یادداشت؛
ثبات اقتصادی لازمه رفع ناترازی برق با انرژی خورشیدی
ام آی جی تی: توسعه انرژی خورشیدی نه فقط یک انتخاب بلکه ضرورتی انکارناپذیر برای آینده کشور است اما باید توجه داشت که بدون ثبات اقتصادی، نمی توان انرژی خورشیدی را توسعه داد.
خبرگزاری مهر، گروه استان ها- حسین احمدی کیا*: ناترازی انرژی بزرگترین چالش دولت بوده و تاثیر زیادی بر اقتصاد، صنعت، کشاورزی و بازار گذاشته است. هرچند علل اصلی این ناترازی ها در ارتباط با سیاستهای حکمرانی در سالهای گذشته است اما دولت می خواهد این بحران بزرگ را با استفاده از انرژی خورشیدی پشت سر بگذارد.
تاکنون ۷۸۰ مگاوات نیروگاه خورشیدی و به صورت کلی ۱۵۰۰ مگاوات نیروگاه تجدیدپذیر نصب شده است و میبایست هرچه سریعتر این عقب ماندگی جبران شود.
بحران بزرگ ناترازی برق و گاز در کنار آلودگی هوا و تعطیلات پی درپی کشور در کنار پتانسیل بالای انرژی خورشیدی در ایران و زمین ارزان، فرصت مناسبی برای ورود به انرژی های تجدیدپذیر پیدا شده و سبب شده تا دولت در مدت سه سال ۳۰ هزار مگاوات به ظرفیت نیروگاه های تجدیدپذیر اضافه کند؛ در این صورت ایران رکورد شکنی کرده و بیشترین سهم تولید برق با نیروگاه های خورشیدی در جهان را از آن خود خواهد نمود.
سهم انرژی های تجدیدپذیر در تولید برق ایران در سال ۲۰۲۲ تنها نیم درصد بوده است، در حالیکه میانگین جهانی آن ۱۶ درصد است.
از سال ها قبل پتانسیل و مزایای انرژی خورشیدی بر همگان معلوم بوده اما چه اتفاقی افتاده است که یک دفعه تصمیم گرفته اند سهم نیروگاه های خورشیدی نصب شده به کل نیروگاه ها را به ۳۰ درصد برسانند؟ نه ناترازی ها یک شبه بوجود آمده و نه وضعیت اقتصادی بهتر شده و نه تحولی در مدیریت کشور بوجود آمده است.
به نظر می رسد دلیل اصلی توسعه نیروگاه های خورشیدی، قرارداد همکاری ۲۵ ساله با چین است که مفاد آن از دید مردم پنهان است. از قبال این قرارداد، وزارت صنعت برای واردات قطعات و مونتاژ خودرو استفاده کرده، شهرداری ها اتوبوس و تاکسی های برقی وارد کرده اند و خیلی از پروژه ها به شرکتهای چینی واگذار شده اند.
این اقدامات به مذاق وزارت نیرو هم خوش آمده است و می خواهد از این قرارداد برای واردات پنل های خورشیدی با هزینه کم در چارچوب تهاتر با نفت استفاده نماید. این راهکار نه تنها ناترازی برق را می کاهد، بلکه ناترازی مصرف گاز را هم کم کرده و به کاهش آلودگی هوا کمک می نماید. اما آیا وزارت نیرو به هدف خود خواهد رسید؟
ساخت ۳۰ هزار مگاوات برق خورشیدی در مدت سه سال، علیرغم داشتن مزایای زیاد، مشکلاتی هم دارد که در زیر به مهم ترین آنها پرداخته می شود:
پیک برق و حداکثر ساعات آفتابی
یکی از پارامترهای مهم در انرژی خورشید، PSH و یا "حداکثر ساعات آفتابی" است. این کمیت تعداد ساعاتی است که میتوان به صورت ثابت از نور خورشید استفاده نمود. مثلا میانگین PSH شهر اصفهان (قرار گرفته در مرکز ایران) در تابستان حدود ۵/۶ و در زمستان حدود چهار ساعت است و میانگین سالانه آن حدود ۵/۵ ساعت است. به بیانی دیگر بطور میانگین تنها ۵/۵ ساعت در روز میتوان از انرژی خورشید برق گرفت.
لذا ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه خورشیدی در شرایط ایده آل معادل کارکرد شبانه روزی ۷۰۰۰ مگاوات (و در شرایط واقعی حدود ۵۵۰۰ مگاوات) نیروگاه حرارتی با سوخت گاز است؛ هرچند راه اندازی این نیروگاه ها می توانند ناترازی ۲۴ هزار مگاواتی کشور در پیک برق تابستان ۱۴۰۴ را تأمین نمایند، مشروط بر آن که ناترازی ها افزایش نیابد.
