آیا انرژی‌های تجدیدپذیر کره زمین را نجات خواهد داد؟

این مطلب یکی از مجموعه مقالات پرونده ویژه «انرژی‌های تجدید پذیر» شماره 195 ماهنامه شبکه است. علاقه‌مندان می‌توانند کل این پرونده ویژه را از اینجا دانلود کنند.

انرژی‌های تجدیدپذیر هم‌اکنون موفق شده‌اند در زمینه تولید برق گوی سبقت را از زغال ‌سنگ که یکی از بزرگ‌ترین منابع جهانی برای تولید برق است بربایند. اما این آژانس پیش‌بینی‌های جالبی را برای آینده‌ای نه‌چندان دور ارائه کرده است که دورنمای روشنی از به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر را در اختیار ما قرار می‌دهد.

گزارشی که در سال 2015 میلادی منتشر شد، نشان داد که در مجموع انرژی‌های خورشیدی و بادی توانستند 153 گیگاوات از ظرفیت برق را تولید کنند. اگر این رقم را با نمونه مشابه سال 2014 مورد مقایسه قرار دهیم، مشاهده می‌کنیم که ظرفیت برق انرژی‌های تجدیدپذیر با یک رشد 15 درصدی همراه بوده است. انرژی بادی با 66 گیگاوات و سلول‌های فتوولتاییک خورشیدی که قادرند به‌ طور مستقیم الکتریسیته را از تابش نور خورشید تولید کنند، 49 گیگاوات ساعت برق تولید کردند. آمارها و گزارش‌های منتشر شده از سوی مجامع بین‌المللی نشان می‌دهد، روزانه 500 هزار پانل خورشیدی در اقصا نقاط جهان نصب می‌شود و جالب‌تر آنکه در کشور چین هر دو ساعت دو توربین بادی نصب و آماده به کار می‌شود. دلایل بسیاری را برای این رشد چشم‌گیر می‌توان ارائه کرد. به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته‌، سیاست‌های تطبیق‌پذیرتر و رقابت رو به رشد اقتصادها با یکدیگر از اصلی‌ترین عوامل این پیشرفت چشم‌گیر بوده‌اند. از طرفی، توافق‌نامه پاریس که بر کاهش کربن تأکید دارد خود دلیل مهمی در این زمینه به شمار می‌رود. هشدارهایی که به طور پیوسته از سوی نهادهایی همچون محیط زیست سازمان ملل منتشر شده و درخصوص تغییرات اقلیمی هشدار داده‌اند و همچنین نیل به تنوع‌طلبی در زمینه منابع انرژی با رویکرد بهبود امنیت از اصلی‌ترین عواملی بوده‌اند که دولت‌ها را ترغیب کرده‌اند به سراغ انرژی‌های تجدیدپذیر بروند. در حالی که همگان به‌دنبال دستیابی به بالاترین ظرفیت در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر هستند، اما یک مشکل اصلی در این بین وجود دارد. تا زمانی که خورشید نور ساطع می‌کند و تا زمانی که باد در حال وزیدن است، ما قادر به تولید برق از این انرژی‌های طبیعی خواهیم بود. 

