پیش به سوی تجدیدپذیرها

چین در بازار تولید برق جهان، کشوری پیشرو است و بزرگ‌ترین نیروگاه زغال‌سنگ جهان را دارد. با این حال، این کشور در راه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر نیز گام‌های بلندی برداشته است و در حال حاضر بیشترین سهم فناوری‌های انرژی بادی و خورشیدی را به خود اختصاص داده است. همچنین این کشور در حال عملیاتی کردن بزرگ‌ترین پروژه برق‌آبی جهان با نام GW Three Gorges است. شی جین پینگ، رئیس‌جمهوری این کشور در دسامبر ۲۰۲۰ وعده داد که کشورش تا سال ۲۰۶۰ عاری از کربن خواهد شد.

در رده‌بندی کشورهای جهان، ایالات متحده بر سکوی دوم ایستاده است. این کشور ۳۵ درصد از انرژی بر‌قی خود را از گازهای طبیعی تولید می‌کند، زغال‌سنگ سهمی ۲۳‌درصدی و انرژی هسته‌ای سهمی ۲۰‌درصدی دارد. این کشور مجهز به بزرگ‌ترین نیروگاه‌های انرژی هسته‌ای است و نیروگاه زغال‌سنگ GW Scherer برق ۵/ ۱ میلیون خانوار را تامین می‌کند. با فاصله اندکی از ایالات متحده، هند قرار دارد که در سال ۲۰۱۹ بخش قابل توجهی از انرژی خود را از زغال‌سنگ تامین کرده است. این کشور امید بسیاری به تولید برق از طریق انرژی خورشیدی دارد و بنا دارد تا سال ۲۰۳۰ بخش عظیمی از انرژی خود را از صفحات خورشیدی تعبیه‌شده در این کشور پهناور تامین کند. این کشور هم‌اکنون از منظر تولید انرژی خورشیدی در آسیا در جایگاه سوم و در جهان در جایگاه چهارم قرار دارد و به طور کلی ۳۸ درصد از الکتریسیته خود را از انرژی خورشیدی تامین می‌کند.

روسیه با تولید برق ۱/ ۴ درصد از کل برق جهان در رده چهارم کشورهای تولید‌کننده برق قرار دارد و نزدیک به ۴۴۰ نیروگاه در این کشور برق آن را تامین می‌کنند. در این میان، انرژی تجدیدپذیر سهمی ۱۷‌درصدی در تامین برق این کشور پهناور دارد. دولت مسکو همچنین به ۱۳ رآکتور هسته‌ای برای تامین برق مجهز است.

در میان پنج کشور بزرگ تولید‌کننده برق، ژاپن نیز به چشم می‌خورد که بار تولید ۸/ ۳ درصد از کل برق جهان را بر دوش دارد. از زمان فاجعه اتمی فوکوشیما در سال ۲۰۱۱ این کشور به طور سنتی به تولید انرژی هسته‌ای وابسته بوده است. در نتیجه جای تعجب نیست که بزرگ‌ترین تاسیسات هسته‌ای جهان در این کشور مستقر باشد. از سوی دیگر این کشور منابع طبیعی زیادی برای تولید سوخت‌های فسیلی ندارد. با وجود این بیش از یک‌سوم از برق ژاپن از سوخت‌های فسیلی تامین می‌شود. ذکر این نکته ضروری است که سهم انرژی‌های فسیلی این کشور در حال کاهش است و جای خود را به انرژی آبی و بادی می‌دهد.

تحولات آتی بازار برق

تحولات اخیر نوید بیستمین سال متوالی رشد تولید برق مبتنی بر منابع تجدیدپذیر را در سال ۲۰۲۱ می‌دهد. این در حالی است که انتظار می‌رود تولید بیشتر برق با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، بیش از نیمی از افزایش برق در سال ۲۰۲۱ را دربر گیرد. از سوی‌دیگر مطابق با پیش‌بینی‌ها، تولید برق از منابع تجدیدپذیر در سال ۲۰۲۱ بیش از هشت درصد گسترش می‌یابد و به ۸۳۰۰ تراوات‌ساعت خواهد رسید. این فرضیه در حالی مطرح است که به گواه ارزیابی‌ها این نرخ سریع‌ترین رشد از سال۱۹۷۰ تاکنون بوده است. حدود دوسوم از رشد مزبور از طریق پنل‌های خورشیدی و بادی تامین خواهد شد. همچنین چین به تنهایی تقریباً نیمی از افزایش جهانی عرضه برق تجدیدپذیر در سال ۲۰۲۱ را تامین خواهد کرد و پس از آن آمریکا، منطقه اتحادیه اروپا و هند قرار می‌گیرند.

  به نظر می‌رسد با کاهش تقاضا برای سایر سوخت‌ها، مصرف انرژی‌های تجدیدپذیر در سال ۲۰۲۰، به میزان سه درصد افزایش یافت. عامل اصلی این رشد، افزایش حدود هفت‌درصدی تولید برق از منابع تجدیدپذیر بود که مواردی شامل قراردادهای بلندمدت، دسترسی اولویت‌دار به شبکه و نصب مداوم نیروگاه‌های جدید، باوجود تقاضای کمتر برای برق، چالش‌های زنجیره تامین و تاخیرهای ساخت‌و‌ساز، در بسیاری از مناطق جهان را دربر می‌گیرد. بر این اساس، سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در تولید جهانی برق در سال ۲۰۲۰ به ۲۹ درصد افزایش یافت، در حالی که در سال ۲۰۱۹ این میزان ۲۷ درصد بود. استفاده از بیوانرژی در صنعت سه درصد رشد کرد که تا حدودی کاهش استفاده از بیوسوخت‌ها و همچنین ترکیبی از این نوع سوخت‌ها را به دلیل کاهش تقاضای جهانی نفت جبران کرد.

