افت شاخص تنوع تولید برق در ایران

به گزارش می‌متالز، بررسی‌ها حاکی از این است که روند کلی شاخص تنوع سبد تولید برق در چند دهه اخیر نزولی بوده و در چند سال گذشته نیز از محدوده قابل قبول به محدوده ضعیف سقوط کرده است. دلیل این وضعیت وابستگی زیاد به گاز طبیعی برای تولید برق بوده است. آمار‌ها همچنین نشان می‌دهد ایران از نظر میزان تنوع سبد تولید برق در رتبه ١٣١ جهان قرار دارد. این در حالی است که تنوع‌بخشی به سبد تولید برق علاوه بر کمک به حل ناترازی انرژی، عدم‌النفع های استفاده از سوخت های مایع را کاهش می‌دهد، به کاهش آلودگی های زیست‌محیطی کمک می‌کند و درنهایت، باعث افزایش امنیت تامین انرژی کشور خواهد شد.

منابع انرژی اولیه برای تولید انرژی برق کشور شامل گاز طبیعی، فرآورده‌های نفتی، زغال‌ سنگ، هسته‌ای، آبی و منابع تجدیدپذیر است. اما هم اکنون بیش از ٩٠‌ درصد برق کشور از طریق نیروگاه‌های حرارتی تولید می‌شود که عمده سوخت مصرفی آنها گاز طبیعی است. تکیه بالای تولید برق به گاز طبیعی و از طرفی ناترازی در تولید و تقاضای گاز به ایجاد چالش در تامین سوخت نیروگاه‌ها به خصوص در فصل زمستان منجر شده که پیامدهای اقتصادی و زیست محیطی بسیاری دارد. بخشی از کمبود گاز در فصل زمستان با سوزاندن سوخت مایع (گازوئیل و مازوت) در نیروگاه‌ها جبران می‌شود. استفاده از مازوت و گازوئیل به عنوان سوخت جایگزین نیروگاه‌ها با زیان‌هایی همراه است؛ چراکه به دلیل ارزش بالاتر گازوئیل و مازوت نسبت به گاز طبیعی موجب عدم‌النفع بالایی می‌شود. از طرفی، استفاده از سوخت های مایع، استهلاک تجهیزات نیروگاهی را افزایش داده و موجب افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود و درنهایت آثار مخرب زیست محیطی را در پی دارد.

براساس گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس از «واکاوی امنیت انرژی در ایران از منظر تنوع در سبد تولید برق» مفهوم امنیت انرژی یکی از موضوعات مهم در مقوله امنیت ملی است و مورد توجه بسیاری از سیاست‌گذاران جهان قرار گرفته است. مهم‌ترین ابعاد شاخص امنیت انرژی عبارتند از: استقلال از واردات انرژی، ذخیره‌سازی انرژی و تنوع در سبد تولید برق. ایران به دلیل دسترسی به منابع قابل توجه نفت و گاز، وابستگی اندکی به واردات انرژی داشته و در مورد ذخیره‌سازی انرژی نیز به دلیل امکان‌پذیر نبودن ذخیره‌سازی قابل توجه برق به دلایل فنی، این موضوع در حوزه برق مطرح نیست؛ بنابراین تنوع در سبد تولید برق بیشترین تاثیر را بر میزان امنیت انرژی کشور از منظر تامین برق دارد. در حال حاضر بیش از ٨۶‌ درصد برق تولیدی در کشور وابسته به گاز طبیعی، حدود ٩‌ درصد وابسته به فرآورده‌های نفتی و کمتر از ۵ درصد مربوط به سایر منابع (برقابی، اتمی و تجدیدپذیر) بوده است.

