی است که البتّه محیط زیست در این زمینه تأثیر دارد، لکن دستگاه های دیگر مثل وزارت نیرو و دیگران هم نقش بسیار مهمّی در این مورد دارند که همه بایستی به این وظیفه عمل نمایند.

در حال حاضر به طور کلی کمتر از 1000 مگاوات انرژی تجدیدپذیر در ایران فراوری می شود و برنامه وزارت نیرو فراوری 10 هزار مگاوات انرژی تجدیدپذیر طی دولت سیزدهم است که در ماه های گذشته هم اقداماتی در این زمینه صورت گرفته است.

به همین دلیل به مصاحبه با محمد امین وزیری راد، کارشناس انرژی های تجدیدپذیر و برنده جایزه ملی انرژی های تجدیدپذیر کشور پرداختیم که مشروح آن به توضیح ذیل است؛

فرایند دنیای حرکت به سمت انرژی های تجدیدپذیر را چگونه ارزیابی می کنید؟ آیا این انرژی ها صرفاً یک بخش نمایشی را از سبد انرژی دنیا پر خواهند کرد؟

به هیچ عنوان فرایند حرکت به سمت انرژی های تجدیدپذیر در دنیا یک فرایند نمایشی نیست، اگر بخواهیم از دید آمار و ارقام به این سوال پاسخ دهیم می توانیم به آمار و ارقام ارائه شده از طریق آژانس بین المللی انرژی (IEA) در خاتمه سال 2020 میلادی نگاهی بیاندازیم. بر این اساس بیش از 25 درصد احتیاج الکتریسیته دنیای از طریق منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد، برق آبی، بایومس و ژئوترمال تأمین شده است.

باید به این نکته توجه کنیم که فرایند توسعه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در دنیا بسیار سریع است. به گونه ای که فراوری الکتریسیته از این منابع در سال 2020 حدود 7 درصد افزایش داشته که منجر به افزایش حدود 3 درصدی سهم مشارکت انرژی های تجدیدپذیر در سبد انرژی دنیای شده است. میانه سهم مشارکت انرژی های تجدیدپذیر در فراوری کل انرژی مورد احتیاج در کشورهایی نظیر آلمان و دانمارک از 30 درصد فراتر رفته است و هدف گذاری آن ها رسیدن به آمار فراوری بیش از نیمی از انرژی مورد احتیاج خود از طریق این منابع تا قبل از سال 2030 میلادی می باشد.

در آسیا نیز عملکرد کشور چین در این زمینه مثال زدنی بوده است. این کشور تا سال 2020 میلادی حدود 15 درصد از کل انرژی مورد احتیاج خود را از منابع غیر فسیلی فراوری نموده است که نسبت به یک دهه قبل تقریباً دو برابر شده است. ضمن اینکه بر اساس آمار غیر رسمی بیش از نیمی از تجهیزات مورد استفاده دنیا جهت فراوری انرژی های تجدیدپذیر در آسیا و خصوصاً در منطقه ها شرق آسیا فراوری می شود. لذا حرکت به سمت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر یک فرایند دنیای است. برای کشورهای در حال توسعه مانند ایران که با نرخ رشد سریع مصرف انرژی به علت افزایش جمعیت و رشد صنایع انرژی بر روبرو هستند استفاده از انرژی های تجدیدپذیر می تواند یک گزینه مجذوب کننده و یک راهکار در دسترس به منظور تأمین انرژی باشد.

مهمترین مزایای انرژی های تجدیدپذیر چیست؟

از مهمترین مزایای انرژی های تجدیدپذیر که عموماً در رسانه ها هم به آن اشاره می شود می توان از مزیت فراوری انرژی بدون آلایندگی نام برد. همانطور که می دانید بخش عمده ای از چالش گرمایش دنیای و بعلاوه آلودگی هوا ناشی از احتراق سوخت های فسیلی است که جایگزین نمودن آنها با منابع انرژی تجدیدپذیر و بعلاوه بهینه سازی مصرف انرژی برترین راه مقابله با این چالش ها در دنیا در نظر گرفته شده است. اما از سایر مزایای انرژی های تجدیدپذیر نیز نباید غافل شد.

