تجدید پذیر و اقتصاد

انرژی تجدید پذیر و اقتصاد

مسئله‌ي اصلي الکتريسيته در حوزه‌ي توليد برق، يافتن مناسب ترين راه توليد الکتريسيته مورد نياز اين کشور است. در بين گزينه هاي موجود براي توليد الکتريسيته بين مزاياي اقتصادي و مزاياي زيست محيطي گزينه ها تقابل مشخصي وجود دارد. سوخت هاي معمولي مانند زغال سنگ و نفت جذابيت کمتري از نظر زيست محيطي دارند. از سوي ديگر، گزينه هاي تجديد پذير اگرچه از لحاظ زيست محيطي مناسب هستند، اما از نظر ظرفيت توليد، وجود سايت‌هاي مناسب و پايداري چندان جذاب نيستند. به علاوه هزينه‌ي سرمايه گذاري بالا و هزينه‌ي پايين تعمير و نگهداري اين گزينه ها، آنها را در بلند مدت جذاب مي‌کند.

با در نظر گرفتن اين تمايزها ميان ابعاد مختلف هر گزينه، انتخاب گزينه‌ي مناسب توليد الکتريسيته نيازمند ارزيابي چند شاخصه سيستم هاي توليد الکتريسيته است. لازمه‌ي اين کار تعيين شاخص هاي مقايسه است. براي استخراج اين شاخص ها با هدف مقايسه‌ي گزينه هاي مختلف توليد الکتريسيته از شاخص‌هاي مورد استفاده در تحقيقات استفاده شده است. شاخص‌هاي نهايي در چهار گروه دسته‌بندي مي شوند:

  1. ابعاد فيزيکي: اين دسته معيارها خود شامل دو بخش هستند. يکي پايدار بودن (تجديد پذير بودن) منابع انرژي هر گزينه است و ديگري مناسب بودن سايت‌هاي بالقوه مرتبط با هر گزينه‌ي توليد برق در کشور است. منظور از مورد دوم، فراهم بودن شرايط براي احداث نيروگاه مربوط به هر گزينه در سطح کشور است.
  2. ابعاد زيست محيطي: اين معيار در بردارنده‌ي جوانبي از هر روش توليد الکتريسيته است که نمودي در قيمت برق ندارند، ولي روي محيط طبيعي، اجتماعي و سلامت انسان تأثير گذارند. توليد گازهاي آلاينده‌ي حاصل از سوختن سوخت‌هاي فسيلي، تخريب خاک بستر درياچه‌ي سدها، آسيب رساندن به پرندگان در حال مهاجرت توسط توربين‌هاي بادي و تشعشع حاصل از پسماندهاي مواد راديوکتيو از نمونه‌هاي اين تأثيرات هستند.
  3. ابعاد اقتصادي: هزينه‌ي تمام شده‌ي هر واحد انرژي الکتريکي از طريق محاسبه هزینه‌ی ترازشده صورت مي‌گيرد. در اين روش تمام هزينه هاي سرمايه، سوخت مصرفي و هزينه هاي تعمير و نگهداري نيروگاه محاسبه و در نهايت قيمت هر واحد برق برحسب دلار بر کيلووات ساعت استخراج مي شود.
  4. ابعاد سياسي و ساير ابعاد غير قابل کنترل: تأمين بخش قابل توجهي از انرژي از خارج از کشور، در نظر گرفتن تغييرات و تحولات سياسي و غير قابل کنترل را توسط دولت ترکيه الزامي مي‌کند. اين اثرات نيز به عنوان معياري جداگانه براي مقايسه استفاده مي شوند.

امنیت تأمین انرژی

تغييرات وضعيت سيستم انرژي داراي اثر قابل توجهي بر وضعيت اقتصادي و سياسي هر كشور مي‌باشد. به عبارت ديگر مهمترين شاخص‌هاي فعاليت در سطح ملي متاثر از تغييرات وضعيت سيستم انرژي مي‌باشد. يكي از فاكتورهاي موثر بر فعاليت سيستم انرژي، امنيت تأمین انرژي مي‌باشد. اين فاكتور از ديدگاه‌هاي مختلفي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد و عوامل مختلفي بر آن اثر مي‌گذارند.