بخش زیادی از ناترازی برق ایران در اوج مصرف تابستان رخ می دهد که هم زمان بیشترین تابش خورشیدی را دارد اما در خیلی از اوقات پیک بار تابستان در ساعات بین ۱۹ تا ۲۳ اتفاق هم می افتد که در این حالت نیروگاه خورشیدی کار نمی نماید. در زمستان هم پیک برق ایران بین ساعات ۱۸ تا ۲۲ است که نیروگاه های خورشیدی فعال نیستند.
ذخیره انرژی خورشیدی
مهمترین چالش انرژی خورشیدی، ذخیره آن در مقیاس بزرگ است. باتری های ذخیره سازی وارداتی و پرهزینه هستند و هنوز به صرفه اقتصادی کامل نرسیده اند. راندمان باتری ها ۱۰۰ درصد نیست و ظرفیت آنها به مرور زمان افت می کند و باید هر چند سال تعویض شوند بخصوص آن که این باتری ها در مناطق گرم ایران عمر کمتری دارند.
با توجه به شرایط ذکر شده، بعید است وزارت نیرو به دنبال ذخیره برق خورشیدی باشد اما می تواند با برنامه ریزی، از انرژی خورشیدی در طول روز استفاده نماید و گاز یا گازوئیل نیروگاه ها را برای پیک بار شب ذخیره نماید.
ذخیره انرژی خورشیدی در خودرو های برقی، ذخیره در نیروگاه های آبی پمپ-توربینی (مثل سد گتوند)، به کارگیری مواد تغییر فاز دهنده و هیدروژن سبز از دیگر روش های کارآمد ذخیره سازی هستند. البته این کارها نیازمند شبکه هوشمند برق، سرمایه گذاری و برنامه ریزی دقیق است که در قامت وزارت نیرو نیست.
شرایط آب و هوایی و توپوگرافی محل نصب
توان یک نیروگاه خورشیدی در شرایط استاندارد سنجیده می شود و راندمان آن بسته به موقعیت جغرافیایی، زاویه نصب پنل و شرایط آب و هوایی تغییر می کند. دمای زیاد هوا، گردوغبار، ابر، بارندگی باران و برف و آلودگی هوا راندمان پنل های خورشیدی را می کاهش دهند. به صورت معمول توان عملی یک نیروگاه خورشیدی حدود ۸۰ درصد توان نامی آن است؛ بنابراین ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه خورشیدی در پیک تابش خورشید، حدود ۲۴ هزار مگاوات برق تولید می کند.
تأمین منابع مالی
برای راه اندازی ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه خورشیدی در مدت سه سال، بین ۲۰ تا ۲۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری نیاز است.
شرکت های داخلی حداکثر قادر به تولید ۵۰۰۰ مگاوات نیروگاه خورشیدی در مدت سه سال هستند که حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد آن هم وارداتی است. سلول های خورشیدی، اینورتر، ردیاب و تجهیزات کنترلی و حفاظتی که فناوری و ارزش افزوده بالایی دارند، وارداتی هستند و سازه نگهدارنده، شیشه و کابل ها و برخی تجهیزات الکتریکی که ارزش افزوده پایینی دارند، در ایران تولید می شوند.
بنابراین بخش اعظم هزینه این نیروگاه ها ارزی است که شاید با توجه با تهاتر نفت با چین امکانپذیر باشد. واردات این مقدار نیروگاه خورشیدی هم دشوار است. برای واردات ۳۰ هزار مگاوات پنل خورشیدی، احتیاج به حدود ۶۰۰ هزار کانتینر ۴۰ فوتی در بنادر ایران است.
تورم و تعرفه پایین قیمت برق و گاز
تورم و افزایش نرخ ارز و به تبع آن افزایش دوره بازگشت سرمایه، مانع اصلی سرمایه گذاری روی انرژی خورشیدی است. در بسیاری از کشورها تورم باعث افزایش قیمت سوخت می شود، اما در ایران علیرغم وجود تورم زیاد، هزینه سوخت نیروگاهی و تعرفه برق تغییرات زیادی ندارد. به بیانی دیگر، هزینه تجهیزات زیاد شده و درآمد ناشی از فروش برق کاسته می شود و به علت تعرفه پایین برق و گاز، رقابت پذیری نیروگاه خورشیدی در مقایسه با نیروگاه های با سوخت فسیلی کم می شود. پایین بودن قیمت برق و گاز سبب ایجاد رفاه کاذب در مردم شده است؛ صنایع و شرکت ها هم منابع استراتژیک برق و گاز ارزان و بی نهایت را حق خود دانسته و از آنها برای افزایش سود و رفع ناکارآمدی مدیریتی خود استفاده می کنندبه دلیل تورم بالا و طولانی مدت، مردم سرمایه خویش را بسمت خرید طلا، دلار و دیگر کالاهای سود دِه می برند.
