◄ وضعیت انرژی های تجدید پذیر در برخی کشورهای بزرگ

بخش 29 از سلسله مقاله های مربوط به موضوع «انرژی های تجدید پذیر در حمل و نقل» هفته گذشته منتشر شد، بخش 30 آن در ادامه می آید.

وضعیت انرژی های تجدید پذیر در برخی از کشورهای بزرگ

ایالات متحده- در سال 2020 میزان مصرف انرژی های تجدیدپذیر (11.6 کوادتریلیون بی.تی.یو.)  تقریبا 12.5 درصد از کل انرژی مصرفی آمریکا (92.8 کوادتریلیون بی.تی.یو.). را تشکیل داده است. در نمودار زیر سهم هریک از مصارف انرژی های این کشور به تفکیک نشان داده شده است. پیش بینی می شود که بر مبنای سناریوی قبلی، میانگین مصرف تجدیدپذیرها طی 30 سال آتی حدود نیم درصد در سال بیشتر از سایر انرژی ها رشد یابد. انواع انرژی های تجدیدپذیر حدود 19.8 درصد از کل تولید برق مصرفی سال 2020 آمریکا را تامین کرده اند. انتظار می رود بیشتر رشد مزبور تا سال 2030 ، توسط ازدیاد تولید انرژی های خورشیدی و بادی تامین شود. کشور آمریکا در سال 2022 حدود  121 گیگاوات ظرفیت نصب شده انرژی خورشیدی دارد که برای مصرف 23 میلیون خانه (یا قریب یک سوم جمعیت کشور) کفایت می کند. در حالی که میانگین تقاضا طی سال های 2005 تا 2020 نسبتا یکنواخت بوده، سهم انرژی های تجدیدپذیر (به جز برق-آبی) از یک درصد در سال 2005 به 12.5 درصد در پایان 2020 رسیده است. طی یک دهه اخیر، مصرف سوخت های اتانول و بیودیزل در بخش حمل و نقل رشد چشمگیری داشته است. آمریکا در سال2020 قریب 29 گیگاوات ظرفیت جدید نصب کرده که 80 درصد بیش از سال 2019 بوده است. در بخش صنعت نیز انرژی بیوتوده 98 درصد از کل انرژی مصرفی تجدیدپذیرهای این کشور را به خود اختصاص داده است. بیوتوده عمدتا شامل چوب 60 درصد ، بیوسوخت 31 درصد و بیوتوده ناشی از ضایعات 7 درصد می باشد. همان طور که در دو نمودار زیر مشهود است، سهم انرژی های تجدیدپذیر از کل انرژی های مصرفی آمریکا نسبت به کشورهای اروپای شمالی اندک است.  

البته بر حسب سناریوی جدید حزب دموکرات و طبق نمودار زیر، رشد شتابان مصرف انرژی های تجدیدپذیر آمریکا طی سه دهه آینده (بر حسب کادتریلیون بی.تی.یو) نشان داده شده است. مقداری از این رشد مدیون رقابت سهمگین چین در این زمینه، قسمتی ناشی از مشوق های سخاوتمندانه دولت جدید و بخشی دیگر در نتیجه کاهش مقاومت شرکت های قدرتمند بین المللی نفتی و سرمایه گذاری های آنها در انرژی های تجدیدپذیر است.

استرالیا- در سال 2020 مقدار تولید انرژی های تجدیدپذیر این کشور نسبت به سال قبل حدود 18.4 درصد رشد داشته که بسیار بالاتر از میانگین رشد جهانی (به میزان10.3 درصد) بوده است. طی چند سال اخیر ارتقای سطح سرمایه گذاری ها در زمینه ایجاد ظرفیت تجدیدپذیرها بسیار زیاد بوده و از این بابت دستاوردهای خوبی هم نصیب استرالیا شده است (نمودار زیر). همانگونه که ملاحظه می شود طی دو دهه اخیر، مرتبا بر حجم به کارگیری انرژی های تجدیدپذیر (بر حسب گیگاوات)  افزوده شده و بر عکس طی یک دهه گذشته از میزان راه اندازی تأسیسات فسیلی کاسته شده است.

