◄ وضعیت انرژی های تجدید پذیر در جهان

بخش 28 از سلسله مقاله های مربوط به موضوع «انرژی های تجدید پذیر در حمل و نقل» هفته گذشته منتشر شد، بخش 29 آن در ادامه می آید.

وضعیت انرژی های تجدید پذیر در جهان

همچنان که تغییر منافع جغرافیای سیاسی در خاورمیانه، بازار نفت و گاز را متحول می کند، انرژی های تجدیدپذیر هم در اقتصاد جهانی انرژی، به حوزه هایی روشن تبدیل می شوند. از طریق عواملی چون سیاست های حمایت گرانه دولت ها، چارچوب های ترسیم شده اکید از طرف تنظیم گران، رقابت قدرت های حزبی در کشورهای پیشرفته، افزایش تقاضای برق، امنیت انرژی و ملاحظات زیست محیطی، رشد مستمر تجدیدپذیرها را تضمین می کنند. کاهش تدریجی قیمت تولید برق تجدیدپذیرها عمدتا توسط پیشرفت های فناورانه و صرفه در مقیاس کلان حاصل می گردد. انرژی های نوین برای تولید برق، حمل و نقل، مناطق محلی دور افتاده از شبکه برق، گرمایش و سرمایش، مصرف فراوان یافته است. عمده عواملی که بر سطح بهره گیری از تجدیدپذیرها تأثیرمی گذارند:

• بازار شامل میزان هزینه ها، تنوع، میزان نزدیکی به سطح تقاضا، مقدار انتشار آلاینده ها، سطح دسترسی به منابع.
• سیاستگذاری شامل اعتبارات مالیاتی، تعرفه ها و مجموع استانداردهای ناظر بر تجدیدپذیرها.
• مقررات ویژه.

در سال 2019 قریب 256 گیگاوات ظرفیت تازه تجدیدپذیر به جهان افزوده و رشدی معادل 10.3 نسبت به سال قبل تجربه شده است. در همین سال سهم انرژی های تجدیدپذیر بابت تولید برق به 29 درصد رسیده که 16.8 درصد آن مربوط به انرژی برق آبی بوده است. در سال 2019 حدود 11.2 درصد از کل انرژی مصرفی جهان بابت حرارت دهی، تولید انرژی (به ویژه برقی) و حمل و نقل از طریق انرژی های تجدید پذیر امروزین (بیوتوده، زمین گرمایی، برق-آبی، باد و بیو سوخت) تأمین شده است. این سهم در دهه قبل، حدود 8.7 درصد بوده است (نمودار زیر). بدین ترتیب رشد مصرف نهایی جهانی طی یک دهه، فقط به وسیله افزایش تولید انرژی های تجدیدپذیر تأمین شده است. ضمن اینکه از این مقدار تولید تجدیدپذیرها، انرژی برق-آبی عامل 3.6 درصد و بیوسوخت (برای حمل ونقل) یک درصد بوده است. انرژی نهایی به مواردی اطلاقمی شود که بخشی از آنها از طریق تبدیل سایر انرژی های اولیه حاصل شده باشند. اکثر برق تولیدی از نوع انرژی ثانویه است و چنانچه به هیدروژن یا شارژ باتری تبدیل و ذخیره نشده باشد و مستقیماٌ به مصرف برسد (مثلاٌ برای گرمایش و سرمایش و حرکت موتورها)، آنگاه انرژی نهایی محسوبمی گردد.

در نمودار زیر مقدار تغییر در مصرف انرژی های اولیه جهان بر حسب منبع، در سال 2019 نشان داده شده است. انرژی اولیه به منابعی قبل از تبدیل شدن به انرژی های کاربردی نهایی چون حرارت، برق و سوخت حمل و نقل اطلاق می شود. نکته جالب تغییرات، افزایش زیاد تجدیدپذیرها و کاهش شدید زغال سنگ (به عنوان بالاترین آلاینده) است.   

بر اساس آمارهای جدید آژانس بین المللی انرژی IEA، تولید انرژی های تجدیدپذیر طی دو دهه اخیر سریعترین رشد را داشته است. با افزوده شدن ظرفیتی معادل 278 گیگاوات انرژی فقط در سال 2020، جهان جهشی معادل 45 درصد را تجربه کرده است (تصویر زیر). چنانچه رکود مربوط به زنجیره های تأمین و تأخیرات ساخت طی دوره ی همه گیری کرونا در نظر گرفته شود، این جهش چشمگیرترمی شود. پیش بینیمی گردد که در سال 2022 این رشد در حد 280 گیگاوات باقی بماند. سهم کشور چین از جهش مزبور در سال 2020 ، حدود 80 درصد بوده است. بخش مهمی از رشد سالهای اخیر ناشی از تصمیمات سیاستگذاری در کشورهای آمریکا، چین و ویتنام بوده است. 