با بکارگیری این انرژی ها می توان از زمین های لم یزرع استفاده بهینه نمود، فراوری انرژی هر منطقه را بصورت بومی / محلی انجام داد، با بکارگیری مردم محلی در نگهداری نیروگاه های تجدیدپذیر اشتغال زایی نمود و احتیاج به واردات الکتریسیته در صورت کمبود ظرفیت نیروگاه های سوخت فسیلی را از بین برد. بعلاوه مطالعات تکنیکی-اقتصادی ما نشان داده است که در بسیاری از منطقه ها کوهستانی یا صعب العبور که توسعه خطوط انتقال برق شبکه برای دولت ها هزینه بر است، بکارگیری این انرژی ها می تواند به شکل قابل توجهی هزینه برق رسانی به منطقه ها دور افتاده را کاهش دهد.

چه چالش ها و معایبی بر سر توسعه انرژی های تجدیدپذیر قرار گرفته است؟

در نظر عموم مردم مهمترین عیب انرژی های تجدیدپذیر، گران قیمت بودن تکنولوژی آن ها می باشد. اما حقیقت این است که در دنیا امروز این تکنولوژی ها روز به روز در حال توسعه بوده و هزینه فراوری انرژی از منابع تجدیدپذیری مانند خورشید، باد و زیست توده در بسیاری از کشورهایی که از سوبسیدسازی هزینه انرژی استفاده نمی نمایند به قیمتی رقابت پذیر نسبت به برق نیروگاه های فسیلی دست یافته است. خصوصاً برای کشورهایی که وارد نماینده منابع فسیلی جهت فراوری برق هستند، استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی به یک اولویت جهت کاهش هزینه های ملی و افزایش امنیت انرژی تبدیل شده است.

از دیدگاه علمی بزرگترین چالش انرژی های تجدیدپذیر وابستگی آنها به سیستم های ذخیره ساز مانند باتری ها می باشد. به علت متناوب بودن انرژی فراوری شده از طریق منابعی مانند باد و خورشید، وجود باتری ها در صورت عدم دسترسی به شبکه سراسری برق یک احتیاج اساسی می باشد. لذا کاهش قیمت تکنولوژی باتری ها نیز نقشی اساسی در توسعه استفاده از منابع تجدیدپذیر بصورت مستقل از منابع سوخت فسیلی خواهد داشت.

در کشور ما چقدر از دانش فنی ساخت تجهیزات تجدیدپذیرها وجود دارد؟

متأسفانه در حال حاضر در کشور ما تکنولوژی ساخت کامل تجهیزات فراوری انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند پنل های فتوولتائیک خورشیدی و توربین های بادی کوچک با بازدهی بالا وجود ندارد. اگرچه طی سالیان اخیر گام های مثبتی جهت ساخت توربین های بادی بزرگ از طریق شرکت هایی مانند مپنا برداشته شده است اما بازهم احتیاج به توسعه صنایع و دانش ساخت این تجهیزات خصوصاً برای پنل های فتوولتائیک در کشور احساس می شود. زیرا وارداتی بودن بسیاری از این تجهیزات موجب افزایش قیمت تمام شده برای مصرف نماینده و متعاقباً کاهش صرفه اقتصادی احداث نیروگاه های مبتنی بر این انرژی ها خواهد شد.

هر کشوری وقتی فراوری نماینده یک تکنولوژی نباشد، در استفاده از آن تکنولوژی دچار محدودیت های فنی و اقتصادی خواهد شد، اما پتانسیل بی نظیری که جهت بهره مندی از منابع تجدیدپذیر بصورت طبیعی در اقلیم کشور ما وجود دارد می تواند در صورت وجود انگیزه جهادی، پشتکار و اراده مسئولین بر این چالش ها فائق آید.

چرا در سال های اخیر توسعه انرژی های تجدیدپذیر در ایران فرایند بسیار کندی را طی نموده است؟

اگر در سال های گذشته انرژی های تجدیدپذیر در کشور ما توسعه نیافته می توان دو عامل را ورای فاکتورهای اقتصادی باعث آن دانست، اول عدم رقبت مدیران مرتبط و دوم عدم احتیاج به علت کافی بودن انرژی فراوری شده از منابع سوخت فسیلی در کشور. اما طی سال های اخیر با توجه به افزایش خاموشی ها و پیشینی کمبود ظرفیت نیروگاهی موجود برای پاسخ به فرایند رو به رشد مصرف انرژی و بعلاوه احتمام و تاکید مسئولین بالارتبه کشور بر لزوم توسعه استفاده از این نوع از انرژی ها می توان به آینده خوشبین بود تا با فراهم سازی زیرساخت ها از طریق دولت بتوان از پتانسیل دانشگاهیان و شرکت های فعال در این حوزه به نحو احسن استفاده نمود.