در واقع این حجم از سرمایه گذاری ها واکنشی اقتصادی برای جبران عقب ماندگی استرالیا نسبت به کشورهای پیشرفته جهان در این زمینه بوده است. با وجود تلاش زیاد، هنوز سهم انرژی های تجدیدپذیر این کشور از 19 درصد در سال 2020 فراتر نرفته است. ضمن اینکه همچنان سهم سوخت های زغال سنگ و گاز طبیعی از سبد انرژی های مصرفی کشور بیش از سه چهارم است (نمودار زیر). خاطر نشان می سازد استرالیا در کنار قطر و اخیرا آمریکا بزرگترین صادرکنندگان گاز مایع در جهان محسوب می شوند. انتظار می رود استرلیا با تداوم سرمایه گذاری های مزبور، وضعیت تولید و مصرف انرژی های تجدیدپذیر خود را تا سال 2030 به سطح کشورهای پیشرو برساند، تا بدین ترتیب ضمن کاستن از میزان وابستگی به مصرف انرژی های فسیلی (برای صدور آنها)، به اهداف کنترل گازهای گلخانه ای خویش نایل گردد.  

کشورهای نوظهور (BRICS)- از میان کشورهای نوظهور (یا کشورهای در حال توسعه بزرگ با رشدی سریع) که سهم آنها به طور فزاینده ای در تجارت جهانی رو به ازدیاد است، سران پنج کشور از بزرگترین آنها شامل برزیل، روسیه، هند، چین و آفریقای جنوبی (موسوم به BRICS که از حروف اول نام این کشورها گزیده شده) از سال 2009 به بعد همه ساله رسما گردهم می آیند تا در زمینه افزایش مبادلات اقتصادی و همکاری های مشترک به بحث بپردازند. با توجه به نقش فوق العاده مهم آنها در تجارت جهانی، در بخش بعدی مختصرا به بررسی وضعیت تولید و مصرف انرژی های تجدیدپذیر هر یک از آنها پرداخته می شود.  

برزیل- بر مبنای اطلاعات دولت برزیل، منابع تجدیدپذیر عامل 83 درصد از تولید برق این کشور هستند. در سال 2020 سهم انرژی های برق-آبی 66 درصد، بادی 9.3 درصد، بیوتوده و بیوگاز 8 درصد و انرژی خورشیدی 1.7 درصد از کل تولید برق این کشور بوده است (نمودار زیر). همان گونه که مشاهده می شود طی دو دهه گذشته از سهم سوخت های فسیلی کاسته شده و به سهم انرژی های بادی افزوده شده است. علاوه بر آنها، سهم نیروگاه های نفت-پایه 12 درصد و برق هسته ای 2 درصد بوده است.

روخانه های پرآب به ویژه در مناطق شمالی رودخانه آمازون، منشأ اصلی تولید انرژی برق- آبی است. از مشکلات مهم انرژی برق-آبی، عواملی چون فاصله زیاد نیروگاه ها تا مراکز بزرگ مصرف در جنوب شرقی کشور، ملاحظات خشکسالی و جنگل زدایی گسترده در برزیل است. همین موضوعات، تکیه بیش از حد بر انرژی برق-آبی در برزیل را مورد نقد قرار داده است. از آنجایی که قریب 45 درصد از تقاضای انرژی اولیه این کشور توسط انرژی های تجدیدپذیر تأمین می شود، لذا برزیل یکی از پیشروترین کشورها در این زمینه است.

