انرژیهای تجدیدپذیر از نظر کارایی، هزینه و استقرار از سوختهای فسیلی پیشی میگیرند، به طوری که انرژی خورشیدی، بادی و ذخیرهسازی جایگزین تولید سوختهای فسیلی میشوند و انرژی هستهای شتاب بیشتری میگیرد که نشاندهنده یک گذار شتابنده است که اقتصادها، مشاغل و پیامدهای اقلیمی را تغییر شکل میدهد.
همزمان با حرکت جهان به سمت اهداف انتشار صفر خالص و تشدید تلاشهای کربنزدایی، یک سوال در مرکز بحث انرژی جهانی قرار دارد:
آیا انرژیهای تجدیدپذیر واقعاً میتوانند جایگزین سوختهای فسیلی شوند؟
تعداد فزایندهای از تحلیلگران استدلال میکنند که انرژیهای تجدیدپذیر نه تنها میتوانند جایگزین شوند - بلکه در حال حاضر نیز این کار را انجام دادهاند. برق پاک اکنون بیش از 40 درصد از ترکیب برق جهانی را تشکیل میدهد و انرژی خورشیدی به عنوان سریعترین منبع انرژی در حال رشد در تاریخ پیشرو است. تحلیلهای جدید نشان میدهد که فناوریهای پاک در نهایت میتوانند تا ۷۵ درصد از تقاضای موجود برای سوختهای فسیلی را جایگزین کنند.
تنها بین سالهای ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴، ظرفیت جدید انرژی خورشیدی، بادی و باتری، بیش از ۶۵۰ تراوات ساعت (TWh) از تولید سوختهای فسیلی را جایگزین کرد - بیش از کل مصرف برق سالانه کره جنوبی.
ماریا مندلیوس، مدیرعامل ائتلاف تجاری We Mean، میگوید: «پیام واضح است: گذار به انرژی پاک در حال شتاب گرفتن است و سوختهای فسیلی در حال از دست دادن جایگاه خود هستند. حرکت هوشمندانه اکنون دو برابر کردن انرژی پاک است - جایی که رشد، شغل و رقابت در آن نهفته است.»
آدیر ترنر، رئیس کمیسیون انتقال انرژی، همین نکته را تأکید میکند: «سوختهای فسیلی در حال از رده خارج شدن هستند. این گذار در بسیاری از بخشها دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک اجتنابناپذیری اقتصادی است، زیرا انرژی خورشیدی کمهزینه، باتریها و وسایل نقلیه الکتریکی، تقاضا برای سوختهای فسیلی را در تمام مناطق جهان مختل میکنند.»
آیا سوختهای فسیلی از انرژی پاک کارآمدترند؟
اغلب از بهرهوری به عنوان دلیلی برای عدم جایگزینی سوختهای فسیلی یاد میشود. دادهها خلاف این را نشان میدهند.
سوختهای فسیلی چگالی انرژی بالایی دارند، اما راندمان تبدیل ضعیفی دارند:
موتورهای خودروهای بنزینی حدود ۸۰٪ از انرژی خود را به صورت گرما هدر میدهند.
نیروگاههای زغالسنگ و نفت فقط ۳۰ تا ۴۰٪ از انرژی ورودی خود را به برق تبدیل میکنند.
حتی نیروگاههای گاز طبیعی - که از جمله کارآمدترینها هستند - ۵۶٪ از انرژی خود را در سراسر تأسیسات ایالات متحده از طریق گرما و انتقال از دست میدهند.
در مقابل، منابع انرژی تجدیدپذیر سهم بیشتری از انرژی موجود را به برق یا توان قابل استفاده تبدیل میکنند:
پنلهای خورشیدی فتوولتائیک ۲۰ تا ۲۳٪ از نور خورشید را مستقیماً با حداقل تلفات به برق تبدیل میکنند.
توربینهای بادی ۴۵ تا ۵۰٪ از انرژی جنبشی باد را تبدیل میکنند - که برای یک سیستم مکانیکی فوقالعاده زیاد است.
موتورهای الکتریکی که خودروهای برقی را به حرکت در میآورند، با راندمان ۸۵ تا ۹۵٪ کار میکنند که بسیار بهتر از موتورهای احتراق داخلی است.
انرژیهای تجدیدپذیر با افزایش ضریب ظرفیت، همچنان در حال بهبود هستند
در همین حال، خود فناوریهای انرژی تجدیدپذیر نیز در حال بهبود هستند. ضریب ظرفیت - نسبت خروجی واقعی به حداکثر پتانسیل - همچنان در حال افزایش است:
انرژی خورشیدی فتوولتائیک بین سالهای ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۳ از ۱۴٪ به ۱۶٪ افزایش یافت.
باد ساحلی از ۲۷٪ به ۳۶٪ افزایش یافت.
باد فراساحلی از ۳۸٪ به ۴۱٪ افزایش یافت، که اکنون با تولید سوخت فسیلی متعارف قابل مقایسه است.