میان انرژی های تجدیدپذیر کدام انرژی برای ایران دارای مزیت نسبی است و از کدام یک غفلت شده است؟

ایران سالیانه به طور میانه دارای بیش از 300 روز آفتابی با میانه تابش بیش از 5 کیلووات ساعت بر متر مربع است. در حقیقت کشورمان به علت نزدیکی به کمربند تابشی خورشیدی دنیا (خط استوا) دارای پتانسیل بی نظیری جهت استفاده از انرژی خورشیدی می باشد. سطح وسیع بیابانی و زمین های غیر قابل کشت خصوصاً در منطقه ها مرکزی و جنوبی کشور می تواند محل مناسبی جهت نصب نیروگاه های فتوولتائیک باشد. اگرچه وجود گرد و غبار زیاد و عدم استفاده از تکنولوژی پیشرفته جهت تمیز سازی سطح پنل ها با حداقل مصرف آب همچنان یک چالش عمده جهت استفاده از حداکثر بازدهی پنل های خورشیدی در کشورمان است. البته با ترغیب مردم در منطقه ها شهری جهت نصب پنل های خورشیدی بصورت غیر متمرکز بر بام خانه ها و اماکن تجاری و متعاقباً واگذاری نگهداری پنل ها به صاحبان آن ها این مشکل به حداقل خواهد رسید.

علاوه بر این وجود بادهایی با سرعت مناسب در کهک، بینالود، سنندج، منجیل و خیلی دیگر از منطقه ها کشور پتانسیل ایده آلی را جهت استفاده از نیروگاه های توربین بادی در کشور ایجاد نموده است. هم اکنون میزان بسیار کمی از ظرفیت در دسترس کشور در حال بهره برداری می باشد. به علت قیمت بالای تکنولوژی بعضی دیگر از منابع تجدیدپذیر انرژی مانند پیل های سوختی هیدروژنی، دستگاه های مبدل انرژی موج دریا به الکتریسیته و حتی انرژی زمین گرمایی در حال حاضر استفاده از آنها نمی تواند در اولویت کشورمان قرارگیرد. اما غفلت از پتانسیل بی نظیر قابلیت فراوری انرژی از زیست توده (بایومس) در کشور واقعاً جای سوال دارد. کشورمان سالیانه دارای ضایعات دامی و کشاورزی بسیار زیادی است که می توان با جمع آوری و استفاده از انواع روش های علمی به سادگی آنها را به بایوگاز تبدیل نمود. این گاز آلایندگی بسیار کمی داشته و انرژی زیادی را می تواند فراوری کند اما متأسفانه کاملاً از آن غفلت شده است.

اگرچه از نام انرژی های تجدیدپذیر اینگونه بر میاید که این منابع انرژی همواره در دسترس ما خواهند بود، اما ذکر این نکته ضروری است که هر چه دیرتر به سمت استفاده از این منابع حرکت کنیم، آلودگی هوا بیشتر شده، محیط زیست به تدریج از بین رفته و متعاقباً حجوم ریزگردها افزایش می یابد که موضوع موجب کاهش بازدهی پنل های خورشیدی و توربین های بادی شده و استهلاک آنها را افزایش داده و هزینه تعمیر نگهداری آنها را بسیار بالا می برد. بنابر این هرچه دیرتر به سمت استفاده از این انرژی ها برویم، استفاده مفید کمتری ممکن است از آنها ببریم که مصداق شاخص ضرب المثل کفر نعمت، نعمتت از کف بیرون کند خواهد بود.

همانطور که می دانید دولت در سال های گذشته تمرکز خود را بر خرید تضمینی تجدیدپذیرها گذاشت و اخیراً این برنامه را به نیروگاه های خرد محدود کرد. چرا با برنامه خرید تضمینی رشدقابل توجهی محقق نشد و با شیوه های دیگر آیا می توان به هدف 10 هزار مگاوات در چهار سال رسید یا خیر؟

همانطور که می دانید در کشور ما به علت سوبسیدسازی، هزینه انرژی در دسترس مشترکان بسیار پایین است. به علت بالاتر بودن هزینه تمام شده برق تجدیدپذیر به ازای هر کیلووات ساعت، برای واحدهای صنعتی استفاده از برق تجدیدپذیر و نصب پنل های فتوولتائیک صرفه اقتصادی ندارد و این واحدها انرژی فراوری شده شأن را به شبکه برق می فروختند تا نصب پنل های خورشیدی قابل توجیه باشد. طبیعتاً هر چه نرخ خرید تضمینی دولت بالاتر باشد، دوره بازگشت سرمایه برای شما پایین تر آمده و متعاقباً بخش خصوصی بیشتر ترغیب به ورود به بازار انرژی های تجدیدپذیر خواهد شد، هرچند که اما حتی با نرخ خرید تضمینی مناسب هم معمولاً دوره بازگشت سرمایه کمتر از چهار یا پنج سال نمی شده اس و از همین جهت بخش خصوصی کمتر ترغیب به سرمایه گذاری در پروژه های بزرگ تجدیدپذیر شده است و مانند سالیان گذشته اغلب قراردادهای خرید تضمینی به نیروگاه های بسیار کوچک تجدیدپذیر محدود می شد که نقش زیادی در توسعه انرژی های تجدیدپذیر و متعاقباً تأمین بخشی از ظرفیت توان مورد احتیاج کشور نخواهد داشت.

در صورتی که شما از دیدگاه دولت به این موضوع نگاه کنید، به علت هزینه تمام شده بالای ساخت نیروگاه های فسیلی و متعاقباً فراوری برق از آن ها (هزینه برق بدون در نظر گرفتن سوبسیدها)، نصب ظرفیت بالا نیروگاه های تجدیدپذیر می تواند مجذوب کنندهیت بیشتری داشته باشد. بنابراین در صورتی که بخشی از نقدینگی دولت که می توانسته صرف خرید تضمینی شود، صرف توسعه و ساخت نیروگاه های تجدیدپذیر شود، در بازه زمانی کوتاه مدت زود بازده تر بوده و می تواند بخش بیشتری از احتیاج انرژی کشور را برآورده نمود. لازمه این موضوع وجود همت دولتی بر توسعه نیروگاه های تجدیدپذیر در کشور خواهد بود.

در حقیقت سوال برای ما منطقی بودن یا منطقی نبودن فراوری 10 هزارمگاوات برق تجدیدپذیر نیست بلکه این میزان با توجه به نرخ رشد مصرف انرژی در کشور یک احتیاج است و سوال این است که با چه راهکارهایی می توان سریع تر و به صرفه تر این میزان برق تجدیدپذیر را فراوری نمود. دست یابی به این هدف با بکارگیری پتانسیلی دانشی دانشگاهیان و شرکت های دانش بنیان، فراهم سازی زیرساخت ها و منابع اقتصادی مورد احتیاج از طریق دولت و بعلاوه همیاری و تعامل بخش های دولتی و خصوصی در فراهم سازی تکنولوژی و نیروی انسانی مورد احتیاج قطعاً تسهیل خواهد شد. بنابراین وجود خرد و همت جمعی لازمه دستیابی به این هدف خواهد بود.

نکته خاتمهی:

استفاده از انرژی های تجدیدپذیر هم علم است و هم فرهنگ، بنابراین از همان ابتدا باید مزایا و اهمیت استفاده از این نوع انرژی ها در کتاب های درسی دانش آموزان گنجانده شود. باید به نسل ها آینده بیاموزیم انرژی چه فسیلی و چه تجدیدپذیر هم ثروت است و هم فرصت، پس باید درست و بجا طبق احتیاج از آن ها بهره مند شویم. کشور ما بسیار پهناور است و اقلیم های متفاوتی در پهنای آن وجود دارد که مجال را برای بهره مندی از انواع انرژی های تجدیدپذیر مهیا می سازد. توجه داشته باشید که جایگزینی استفاده از این انرژی ها به جای لوله کشی های پرهزینه گاز و یا تأسیس خطوط انتقال برق در منطقه ها کم جمعیت و دورافتاده می تواند منجر به حراصت از منابع انرژی به عنوان یک ثروت ملی شود. مردم کشورمان همواره از تحولات مثبت استقبال می نمایند به شرطی که زیرساخت ها را مدیران مربوطه آماده نمایند. در این راستا نقش مدارس و رسانه ها در آموزش و نهادینه کردن استفاده صحیح از هر نوع انرژی بسیار مهم خواهد بود. هر علمی اگر به باور عمومی جامعه تبدیل شود، عمل به آن میسر شده و راه خود را در راستا صحیح باز می یابد.