نفت و گاز با سهمی معادل 39.3 درصد از منبع اصلی انرژی اولیه، عمدتا به صورت بنزین در وسایل نقلیه مصرف می شود. هم اکنون برزیل با برداشت از منابع گاز سواحل جنوب شرقی کشور، همراه با خرید سوخت گاز از بولیوی و گاز مایع از آمریکا و سایر کشورها، 11.03 گیگاوات انرژی برق در نیروگاه ها تولید می کند.  

 در سال 2019 توسط سرمایه گذاران برزیلی مبلغ  6.8 میلیارد دلار در فناوری های تجدیدپذیر سرمایه گذاری شده که نسبت به سال قبل از آن 78 درصد افزونتر بوده است. 70 درصد از انرژی بیوتوده از طریق ضایعات مزارع بزرگ نیشکر و صنعت اتانول تأمین می شود. در این میان بیوسوخت مایع (که به طور گسترده ای در حمل و نقل کشور مصرف می شود)، حدود 25 درصد از بیوانرژی را تشکیل می دهد. در سال های اخیر رشد تولید صنایع انرژی های بادی و خورشیدی بسیار زیاد بوده است، به طوری که در سال 2021 مجموع تولید انرژی های بادی 17.2 گیگاوات شده است. انرژی خورشیدی با ظرفیتی معادل 11.3 گیگاوات حدود 2.48 درصد از انرژی برق کشور را تأمین می کند.

روسیه- سومین تولید کننده نفت و دومین تولیدکننده گاز با سهمی به ترتیب 12 و 17 درصد از کل تولید جهانی در سال 2021 بوده است. بزرگترین نوع انرژی تجدیدپذیر روسیه، انرژی برق-آبی است. این کشور 102 نیروگاه برق-آبی دارد و بدین لحاظ رتبه پنجم جهان را به خود اختصاص داده است. بر اساس برآوردهای آژانس جهانی انرژی تجدیدپذیر، دارای توان بالقوه زیادی در زمینه تولید انرژی های تجدیدپذیر است. ولی میزان تولید سایر انرژی های تجدیدپذیر این کشور بسیار ناچیز است. اخیرا مدیران مربوطه از غفلت چندین دهه ای خارج شده تا نسبت به جبران عقب ماندگی های انباشته تلاش کنند.

در سال 2020 مقدار تولید برق از انرژی های برق-آبی 212 تراوات (با سهم 20 درصد)، انرژی هسته ای 216 تراوات (با سهم 20 درصد) و سایر تجدیدپذیر جدید 3.5 تراوات (با سهم بسیار ناچیز  0.3 درصد از کل) بوده است. اما میزان رشد سال 2020 نسبت به سال قبل از آن در سه زمینه انرژی های تجدیدپذیر، برق-آبی و هسته ای به ترتیب 92 ، 9 و 3 درصد بوده است. در نمودار زیر (که در سال 2019 توسط BP تهیه گردیده) وضعیت بسیار غیر متوازن نقش انواع انرژی ها در تولید برق توسط روسیه نسبت به میانگین جهانی، اتحادیه اروپا، سایر کشورهای عمده و حتی اوکراین نشان داده شده است. در این سال میانگین انرژی های تجدیدپذیر در سطح جهان بالای 10درصد و اتحادیه اروپا بیش از 20 درصد بوده است.         

جنگ اوکراین حجم سرمایه گذاری ها و آهنگ رشد تولید و مصرف انرژی های تجدیدپذیر در اروپا را برای استقلال از مصرف منابع فسیلی و رهایی از نوسانات شدید مربوطه تسریع نموده است. به نظر می رسد طبق برنامه های اولویت دار جدید، مقرر گردیده که استقلال کامل از گاز و نفت روسیه در سال 2027 تحقق پذیر گردد. 