صنایع و شرکت ها هم تعلل می کنند، چونکه انرژی خورشیدی برای آنها جذابیتی نداشته و به سود آنها نیست. بنابراین بخش خصوصی علاقه ای به سرمایه گذاری در نیروگاه خورشیدی ندارد. بنابراین است که وزارت نیرو متوصل به زور شده و صنایع را وادار به راه اندازی نیروگاه های خورشیدی کرده که باعث تنش هایی بین صاحبان آنها و صنایع شده است؛ حتی مصوب شده است که در ساخت ساختمان های بیشتر از چهار طبقه باید پنل های خورشیدی نصب شوند.
دانش فنی و نیروی انسانی
دانشگاه های ایران محققان زیادی در زمینه انرژی خورشیدی دارند و تعداد زیادی مهندس برق، مکانیک، شیمی و مواد تربیت کرده اند و شرکتهای دانش بنیان زیادی هم در زمینه انرژی خورشیدی فعالیت دارند اما به علت پایین بودن بودجه تحقیقات و آموزش در دانشگاه های ایران، اغلب پژوهشها و آموزش ها نظریه بوده اند؛ بنابراین تعداد متخصصان با تجربه در زمینه انرژی خورشیدی کم هستند و ضعف های زیادی در آموزش های علمی و مهارت های فنی آنها وجود دارد.
تکنسین های نصب و تعمیرات نیروگاه های خورشیدی هنوز به طور گسترده آموزش ندیده اند. تعداد پرسنل یک نیروگاه خورشیدی به ظرفیت نیروگاه بستگی دارد. فرض کنید بخواهیم ۱۰۰ نیروگاه ۱۰۰ مگاواتی (سالی ۱۰۰۰۰ مگاوات) نصب کنیم؛ در این صورت به ۱۲ تا ۱۵ هزار نیروی متخصص برای نصب و بین ۲۰ تا ۳۰ هزار نیروی کار عمومی نیاز است.
هرچه نیروگاه ها کوچک تر و پراکنده تر باشند، تعداد این نیروها افزایش می یابند. آموزش و مهارت این تعداد نیرو در مدت یکسال اگر غیر ممکن نباشد، بسیار دشوار است و به نظر نمی رسد وزارت نیرو بتواند این کار را انجام دهد. از سوی دیگر، وزارت نیرو همه مردم و صنایع را متهم به مصرف زیاد برق کرده و آنها را ملزم به استفاده از انرژی خورشیدی نموده و همه وظایف خود در این حوزه را برون سپاری کرده است.
در این شرایط امکان دارد افراد و شرکتهای غیر متخصص وارد عرصه واردات، تولید و نصب انرژی خورشیدی شوند و با بکارگیری پنل ها و تجهیزات خورشیدی ارزان بی کیفیت و با راندمان پایین، ضربه زیادی به این عرصه وارد کنند.
از طرفی چون دولت به علت ناترازی انرژی، مصمم به توسعه انرژی خورشیدی است، تسهیلات ارزی و تخفیفات برای آن قائل خواهد شد و در نتیجه خیلی از شرکتهای غیر متخصص خصوصی و خصولتی که به دولت وصل هستند واردات تجهیزات بی کیفیت را انجام خواهند داد و مشابه بقیه موارد احتمال زیادی وجود دارد که فساد و سوء استفاده از منابع ارزی زیاد شود.
سایر موارد
اخذ مجوزها و بروکراسی پیچیده اداری و حقوقی، مشکلات تخصیص زمین، هزینه های زیاد تعمیر و نگهداری و از تمام مهمتر عدم اعتماد مردم به دولت، از مشکلات دیگر راه اندازی نیروگاه های خورشیدی توسط بخش خصوصی است که البته به علت عزم دولت برای رفع ناترازی ها، امکان دارد برطرف و تسهیل شوند.
شبکه برق قدیمی، اتلاف های شبکه و فیدرهای مشترک کارخانه ها از دیگر مشکلات توسعه نیروگاه های خورشیدی هستند که می توانند باعث عدم تحقق تولید سالی ۱۰ هزار مگاوات برق خورشیدی شود.
به طور کلی، توسعه انرژی خورشیدی نه تنها یک انتخاب، بلکه ضرورتی انکارناپذیر برای آینده کشور است اما باید توجه داشت که بدون ثبات اقتصادی، نمی توان انرژی خورشیدی را توسعه داد.