ميزان مطلوب امنيت انرژي از ديدگاه‌هاي مختلفي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. به عنوان مثال ميزان مطلوب امنيت انرژي از ديدگاه مصرف‌كننده‌، دستيابي به انرژي پايدار و ايمن با كمترين هزينه مي‌باشد. به عبارت ديگر حتي اگر مصرف‌كننده بتواند با صرف هزينه نسبتاً بالا، به سطح بالاتري از امنيت انرژي دست يابد و از طرف ديگر نيازي به اين سطح از امنيت نيز نداشته باشد،‌ در اين زمينه اقدامي نخواهد كرد. زيرا امنيت انرژي از سطح مطلوب و بهينه آن فراتر رفته است و اصولاً مناسب نمي‌باشد.

الف) امنيت انرژي و تقسيم‌بندي آن

امنيت انرژي بر اساس حوزه اثر به سه قسمت تقسيم مي‌شود:

  • امنيت منابع انرژي و یا تأمین انرژی اولیه
  • امنيت مولدهاي انرژي از لحاظ تكنولوژيكي، محل استقرار و قابليت اطمينان
  • امنيت شبكه توزيع انرژي از لحاظ قابليت اطمينان و ميزان اتلاف

منظور از منابع انرژي، ذخاير حامل‌هاي انرژي اوليه مي‌باشند كه عمدتاَ به صورت نفت‌خام، گازطبيعي، زغال‌سنگ و منابع انرژي‌هاي تكميلي (انرژي‌هاي نو و تجديدپذير) مورد استفاده قرار مي‌گيرند. حامل‌هاي انرژي اوليه معمولاً به طور مستقيم مورد استفاده قرار نمي‌گيرند و به منظور آماده‌سازي براي مصرف نهايي وارد واحدهاي توليد انرژي مي‌شوند. از مهمترين واحدهاي توليد انرژي مي‌توان به پالايشگاه نفت‌خام (تبديل‌كننده نفت‌خام به فرآورده‌هاي نفتي)، نيروگاه برق فسيلي (تبديل‌كننده انرژي حاصل از احتراق سوخت‌هاي فسيلي به برق)، نيروگاه برق آبي (تبديل‌كننده انرژي پتانسيل آب به برق)، نيروگاه‌ اتمي (تبديل كننده انرژي واكنش‌هاي هسته‌اي به برق) و ساير نيروگاه‌هاي توليد انرژي‌هاي تكميلي (مانند نيروگاه‌هاي بادي، خورشيدي و پيل‌سوختي) اشاره نمود.

از ويژگي‌هاي تقسيم‌بندي فوق اين است كه مي‌توان عمده عوامل موثر بر افزايش و يا كاهش ريسك و مخاطرات در هر حوزه را مورد ارزيابي قرار داد. از ميان اين عوامل مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:

  • وجود برنامه منسجم و اجرايي در زمينه تامين انرژي بخش‌هاي مختلف كشور
  • وضعيت منابع انرژي داخلي كشور و تغييرات آن در آينده از لحاظ انواع حامل‌هاي انرژي و از لحاظ توزيع جغرافيايي
  • وضعيت منابع انرژي كشورهاي تامين‌كننده انرژي مورد نياز كشور و وضعيت ارتباطات ديپلماتيك با آن كشورها
  • ميزان پتانسيل تقاضا براي انرژي‌هاي پاك و استفاده از آنها در برنامه انرژي كشور از لحاظ افكار عمومي و قوانين بين‌المللي
  • بررسي تبادلات اقتصادي مرتبط با انرژي و ميزان جهت‌دهي به اين تبادلات در راستاي ايجاد امنيت بيشتر براي تامين انرژي مورد نياز
  • وضعيت سهم بخش انرژي در صادرات و ميزان قابليت اطمينان به زيرساخت‌هاي لازم براي حصول به اهداف كمي اقتصادي عمدتاً در حوزه منابع انرژي
  • ميزان استفاده از مزاياي توافق‌نامه‌هاي بين‌المللي در زمينه تامين انرژي مورد نياز به عنوان يك عامل تثبيت‌كننده بازار انرژي
  • ميزان پتانسيل افزايش راندمان انرژي مصرفي در بخش‌هاي مختلف و برنامه‌ريزي لازم براي حصول به راندمان بالاتر جهت كنترل ميزان مصرف و ايجاد امنيت بيشتر در بخش‌هاي توليد و توزيع
  • وضعيت تغييرات روزانه و فصلي در تغيير انرژي كشور به تفكيك حامل‌هاي انرژي
  • وضعيت فعلي تجهيزات ذخيره‌سازي موجود براي هر يك از حامل‌هاي انرژي و مقدار بهينه آن با توجه به نقاط مختلف كشور

