همراهی انرژی و تکنولوژی در ۳۰سال آینده

از آنجا که بخش اعظم تجهیزات مصرف‌کننده انرژی عمری طولانی دارند، حتی پیشرفت‌های فاحش تکنولوژیک نیز تنها با گذشت زمان نسبتا طولانی می‌توانند میانگین کارآیی تجهیزات و لوازم مصرف‌کننده انرژی را تحت تاثیر قرار بدهند.این گزارش بیشتر به ابعاد فنی صنایع تولید انرژی و زمینه‌های مصرف انرژی تا سال ۲۰۳۰میلادی پرداخته است. ترکیب مناسبی از پیشرفت تکنولوژیکی و ابعاد زیست محیطی نیز در این گزارش مورد توجه قرار گرفته است. پیشرفت‌های تکنولوژیک

در طول دوره پیش‌بینی، بخش اعظم فرآیندهای تولید و مصرف انرژی کمابیش بر تکنولوژی‌های مورد استفاده در حال حاضر یا تکنولوژی‌های دردسترس متکی خواهند بود. فرض پایه‌ای در سناریوی مرجع این است که تکنولوژی‌های مورد استفاده در بخش انرژی پیشرفت خواهند کرد، ولی پیشرفت آنها تدریجی خواهد بود، نه جهشی و انقلابی. بخشی از تکنولوژی‌های موجود که در حال حاضر مقرون به صرفه نیستند، در آینده جنبه تجاری پیدا خواهند کرد. چه در مصرف و چه در تولید انرژی، در آینده جهان به سوی تکنولوژی‌هایی که آلودگی کمتر ایجاد می‌کنند و به ویژه کاربرد انرژی‌های تجدیدپذیر در تولید نیروی برق پیش خواهد رفت. ممکن است در برخی حوزه‌ها پیشرفت‌های جهشی عمده‌ای صورت بگیرد، ولی پیش‌بینی زمان‌بندی وقوع آنها و ابعادشان غیرممکن است. پشتیبانی و حمایت دولت‌ها از تحقیقات در بخش انرژی همچنان یکی از مهم‌ترین فاکتورهای موثر بر پیشرفت این تکنولوژی‌ها خواهد بود.

تکنولوژی‌های انرژی در بخش مصرف

فرض اساسی سناریوی مرجع این است که کارآیی مصرف انرژی (میزان انرژی مصرفی برای تولید مقدار معینی از خدمات مرتبط با انرژی) در سه دهه آینده نیز با همان آهنگی بهبود خواهد یافت که در سه دهه گذشته جریان داشته است. از آنجا که بخش اعظم تجهیزات مصرف‌کننده انرژی عمری طولانی دارند، حتی پیشرفت‌های فاحش تکنولوژیک نیز تنها با گذشت زمان نسبتا طولانی می‌توانند میانگین کارآیی تجهیزات و لوازم مصرف‌کننده انرژی را تحت‌تاثیر قرار بدهند.

در بخش حمل‌و‌نقل کارآیی خودروها تقریبا در تمام مناطق بهبود یافته و مصرف سوخت آنها کاهش خواهد یافت. پیش‌بینی می‌شود توافق‌های داوطلبانه با خودروسازان و تعیین استانداردهای فنی و زیست محیطی در سه دهه‌ آینده (بین ۲۰۰۰ تا ۲۰۳۰) موجب افزایش کارآیی خودروهای جدید به میزان ۳۰درصد در اتحادیه اروپا و حدود ۲۰‌درصد در ژاپن، استرالیا و زلاندنو شود، اما این صرفه‌جویی نخواهد توانست عینا به کاهش مصرف سوخت در بخش حمل و نقل منجر شود، زیرا طی همین مدت میانگین مسافت طی شده توسط خودروها در کشورهای یاد شده نیز افزایش خواهد یافت. در آمریکای‌شمالی (ایالت متحده و کانادا) هیچ پیشرفتی در این زمینه‌ها حاصل نخواهد شد، زیرا اثر بهبود کارآیی سوخت موتور خودروها با افزایش ابعاد، وزن و تعداد لوازم رفاهی گنجانده شده در خودروها جبران خواهد شد. در سناریو مرجع هیچ تغییری در استانداردهای کارآیی خودروها در ایالات متحده موسوم به«CAFÉ» پیش‌بینی نشده است.