تنوع به معنای بهره‌برداری از منابع متمایز انرژی در سبد تولید برق و ایجاد توازن میان آنها برای کاهش تمرکز و وابستگی به یک حامل انرژی تعریف می‌شود. شاخص برابری شانون-وینر یکی از شاخص‌های پرکاربرد در زمینه کمّی‌سازی میزان تنوع منابع تولید برق است. محاسبه شاخص تنوع سبد تولید برق برای ایران حاکی از آن است که روند کلی شاخص تنوع سبد تولید برق در چند دهه اخیر نزولی بوده و در چند سال گذشته نیز از محدوده قابل قبول به محدوده ضعیف سقوط کرده است. دلیل این وضعیت وابستگی زیاد به گاز طبیعی برای تولید برق بوده، چراکه سهم گاز طبیعی از تولید برق در ایران از ٣۵ درصد در سال ١٣۶۴ به حدود ٨۶‌ درصد در سال ١۴٠٢ رسیده است. بررسی انجام‌شده نشان‌دهنده آن است که ٩٣‌ درصد از رشد تولید برق کشور در چهار دهه اخیر برعهده گاز طبیعی بوده و حدود ٧‌ درصد باقی مانده توسط فرآورده‌های نفتی و انرژی هسته‌ای انجام شده است. انرژی‌های تجدیدپذیر و برقابی نیز در رشد تولید برق ایران نقش ناچیزی داشته‌اند که این موضوع نشان‌دهنده نبود توازن در سبد تولید برق است. این درحالی است که هم اکنون در دنیا زغال‌ سنگ ٣۵ درصد، گاز طبیعی ٢٣ درصد، انرژی برقابی ١٥ درصد، انرژی‌های تجدیدپذیر ١۴ درصد، انرژی هسته‌ای ٩‌ درصد و سایر منابع انرژی ۴‌ درصد از کل تولید برق را برعهده دارند.

رتبه ۱۳۱ ایران در جهان از نظر میزان تنوع سبد تولید برق

وضعیت ایران در تنوع سبد تولید برق در مقایسه با سایر کشور‌ها مناسب نبوده و ایران از نظر میزان تنوع سبد تولید برق در رتبه ١٣١ جهان قرار دارد. در میان کشورهای مورد بررسی، آمریکا بهترین تنوع را در سبد تولید برق داشته و شاخص تنوع سبد تولید برق در این کشور در محدوده عالی قرار دارد. آلمان، ترکیه، روسیه، انگلستان، فرانسه و چین در محدوده خوب و ایران و عربستان‌ سعودی در محدوده ضعیف قرار دارند و قطر در محدوده بسیار ضعیف است.

این در حالی است که ایران دارای پتانسیل مناسبی در جهت افزایش ظرفیت تولید برق از محل منابع غیرفسیلی، به خصوص انرژی‌های تجدیدپذیر بوده که این مساله از سال‌های دور مورد توجه سیاست‌گذاران نیز قرار گرفته و در این راستا، اسناد بالادستی، قوانین و مقررات مختلفی تدوین و تصویب شده است. ازجمله اسناد بالادستی مربوطه که عمدتا بر افزایش ظرفیت نیروگاه‌های تجدیدپذیر تاکید دارند، می‌توان به سیاست‌های کلی نظام در زمینه انرژی، سیاست‌های کلی اصلاح الگوی مصرف و سند تراز تولید و مصرف گاز طبیعی در کشور تا افق ۱۴۲۰ اشاره کرد.

قانون برنامه هفتم پیشرفت نیز برای رسیدن به ظرفیت اسمی ١٢۴‌ هزار مگاوات هدف‌گذاری کرده که از این مقدار، ١٢‌ هزار مگاوات به نیروگاه‌های تجدیدپذیر و ٣‌ هزار مگاوات به نیروگاه‌های هسته‌ای اختصاص یافته است. به عبارتی، برای اجرای هدف‌گذاری برنامه هفتم، باید بیش از ۴٠‌ درصد ظرفیت نیروگاه‌های جدید به نیروگاه‌های غیرفسیلی اختصاص یابد که این امر تا حدی بر متنوع شدن سبد تولید برق کشور تاثیر خواهد داشت.

یکی از موضوعات مهمی که در افزایش امنیت تامین برق باید به آن توجه شود، تنوع‌بخشی به سبد تولید برق با هدف کاهش وابستگی به منبع انرژی واحد است. نبود برنامه جامع برای تخصیص سهم بهینه هریک از حامل‌های انرژی در سبد تولید برق کشور موجب تمرکز بیش از حد به گاز طبیعی شده، به نحوی که امنیت تامین برق کشور با مخاطره جدی مواجه شده است؛ بنابراین ضروری است به منظور تعیین سهم بهینه هریک از حامل‌های انرژی در تولید برق کشور، با در نظر گرفتن مزیت های راهبردی کشور در این زمینه، نقشه راه جامع و کاملی در بخش تولید برق تدوین شود.

با توجه به ظرفیت‌های کشور در تولید برق از منابع متنوع (همچون تجدیدپذیر، زغال‌ سنگ و هسته‌ای)، پیشنهاد می‌شود به منظور تنوع‌بخشی به سبد تولید برق کشور، توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر، زغال‌ سنگ سوز و هسته‌ای مورد توجه بیشتری قرار گیرد. ازآنجاکه مهم‌ترین چالش در تنوع‌بخشی به سبد تولید برق کشور، تامین منابع مالی لازم برای توسعه نیروگاه‌های بدون مصرف سوخت گاز و فرآورده‌های نفتی است، پیشنهاد می‌شود جهت تسریع در تامین مالی پروژه‌های مصوب شورای اقتصاد مبتنی بر ماده «١٢» قانون رفع موانع تولید رقابت پذیر، از ظرفیت حساب بهینه‌سازی مصرف انرژی موضوع ماده «۴۶» قانون برنامه هفتم پیشرفت استفاده شود.

مشوق دیگری که می‌توان برای توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر مورد توجه قرار داد، ارائه مجوز صادرات برق به نیروگاه‌های تجدیدپذیر بخش خصوصی است که این مساله هم در جزء «۴» بند «ذ» ماده «۴٨» برنامه هفتم پیشرفت تکلیف شده است. اجرای ماده «١٠» قانون مانع زدایی از توسعه صنعت برق مبنی بر حذف تدریجی قیمت‌گذاری انرژی در طول زنجیره تولید، انتقال و توزیع برق و انتقال تمام یارانه‌ها به انتهای زنجیره نیز تاثیر بسزایی بر بهبود اقتصاد صنعت برق و افزایش رقابت پذیری در بخش نیروگاهی دارد. برنامه اجرایی این ماده در تاریخ ۱۴۰۳.۰۲.۰۹ به تصویب هیات وزیران رسیده، اما تاکنون اجرایی نشده است. تنوع‌بخشی به سبد تولید برق علاوه بر کمک به حل ناترازی انرژی، عدم‌النفع های استفاده از سوخت های مایع را کاهش می‌دهد، به کاهش آلودگی های زیست‌محیطی کمک می‌کند و درنهایت، باعث افزایش امنیت تامین انرژی کشور خواهد شد.

مولفه‌های امنیت انرژی 

مفهوم امنیت انرژی یکی از موضوعات مهم در مقوله امنیت ملی است و مورد توجه بسیاری از سیاست‌گذاران جهان قرار گرفته و معنای عام آن مساله پیچیده‌ای است که از جنبه های مختلف سیاسی، اجتماعی، محیط‌زیست و اقتصادی مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. تاکنون تعاریف مختلفی از امنیت انرژی ارائه شده است. در یکی از جامع ترین تعاریف، امنیت انرژی این گونه معرفی می‌شود: «سیستم انرژی به دور از هرگونه تهدید، با عملکرد بهینه و پایدار در تمامی ابعاد.»

شورای جهانی انرژی مهم‌ترین ابعاد شاخص امنیت انرژی را این‌گونه تعریف کرده است: «استقلال از واردات انرژی -که به عدم‌اتکای کشور به واردات حامل‌های مختلف انرژی و تنوع تامین کنندگان آن اشاره دارد-؛ ذخیره‌سازی انرژی -که به توانایی کشور برای پاسخ گویی به تقاضا از طریق قابلیت های زیرساختی به منظور ذخیره‌سازی انرژی اشاره دارد- و تنوع در سبد تولید برق که به معنای میزان تنوع منابع انرژی مورد استفاده در سبد تولید برق است.»

در مورد بعد اول امنیت انرژی (استقلال از واردات انرژی)، ایران به دلیل دسترسی به منابع قابل توجه نفت و گاز، وابستگی اندکی به واردات انرژی داشته و ازاین رو، در این بعد وضعیت مناسبی دارد. در مورد ذخیره‌سازی انرژی نیز به دلیل امکان‌پذیر نبودن ذخیره‌سازی قابل توجه برق به دلایل فنی، این موضوع در حوزه برق مطرح نیست. اما بعد سوم (تنوع در سبد تولید برق) که یکی از ابعاد مهم امنیت انرژی است، بیشترین تاثیر را بر میزان امنیت انرژی کشور از منظر تامین برق دارد.

تنوع به معنای بهره‌‍‌برداری از منابع متمایز انرژی در سبد تولید برق و ایجاد توازن میان آنها برای کاهش تمرکز و وابستگی به یک حامل انرژی تعریف می‌شود. از مهم‌ترین مزایای در نظر گرفتن بعد تنوع در سبد انرژی اولیه تولید برق می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

تنوع، توانایی انطباق با شرایط متغیر را افزایش می‌دهد. به این دلیل که تنوع در سیستم می‌تواند به حفظ عملکردهایی کمک کند که ممکن است در شرایط عادی بی اهمیت تلقی شوند، اما با تغییر شرایط، مهم و ضروری شوند. فناوری های جدید از دل فناوری های موجود سر بر می‌آورند. هنگامی که توسعه در مسیر یک فناوری خاص عمیق‌تر می‌شود، از سایر مسیر‌ها غفلت خواهد شد. اگرچه این مساله در شرایط عادی مشکل ساز نیست، اما وابستگی به یک فناوری خاص می‌تواند تغییر مسیر فناوری را دشوار یا حتی غیرممکن کند. بسیاری از خطرات، غیرقابل پیش‌بینی و ناشناخته هستند. تنوع می‌تواند به مقابله با این خطرات یا سازگاری با آن کمک کند.

لازم به ذکر است که برای تعیین سبد بهینه تولید برق، صرفا شاخص تنوع تعیین کننده نیست؛ بلکه موارد دیگری همچون ظرفیت‌ها و مزیت های راهبردی هر کشور باید در تعیین سبد بهینه تولید برق مورد توجه قرار گیرند؛ بنابراین به دلیل ذخایر بالای نفت و گاز در کشور، استفاده از این منابع برای تولید برق جایگاه غیرقابل چشم پوشی خواهد داشت. درعین حال برای افزایش امنیت تامین برق کشور، افزایش تنوع سبد تولید برق ضرورت دارد. ازاین رو، اگرچه گاز طبیعی از نظر اقتصادی و زیست محیطی گزینه جذاب‌تری نسبت به زغال‌ سنگ یا سوخت های مایع برای تولید برق به شمار می‌رود، اما تکیه بر یک منبع انرژی، امنیت تامین برق کشور را به خطر انداخته و از این منظر با اشکالاتی همراه است.

ارزیابی دقیق‌تر وضعیت امنیت انرژی کشور از منظر تنوع سبد تولید برق، مستلزم محاسبه و تحلیل شاخص های کمّی مربوطه است. ازاین رو در گزارش حاضر، پس از بررسی اسناد بالادستی و قوانین مرتبط با امنیت انرژی، وضعیت تنوع سبد تولید برق در ایران و جهان مورد مقایسه قرار گرفته و درنهایت، وضعیت امنیت انرژی در ایران از منظر تنوع در سبد تولید برق با بهره‌گیری از شاخص های کمّی مورد واکاوی قرار گرفته است.

وضعیت سبد تولید برق در ایران و جهان

در حال حاضر تولید برق در کشور از طریق منابعی مانند گاز طبیعی، فرآورده‌های نفتی، برقابی، انرژی هسته‌ای و تجدیدپذیر انجام می‌شود. میزان برق تولیدی از منابع مختلف در بازه زمانی سال‌های ١٣۶۴ تا ١۴٠١ در ایران و جهان، نشان می‌دهد در این سال‌ها حجم تولید برق در جهان حدود سه‌برابر و در ایران ٩برابر شده که این موضوع نشان‌دهنده شیب شدید افزایش تولید برق در ایران نسبت به جهان بوده است. منبع انرژی که عهده‌دار بخش اعظم افزایش تولید برق ایران در این سال‌ها بوده، گاز طبیعی است و سایر حامل‌ها نقش کمتری در این افزایش تولید داشته‌اند. رشد تولید برق در جهان نیز تا حدودی از منابع مختلف متوازن بوده که البته در این میان با ورود و توسعه فناوری های مرتبط با انرژی‌های تجدیدپذیر، تولید برق حاصل از آن رشد قابل ملاحظه ای داشته است.

گاز طبیعی: ایران دومین دارنده ذخایر گاز در جهان بوده و حدود ١٧‌ درصد از ذخایر اثبات‌شده گاز دنیا را در اختیار دارد. از منظر تولید نیز ایران سومین تولیدکننده بزرگ گاز جهان در سال ٢٠٢١ بوده است. روند تغییرات سهم گاز طبیعی در تولید برق ایران و جهان از سال ١٣۶۴ تا ١۴٠١ نشان می‌دهد در این سال‌ها سهم گاز طبیعی در تولید برق در ایران و جهان رو به افزایش بوده، اما شیب این افزایش در ایران، بسیار بیشتر از متوسط دنیا بوده است. سهم گاز طبیعی از تولید برق در ایران از ٣۵ درصد سال ١٣۶۴ به حدود ٨۶‌ درصد در سال ١۴٠١ رسیده، این درحالی است که این شاخص برای متوسط دنیا از ١۴‌ درصد به ٢٣ درصد رسیده است. در حال حاضر، جایگاه گاز در تولید برق در ایران اول و در جهان دوم است که در این میان رتبه اول سهم حامل انرژی از تولید برق در دنیا متعلق به زغال‌ سنگ است.

فرآورده‌های نفتی: طبق برآوردهای موجود، ایران حدود ٢۴‌ درصد از ذخایر اثبات‌شده نفت خاورمیانه و ١٢‌ درصد از ذخایر جهانی نفت را به خود اختصاص داده و سومین دارنده ذخایر نفت است. روند تغییرات سهم فرآورده‌های نفتی در تولید برق ایران و جهان از سال ١٣۶۴ تا ١۴٠١ نشان می‌دهد روند سهم فرآورده‌های نفتی در تولید برق در جهان و ایران تقریبا مشابه است. سهم فرآورده‌های نفتی از تولید برق در ایران از حدود ٥٠‌ درصد در سال ١٣۶۴ به حدود ٩‌ درصد در سال ١۴٠١ کاهش یافته و در دنیا نیز از ١١‌ درصد به ٢‌ درصد رسیده است. در حال حاضر، جایگاه فرآورده‌های نفتی در تولید برق در ایران دوم و در جهان ششم است.