براي درك ميزان اهميت امنيت انرژي ذكر اين نكته كافي است كه تنها خسارات اقتصادي ناشي از قطع برق و گاز در شبكه عرضه و مشكلات مربوط به تامين حامل‌هاي انرژي مورد نياز با توجه به وجود تغييرات روزانه و فصلي به طور ساليانه باعث صرف هزينه‌هاي عظيمي براي بخش‌هاي دولتي و خصوصي مي‌شوند.

ب)عوامل تاثيرگذار بر امنيت انرژي در سه حوزه

به طور كلي عوامل تاثيرگذار بر امنيت يك سيستم انرژي عبارتند از:

الف- ميزان تنوع سيستم در سه حوزه منابع،‌ تكنولوژي‌هاي مولد و شبكه توزيع

ب- ميزان قابليت اطمينان سيستم انرژي

با توجه به اينكه درجه امنيت مورد نياز براي حوزه‌هاي گوناگون در سطوح مختلفي قرار مي‌گيرد، لذا عوامل فوق‌الذكر بسته به نوع و شرايط سيستم انرژي مي‌توانند از سطوح متفاوتي برخوردار باشند. به اين ترتيب با بررسي شرايط اعمال شده بر سيستم انرژي و تعيين سطح مطلوب ويژگي‌هاي آن مي‌توان ميزان مخاطرات آن را كاهش داد و بالطبع توانايي سيستم جهت تامين نيازها را افزايش داد.

ميزان امنيت مورد نياز براي سيستم انرژي از ديدگاه مصرف‌كننده، توليدكننده و مهمتر از همه دولت، كه ضامن بقاي ارتباط سازنده بخش‌هاي اقتصادي و سياسي با بخش انرژي مي‌باشد متفاوت است و روش‌ها و سياست‌هاي حصول به امنيت بهينه براي اين بخش‌ها نيز داراي تفاوت‌هاي خاص خود مي‌باشد. با اين حال افزايش تنوع در سيستم انرژي و افزايش قابليت اطمينان سيستم، از روش‌هاي مهم ايجاد امنيت انرژي در بخش‌هاي مختلف به شمار مي‌رود. عوامل متعددي براي دست‌يابي به دو ويژگي فوق‌الذكر در سه حوزه منابع،‌ تكنولوژي‌هاي مولد و شبكه توزيع مطرح مي‌باشند.

  • از ميان عوامل موثر بر امنيت منابع انرژي مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:
  • ايجاد تنوع در منابع تامين انرژي و حركت به سمت منابع جديد انرژي
  • ايجاد تنوع در منابع فسيلي تامين كننده انرژي كشور
  • افزايش تنوع در كشورهاي تامين‌كننده انرژي از لحاظ تعدد كشورها و مناطق جغرافيايي
  • استفاده از آخرين تكنولوژي‌ها براي استخراج و بهره‌برداري از منابع
  • اكتشاف منابع جديد و توسعه منابع فعلي
  • تطبيق تقاضاي انرژي با ميزان ذخاير در آينده
  • تطبيق منابع انرژي فعلي و آينده با قوانين و موانع زيست‌محيطي (موثر در تغيير الگوي انرژي مصرفي)

از ميان عوامل موثر بر ايجاد امنيت انرژي در تكنولوژي‌هاي تبديل و توليد انرژي مي‌توان به موارد زير اشاره نمود:

  • ايجاد تنوع در سوخت مورد نياز تكنولوژي‌هاي تبديل و توليد
  • افزايش تنوع در ماهيت تكنولوژي‌هاي مورد استفاده براي توليد حامل‌هاي انرژي نهايي
  • ايجاد تنوع در محصولات توليدي مراكز توليد انرژي
  • توزيع مناسب منطقه‌اي مراكز توليد انرژي
  • توسعه و ارتقاي وضعيت تكنولوژي‌هاي مورد استفاده براي توليد حامل‌هاي انرژي
  • تطبيق تكنولوژي‌هاي توليد انرژي فعلي و آينده با قوانين و موانع زيست‌محيطي (موثر در تغيير الگوي انرژي مصرفي)