مطلب پیشنهادی

ماهنامه شبکه 195 با پرونده ویژه «انرژی‌های تجدیدپذیر» منتشر شد

امره گنسر دانشیار دانشکده انرژی MIT در این ارتباط گفته است: «اگر بتوانیم ظرفیت برق انرژی‌های تجدیدپذیر را به بزرگ‌ترین ظرفیت برق نصب شده در مقیاس جهانی تبدیل کنیم، گامی در تبدیل انرژی‌های تجدیدپذیر به اقتصادی پایدار برداشته‌ایم. فراتر از آن موفق شده‌ایم روند تغییرات اقلیمی را به‌میزان قابل توجهی کم کنیم. با وجود این، به‌دلیل ماهیت متغیر بودن و تنوع منابع انرژی تجدیدپذیر، ظرفیت نصب شده همیشه ظرفیت تولید را منعکس نمی‌کند.» زغال ‌سنگ در مقایسه با انرژی‌های تجدیدپذیر این پتانسیل را دارد تا روشن و در ادامه خاموش شود. در نتیجه این قابلیت را دارد تا در مقایسه با انرژی‌های تجدیدپذیر خروجی برق بالاتری در اختیار ما قرار دهد، اما به همان نسبت دی ‌اکسید کربن بیشتری نیز تولید می‌کند. جف لوگان تحلیل‌گر ارشد انرژی در آزمایشگاه ملی انرژی‌های پاک ایالات متحده در این ارتباط می‌گوید: «آماری که از سوی IEA منتشر شده است نشان می‌دهد که در سال 2014 میلادی تولید برق از سوخت فسیلی زغال ‌سنگ 40 درصد فراتر از انرژی‌های تجدیدپذیر بوده است. آمارهای جهانی نشان می‌دهند که در اکثر بازارها نیروگاه‌های زغال‌ سنگ در 60 درصد زمان‌ها به ‌طور کامل خروجی دارند. این در حالی است که نیروگاه‌های بادی چیزی حدود 35 تا 40 درصد مواقع و نیروگاه‌های خورشیدی 20 تا 25 درصد مواقع خروجی کامل دارند. این آمار به ما اعلام می‌دارد که ظرفیت تولید انرژی‌های تجدیدپذیر از زغال ‌سنگ فراتر می‌رود، حال آنکه تولید کلی آن‌ها کمتر از زغال ‌سنگ است.» 

شکل 1- با رسیدن به سال 2035 انرژی‌ خورشیدی بیشترین رشد را تجربه می‌کند، در حالی که تقاضا برای سوخت‌های فسیلی به‌شکل قابل توجهی کاهش پیدا خواهد کرد.

آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی کرده است تا سال 2030 کمتر از 13 سال دیگر، انرژی‌های تجدیدپذیر به‌لحاظ میزان تولید برق جای زغال ‌سنگ را خواهند گرفت. این آژانس پیش‌بینی کرده است تا چهار سال دیگر انرژی‌های تجدیدپذیر بیش از 60 درصد در ظرفیت برق جهانی حضور فعال داشته باشند و تا سال 2021 میزان تولید برق آن‌ها از رقم 7600 تراوات ساعت عبور کند. اگر سیاست‌ها در این زمینه بهبود پیدا کنند و سازمان‌ها بودجه‌های بیشتری را صرف پژوهش‌های کوتاه‌مدت در زمینه ذخیره‌سازهای انرژی نمایند، ما این توانایی را به دست خواهیم آورد تا برق بیشتری را در طول دوره تولید از این منابع به دست آوریم. (شکل 1) گنسر در این ارتباط گفته است: «اگر بتوانیم نیروگاه‌های برق پشتیبان را به‌شکلی اصولی و درست راه‌اندازی کنیم، در شرایطی که انرژی‌های بادی و خورشیدی را در دسترس نداریم، قادریم این نیروگاه‌ها را به ‌طور موقت جایگزین و به این شکل بر چالش‌های این چنینی غلبه کنیم. به ‌طور مثال، اگر بتوانیم مزارع خورشید و بادی را توأمان با یکدیگر در یک مجموعه تولید برق در اختیار داشته باشیم، یک خروجی برق پایدارتر را به دست خواهیم آورد. یکپارچه‌سازی سامانه‌های ذخیره‌ساز انرژی در ابعاد مختلف این اطمینان را در اختیار ما قرار می‌دهد که نیروی برق را به‌ طور مداوم از منابع تجدیدپذیر در اختیار خواهیم داشت. این ذخیره‌سازها به ما کمک می‌کنند تا برق اضافی به دست آمده از انرژی‌های تجدیدپذیر را ذخیره‌سازی کرده و زمانی که منابع انرژی تجدیدپذیر در دسترس نیستند، از ذخیره‌سازها استفاده کنیم.»