تقریبا در تمام مناطق، خودروهای مرکب (Hybrid Vehicles) که مشترکا از سوخت‌های معمولی و باتری‌های برقی استفاده می‌کنند، جای پای خود را در ناوگان خودروهای در حال تردد باز خواهند کرد. ولی به نظر نمی‌رسد خودروهای مجهز به پیل سوختی، قبل از سال ۲۰۳۰ به طور جدی وارد بازار شوند.

در مصارف ثابت انرژی در بخش‌های صنعتی، تجاری و خانگی، پیشرفت‌های مستمری در کارآیی انرژی حاصل خواهد شد که نتیجه پیشرفت تکنولوژی خواهد بود. برای مثال، کاربرد روش‌های نوین طراحی یکپارچه ساختمان‌ها که نورپردازی کارآمد و سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی با کارآیی بالا را در ساختمان‌های اداری مورد استفاده قرار می‌دهند، میزان مصرف انرژی به ازای هر مترمربع از مساحت این ساختمان‌ها را کاهش می‌دهد. همچنین تعیین استانداردهای کارآیی انرژی و برنامه‌های نصب برچسب انرژی روی وسایل و لوازم خانگی موجب تشویق استفاده از تجهیزات کارآمدتر در بخش‌های فوق‌الذکر خواهد شد. البته بهبود کارآیی انرژی در این بخش‌ها به آرامی‌تحقق خواهد یافت، زیرا تجهیزات و وسایل بادوام و سرمایه‌ای غالبا به کندی جایگزین می‌شوند و ده‌ها سال طول می‌کشد تا ساختمان‌های مدرن جایگزین ساختمان‌های قدیمی‌شوند.

تکنولوژی‌های مورد استفاده در عرضه انرژی

بهبود کارآیی و کاهش هزینه در بخش عرضه انرژی با تکیه بر تکنولوژی‌های پیشرفته و روش‌های نوین مدیریت، در آینده به طور مستمر ادامه خواهد داشت. تلاش دست اندرکاران صنعت انرژی در جهت کاهش هزینه تولید نفت و گاز با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته نظیر تکنولوژی‌های لرزه نگاری سه بعدی که به شناخت بهتر ویژگی‌های مخازن زیرزمینی کمک می‌کند و ضریب موفقیت عملیات اکتشافی و حفاری را بالا می‌برد، روش‌های پیشرفته حفاری و مهندسی تولید در میادین خشکی و دریایی و نظایر آن همچنان ادامه خواهد داشت.

پیشرفت‌های مهمی‌نیز در زمینه لوله‌های انتقال گاز تحت فشار بالا، فرآوری LNG و تکنولوژی GTL در آینده روی خواهد داد. استخراج زغال‌سنگ نیز در آینده به مدد پیشرفت تکنولوژی‌های معدن و افزایش مقیاس پروژه‌های بهره‌برداری، با هزینه کمتری امکان پذیر خواهد شد، ضمن آن که محصول به دست آمده با هزینه کمتری برای مصرف آماده خواهد شد.

در زمینه بهبود کارآیی تبدیل انرژی در نیروگاه‌های برق نیز در آینده پیشرفت‌های قابل‌توجهی حاصل خواهد شد. ضمنا هزینه‌های سرمایه‌ای لازم برای استفاده از تکنولوژی‌های جدید مبتنی بر سوخت‌های فسیلی یا انرژی‌های تجدیدپذیر در بخش تولید نیرو در آینده به میزان چشمگیری کاهش خواهد یافت. همچنین میانگین ضریب کارآیی توربین‌های گازی سیکل ترکیبی در کشورهای OECD از حدود ۵۵‌درصد در سال ۲۰۰۰، سال ۲۰۳۰ به ۶۲‌درصد ترقی خواهد کرد. نیروگاه‌های زغال‌سنگ سوز که با تکنولوژی سوخت گاز در سیکل ترکیبی (IGCC) کار می‌کنند تا سال ۲۰۱۵ از لحاظ کارآیی قابل رقابت با نیروگاه‌های گازی خواهند شد.