از ميان عوامل موثر بر ايجاد امنيت بيشتر در حوزه توزيع انرژي مي‌توان به موارد زير اشاره نمود:

  • توسعه منابع انرژي منطقه‌اي جهت كاهش ميزان انتقال انرژي
  • توسعه و ارتقاي وضعيت تكنولوژي‌هاي مورد استفاده براي توزيع حامل‌هاي انرژي
  • به روز كردن و نگهداري مناسب تجهيزات توزيع انرژي با توجه به نياز روزافزون انرژي در بخش‌هاي مختلف
  • ذخيره بهينه‌ انرژي مورد نياز بر اساس مناطق مختلف
  • توزيع مناسب منطقه‌اي مراكز توليد انرژي
  • شناسايي نقاط حساس در شبكه و حذف آنها
  • كاهش وابستگي نقاط و مراكز بزرگ مصرف‌كننده انرژي به شبكه توزيع سراسري انرژي
  • تطبيق روش‌هاي توزيع انرژي در آينده با مقررات و موانع زيست‌محيطي

همانطوريكه مشاهده مي‌شود حصول به امنيت انرژي در حوزه‌هاي متفاوت و با استفاده از روش‌هاي مختلفي امكان‌پذير است و در بعضي از موارد با پياده‌سازي يك سياست‌ و يا تركيبي از سياست‌ها مي‌توان به امنيت انرژي مطلوب دست يافت.

با توجه به تقسیم‌بندی فوق‌الذکر امنیت تأمین انرژی را در سه حوزه امنیت تأمین انرژی اولیه، امنیت انتقال و و توزیع و امنیت مولد تقسیم‌بندی شده‌اند. از میان این زیرمعیارها، زیرمعیار امنیت انتقال و توزیع، شاخصی کیفی است. سایر زیرمعیارهای، معیارهایی کیفی است که می‌توان میزان کمی آن‌‌ها را محاسبه کرد. در ادامه میزان کمی هر یک از دو زیرمعیار امنیت تأمین انرژی اولیه و امنیت مولد مورد بررسی قرار می‌گیرند.

قابلیت اطمینان مولد

جهت محاسبه قابلیت اطمینان مولد، از ضریب دسترسی به‌عنوان شاخصی برای کمی‌کردن این معیار استفاده شده است. بنا به تعریف، ضریب دسترسی مولد تولید برق به صورت درصد بیان می‌گردد و برابر است با نسبت میزان ساعات تولید برق یک نیروگاه در یک دوره زمانی معین بر تعداد کل ساعت آن وره زمانی. ضریب دسترسی را برای نیروگاه‌های مورد بررسی نشان می‌دهد.

ضریب دسترسی نیروگاه‌های مختلف کشور
نیروگاه بادی نیروگاه آبی نیروگاه سیکل ترکیبی نیروگاه گازی نیروگاه فتوولتائیک نیروگاه اتمی
38 16 91 91 20 96

 

قابلیت پایدارسازی شبکه

نقش در پایدارسازی شبکه به طرق مختلف مزایایی را برای شبکه ملی برق فراهم می‌کند، از حمایت منابع دیگر انرژی تجدید پذیر گرفته تا ایجاد ثبات در شبکه و ذخیره انرژی برق برای استفاده در آینده.

به عنوان مثال تاسیسات برق آبی می تواند سریعأ از خروجی صفر به بیشترین خروجی برق برسند. این قابلیت، انرژی برق آبی را به یک گزینه فوق العاده خوب در مقابل تقاضاهای سریعا متغیر در روز تبدیل می کند. علت این مزیت عالی این است که تجهیزات برق آبی تنها مولد های بزرگ برق می باشند که اگر دیگر منابع انرژی غیرقابل دسترس باشند، می‌توانند سریعأ انتقال انرژی به شبکه را انجام دهند.