انرژی خورشیدی متمرکز از ۳۰٪ به ۵۵٪ افزایش یافت، که ۸۳٪ بهبود از سال ۲۰۱۰ را نشان میدهد.
ادغام منابع انرژی جایگزین با ذخیرهسازی و برق ثابت
انرژی خورشیدی و باد هنوز به آب و هوا وابسته هستند، به این معنی که برای ارائه برق پایدار باید با فناوریهای مکمل جفت شوند. در اینجا، ذخیرهسازی باتری، برق آبی، نیروگاههای زمینگرمایی و شبکههای انعطافپذیرتر نقش تعیینکنندهتری ایفا میکنند.
برق آبی همچنان یکی از قابل اعتمادترین منابع بار پایه و برق پشتیبان است، اگرچه خشکسالیها خطرات فزایندهای را ایجاد میکنند.
انرژی زمین گرمایی، منبعی پایدار اما کم استفاده
انرژی زمینگرمایی، با خروجی تقریباً مداوم خود، در سطح جهانی توسعه نیافته است، اما ارزش خود را در کشورهایی مانند کنیا، ایسلند، السالوادور و نیوزیلند، که بیش از 20٪ برق را تأمین میکند، ثابت کرده است.
دکتر ربکا پیرس، پژوهشگر موسسه کاسکید در دانشگاه رویال رودز، میگوید: «ما به خورشید، رودخانهها، دریاها و باد روی آوردهایم، اما انرژی عظیمی نیز در زیر پای ما وجود دارد. زمینگرمایی پتانسیل عظیمی برای تأمین انرژی پاک، ثابت و قابل اعتماد برای شبکه ما برای هزاران نسل آینده دارد.»
امروزه، زمینگرمایی تنها 1٪ از تقاضای جهانی انرژی را تشکیل میدهد. با این حال، آژانس بینالمللی انرژی (IEA) میگوید که با پیشرفت در حفاری و استخراج گرما، میتواند تا سال 2050 تا 15٪ از رشد تقاضای جهانی برق را تأمین کند، معادل تقریباً 6000 تراوات ساعت - مصرف فعلی برق ایالات متحده و هند.
تولید سوختهای فسیلی در حال از دست دادن جایگاه خود است
یک دهه پیش، سرمایهگذاری در سوختهای فسیلی از هزینههای انرژی پاک پیشی گرفت. طبق تحلیلهای ائتلاف تجاری We Mean، کمیسیون انتقال انرژی، Ember و E3G، امروزه انرژی پاک دو برابر سرمایه جذب میکند.
اقتصاد دلیل این امر را توضیح میدهد: انرژیهای تجدیدپذیر اکنون ارزانترین شکل برق جدید در اکثر بازارها هستند، حتی بدون یارانه.
آژانس بینالمللی انرژی پیشبینی میکند که ظرفیت جهانی انرژی تجدیدپذیر بین سالهای 2025 تا 2030، 4600 گیگاوات افزایش یابد - تقریباً برابر با ظرفیت تولید برق چین، اتحادیه اروپا و ژاپن روی هم رفته.
عصر جدیدی برای انرژی هستهای
انرژی هستهای نیز در حال بازیابی شتاب خود است. آژانس بینالمللی انرژی انتظار دارد که نیروگاههای هستهای در سال 2025 با بیش از 70 گیگاوات ظرفیت جدید در دست ساخت، رکورد جدیدی در تولید برق تولید کنند - یکی از بالاترین سطوح در سه دهه گذشته.
گذار به انرژی پاک در حال انجام است حتی اگر سیاستها عقب بمانند
در COP30، بیش از 80 کشور بر اساس تعهد COP28 مبنی بر "گذار" از زغال سنگ، نفت و گاز، طرحی را برای حذف تدریجی سوختهای فسیلی مذاکره کردند. با این حال، متن نهایی، پس از مخالفت تولیدکنندگان عمده سوختهای فسیلی، لحن ملایمتری در مورد جدول زمانی صریح حذف تدریجی انرژی اتخاذ کرد.
با وجود تردیدهای سیاسی، بسیاری از کشورها و شهرها در حال حاضر به طور جدی در حال پیشرفت هستند. برلینگتون، ورمونت، اولین شهر ایالات متحده بود که در سال ۲۰۱۴، ۱۰۰٪ برق خود را از انرژیهای تجدیدپذیر تأمین کرد و نمونه اولیهای از آیندهای با انرژی پاک را ارائه داد.
در بریتانیا، این کشور تا سال ۲۰۲۴ تمام نیروگاههای زغالسنگ خود را تعطیل کرد و در سال ۲۰۲۵ حفاریهای جدید نفت و گاز فراساحلی را ممنوع کرد. دانمارک در همان جهت حرکت میکند و در تلاش است تا گرمایش گازی را تا سال ۲۰۳۵ حذف کند، در حالی که در آلمان، تعداد فزایندهای از شرکتهای خدمات شهری داوطلبانه در حال برنامهریزی برای بازنشستگی کامل شبکههای گازی خود هستند.