سرمایه‌گذاری هنگفت روی انرژی‌های تجدیدپذیر
شرکت‌های بزرگ فعال در زمینه انرژی مجبور هستند تا سال 2035 سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی را در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر متحمل شوند. کارشناسان حوزه انرژی بر این باورند که شرکت‌های بزرگ و به‌ویژه چندملیتی که در زمینه نفت، گاز و انرژی فعالیت دارند، برای آنکه سهم خود را از بازار از دست ندهند، مجبورند تا سال 2035 سرمایه‌گذاری سنگینی را در این زمینه انجام دهند. این سرمایه‌گذاری به‌نوعی شرکت‌ها را هم‌سو با اهداف از پیش تعیین شده در معاهده تغییرات اقلیمی پاریس سوق خواهد داد. در همین ارتباط گروه پژوهشی وود مکنزی تغییرات جهانی و نیاز به انرژی را به‌دقت مورد ارزیابی قرار داده و اعلام کرده است با توجه به رشد روزافزون تقاضا در زمینه انرژی شرکت‌های فعال در حوزه نفت و گاز مجبور خواهند شد تا 10 سال آینده حداقل یک پنجم از دارایی‌های خود را در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر خورشیدی و بادی سرمایه‌گذاری کنند. به عبارت دقیق‌تر، شرکت‌های بزرگ جهانی که امروزه 12 درصد از بازار تقاضای نفت و گاز را در اختیار دارند، باید نزدیک به 350 میلیارد دلار تا سال 2035 روی انرژی‌های خورشیدی و بادی سرمایه‌گذاری کنند.

مطلب پیشنهادی

سرمایه‌گذاری در حوزه انرژی‌‌های پاک راهکار مقابله با انتشار گازهای گلخانه‌ای

چشم‌انداز انرژی‌های تجدیدپذیر در سال‌های آتی چگونه خواهد بود؟

جالب آنکه مکنزی پیش‌بینی کرده است که اگر این شرکت‌ها از این ‌کار سر باز زنند با رسیدن به سال 2030 باز هم مجبور خواهند بود یک ‌پنجم از دارایی‌های خود را اجباراً روی انرژی‌های تجدیدپذیر سرمایه‌گذاری کنند. والنتینا کرتشمار تحلیل‌گر ارشد وود مکنزی در این ارتباط گفته است: «نیل به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر دیگر مهارشدنی نیست. شرکت‌های بزرگ فعال در زمینه انرژی به این حقیقت مهم رسیده‌اند که تقاضا برای دستیابی به این انرژی‌ها در مقیاسی جهانی بوده است و یک تب زودگذر نیست. بلکه یک حقیقت مسلم است و اگر نسبت به این مسئله بی‌تفاوت باشند، آینده تجاری خود را به خطر خواهند انداخت.»

شکل 1- با رسیدن به سال 2035 انرژی‌ خورشیدی بیشترین رشد را تجربه می‌کند، در حالی که تقاضا برای سوخت‌های فسیلی به‌شکل قابل توجهی کاهش پیدا خواهد کرد.

آینده‌ای در چند قدمی ما
شرکت نوروژی استت اویل در این زمینه موفق ظاهر شده و توانسته است نزدیک به 100 کارشناس در زمینه انرژی‌های بادی و بازجذب کربن را استخدام کند. این شرکت در نظر دارد تا پایان سال جاری میلادی اولین مزرعه بادی شناور جهان را راه‌اندازی کند. شرکت شل نیز سرمایه‌گذاری‌ قابل توجهی در مزارع بادی دریایی واقع در آب‌های هلند انجام داده است. این شرکت در نظر دارد تا سه سال دیگر بودجه سالانه پژوهشی خود در زمینه هیدروژن، سوخت‌های زیستی و تجدیدپذیر را به رقم یک میلیارد دلار برساند. شرکت توتال فرانسه نیز در سال 2016 نزدیک به 13 هزار نفر کارمند را استخدام و بودجه‌ای به رقم 4.7 میلیارد دلار را در زمینه طراحی و توسعه باتری‌ها، سوخت‌های زیستی و خورشیدی هزینه کرده است. همچنین، 62 درصد از سهام‌داران اکسون نیز به‌تازگی در حمایت از معاهده پاریس به آن رأی مثبت داده‌اند. در شرایطی که جهان به ‌طور همه‌جانبه از انرژی‌های تجدیدپذیر حمایت می‌کند، در مقابل وضعیت سوخت‌های فسیلی به هیچ عنوان خوب نیست. در حالی که در مقطع فعلی سهم نفت و گاز چیزی معادل 33 برابر بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر در مقیاس جهانی است، اما با رسیدن به سال 2035 سهم این دو انرژی از بازار به 13 برابر تنزل پیدا خواهد کرد. وود مکنزی در این ارتباط گفته است: «این حقیقت درست که سود حاصل از انرژی به دست آمده از سوخت‌های فسیلی دو برابر بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر است، اما در مقابل نیروگاه‌هایی همچون مزارع بادی به‌واسطه عمر بالایی که دارند در درازمدت سودآوری بیشتری خواهند داشت. همچنین، این احتمال وجود دارد که انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری‌های مرتبط با آن‌ها با سرعتی به‌مراتب فراتر از آنچه پیش‌بینی شده است رشد و شرکت‌های فعال در حوزه نفت و گاز را غافلگیر کنند.»