زغال‌ سنگ: در سال ١۴٠١، زغال‌ سنگ با تولید ٣٥ درصد از کل برق تولیدی جهان در جایگاه اول قرار داشته است. برخلاف نفت و گاز، ایران از ذخایر غنی زغال‌ سنگ برخوردار نیست. ایران سی امین دارنده ذخایر زغال‌ سنگ در جهان بوده و حدود یک دهم درصد از ذخایر اثبات‌شده را در اختیار دارد. سهم تولید برق از زغال‌ سنگ در ایران و جهان طی سال‌های مورد مطالعه نشان می‌دهد، سهم زغال‌ سنگ در تولید برق کشور صفر بوده و مصرف زغال‌ سنگ برای تولید برق در جهان از سال ١٣۶۴ تا ١۴٠١ دارای روندی نسبتا ثابت بوده، البته از سال ١٣٩٣ روند کاهشی نامحسوسی را آغاز کرده و از ۴١‌ درصد به ٣۵ درصد در سال ١۴٠١ کاهش یافته است.

انرژی برقابی: نیروگاه‌های برقابی با تولید ١۵ درصد از کل برق تولیدی جهان در جایگاه سوم تولید برق قرار دارند. در ایران حدود ١٢گیگاوات ظرفیت نیروگاه برقابی نصب‌شده وجود دارد که حدود ١٣‌ درصد از کل ظرفیت نامی نیروگاه‌های کشور است. سهم برقابی در تولید برق کشور از سال‌های ١٣۶۴ تا ١٣٧٢ حدود ١۴ تا ١۵ درصد بوده است. با توسعه نیروگاه‌های حرارتی، در سال‌های اخیر سهم نیروگاه‌های برقابی از تولید برق بین ٣ تا ٧‌ درصد کاهش یافته است. سهم انرژی برقابی از تولید برق جهان نیز در این سال‌ها روند کاهشی داشته، به طوری که از ٢٠‌ درصد در سال ١٣۶۴ به ١۵ درصد در سال ١۴٠١ کاهش یافته است.

انرژی‌های تجدیدپذیر: مجموع پتانسیل انرژی‌های تجدیدپذیر شامل انرژی خورشیدی و بادی در ایران معادل ١٢٠‌ هزار مگاوات برآورد می‌شود. اما تا پایان سال ١۴٠٢ تنها حدود ۱.۰۳۶ مگاوات نیروگاه تجدیدپذیر در کشور نصب شده که کمتر از یک درصد کل پتانسیل برآورد شده است. تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر در جهان با شیب نسبتا خوبی رو به افزایش بوده، به نحوی که در سال ١۴٠١، انرژی‌های تجدیدپذیر با تولید ١۴‌ درصد از کل برق تولیدی جهان در جایگاه چهارم قرار گرفته اند. اما سهم تجدیدپذیر‌ها در تولید برق در ایران بسیار اندک بوده و با تولید کمتر از ٢میلیارد کیلووات‌ساعت برق در سال ١۴٠١، حدود نیم درصد از کل برق تولیدی کشور را به خود اختصاص داده‌اند.

انرژی هسته‌ای: ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای در جهان در دهه های ١٩٧٠ و ١٩٨٠ با شتاب بالایی صورت گرفته است. اما وقوع حوادث هسته‌ای تری‌مایل آیلند (سال ١٩٧٩) و چرنوبیل (سال ١٩٨۶) و همچنین کاهش قیمت نفت، از تمایل کشور‌ها به ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای بیشتر می‌کاهد. بااین حال، اغلب کشورهای دارای نیروگاه هسته‌ای، در سال‌های بعد میزان تولید برق هسته‌ای خود را در سطح تقریبا ثابتی نگه داشته‌اند. در ایران نیز نیروگاه اتمی بوشهر به عنوان تنها نیروگاه هسته‌ای کشور با ظرفیت هزار مگاوات در حال فعالیت بوده و واحدهای جدیدی نیز در حال ساخت هستند. در سال‌های اخیر انرژی هسته‌ای حدود ٩‌ درصد از برق جهان را تامین کرده و از این نظر، در رتبه پنجم بوده است. همچنین، سهم انرژی هسته‌ای از تولید برق در ایران حدود ۱.۸ درصد است.

منبع: دنیای اقتصاد