برای حل ناترازی انرژی، نمی توان تنها به ساخت نیروگاه های خورشیدی اکتفا کرد. این اقدام تنها بخشی از راهکارهای رفع ناترازی هاست. در شرایط اقتصادی فعلی کشور، راه اندازی ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه خورشیدی در مدت سه سال بسیار بعید است.
همانطور که قبلاً گفته شد نصب ۳۰ هزار مگاوات توان نامی نیروگاه خورشیدی (با عملکرد ۸۰ درصدی) معادل حدود ۵۵۰۰ مگاوات کار مداوم نیروگاه حرارتی است که معادل هفت درصد ظرفیت عملی برق کشور است؛ بنابراین هرچند این نیروگاه ها برای جبران پیک برق مصرفی در روزبسیار مفید هستند اما نمی توانند مشکل ناترازی برق در پیک شب (که بزرگ تر از روز است) را مرتفع کنند.
این ۵۵۰۰ مگاوات برق خورشیدی تنها می تواند ۱۵ میلیارد از ناترازی ۳۰۰ میلیارد مترمکعبی گاز در سال را جبران کند. از آنجاییکه یکی از چالش های جدی صنعت برق ایران، راندمان پایین نیروگاه های کشور است همزمان با توسعه نیروگاه های خورشیدی، باید راندمان نیروگاه های موجود افزایش یابند و نیروگاه های سیکل ترکیبی کلاس F مپنا جایگزین نیروگاه های با راندمان پایین شوند. این کار هم می تواند ناترازی برق و هم ناترازی گاز را کم کند.
تورم زیاد و مزمن، کمبود سرمایه، تحریم های بین المللی، وارداتی بودن پنل های خورشیدی و وابستگی زیاد به چین، یارانه انرژی، قیمت های دستوری برق و گاز، تعداد زیاد نیروی انسانی، کمبود نیروی فنی و ماهر، هزینه زیاد باتری های ذخیره، بروکراسی اداری و از تمام مهمتر عدم تمایل بخش خصوصی و صنایع به سرمایه گذاری در نیروگاه های خورشیدی از مهم ترین چالش های تحقق اهداف دولت برای رفع ناترازی برق و گاز خواهد بود.
علی رغم آن که مسؤلان وزارت نیرو باید تمام تلاش و تلاش خویش را در توسعه انرژی خورشیدی انجام دهند، از بلندپروازی و خبر درمانی دست بردارند و به حقیقت ها بپردازند. هرچند خورشید ایران برای تولید برق قابل اعتماد است اما پایداری و امنیت شبکه برق کشور با کمک نیروگاه های بزرگ حرارتی امکانپذیر است؛ بنابراین دولتمردان باید همزمان با توسعه نیروگاه های خورشیدی به فکر ساخت نیروگاه های سیکل ترکیبی با راندمان بالا هم باشند و هرچه سریعتر گامهای اساسی برای بهینه سازی انرژی در کلیه بخش های خانگی و صنعتی بردارند.
مقصر اصلی بهینه نبودن مصرف انرژی توسط مردم و صنایع، سیاستگذاری های اشتباه بوده است. فرصت های بهینه سازی بسیار زیادی در حوزه مصرف برق و گاز وجود دارد که باید هر چه زودتر آنها را محقق نماییم.
باید اسقاط بخاری های گازی و کولرهای فرسوده، تعویض پنجره های قدیمی خانه ها، تولید و یا واردات تجهیزات گرمایشی و سرمایشی و لوازم خانگی برقی با راندمان بالا و افزایش ارتقاء مقررات صرفه جویی انرژی در ساختمان ها اولویت های اصلی خود قرار دهیم.
اصلاح تعرفه های برق و گاز خانگی و صنعتی و کاهش یارانه های انرژی، بهینه سازی شبکه انتقال و نصب کنتورهای هوشمند از دیگر ضروریات کاهش انرژی است. همینطور ضروری است توسعه صنایع انرژی بر نظیر فولاد، سیمان و آجر به عمد محدود شوند و بسمت توسعه صنایع با فناوری بالا و ارزش افزوده بیشتر برویم.
از طرفی بر خلاف دیگر کشورها، فعالیت شبانه در ایران زیاد است و خیلی از اصناف در شب فعالیت دارند؛ باید جراحی سختی انجام داده و علاوه بر فرهنگ سازی الگوی مصرف، با تصویب قوانین و مقررات بخشی از این فعالیتها را به روز منتقل نماییم تا پیک مصرف برق کاهش پیدا کند. از آنجاییکه این اقدامات زمان بر بوده و احتیاج به سرمایه گذاری و مدیریت کارآمد دارد، حتی در صورت رفع تحریم های بین المللی، بعید است بتوان در ۵ سال آینده ناترازی برق و گاز را رفع کرد.
**هیأت علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه اصفهان
منبع: migtco.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب