انرژی جهان به کدام سو می‌­رود؟

روح الله کهن هوش‌نژاد؛ گروه انرژی: انرژی جهان در یک نقطه­ گذار قرار دارد و با طیفی از چالش‌­های رو به رشد مواجه است. کشورها مطابق توافق­نامه­ تغییرات اقلیمیِ سال ۲۰۱۵ متعهد به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌­ای و تمرکز مجدد بر کربن‌­زدایی از بخش انرژی شدند. به علاوه، به منظور برآوردن تقاضای جهانی رو به رشد برای انرژی در بسیاری از اقتصادهای در حال ظهور، خدمات انرژی باید گسترش یابد و برای بیش از یک میلیارد نفر امکان دسترسی به خدمات نوین انرژی فراهم شود. همزمان با تحول بازارها و گسترش زیرساخت انرژی، امنیت و پایداری زیست ­محیطی انرژی باید در شرایطِ افزایش ریسک‌ها­ و چالش­های تاب‌آوری حفظ و تقویت شود.

به هرحال، صنعت جهانی انرژی بسیار پرتحول بوده و ایران به عنوان دارنده رتبه اول مجموع ذخایر نفت و گاز باید نسبت به آینده تحولات صنعت بیش از سایر کشورها حساسیت داشته باشد.

دوره‌ ۱۹۷۰ تاکنون دوره‌ای با رشد اقتصادی جهان، رشد زیاد جمعیت و رشد سریع نیروی کار همراه بود. در طول این مدت، سازمان توسعه و همکاری اقتصادی (OECD) گرایشی به سمت مصرف انبوه و داشتن یک طبقه‌ متوسط با رشد سریع را تجربه کرد. از دهه‌ ۱۹۸۰، کشورهای غیر OECD –خصوصا چین و هند- از رشد جمعیت سریع و توسعه اقتصادی مشابهی بهره بردند. نتیجه این که یک طبقه ‌متوسط بزرگ شروع به ظهور کرد که برای رسیدن به سبک زندگی انرژی‌بر کشورهای OECD تلاش می‌کرد.

دو برابر شدن جمعیت و رشد اقتصادی سریع، تقاضای انرژی را در طول این دوره حدود سه برابر کرد. در طول این مدت، در نتیجه‌ کاهش سهم سوخت فسیلی در انرژی اولیه، و همچنین سهم رو به افزایش گاز بین سوخت‌های فسیلی، که گازهای گلخانه‌ای کمتری در مقایسه با نفت و خصوصا زغال سنگ منتشر می‌کند، اقتصاد جهانی حدود سالانه یک درصد کربن‌زدایی شده است.

از دهه‌ ۱۹۷۰، نگرانی‌های زیست‌محیطی به شدت در رویه‌های کاری ملی و جهانی افزایش یافته است. توسعه‌ پایدار در اواخر دهه‌ ۱۹۸۰ و همچنین تغییر اقلیم، با تأسیس هیئت بین‌دولتی در مورد تغییر اقلیم در ۱۹۸۸ مورد توجه قرار گرفت. پروتکل کیوتو در سال ۱۹۹۷ به بحث گذاشته شد. اگرچه همه‌ کشورها آماده‌ متعهد شدن نبودند، اما بسیاری توانستند با موفقیت انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند و در کربن‌زدایی از طریق توسعه‌ برق هسته‌ای، کاهش مصرف زغال سنگ (تا حدی به خاطر جایگزینی گاز) و، اخیرا، ‌ گسترش پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر و استفاده از خودروها و فناوری‌های برق گرمایی کارآمدتر  پیشرفت کنند.

در سال ۲۰۱۵، دولت‌ها برای محدود کردن افزایش دمای متوسط جهانی به کمتر از ℃ ۲ بالاتر از سطح پیشاصنعتی و اتخاذ تلاش‌هایی برای محدود کردن افزایش دما به ℃ ۵/۱ توافق کردند. در صورتی که این تعهدات اجرا شوند، چگونگی و زمان انجام آن‌ها اثر قابل توجهی بر آینده تقاضای انرژی و ترکیب انرژی خواهد داشت.

در طول دوره‌ مورد بحث، مسائل سلامت عمومی مربوط به صنعت انرژی نیز در معرض توجه بود. سرب در بنزین، اکسید نیتروژن از خودروهای دیزلی، ذرات ریز از سوزاندن کربن و استفاده خانگی از سوخت‌های جامد در مناطق روستایی آگاهی عمومی نسبت به اثر صنعت انرژی بر سلامت را بالا برده است. عموم مردم در بسیاری از کشورها در مورد برق هسته‌ای به خاطر وقوع چند حادثه معروف (مانند چرنوبیل) بسیار محتاط و هوشیار شده‌اند.

بسیاری از متخصصان از سرعت تغییر در چند سال گذشته، خصوصا انقلاب نفت شیل آمریکا، پیشرفت‌ها و کاهش هزینه‌های فناوری خورشیدی، ژئوپلتیک در حال تغییر خاورمیانه و تکامل تولید و سیستم‌های توزیع‌­شده، شگفت‌زده بودند. آن‌ها انرژی خورشیدی، الکترودینامیک، شبکه‌های هوشمند، ذخیره و دیجیتالی شدن را به عنوان  فناوری‌های برافکن توصیف کردند که می‌توانند مدل‌های موجود کسب و کار، و احتمالا تمام سیستم‌ها، را هم در تأمین برق و هم در حمل و نقل بی‌اعتبار کنند. علاوه بر این، آن‌ها تعدادی از عوامل کلیدی را برای آینده‌ سیستم‌های انرژی، حیاتی توصیف کردند. این عوامل شامل مدیریت پیچیدگی و عدم قطعیت، جمعیت‌شناسی، اقتصاد جهانی، تغییر اقلیم، ساختارهای بازار و نوآوری فناورانه می‌شوند. این مسائل نقطه تمرکز تحقیقات اولیه در مورد آینده محتمل انرژی شدند.

جمعیت جهان از سال ۱۹۷۰ تا کنون بیش از دوبرابر شده اما این رشد به دلیل کاهش نرخ باروری کندتر خواهد شد. تا سال ۲۰۶۰، انتظار می‌رود جمعیت به حدود ۲.۱۰ میلیارد برسد. این رشد در حال کند شدن به رشد بسیار کمتر نیروی کار نسبت به آن‌چه در ۵۰ سال گذشته شاهد بوده‌ایم و همچنین انقباض واقعی نیروی کار در کشورهایی مانند چین، ژاپن، کره‌ جنوبی، روسیه و بیشتر حوزه یورو تبدیل می‌شود.

در بخش فناوری، در وسیع‌ترین سطح شاهد تغییرات عمده در صنعت انرژی خواهیم بود. این تغییرات عبارتند از: شهرهای هوشمند، در جهانی که ۷۰ درصد آن تا سال ۲۰۶۰ شهری شده، اتوماسیون، هوش مصنوعی و رباتیک، افزایش بهره‌وری دیجیتالی، کارآمدی انرژی و رفتار سمت تقاضا، نوآوری حمل و نقل خودکار و بدون کربن، شبکه ذخیره یکپارچه و انرژی بادی و خورشیدی و خودروهای برقی. خلاصه اینکه، فناوری های غالبی که صنعت انرژی را در گذار بزرگ به پیش می‌رانند از آن‌چه در طول ۵۰ سال گذشته به کار رفته است، بسیار متفاوت خواهند بود.

باتوجه به سناریوهای مختلفی در خصوص جهان تا سال ۲۰۶۰ توسط سازمان‌­های بین ­المللی مورد مطالعه قرار گرفته، به نظر می­رسد در جهان ۲۰۶۰، اقتصادی بسیار پیچیده و پرسرعتی شکل می‌گیرد که به خاطر نوآوری‌های سریع فناوری پیوسته در حال تغییر و تحول است. زندگی به سبک شهری، متحرک و بسیار وابسته به فناوری است. مردم در هر منطقه‌ای بیش از پیش بهم و به خانه‌ها و اداراتشان پیوسته‌اند. فناوری‌های در حال ظهور برای سیستم‌های انرژی فوق‌العاده برافکن هستند و به تنوع‌ بخشی قابل توجه انرژی اولیه منجر می‌شوند. در حمل و نقل، نفوذ گاز طبیعی و خودروهای الکترونیک به ترکیب متنوع سوخت منجر می‌شود. راه‌ حل‌های انرژی خورشیدی، بادی و ذخیره‌سازی نفوذ سیستم‌های توزیع شده در برق را افزایش می‌دهد. مصرف انرژی نهایی کل تا سال  ۲۰۳۰، سالانه حدود ۲ درصد رشد خواهد کرد.

فشار برای این رشد مصرف عمدتا ناشی از افزایش فعالیت­‌های صنعتی، تقاضای در حال رشد برای حمل­ و نقل و افزایش دسترسی به انرژی است که به افزایش مصرف مسکونی و تجاری منجر می­شود. پیشرفت­های فناوری که سیستم‌های انرژی سنتی را مختل می­کنند، بازدهی انرژی را ارتقا می­دهند. برای مثال، روش‌­های تولید پیشرفته­ای همچون پرینت سه بعدی تقاضا برای حمل ­و نقل را کاهش می­دهد. مصرف‌­کنندگان با سبک­‌های زندگی هوشمندتر دارای خودروی الکتریکی، دارای وسایل ارتباطی راه دور بیشتر و دارای وسایل برقی پر بازده­تر و خانه‌­ها و ادارات بهم‌ مرتبط، بازدهی استفاده از انرژی را ارتقا می‌­دهند. در نتیجه، مصرف نهایی پس از سال ۲۰۳۰ شدیدا شروع به کندشدن می­کند و تا سالانه کمتر از نیم درصد کُند می­‌شود.

بازار نفت در مواجهه با قیمت‌­های پایین خود را از طریق کاهش عرضه یا افزایش تقاضا مجدداً متعادل می­کند. با توجه به حفظ سطح تولید اوپک و کاهش هزینه ­های عرضه ­کنندگان غیراوپک، قیمت نفت در یک تعادل به صرفه قرار دارد. این امر به سبب می­شود که عرضه نفت تا سال ۲۰۳۰ با نرخ سالانه یک درصد رشد کند. بخش­های حمل ­ونقل و پتروشیمی مهمترین محرک­‌های رشد هستند و تقاضا برای نفت در این بخش­ها تا سال ۲۰۳۰ سریع­ترین رشد را دارد. اما افزایش رقابت برای سوخت‌­های حمل­‌ونقل جایگزین، این رشد را تعدیل می­کند. این افزایش رقابت به کنار گذاشتن بنزین و سوخت دیزل از حمل­ ونقل سبک و سنگین منجر می­شود. این روند تا سال ۲۰۴۰ سریعا کاهش می­یابد و با کند شدن رشد اقتصاد و جمعیت، سرعت می­یابد و عرضه نفت در سال ۲۰۶۰ به مقدار ۸۰ میلیون بشکه در روز (کمتر میزان کنونی آن) می­رسد.

از سوی دیگر، استفاده­ رو به رشد از سوخت­‌های غیرفسیلی در انرژی و حمل­ ونقل سهم آنها از ترکیب انرژی اولیه را افزایش می­دهد. تا سال ۲۰۶۰ عرضه­ این انرژی­ها با نرخ سالانه حدود ۲ درصد رشد خواهد کرد. بیشترین رشد در بخش انرژی­های بادی و خورشیدی اتفاق خواهد افتاد. در طول این دوره و در پی افزایش ظرفیت نصب­ شده خورشیدی، تولید انرژی خورشیدی، بادی و زمین­گرمایی، با نرخ رشد سالانه­ بیش از ۵ درصد، سریعتر از هر منبع سوخت دیگری در انرژی اولیه رشد می­‌کنند. ادامه­ پیشرفت­­های فناوری سبب می­شود که هزینه‌های سرمای‌ه­ای برای فوتوولتانیک و انرژی‌های خورشیدی تا سال ۲۰۶۰ بیش از ۷۵ درصد کاهش یابد. کارآفرینانی که بر انرژی­‌های پاک تمرکز دارند و سرمایه­گذاری در استانداردسازی، مدرن­سازی و نوآوری در علم مواد را ترغیب می­کنند نقش مهمی در این کاهش هزینه­‌ها دارند.