پیش‌بینی می‌شود تولید برق از منابع تجدیدپذیر در سال ۲۰۲۱ بیش از هشت درصد گسترش یابد و به ۸۳۰۰ تراوات‌ساعت برسد که این نرخ سریع‌ترین رشد از سال ۱۹۷۰ تاکنون است. حدود دوسوم از رشد مزبور از طریق پنل‌های خورشیدی و بادی تامین خواهد شد. همچنین چین به تنهایی تقریباً نیمی از افزایش جهانی عرضه برق تجدیدپذیر در سال ۲۰۲۱ را تامین خواهد کرد و پس از آن آمریکا، منطقه اتحادیه اروپا و هند قرار می‌گیرند. برق تولید‌شده از انرژی باد، بیشترین افزایش در تولید برق تجدیدپذیر را خواهد داشت و حدود ۲۷۵ تراوات‌ساعت یا حدوداً ۱۷ درصد رشد می‌کند که به طور قابل‌توجهی بیشتر از سطح سال ۲۰۲۰ است. به دلیل ضرب‌الاجل بودن برخی سیاست‌ها در چین و آمریکا، توسعه‌دهندگان مجبور شدند در اواخر فصل چهارم ۲۰۲۰ بخشی از ظرفیت را تکمیل کنند که به افزایش قابل توجه تولید در دو ماه اول سال ۲۰۲۱ منجر می‌شود. طی سال ۲۰۲۱ انتظار می‌رود چین ۶۰۰ تراوات‌ساعت و آمریکا ۴۰۰ تراوات‌ساعت برق تولید کنند که در مجموع بیش از نیمی از تولید جهانی انرژی برق از باد را نشان می‌دهد. در حالی که چین همچنان بزرگ‌ترین بازار پنل‌های خورشیدی را در اختیار دارد، با استمرار حمایت‌ها در سطح فدرال و ایالت‌ها، توسعه در آمریکا هم ادامه خواهد یافت. با توجه به وقفه‌های مرتبط با کووید ۱۹، با کاهش قابل توجه در افزایش ظرفیت جدید پنل‌های خورشیدی در سال ۲۰۲۰، انتظار می‌رود بازار پنل‌های خورشیدی هند به سرعت در سال ۲۰۲۱ بهبود یابد، درحالی که افزایش تولید در برزیل و ویتنام تحت حمایت سیاست‌های قوی برای توزیع برنامه‌های پنل‌های خورشیدی قرار خواهد گرفت. در سطح جهان، پیش‌بینی می‌شود تولید برق از طریق پنل‌های خورشیدی به میزان ۱۴۵ تراوات‌ساعت (حدوداً ۱۸ درصد) افزایش یابد تا در سال ۲۰۲۱ به هزار تراوات‌ساعت نزدیک شود. انتظار می‌رود تولید برق آبی در سال ۲۰۲۱ هم به دلیل بهبود شرایط اقتصادی و هم افزایش ظرفیت‌های جدید مربوط به پروژه‌های بزرگ در چین، بیشتر افزایش یابد. به لطف مشوق‌ها، انرژی حاصل از اتلاف برق در پروژه‌های آسیا، رشد عرضه بیوانرژی را به دنبال خواهد داشت. افزایش تولید برق از همه منابع تجدیدپذیر باعث افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در کل عرضه انرژی در جهان به ۳۰ درصد در سال ۲۰۲۱ خواهد شد. با احتساب انرژی هسته‌ای، تولید انرژی‌های کم‌کربن در جهان از میزان انرژی تولیدی ناشی از واحدهای زغال سنگ فراتر خواهد رفت. در سال ۲۰۲۱، به دلیل اینکه فعالیت حمل‌و‌نقل به آرامی از سر گرفته می‌شود و نرخ بیوسوخت‌های ترکیبی افزایش می‌یابد، بازار این نوع سوخت‌ها احتمالاً بهبود یافته و به سطح تولید سال ۲۰۱۹ نزدیک خواهد شد. بیوسوخت‌ها بیشتر در حمل‌و‌نقل جاده‌ای و از طریق ترکیب با بنزین و سوخت‌های دیزلی مصرف می‌شوند در نتیجه مصرف این نوع سوخت‌ها کمتر از کاهش فعالیت حمل‌ونقل هوایی متاثر خواهد شد.

تقاضای جهانی برق در سال ۲۰۲۰ حدود یک درصد کاهش یافت که دلیل اصلی آن کاهش قابل توجه مصرف در نیمه اول سال به علت محدود شدن فعالیت‌های تجاری و صنعتی در این مدت بود، به نحوی که میزان تقاضا در برخی مواقع، ۲۰ تا ۳۰ درصد کمتر از دوره‌های پیش از محدودیت‌ها بوده است. در مقایسه با دوره‌های مشابه در سال ۲۰۱۹، پس از مشخص شدن تغییرات آب‌و‌هوایی، میزان تقاضای برق چین، در فوریه این سال بیش از ۱۰ درصد کاهش یافت. تقاضای برق در آمریکا نیز که پس از چین دومین مصرف‌کننده بزرگ برق در جهان است، در ماه می ۲۰۲۰ در اوج قرنطینه خانگی، تقریباً به همان اندازه افت کرد. از مارس تا آوریل ۲۰۲۰، میزان تقاضای هفتگی برق در آلمان، فرانسه و انگلستان بیش از ۱۵ درصد و در اسپانیا و ایتالیا حتی بیش از ۲۵ درصد کاهش یافت. به همین ترتیب، هند طی چند هفته از اواسط ماه مارس تا پایان آوریل بیش از ۲۰ درصد کاهش تقاضا را تجربه کرد. در ژاپن و کره جنوبی نیز –‌که میزان شیوع کووید ۱۹ کمتر از اروپا و آمریکا بود- تقاضای برق در ماه می۲۰۲۰ حدود هشت درصد کاهش یافت. وضعیت اقتصادهای پیشرفته در نیمه دوم سال ۲۰۲۰ بهبود یافتند، اما در اکثر موارد همچنان تقاضای برق زیر سطح سال ۲۰۱۹ باقی ماند. برخی از بازارهای نوظهور و مناطق در حال توسعه در اواخر سال نرخ رشد شدیدی را تجربه کردند، به ویژه چین و هند که در سه ماه آخر سال ۲۰۲۰ به ترتیب بیش از هشت و شش درصد رشد سالانه مصرف برق را ثبت کردند.

همچنین پیش‌بینی می‌شود تقاضای برق در سال ۲۰۲۱ با بهبود فعالیت‌های اقتصادی و رشد سریع در اقتصادهای بزرگ نوظهور مانند چین، ۵/ ‌۴ درصد افزایش یابد. در کشورهای پیشرفته، انتظار می‌رود واکسیناسیون علیه کووید ۱۹، رفع تدریجی محدودیت در بازه فصول بهار و پاییز را فراهم کند. پیش‌بینی رشد ۲/ ‌۵‌درصدی تقاضای این کشورها به افزایش مصرف منجر خواهد شد؛ به طوری که رشد تقاضای سال ۲۰۲۱ نسبت به ۲۰۲۰ در مقایسه با رشد تقاضای سال ۲۰۲۱ نسبت به  سال ۲۰۱۹، حدود یک واحد درصد افزایش خواهد یافت. در ایالات‌متحده آمریکا انتظار می‌رود تقاضا به دلیل محرک‌های اقتصادی و هوای سردتر طی ماه‌های ابتدایی سال ۲۰۲۱، حدود دو درصد افزایش یابد. این افزایش احتمالاً رشد تقاضا را به ۶/ ‌۱ درصد سال ۲۰۱۹ خواهد رساند. پیش‌بینی می‌شود تقاضای برق بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان اتحادیه اروپا -‌آلمان، فرانسه، ایتالیا و اسپانیا- کمتر از سطوح سال ۲۰۱۹ باشد و با یک افزایش تقریباً سه‌درصدی در سال ۲۰۲۱، نتواند افت چهار تا شش‌درصدی سال ۲۰۲۰ را به طور کامل جبران کند. وضعیت مشابهی نیز برای تقاضای برق ژاپن وجود خواهد داشت؛ به طوری که افزایش تقاضای سال ۲۰۲۱ در این کشور، تنها یک درصد نسبت به سطوح سال ۲۰۲۰ رشد خواهد کرد که نمی‌تواند کاهش چهاردرصدی سال ۲۰۲۰ را جبران کند. پیش‌بینی می‌شود تقاضای برق در کشورهای آسیای جنوب شرقی در سال ۲۰۲۱، به میزان پنج درصد نسبت به ۲۰۲۰ رشد کند که از سطح رشد نسبت به سال ۲۰۱۹، حدود سه واحد درصد بیشتر است.

رشد عرضه برق از طریق منابع تجدیدپذیر- ‌به‌خصوص پنل‌های خورشیدی و باد که در سال ۲۰۲۰ به ترتیب ۱۲ و ۲۳ درصد رشد کرد، همراه با کاهش تقاضای برق جهانی- نیروگاه‌های هسته‌ای با سوخت فسیلی و هسته‌ای را در موقعیت سختی در سال ۲۰۲۰ قرار داد. در سال مذکور تقاضای منابع تجدیدناپذیر بیش از سه درصد کاهش یافته است. زغال‌سنگ در سال ۲۰۲۰ با حدود ۴۴۰ تراوات‌ساعت کاهش، در میان تمام منابع برق بیشترین آسیب را دید. افت ۴/  ۴‌درصدی تولید برق از زغال‌سنگ بیشترین کاهش مطلق و نسبی طی پنجاه سال گذشته بوده است. با توجه به قیمت پایین گاز، آمریکا به تنهایی تقریباً نیمی از کاهش خالص جهانی را به خود اختصاص داده است. اتحادیه اروپا نیز مسوول ۲۳ درصد کاهش دیگر بود- این کاهش عمدتاً با افزایش تولید از منابع تجدیدپذیر جبران می‌شود.