هند- در سال 2020 کشور هند به لحاظ تولید انرژی بادی رتبه چهارم و خورشیدی رتبه پنجم و به لحاظ نسبت مجموع تولید انرژی تجدیدپذیر ( 136 گیگاوات) به کل ( 373 گیگاوات) به میزان 36.71 درصد سومین رتبه جهان را دارا بوده است. این کشور علاوه بر نیروگاه های برق-آبی بزرگ (با سهم 12.2 درصد)، توجه زیادی به نیروگاههای کوچک (با سهم 1.3 درصد) برای تأمین مصارف محلی مبذول می کند. اما حدود 53.1 درصد مصرف انرژی هند (معادل 200 گیگاوات تأسیسات نصب شده) مبتنی بر سوخت زغال سنگ است و لذا مقدار تولید گازکربنیک و ذرات معلق هند بسیار بالاست (نمودار زیر). به منظور دستیابی به اهداف پیمان کاپ 26، دولت هند هدف بلندپروازانه دستیابی به ظرفیت نصب شده تجدیدپذیر 450 گیگاوات در سال 2030 را تعیین کرده است.

چین-  به لحاظ تولید و استفاده از نیروهای پاک بزرگترین و به لحاظ میزان آلایندگی هم آلوده کننده ترین کشور جهان است. با این وجود میزان رشد مصرف تجدیدپذیرها در چین از رشد مصرف سوخت های فسیلی سریع تر است. سهم تولید انرژی های تجدیدپذیر از کل تولید انرژی کشور حدود 28 درصد است که از میانگین تولید اروپا بیشتر است و در صورتی که روند فعلی ادامه یابد، پیش بینی می شود این سهم تا یک دهه دیگر در صدر کشورهای جهان قرار گیرد. در سال 2021 ظرفیت تولید نصب شده تجدیدپذیرها (بدون لحاظ برق-آبی) از 1.063 تراوات گذر کرد که با لحاظ انرژی برق-آبی، حدود 44.8 درصد از کل ظرفیت نصب شده تجدیدپذیر این کشور است. برق مصرفی تجدیدپذیرها با 2346 تراوات ساعت، 28 درصد از مجموع برق مصرفی کشور را تشکیل می دهد. فقط در سال 2021، با راه اندازی تأسیساتی به ظرفیت 136 گیگاوات، نصف ظرفیت نصب شده تجدیدپذیر جهان را ایجاد کرده است. این کشور در سال 2020 توانسته 72 گیگاوات انرژی بادی و 49 گیگاوات انرژی خورشیدی ایجاد کند. مجموع ظرفیت ایستگاه های فتوولتائیک و مزارع نیروی باد از 300 گیگاوات عبور کرده است. در سال 2021 ظرفیت نیروگاههای ساحلی ساخته شده در چین از مجموع ظرفیت نصب شده هر کشوری طی 5 سال گذشته بیشتر بوده است. ظرفیت کنونی این نوع نیروگاه ها به 26 گیگاوات (از مجموع 54 گیگاوات در جهان) رسیده است. در نمودار زیر میزان انواع نیروی تولید شده چین در سال 2021 نشان داده شده است.

در نمودار زیر میزان ظرفیت نصب شده سالانه انواع منابع انرژی بر حسب گیگاوات طی یک دهه اخیر نشان داده شده است. بر خلاف تصور، در دوران همه گیری کرونا ظرفیت های نصب شده اوج گرفته و در این میان سرعت نصب انرژی بادی از بقیه موارد فراتر رفته است. 

در نمودار زیر میزان تغییر در تولید برق توسط انواع انرژی ها بین سال 2019 تا 2020 نشان داده شده است. یکی از سیاست های راهبردی کشور چین، ضمن خودکفایی در تأمین انرژی های مصرفی خود، پیشتاز بودن در ساخت تجهیزات و تاسیسات انرژی های تجدیدپذیر برای امر توسعه صادرات در این زمینه هاست.  

