مدلسازی و اقتصاد کلان
انرژی های تجدید پذیر
طی مطالعه‌ای در دفتر مدلسازی بررسی شد نقش ابزارهای سیاستی بر روند توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر و آثار آن بر انتشار گازهای گلخانه‌ای در این مطالعه فرآیند طراحی و توسعه مدل عرضه انرژی الکتریکی برای کشور با استفاده از نرم‌افزار MESSAGE تشریح شده و نتایج حاصل از اجرای آن، در قالب سناریوهای مختلف ارائه می‌شود. این سناریوها عیارتند از: 1- سناریوی مرجع (ادامه روند کنونی)، 2- سناریوی افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی و 3- سناریوی مالیات کربن. سناریوها به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا اثرات تغییرات قیمت سوخت و نقش ابزارهای سیاستی بر روند توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر و اثرات آنها بر میزان مصرف حامل‌های انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ارزیابی و تحلیل گردد.
یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که در بین فناوری‌های فسیلی، نیروگاه‌های سیکل ترکیبی حتی در شرایط بدبینانه، یعنی زمانی که قیمت گاز طبیعی روند افزایشی داشته باشد، به عنوان ارجح‌ترین گزینه تکنولوژیکی در کوتاه‌مدت تا میان‌مدت مطرح می‌باشد. از آنجایی که توربین‌های گازی به ویژه در حالت تولید پراکنده، نقش بسزایی در تأمین نیاز پیک تقاضا ایفا می‌نمایند، حفظ تقریبی ظرفیت موجود در طول دوره  برنامه‌ریزی و در شرایط مختلف پیشنهاد می‌شود. برخلاف نیروگاه‌های توربین گاز، نیروگاه‌های بخاری موجود به صورت تدریجی از سبد بخش نیروگاهی خارج خواهند شد. علت آن، کم اثر شدن و حذف محدودیت تأمین سوخت گاز طبیعی در فصول سرد بوده، که به تبع حذف این محدودیت، قابلیت نیروگاه‌های توربین بخار در به کارگیری مازوت به جای گاز طبیعی در فصول سرد، عملاً مزیتی محسوب نخواهد شد. یکی دیگر از وجوه مشترک سناریوهای مختلف، پیشنهاد ظرفیت‌سازی و توسعه نیروگاه‌های برقابی در کشور است. توسعه نیروگاه‌های برقابی کوچک اولویت بیشتری را در مقایسه با نیروگاه‌های برقابی بزرگ داشته، به نحوی که بهره‌برداری از سقف پتانسیل اعمال شده در مدل تا سال 2030 پیشنهاد شده است.

مقایسه سناریوهای مختلف در شکل‌های (1) و (2) بیانگر آن است که در بهترین شرایط توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در دراز مدت قادر خواهد بود مصرف حامل‌های انرژی فسیلی و متعاقباً شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای را 42 درصد در مقایسه با سناریوی ادامه روند کنونی کاهش ‌دهد. شکل (1) نشان می‌دهد که چگونه به موازات توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، میزان مصرف سوخت نیز به سرعت کاهش می‌یابد.

شکل (1:) روند توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و میزان مصرف سوخت در سناریوهای مختلف

 

شکل (2): مقایسه متوسط شدت انتشار دی اکسید کربن در سناریوهای مختلف

همچنین نتایج این مطالعه به خوبی نشان می‌دهد که یکی از علل اصلی عدم توسعه فناوری‌های تجدیدپذیر در کشور ما، در دسترس بودن سوخت‌های فسیلی ارزان قیمت است و در این شرایط حتی کاهش تدریجی هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه نیروگاه‌های تجدیدپذیر حداقل تا سال 2025 نمی‌تواند کمک شایان توجهی به توسعه این فناوری‌ها در بخش نیروگاهی کشور نماید. با این وجود، افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی در میان‌مدت (2020 به بعد) منجر به افزایش رقابت‌پذیری توربین‌های بادی و در بلند‌مدت (2030 به بعد)  منجر به رقابت‌پذیری بالای سیستم‌های فوتوولتائیک در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی رایج خواهند شد. استفاده از سقف پتانسیل اعمال شده برای تولید برق در لندفیل‌ها نیز در دراز مدت و در شرایطی که قیمت سوخت فسیلی افزایش یابد در مدل پیشنهاد شده است. کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه نیروگاه‌های زغال‌سنگ‌سوز پیشرفته با راندمان حدود 50 درصد، در کنار رشد قیمت گاز طبیعی در بلند‌مدت، سبب می‌شوند که در صورت عدم وجود محدودیت‌های زیست محیطی، این نیروگاه‌‌ها نیز توجیه اقتصادی پیدا کنند. در عوض توسعه نیروگاه‌های حرارتی- خورشیدی برای تولید برق، صرفاً با افزایش قیمت سوخت فسیلی محقق نخواهد شد و رشد آنها نیازمند اعمال محدودیت‌های زیست محیطی خواهد بود.

در شکل (3) هزینه سرمایه‌گذاری لازم برای توسعه بخش نیروگاهی در سناریوی‌های مختلف منعکس شده است. هزینه سرمایه‌گذاری سالانه در سناریوهای مختلف بین 3 تا 6 میلیارد دلار در سال می‌باشد. کل هزینه سرمایه‌گذاری لازم در طول دوره مطالعه در سناریوی مالیات کربن بیشتر از سایر سناریوها می‌باشد. این مسأله ناشی از وجود قیدهای زیست محیطی در این سناریو و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر (که هزینه سرمایه‌گذاری بالاتری در مقایسه با تکنولوژی‌های فسیلی دارند) می‌باشد.

دامنه هزینه تمام شده برق تولیدی در برخی نیروگاه‌های فسیلی و غیر فسیلی و در سناریوهای مختلف در شکل (4) مقایسه شده است. این نمودار می‌تواند به عنوان معیاری برای توجیه رقابت‌پذیری فناوری‌های مختلف نیروگاهی مورد استفاده قرار گیرد.


شکل (3): هزینه سرمایه‌گذاری در سناریوهای مختلف

شکل (4): متوسط میزان هزینه تمام شده برق تولیدی در نیروگاه‌های مختلف در سناریوهای مختلف

 
امتیاز دهی
 
 

بيشتر