بر اساس اطلاعات IRENA ، انرژی های بادی و خورشیدی عامل 82 درصد نصب نیروگاه های برق در سال 2020 بوده اند. برای اینکه جهان به اهداف سال 2050 برسد، باید میزان انرژی های تجدیدپذیر 10 برابر و سالانه 4.4 تریلیون دلار بابت آنها سرمایه گذاری شود. در نمودار زیر مقدار انرژی های تجدیدپذیر ایجاد شده در سال 2020 بر حسب مناطق مختلف جهان نشان داده شده است. متأسفانه تأسیسات انرژی فسیلی (با میزانی کمی کمتر از مجموع مقادیر انرژی های تجدیدپذیر مناطق اروپا، آمریکای شمالی و اقیانوسیه) همچنان رشد می یابد.

بخش جهانی نیرو، در قالب انتقال تدریجی از منابع تولید فسیلی به سمت فناوری های انرژی پاک پیش می رود. اهداف بلندپروازانه ای که برای دستیابی به انرژی های پاک و در عین حال نسبتا ارزان تجدیدپذیر توسط کشورهای مختلف جهان ترسیم شده، مصارف انرژی را به سمت افزایش سهم تولید تجدیدپذیرها از مجموع منابع انرژی مصرفی طی 20 سال آینده هدایت می کند. بر مبنای گزارش مؤسسه داده جهانی، سهم تجدیدپذیرها در مجموعه ی انرژی های دنیا، از 437 گیگاوات (با سهم 8.6 درصد) در سال 2010 به 1236 گیگاوات (با سهم 18.2 درصد) در سال 2017 و 22.5 درصد در سال 2020 رسیده است.

در نمودارهای زیر، مجموع سهم ظرفیت های نصب شده بر حسب انواع انرژی های تجدیدپذیر (بدون لحاظ برق-آبی بزرگ) در سه مقطع زمانی نشان داده شده است. طی یک دهه سهم انرژی خورشیدی با بیشترین رشد از 8.7 به 39.6 درصد رسیده است. با اینکه مقدار تولید تمامی انرژی های تجدیدپذیر طی این مدت زیاد شده، ولی تحت تأثیر انرژی خورشیدی سهم شان کمتر گردیده است. همان گونه که ملاحظه می شود سهم دو انرژی اولیه ی بادی و خورشیدی بیش از 81 درصد است.

میزان هزینه های تأمین تجدیدپذیرها طی یک دهه (از 2010 تا اول 2020) تحولات زیادی را دربرداشته است (طبق نمودار زیر). میانگین قیمت های تمام شده تولید (بر حسب کیلووات ساعت) توسط صفحات ولتائیک 82 درصد و توربین های بادی سرزمینی 39درصد تنزل یافته است. افزایش امر عرضه و تقاضا، نیازمند ساخت و توسعه فناوری هایی از این دست است که به نوبه ی خود موجب کاهش هزینه ها به سبب کسب دانش و صرفه در مقیاس می شود و در نتیجه به سرمایه گذاری ها و عرضه افزون تر می انجامد.     

در نمودار زیر سهم انواع انرژی تجدیدپذیر از تولید برق شبکه اروپا طی سال 2020 نشان داده شده است. در اینجا تبدیل انرژی به سایر انرژی های قابل ذخیره (مثل هیدروژن و باتری) یا امر گرمایش منظور نشده است. سهم انرژی های بادی و برق-آبی بیش از دو سوم است. در اروپا به لحاظ محدود بودن روزهای آفتابی سهم انرژی خورشیدی کمتر است. 

سهم مصرف انرژی های تجدیدپذیر اعضای اتحادیه اروپا از مصرف ناخالص نهایی انرژی سال 2020 در نمودار زیر نشان داده شده است. میانگین سهم کشورهای اتحادیه ی اروپا از 8.5 درصد در سال 2003 به 18% درصد در سال 2018 رسیده و در سال 2020 به 20 درصد ارتقاء یافته است. برآورد می شود که در سال 2030 این سهم به 32% برسد. ارقام مزبور بر مبنای انرژی های مصرفی در همه بخش های مختلف (گرمایش، سرمایش، برق و حمل و نقل) ارائه شده است. در سال 2018 سهم انرژی های تجدیدپذیر از مصرف نهایی انرژی در سوئد 54.6 درصد ، فنلاند 41 درصد ، لاتویا 40.3 درصد دانمارک 36.1 درصد بوده است. همان گونه که در نمودار زیر نشان داده شده، میزان بهره گیری از انرژی تجدید پذیر در اروپا بسیار متفاوت است. میانگین فعلی مصرف مزبور بیش از 20 در صد است. مقدار تولید و مصرف این گونه انرژی ها در اغلب کشورهای اروپا شمالی (به جز هلند و بلژیک) نسبت به سایر نقاط این قاره بیشتر است.