آفریقای جنوبی- سومین اقتصاد بزرگ آفریقاست و دارای بیشترین مقدار مصرف انرژی اولیه در این قاره است. در سال 2020 سهم انرژی تجدیدپذیر در تولید برق کشور به تفکیک تجدیدپذیر 6.25 درصد و سوخت های فسیلی (به ویژه زغال سنگ) 88.6 درصد بوده است. طبق برنامه قرار است که در سال 2030 سهم تجدیدپذیرها به 25 درصد ارتقاء داده شده و سهم زغال سنگ به 60 درصد تنزل یابد. رشد تجدیدپذیرها به منظور کاهش فقر و دسترسی طبقات پایین جامعه (به ویژه روستاییان) به انرژی برق در نظر گرفته شده است. در سال 2021 اعلام شد که این کشور یک وام به مبلغ 8.5 میلیارد دلار از سوی آمریکا، انگلیس، آلمان، فرانسه و اتحادیه اروپا دریافت می کند تا سرعت سرمایه گذاری برای دستیابی به انرژی های پاک و نوین را افزون گرداند.

در نمودار زیر مقدار و سهم سه نوع انرژی اصلی تجدیدپذیر و همچنین مجموع و میزان افزایش سالانه این نوع انرژی ها در آفریقای جنوبی نشان داده شده است. بخشی از انرژی خورشیدی از نوع حرارتی (concentrated solar energy csp) بوده است. انرژی خورشیدی حرارتی یا انرژی متمرکز خورشیدی سیستمی است که با استفاده از آینه هایی، تابش آفتاب در یک نقطه متمرکز شده و حرارت مربوطه صرف گرم کردن آب می گردد. بخار آب، توربین و ژنراتور را به حرکت در می آورد تا برق تولید شود. در سال 2020 سهم انرژی های خورشیدی (فتوولتائیک)، بادی و  خورشیدی حرارتی CSP از کل انرژی های تجدیدپذیر به ترتیب 40.4 درصد، 49.6 درصد و 10 درصد بوده است. 

در سال 2019 میزان انرژی های خورشیدی 1474 مگاوات (34. درصد)، بادی 2080 مگاوات (4.4 درصد)، خورشیدی حرارتی 500 مگاوات (1.1 درصد)، سایر سوخت ها از جمله بیوتوده 499 مگاوات (1.1 درصد)، زغال سنگ 37149 مگاوات (78.4 درصد)، هسته ای 1860 مگاوات (3.9 درصد)، گاز و نفت گاز  3830 مگاوات (8.1 درصد) بوده است. یادآور می شود در سال 2020 همه گیری کرونا موجب تغییرات عمده در اقتصاد و سطح مصرف انرژی ها شده است. تامین انرژی های خورشیدی و بادی در سال 2020 رشد زیادی یافته است. با این وجود وضعیت تولید و مصرف انرژی های تجدیدپذیر در آفریقای جنوبی نسبت به سایر کشورهای نوظهور نسبتا نامناسب تر است.   

ایران- کل انرژی تجدیدپذیر نوین (بدون لحاظ هسته ای و برق آبی)  نسبت به کل انرژی های تولیدی کشور مقدار 0.56 درصد است که در مقایسه با میانگین جهانی 18 برابر کمتر است و بدین ترتیب ظرفیت تولید برق از منابع تجدیدپذیر در مقایسه باکشورها پیشرفته، عقب ماندگی ایران را به وضوح نشان می دهد. در ایران ظرفیت تولید از زیست گاز 3 مگاوات، انرژی خورشیدی 200 مگاوات، انرژی بادی 242 مگاوات، CHP 7 مگاوات، و زمین گرمایی 50 مگاوات (جمعاً 502 مگاوات)، هسته ای بوشهر 1000 مگاوات است. از طرف دیگر با توجه به اینکه ظرفیت کل تولید برق کشور حدود 83 گیگاوات است، ظرفیت بدون استفاده از سوخت فسیلی (یعنی برق آبی، هسته ای و تجدیدپذیر) بین 25 تا 38 درصد می باشد.