دسترسی به منبع

یکی از پارامترهای مؤثر در ارزیابی هر یک از نیروگاه‌های تولید برق، میزان منبع در دسترس  هر کدام از این مولدها در داخل کشور است.، زیراکه جهت پاسخ‌گویی به نیاز تقاضای انرژی و تأمین امنیت تولید برق، تأمین انرژی از طریق یک منبع پایدار و مطمئن یکی از دغده‌های اصلی سیاست‌گذار است. منظور از منبع در دسترس میزان قابل استحصال از آن منبع جهت تولید برق است. قاعدتاً این معیار از آن جهت مهم است که سرمایه‌گذاری در نیروگاهی که میزان منبع در دسترس آن در کشور بیشتر از سایر گزینه‌ها باشد، در اولویت خواهد بود. یکی از شاخص‌هایی که می‌توان از آن جهت ارزیابی میزان در دسترس منبع مورد نظر استفاده نمود، این است که اگر کل منبع در دسترس مورد نظر جهت تولید برق در کشور استفاده شود، چه میزان برق تولید خواهد شد.

ج) تحليل مسئله انرژي

جهت تحليل و يافتن پاسخ سؤال- مناسب ترين گزينه ي الکتريسيته – يک فرآيند سه مرحله‌اي طي شده است. ابتدا به تحليل ماهيت و طبيعت مسئله و ساختار دادن و مدلسازي آن و سپس تعيين گزينه‌ها، معيارهاي مقايسه و اهداف مورد نظر تصميم‌گير و در نهايت، ساختن ماتريس تصميم مبادرت شده است. در گام دوم موقعيت تصميم‌گيري مورد نظر با روش هاي مختلف تصميم‌گيري مواجهه داده مي‌شود و مناسب‌ترين روش حل مسئله انتخاب مي‌شود. در گام سوم روش برگزيده به کار بسته مي‌شود و در نهايت آزمون پایداری در صورت نياز انجام مي‌شود.

در ادبيات تصميم‌گيري روش هاي متعددي براي اتخاذ تصميم ذکر شده است. با اين وجود هيچ کدام از اين روش‌ها براي همه موقعيت‌هاي تصميم‌گيري کامل و مناسب نيستند

فرصت کسب و کار

یکی از معیارهایی که هریک از گزینه‌‌های مختلف تولید برق را از یکدیگر متمایز می‌سازد، میزان فرصت‌های کسب و کاري است که استفاده از هر کدام از این نیروگاه‌ها در داخل کشور در پی دارد. استفاده از هرکدام از انواع نیروگاه‌ها، فرصتی را در اختیار کشور قرار می‌دهد تا صنعت آن تکنولوژی خاص نیز در کشور شکل بگیرد. شکل‌گیری صنعت هر تکنولوژی، تأثیرات متعددی بر اقتصاد ملی دارد. شکل‌گیری صنعت و کسب تکنولوژی مورد نظر، علاوه بر جلوگیری از واردات تجهیزات و قطعات مورد نیاز نیروگاه، فرصت‌های صادراتی محصولات صنعتی این حوزه را نیز پیش روی صنعت‌گران داخل کشور قرار می‌دهد. لذا استفاده از هر یک از این نیروگاه‌ها، علاوه بر اشتغال‌زایی مستقیم، موجب اشتغال‌زایی غیرمستقیم صنعت آن تکنولوژی خاص نیز می‌شود.

با توجه به توضیحات فوق، معیارهای فرصت کسب و کار از چند بعد قابل بررسی است. اولین معیار میزان اشتغال‌زایی مستقیم و غیرمستقیمی است که هر یک از این تکنولوژی‌ها در کشور ایجاد می‌کند. دوم، نیز میزان فرصت‌های احتمالی صادراتی است که در اختیار صنعت‌گران کشور قرار می‌گیرد. برای سنجش میزان فرصت‌های کسب و کار جهت تأمین تقاضای داخل و خارج، می‌توان از معیارهای حجم بازار این تکنولوژی در جهان و میزان رشد این بازار استفاده نمود. لذا در ادامه سعی بر این است که فرصت‌های کسب و کار هر یک از انواع نیروگاه‌ها در قالب سه زیرمعیار حجم بازار جهانی، نرخ رشد بازار، میزان اشتغال‌زایی بررسی گردند.