نیروگاه‌های گازی با افت کمتر تولید نسبت به نیروگاه‌های زغال‌سنگ روبه‌رو شدند که در سال ۲۰۲۰ تنها ۶/ ‌۱ درصد کاهش داشت. به دلیل قیمت‌های رقابتی، به ویژه در اواسط سال، تولید گاز کمتر تحت تاثیر قرار گرفت. در آمریکا جایی که تولید نیروگاه‌های گازی در سال ۲۰۲۰، دو درصد افزایش یافت، تولید نیروگاه‌های زغال‌سنگ با کاهش سرسام‌آور ۲۰‌درصدی یا ۲۱۰ تراوات‌ساعتی همراه شد. در سال ۲۰۲۰ همچنین عرضه نفت به روند کاهشی خود که از سال ۲۰۱۲ آغاز شده بود، ادامه داد و کاهش ۴/ ‌۴‌درصدی را نسبت به سال قبل تجربه کرد.

تحولات اخیر نوید بیستمین سال متوالی رشد تولید برق مبتنی بر منابع تجدیدپذیر را در سال ۲۰۲۱ می‌دهد. انتظار می‌رود تولید بیشتر برق با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بیش از نیمی از افزایش برق در سال ۲۰۲۱ را دربر گیرد. با پیش‌بینی افزایش دو‌درصدی تولید برق با استفاده از انرژی هسته‌ای، انتظار می‌رود رشد باقی‌مانده تقاضای برق از طریق نیروگاه‌های زغال‌سنگ و گاز تامین شود.

بخش عمده افزایش تولید برق با استفاده از سوخت‌های فسیلی احتمالاً از طریق نیروگاه‌های زغال‌سنگ تامین می‌شود و انتظار می‌رود تولید آنها ۴۸۰ تراوات‌ساعت افزایش یابد. به دلیل فشار رو به بالا بر قیمت گاز، تولید برق با استفاده از گاز طبیعی فقط تا حدودی (یک درصد) سوددهی خواهد داشت. در آمریکا، جایی که تولید برق از نیروگاه‌های زغال‌سنگ در سال ۲۰۲۰ حدود ۲۰ درصد کاهش یافت، انتظار می‌رود تقریباً نیمی از این ضرر در سال ۲۰۲۱ بازگردد- زیرا در برخی از مناطق کشور جایگزینی زغال‌سنگ با گاز انجام نمی‌شود. در نتیجه، انتظار می‌رود تولید برق در آمریکا از طریق نیروگاه‌های گازی تقریباً به میزان ۸۰ تراوات‌ساعت در سال ۲۰۲۱ کاهش یابد.

پیش‌بینی می‌شود منشأ بیش از نیمی از افزایش تولید برق از طریق نیروگاه‌های زغال‌سنگ در سال ۲۰۲۱، چین باشد. اگرچه حدود ۴۵ درصد از افزایش تولیدات برق مربوط به تولید با استفاده از منابع تجدیدپذیر است، اما تقریباً نیمی از هشت درصد افزایش برق در چین از طریق سوخت‌های فسیلی در سال ۲۰۲۱ تامین و تولید برق از نیروگاه‌های زغال‌سنگ در چین را ۳۳۰ تراوات‌ساعت یا هفت درصد نسبت به سال ۲۰۱۹ افزایش خواهد داد. در هند که انتظار می‌رود بعد از چین دومین رشد تقاضای برق را داشته باشد، ۷۰ درصد تقاضای برق اضافی در سال ۲۰۲۱ از طریق نیروگاه‌های حرارتی -‌زغال‌سنگ- تامین خواهد شد.