این در حالی است که میانگین روزهای آفتابی در جنوب کشور 300 روز و میزان تابش آفتاب 5.5 کیلووات ساعت در هر مترمربع در هر روز است. ضمن اینکه با دارا بودن چندین دالان عمده بادخیز شامل جریان های اقیانوس های اطلس و هند و دریای مدیترانه که در تمام طول سال در شمال غربی و شمال شرقی کشور می وزند، ظرفیت انرژی بادی ایران 100 گیگاوات (همتراز کشورهای فرانسه و بریتانیا) برآورد می گردد. هم اکنون حدود 15 مزرعه بادی در کشور وجود دارند. قبلا قرار بوده که در سرعین اردبیل یک نیروگاه زمین- گرمایی به ظرفیت 50 مگاوات تاسیس شود. طبق مطالعات دانشگاه استنفورد آمریکا در سرتاسر پهنه ایران، 14 منطقه مناسب برای تأسیس نیروگاه های زمین- گرمایی وجود دارد.

 قبلا انرژی برق-آبی حدود 13.9 درصد از انرژی برق مصرفی کشور را تامین می کرده است. ولی به دلیل گرمایش زمین و برداشت های غیر علمی از آبهای سطحی و زیرزمینی و همچنین بروز خشکسالی های مستمر، سهم این نوع انرژی در بعضی سال ها به کمتر از 5 درصد تنزل یافته است. 55 نیروگاه برق-آبی در کشور وجود دارد که مجموع ظرفیت های نصب شده آنها 12.2 گیگاوات است و به طور میانگین 27.7 تراوات ساعت برق در سال تولید می کنند. به دلیل متمرکز بودن رودخانه های پرآب در دو منطقه شمال و جنوب کشور، حدود 16 نیروگاه در شمال و 25 نیروگاه در جنوب (به ویژه خوزستان ) و تنها یک چهارم نیروگاه های برق-آبی در فلات مرکزی قرار دارند. ظرفیت اسمی تولید کل نیروگاه های برق 88 گیگاوات است. اخیراً 17 نیروگاه برق-آبی با ظرفیت 3.5 گیگاوات در سطح کشور ساخته شده که در صورت بهره برداری از آنها، سهم این گونه نیروگاه ها به 17.2 درصد می رسد. برنامه توسعه 22 نیروگاه دیگر برق-آبی به ظرفیت کل 3.9 گیگاوات طراحی و تدوین شده است. 

در کشورهای نفت خیز جهان، افزایش تولید و مصرف انرژی های تجدیدپذیر به منزله افزایش ظرفیت صادرات گاز و نفت است. طبق برآوردهای سال های اخیر، سالانه حدود 30 میلیارد دلار گاز و نفت فقط برای تولید برق در کشور مصرف می شود. میزان سرمایه گذاری های هنگفت برای تولید هرچه بیشتر انرژی های تجدیدپذیر در کشورهای پیشرفته، فاصله ایران با آنها را به طور روز افزونی زیادتر می کند. سال هاست که صدها میلیارد دلار برای سرمایه گذاری در امور بسیار کم بازده و یا تأمین کالاهای مصرفی هزینه می شود که اگر فقط بخش ناچیزی از آن صرف سرمایه گذاری برای تولید انرژی های تجدیدپذیر می گردید، امروزه ایران منافع بزرگی را استحصال می کرد و با کمبود نیروی برق یا اجبار به سوزاندن مازوت برای نیروگاه ها مواجه نمی گردید. حال تصور شود که دهها سال است کشورهای مختلف (به ویژه کشورهای حوزه خلیج فارس) با تبدیل گاز طبیعی و زغال سنگ به هیدروژن، به سادگی درآمدهای سرشاری را کسب می کنند. ولی ایران بر اثر غفلت سهمگین مدیریتی در استفاده از فناوری های نوین کاملا بی بهره است.     

(این نوشتار ادامه دارد)

* مشاور انجمن صنفی شرکت‌های حمل و نقل ریلی و خدمات وابسته