این تغییر در جنوب استرالیا نیز به همان اندازه قابل توجه است. چرا که این کشور آخرین نیروگاه زغال سنگ خود را در سال ۲۰۱۶ تعطیل کرد. انرژیهای تجدیدپذیر اکنون حدود ۷۵ درصد از برق ایالت را تأمین میکنند و انتظار میرود تا سال ۲۰۲۷ تمام تقاضا را برآورده کنند.
دیو جونز، تحلیلگر ارشد امبر، میگوید: «کشورهای واردکننده سوخت فسیلی هنوز از بحران انرژی رنج میبرند و به دنبال کاهش وابستگی خود به سوختهای فسیلی گران و ناامن هستند.» «انرژیهای تجدیدپذیر و برقرسانی در آینده غالب خواهند بود - و کشورهای واردکننده سوختهای فسیلی با پذیرش آنها بیشترین سود را خواهند برد.»
آسیای جنوب شرقی: پتانسیل عظیم، وابستگی مداوم به گاز طبیعی
آسیای جنوب شرقی منابع تجدیدپذیر عظیمی دارد - حدود ۲۰ تراوات انرژی خورشیدی و بادی بکر، معادل ۵۵ برابر ظرفیت فعلی برق منطقه. حتی کسری از این مقدار میتواند تقاضای رو به افزایش برق آن را که انتظار میرود تا سال ۲۰۵۰ دو برابر شود، تأمین کند.
با این حال، این منطقه همچنان با فاصله گرفتن از زغال سنگ، به گسترش استفاده از گاز ادامه میدهد. پیشبینی میشود آسیای جنوب شرقی تا سال ۲۰۲۷ به واردکننده خالص گاز تبدیل شود و نزدیک به ۱۲ میلیارد دلار برای افزایش ظرفیت واردات در نظر گرفته شده است.
محدودیتهای جغرافیایی و کمبود زمین به این معنی است که این منطقه باید به سرعت فناوریهای نوظهور مانند توربینهای بادی شناور فراساحلی، نیروگاههای کشاورزی و خورشیدی شناور را توسعه دهد. گسترش شبکه نیز بسیار مهم خواهد بود، زیرا تنگناهای انتقال همچنان یکی از موانع اصلی ادغام انرژیهای تجدیدپذیر است.
تغییر کاربری نیروگاههای سوخت فسیلی برای مهار انتشار گازهای گلخانهای
در سطح جهان، بیش از ۶۵۰۰ نیروگاه سوخت فسیلی همچنان در حال فعالیت هستند. تعطیلی کامل آنها از نظر سیاسی و اقتصادی دشوار است. تبدیل آنها به قطبهای انرژی پاک، یک جایگزین عملی ارائه میدهد.
تحقیقات IEEFA نشان میدهد که تغییر کاربری نیروگاههای زغالسنگ به سایتهای خورشیدی و باتری میتواند تا پنج برابر ارزش بیشتری نسبت به تعطیلی ساده داشته باشد، در حالی که کاهش انتشار گازهای گلخانهای را تسریع میکند.
سوختهای فسیلی در حال حاضر ۶۸٪ از انتشار گازهای گلخانهای جهانی و نزدیک به ۹۰٪ از تولید CO₂ را تشکیل میدهند. تغییر کاربری نیروگاههای موجود - با استفاده از شبکهها، زمین و زیرساختهای آنها - میتواند انتشار گازهای گلخانهای را کاهش دهد و در عین حال استقرار انرژی پاک را تسریع کند. ردیاب کربن به پاک در حال حاضر نزدیک به ۱۷۰ پروژه تغییر کاربری یافته، عمدتاً در کشورهای توسعهیافته را ثبت کرده است.
طی ۱۵ سال آینده، انتظار میرود بیش از ۳۰۰ گیگاوات ظرفیت زغالسنگ از رده خارج شده و فرصتهای بزرگی برای تغییر کاربری در سراسر آمریکای لاتین و آسیای جنوب شرقی ایجاد کند.
نتیجه
جهان هنوز از سوختهای فسیلی رهایی نیافته است - اما اقتصاد، فناوری و شتاب جهانی همگی به یک جهت اشاره دارند. بخش انرژیهای تجدیدپذیر در سرمایهگذاری از صنعت سوختهای فسیلی پیشی گرفته، در بهرهوری از آنها پیشی گرفته و شروع به تغییر شکل سیستمهای برق در سراسر قارهها کرده است.
این گذار خطی نخواهد بود و سیاستها همچنان پیشرفت را کند خواهند کرد. اما اصول اولیه واضح است: انرژی پاک دیگر یک جایگزین نیست - بلکه در حال تبدیل شدن به ستون فقرات سیستم انرژی جهانی است.
نظرات:
