بیش از ٩٠درصد تولید برق کشور از طریق نیروگاه‌های حرارتی است
افت شاخص تنوع تولید برق در ایران
منابع انرژی اولیه برای تولید انرژی برق کشور شامل گاز طبیعی، فرآوردههای نفتی، زغال‌سنگ، هسته‌‌‌ای، آبی و منابع تجدیدپذیر است. اما هم‌‌‌اکنون بیش از ٩٠درصد 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 به‌‌‌خصوص در فصل زمستان منجر شده که پیامدهای اقتصادی و زیستمحیطی 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 به‌‌‌عنوان سوخت جایگزین نیروگاه‌ها با زیان‌هایی همراه است؛ چراکه به‌‌‌دلیل ارزش بالاتر گازوئیل و مازوت نسبت به گاز طبیعی موجب عدم‌النفع بالایی می‌شود. از طرفی، استفاده از سوخت‌‌‌های مایع، استهلاک تجهیزات نیروگاهی را افزایش داده و موجب افزایش هزینه‌‌‌های تعمیر و نگهداری می‌شود و درنهایت آثار مخرب زیستمحیطی 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 به‌‌‌دلیل دسترسی به منابع قابل‌‌‌توجه نفت و گاز، وابستگی اندکی به واردات انرژی داشته و در مورد ذخیره‌سازی انرژی نیز به‌‌‌دلیل امکان‌پذیر نبودن ذخیره‌سازی قابل‌‌‌توجه برق به‌‌‌دلایل 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 ٨٦درصد برق تولیدی در کشور وابسته به گاز طبیعی، حدود ٩درصد وابسته به فرآوردههای نفتی و کمتر از ٥درصد مربوط به سایر منابع (برقابی، اتمی و تجدیدپذیر) بوده است.
تنوع به‌‌‌معنای 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 قابل‌‌‌قبول 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 ٣٥درصد در سال ١٣٦٤ به حدود ٨٦درصد در سال ١٤٠٢ رسیده است. بررسی انجام‌شده نشان‌دهنده آن است که ٩٣درصد از رشد تولید برق کشور در چهار دهه اخیر برعهده گاز طبیعی بوده و حدود ٧درصد باقی‌‌‌مانده 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 هم‌‌‌اکنون در دنیا زغال‌سنگ ٣٥درصد، گاز طبیعی ٢٣درصد، انرژی برقابی ١٥درصد، انرژیهای تجدیدپذیر ١٤درصد، انرژی هسته‌‌‌ای ٩درصد و سایر منابع انرژی ٤درصد از کل‌‌‌تولید برق را برعهده دارند.
رتبه 131 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 عربستان‌سعودی 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، به‌‌‌خصوص 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 1420 اشاره کرد.
قانون برنامه هفتم پیشرفت نیز برای رسیدن به ظرفیت اسمی ١٢٤هزار مگاوات هدف‌گذاری کرده که از این مقدار، ١٢هزار مگاوات به نیروگاه‌های تجدیدپذیر و ٣هزار مگاوات به نیروگاه‌های هسته‌‌‌ای اختصاص یافته است. به‌‌‌عبارتی، برای اجرای هدف‌گذاری برنامه هفتم، باید بیش از ٤٠درصد 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، به‌‌‌نحوی که امنیت تامین برق کشور با مخاطره جدی مواجه شده است. بنابراین ضروری است به‌‌‌منظور تعیین سهم بهینه هریک از حامل‌‌‌های انرژی در تولید برق کشور، با در نظر گرفتن مزیت‌‌‌های 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، زغال‌سنگ و هسته‌‌‌ای)، پیشنهاد می‌شود به‌‌‌منظور تنوع‌بخشی به سبد تولید برق کشور، توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر، زغال‌سنگ‌‌‌سوز 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 مبتنی‌‌‌بر ماده «١٢» قانون رفع موانع تولید رقابت‌‌‌پذیر، از ظرفیت حساب بهینه‌‌‌سازی مصرف انرژی موضوع ماده «٤٦» 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 «٤» بند «ذ» ماده «٤٨» برنامه هفتم پیشرفت تکلیف شده است. اجرای ماده «١٠» قانون مانع‌‌‌‌زدایی از توسعه صنعت برق مبنی‌‌‌بر 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 رقابت‌‌‌پذیری در بخش نیروگاهی دارد. برنامه اجرایی این ماده در تاریخ 1403.02.09 به تصویب هیات‌‌‌وزیران رسیده، اما تاکنون اجرایی نشده است. تنوع‌بخشی به سبد تولید برق علاوه بر کمک به حل ناترازی انرژی، عدم‌النفع‌‌‌های استفاده از سوخت‌‌‌های مایع را کاهش می‌دهد، به کاهش آلودگی‌‌‌های 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 جنبه‌‌‌های مختلف سیاسی، اجتماعی، محیط‌زیست و اقتصادی مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. تاکنون تعاریف مختلفی از امنیت انرژی ارائه شده است. در یکی از جامع‌‌‌ترین تعاریف، امنیت انرژی اینگونه معرفی می‌شود: «سیستم انرژی به‌‌‌دور 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 تامین‌‌‌کنندگان آن اشاره دارد-؛ ذخیره‌سازی انرژی -که به توانایی کشور برای پاسخ‌‌‌گویی به تقاضا از طریق قابلیت‌‌‌های زیرساختی به‌‌‌منظور ذخیره‌سازی انرژی اشاره دارد- و تنوع در سبد تولید برق که به‌‌‌معنای میزان تنوع منابع انرژی مورد استفاده در سبد تولید برق است.»
در مورد بعد اول امنیت انرژی (استقلال از واردات انرژی)، ایران به‌‌‌دلیل دسترسی به منابع قابل‌‌‌توجه نفت و گاز، وابستگی اندکی به واردات انرژی داشته و ازاین‌‌‌رو، در این بعد وضعیت مناسبی دارد. در مورد ذخیره‌سازی انرژی نیز به‌‌‌دلیل امکان‌پذیر نبودن ذخیره‌سازی قابل‌‌‌توجه برق به‌‌‌دلایل 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 به‌‌‌معنای 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 بی‌‌‌اهمیت تلقی شوند، اما با تغییر شرایط، مهم و ضروری شوند. فناوری‌‌‌های جدید از دل فناوری‌‌‌های 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 مشکل‌‌‌ساز 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 تعیین‌‌‌کننده نیست؛ بلکه موارد دیگری همچون ظرفیت‌‌‌ها و مزیت‌‌‌های راهبردی هر کشور باید در تعیین سبد بهینه تولید برق مورد توجه قرار گیرند. بنابراین به‌‌‌دلیل ذخایر بالای نفت و گاز در کشور، استفاده از این منابع برای تولید برق جایگاه غیرقابل چشم‌‌‌پوشی خواهد داشت. درعین‌‌‌حال برای افزایش امنیت تامین برق کشور، افزایش تنوع سبد تولید برق ضرورت دارد. ازاین‌‌‌رو، اگرچه گاز طبیعی از نظر اقتصادی و زیستمحیطی گزینه جذاب‌تری نسبت به زغال‌سنگ یا سوخت‌‌‌های مایع برای تولید برق به‌‌‌شمار 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 شاخص‌‌‌های کمّی مربوطه است. ازاین‌‌‌رو 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 شاخص‌‌‌های 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 ١٣٦٤ تا ١٤٠١ 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 فناوری‌‌‌های مرتبط با انرژیهای تجدیدپذیر، تولید برق حاصل از آن رشد قابل ملاحظه‌‌‌ای داشته است.
گاز طبیعی: ایران دومین دارنده ذخایر گاز در جهان بوده و حدود ١٧درصد 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 ١٣٦٤ تا ١٤٠١ 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 ٣٥درصد سال ١٣٦٤ به حدود ٨٦درصد در سال ١٤٠١ رسیده، این درحالی است که این شاخص برای متوسط دنیا از ١٤درصد به ٢٣درصد 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 زغال‌سنگ است.