آلمان- این کشور در نظر دارد که قبل از سال 2035 حدود 80 درصد از تقاضای برق را از منابع تجدیدپذیر تأمین کند. با بروز جنگ اوکراین تحقق پذیری هدف مزبور به سال 2027 پیش افتاده است. این کشور با رتبه چهارم تولید ناخالص داخلی جهان، دارای رتبه هفتم مصرف انرژی اولیه است. آلمان که سال ها پیشتاز مصرف انرژی های تجدیدپذیر بوده است، در سال 2021 حدود 41 درصد از برق خود را از محل انرژی های بادی، خورشیدی، بیوتوده و برق-آبی تأمین کرده است. در این سال سهم انرژی های تجدیدپذیر بر حسب نوع: بادی اعم از مزرعه ای و آب های ساحلی با 117.3 تراوات (20.1 درصد)، برق-آبی با 19.7 تراوات (3.4 درصد)، بیوتوده با 43.9 تراوات (7.5 درصد)، خورشیدی با 51.2 تراوات (8.8 درصد)، و سایر با 5.9 تراوات (یک درصد) بوده است (نمودار زیر).

میزان مصرف تجدیدپذیرها از کل مصرف ناخالص انرژی در سال 2021 به 19.7 درصد رسیده است. عواملی چون کاهش تولید صنعتی به سبب همه گیری کرونا، افزایش قیمت انواع انرژی و همچنین زمستانی سرد، باعث رشد شدید مصرف زغال سنگ و انرژی مصرفی کل به میزان  2.6 درصد را به دنبال داشته است. در سال های اخیر هدف اصلی سیاستگذاران آلمانی جایگزین کردن تجدیدپذیرها با انرژی های هسته ای و فسیلی بوده است. طبق یک برنامه ی بلند مدت قرار بود که اولا از مصرف انواع زغال سنگ (با سهم 27.9 درصد) و نیروگاه هسته ای (با سهم 11.9 درصد) کاسته شود. طبق همان برنامه مقرر بود که سه نیروگاه هسته ای آلمان در سال 2022 بسته شوند. ولی با وضعیت فعلی جنگ اوکراین و لزوم کاهش سریع وابستگی به گاز روسیه (قریب 89 تراوات و سهم 15.3 درصد)، معلوم نیست که کابینه ی فعلی در این باره چه تصمیمی بگیرد. شاید به جای کاهش تولید داخلی زغال سنگ، حتی بر میزان مصرف آن افزوده شود و بستن نیروگاه های هسته ای تا مدتی به تعویق بیفتد. در همین راستا قطعا افزایش خرید انرژی از سایر کشورها (به ویژه همجوار) در دستور کار قرارمی گیرد.

نروژ- کشور نروژ یکی از بزرگترین تولید کنندگان و صادر کنندگان نفت و گاز در قاره ی اروپاست. علاوه بر آن  99 درصد از انرژی برق مصرفی خود را توسط نیروگاه های برق- آبی تأمینمی کند و از این نظر یکی از پیشروترین کشورها در بهره گیری از منابع تجدیدپذیر است. به دلیل داشتن رودخانه های پرآب زیادی که در 9 ماه سال جریان دارند، این کشور در سال 2020 دارای نیروگاه های برق-آبی به قدرت 37.7 گیگاوات (و ظرفیت 154.2 گیگاوات ساعت) بوده است. در نمودار زیر مقایسه تنوع و میزان تولید انرژی های تجدیدپذیر چهار کشور اروپایی در سال 2020 نشان داده شده است. همان گونه که ملاحظه می شود، کشور نروژ عمدتاً در زمینه  تولید دو نوع انرژی تجدیدپذیر برق-آبی و بادی فعال است.

سوئد- سهم منابع انرژی تجدیدپذیر سوئد به میزان 56.4 در صد، بسیار بالاتر از سایر کشورهای اروپایی است. سهم مصرف انواع انرژی های تجدیدپذیر کشور سوئد در سال 2018 (به عنوان رتبه ی سوم عضو اتحادیه اروپا) به میزان مقادیر نمودار زیر است. همان طور که ملاحظهمی شود بیش از 68 درصد انرژی تجدیدپذیر این کشور مربوط به برق-آبی است و 29 درصد هم دیگر نیز توسط بیوانرژی و بادی تأمین می شود..

فنلاند- یکی دیگر از موفق ترین کشورها در کاهش مصرف سوخت های فسیلی است. طی یک دهه، میزان بهره گیری این کشور از تجدیدپذیرها به شدت رشد یافته و در سال 2021 به 43.1 درصد رسیده است (نمودار زیر). منبع اصلی انرژی تجدیدپذیر این کشور چوب و گیاهان است. 31 درصد از سوخت های تجدیدپذیر از الکل سیاه (یکی از پسماندهای تبدیل فیبرهای سلولزی چوب به کاغذ)، 21 درصد از سوخت های حاصل از چوب و 21 درصد نیز از سوختن مستقیم چوب، زغال و غیره است. اصولا سوخت های چوبی، گازکربنیک زیادی منتشر می کنند. ولی به دلیل اینکه درختان در طول عمر خود بیش از آن گازکربنیک هوا را جذبمی نمایند، لذا حاصل جمع آن تقریباً منفی می گردد. 

(این نوشتار ادامه دارد)

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