سود حاصل از انرژی به دست آمده از سوخت‌های فسیلی دو برابر بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر است، اما در مقابل نیروگاه‌هایی همچون مزارع بادی به‌واسطه عمر بالایی که دارند در درازمدت سودآوری بیشتری خواهند داشت

انرژی‌ بادی این پتانسیل را دارد تا سوخت‌های فسیلی را به حاشیه براند
امروزه بسیاری از شرکت‌ها و به ویژه دولت‌ها به‌سمت به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر متمایل شده‌اند، در همین ارتباط ایالات متحده از سال 2010 میزان تولید برق از انرژی بادی خود را به دو برابر افزایش داده است. در میان انرژی‌های تجدیدپذیر این انرژی بادی است که موفق شده است مسیر توسعه را سریع‌تر از نمونه‌های دیگر پشت سر بگذارد. جدیدترین گزارش منتشر شده در این زمینه نشان می‌دهد تنها در ایالات متحده به‌طور متوسط هر 2.4 ساعت یک توربین بادی جدید نصب و راه‌اندازی می‌شود. سال گذشته میلادی، 5.6 درصد از ظرفیت کل برق تولید شده در این کشور تنها از طریق انرژی بادی تأمین شد که در مقایسه با نمونه مشابه سال 2010 رشدی دو برابری را نشان می‌دهد. (شکل 2) 

مطلب پیشنهادی

بررسی میزان سرمایه‌گذاری کشورها و شرکت‌های مختلف در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر

جهان چقدر خرج انرژی‌های تجدیدپذیر می‌کند؟

پیشرفت‌های سریع در زمینه انرژی بادی در سایه مشارکت شرکت‌های بزرگی همچون مایکروسافت، وال‌مارت، Home Depot و GM به دست آمده است. قیمت کم و پایداری بالا در طول زمان و قابل اعتماد بودن سه عامل مهمی هستند که باعث توسعه فناوری‌های مرتبط با این انرژی شده‌اند. آلکس مورگان تحلیل‌گر اقتصادی انرژی در بلومبرگ در این ارتباط گفته است: «کمتر از ده سال دیگر انرژی‌های بادی ساحلی به اندازه‌ای ارزان قیمت خواهند شد که به‌راحتی نیروگاه‌های برق را به چالش خواهند کشید.» تغییرات جوی یا همان اقلیمی با سرعت زیادی وضعیت زیست محیطی را دستخوش تغییر کرده‌اند. این سرعت بالای تغییرات باعث شده است تا شرکت‌ها و افراد برجسته درصدد دفع این پدیده مخرب باشند. جالب آنکه انرژی‌های خورشیدی و بادی نه‌تنها در زمینه مبارزه با تغییرات اقلیمی قادرند به ما کمک کنند، بلکه به‌لحاظ اقتصادی این پتانسیل را دارند تا برای افراد زیادی شغل ایجاد کنند. به ‌طوری که تعداد مشاغل ایجاد شده از سوی این دو انرژی در مقایسه با فرصت‌های شغلی که از سوی اپل، گوگل و فیس‌بوک ایجاد می‌شود بیشتر است. آماری که در زمینه تولید و مصرف برق درباره کشوری همچون کانادا منتشر شده است، نشان می‌دهد این کشور موفق شده است در سال 2015 بیش از نیمی از برق مورد نیاز خود را از سوی منابع تجدیدپذیری همچون خورشید، باد، زیست‌توده و هیدروالکتریک تأمین کند. 