فرآوردههای نفتی: طبق برآوردهای موجود، ایران حدود ٢٤درصد از ذخایر اثبات‌شده نفت خاورمیانه و ١٢درصد 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 ١٣٦٤ تا ١٤٠١ 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 ٥٠درصد در سال ١٣٦٤ به حدود ٩درصد در سال ١٤٠١ کاهش یافته و در دنیا نیز از ١١درصد به ٢درصد رسیده است. در حال حاضر، جایگاه فرآوردههای نفتی در تولید برق در ایران دوم و در جهان ششم است.
زغال‌سنگ: در سال ١٤٠١، زغال‌سنگ با تولید ٣٥درصد از کل برق تولیدی جهان در جایگاه اول قرار داشته است. برخلاف نفت و گاز، ایران از ذخایر غنی زغال‌سنگ برخوردار نیست. ایران سی‌‌‌امین دارنده ذخایر زغال‌سنگ در جهان بوده و حدود یک‌‌‌دهم‌‌‌‌درصد از ذخایر اثبات‌شده را در اختیار دارد. سهم تولید برق از زغال‌سنگ در ایران و جهان طی سال‌های مورد مطالعه نشان می‌دهد، سهم زغال‌سنگ در تولید برق کشور صفر بوده و مصرف زغال‌سنگ برای تولید برق در جهان از سال ١٣٦٤ تا ١٤٠١ دارای روندی نسبتا ثابت بوده، البته از سال ١٣٩٣ روند کاهشی نامحسوسی را آغاز کرده و از ٤١درصد به ٣٥درصد در سال ١٤٠١ کاهش یافته است.
انرژی برقابی: نیروگاه‌های برقابی با تولید ١٥درصد از کل برق تولیدی جهان در جایگاه سوم تولید برق قرار دارند. در ایران حدود ١٢گیگاوات ظرفیت نیروگاه برقابی نصب‌شده وجود دارد که حدود ١٣درصد از کل ظرفیت نامی نیروگاه‌های کشور است. سهم برقابی در تولید برق کشور از سال‌های ١٣٦٤ تا ١٣٧٢ حدود ١٤ تا ١٥درصد بوده است. با توسعه نیروگاه‌های حرارتی، در سال‌های اخیر سهم نیروگاه‌های برقابی از تولید برق بین ٣ تا ٧درصد کاهش یافته است. سهم انرژی برقابی از تولید برق جهان نیز در این سال‌ها روند کاهشی داشته، به‌‌‌طوری که از ٢٠درصد در سال ١٣٦٤ به ١٥درصد در سال ١٤٠١ کاهش یافته است.
انرژیهای تجدیدپذیر: مجموع پتانسیل انرژیهای تجدیدپذیر شامل انرژی خورشیدی و بادی در ایران معادل ١٢٠هزار مگاوات برآورد می‌شود. اما تا پایان سال ١٤٠٢ تنها حدود 1.036مگاوات نیروگاه تجدیدپذیر در کشور نصب شده که کمتر از یک‌‌درصد کل پتانسیل برآورد شده است. تولید برق از انرژیهای تجدیدپذیر در جهان با شیب نسبتا خوبی رو به افزایش بوده، به‌‌‌نحوی‌‌‌که در سال ١٤٠١، انرژیهای تجدیدپذیر با تولید ١٤درصد از کل برق تولیدی جهان در جایگاه چهارم قرار گرفته‌‌‌اند. اما سهم تجدیدپذیرها در تولید برق در ایران بسیار اندک بوده و با تولید کمتر از ٢میلیارد کیلووات‌ساعت برق در سال ١٤٠١، حدود نیم‌‌‌‌درصد از کل برق تولیدی کشور را به خود اختصاص داده‌اند.
انرژی هسته‌‌‌ای: ساخت نیروگاه‌های هسته‌‌‌ای در جهان در دهه‌‌‌های ١٩٧٠ و ١٩٨٠ با شتاب بالایی صورت گرفته است. اما وقوع حوادث هسته‌‌‌ای تری‌مایل آیلند (سال ١٩٧٩) و چرنوبیل (سال ١٩٨٦) و همچنین کاهش قیمت نفت، از تمایل کشورها به ساخت نیروگاه‌های هسته‌‌‌ای بیشتر می‌‌‌کاهد. بااین‌‌‌حال، 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 به‌‌‌عنوان 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 ٩درصد 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 1.8درصد است.