مطلب پیشنهادی

انرژی‌های تجدیدپذیر ضامن بقای نسل‌های آینده خواهند بود

شرکت‌های حوزه فناوری در زمینه به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر چه جایگاهی دارند؟
اپل کاملاً مصمم است است وابستگی خود به سوخت‌های فسیلی را به‌میزان قابل توجهی کاهش دهد. شرکت‌های حوزه فناوری از آن جهت به مبحث به‌کارگیری انرژی‌‌های تجدید‌پذیر یا سوخت‌ها فسیلی اهمیت می‌دهند که مراکز داده‌های این شرکت‌ها به‌شکل فزاینده به انرژی نیاز دارند. تیم‌ کوک نیز همانند بیل گیتس درباره بحث گرم شدن زمین و تغییرات جوی نگران است. در همین ارتباط، لیزا جکسون مدیر بخش محیط زیست اپل گفته است: «نزدیک به 93 درصد از انرژی مورد استفاده اپل از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین می‌شود.» بدون شک شنیدن این خبر از سوی شرکتی همچون اپل خوشحال‌کننده است، اما سؤال مهم این است که جایگاه دیگر شرکت‌های حوزه فناوری در این زمینه چگونه است؟ امروزه بسیاری از شرکت‌های بزرگ و مطرح جهان به‌دنبال آن هستند تا به‌ طور کامل از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده کنند. (شکل 3) 

شکل 3- سه شرکت مایکروسافت، اپل و اینتل به‌میزان صددرصد و در ادامه گوگل با 34 درصد و سامسونگ با 8 درصد در زمینه به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر در ایالات متحده در صدر قرار دارند.

گوگل نیز در این زمینه سیاست‌هایی مشابه با اپل اتخاذ کرده است. گوگل اعلام کرده است که تا سال 2025 میزان به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر را سه برابر مقدار فعلی خواهد کرد. آمازون نیز وعده داده است که از انرژی‌های تجدیدپذیر در ارتباط با سرویس رایانش ابری خود استفاده کند. فیسبوک نیز در نظر دارد تا سال آینده میلادی (2018) میزان به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر را در ارتباط با مراکز داده خود دو برابر افزایش دهد. آماری که به‌تازگی منتشر شده است نشان می‌دهد که تا آخر ماه آوریل سال گذشته میلادی به‌ترتیب گوگل 35 درصد، آمازون 25 درصد و فیسبوک 40 درصد از انرژی مورد نیاز خود را از منابع تجدیدپذیر تأمین کرده‌اند. جالب آنکه اپل، مایکروسافت و اینتل سه شرکتی هستند که تمام انرژی مورد نیاز خود در ایالات متحده را از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین کرده‌اند. با توجه به آنکه مراکز داده اپل در مقایسه با مراکز داده گوگل و آمازون کوچک‌تر هستند، در نتیجه میزان مصرف انرژی آن‌ها کمتر است. با وجود این، اپل نیز به‌دنبال آن است تا مصرف انرژی‌های تجدیدپذیر را به رقم صددرصد برساند. در مقایسه با دیگر شرکت‌های فعال در حوزه فناوری اپل تنها شرکتی است که سرمایه‌گذاری‌های سنگینی را در زمینه به‌کارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر هم در ایالات متحده و هم در کشورهای دیگر انجام داده است. همین موضوع باعث شده است تا نام اپل به‌عنوان تنها شرکت حوزه فناوری با شاخص صددرصد در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر معرفی شود. این سرمایه‌گذاری کلان باعث شده است تا اپل همواره روی این موضوع تأکید داشته باشد که این شرکت تنها به‌دنبال سودآوری نیست، بلکه موضوعات دیگری همچون محیط زیست نیز برای این شرکت حائز اهمیت است.