برق در عصر تهدید
جهان صنعت– در روزگاری که شبکه برق با ناترازی، فرسودگی زیرساخت و حساسیتهای امنیتی و ضرورت تقویت پدافند غیرعامل(خصوصا تهدیدات ایالاتمتحده و همپیمانانش) و محدودیتهای ناشی از تحریم روبهرو است، برق خورشیدی از یک گزینه کماهمیت به یک مکمل اصلی و از محورهای موثر گفتوگو درباره آینده انرژی کشور تبدیل شده است. انرژی خورشیدی دیگر فقط یک انتخاب سبز یا اقتصادی نیست. نیروگاههای مقیاس کوچک و سامانههای پشتبامی بهویژه وقتی با ذخیرهسازها همراه شوند، میتوانند از یک سو ریسک تمرکز در شبکه را کاهش و از سوی دیگر تابآوری صنایع و مصرفکنندگان را افزایش دهند.
در همین راستا با یکی از کارشناسان حوزه انرژی گفتوگو کردهایم تا ابعاد فنی، اقتصادی و امنیتی درباره آینده تولید پراکنده و نقش پنلهای خورشیدی را دقیقتر واکاوی کنیم.
میهمان این گفتوگو دکتر جواد شرفخانی استاد دانشگاه، تحلیلگر مسائل اقتصادی و مدیر حسابرسی داخلی یکی از زیرمجموعههای هلدینگ انرژی شستاست که این مجموعه اقتصادی در سالهای اخیر بر موضوع گذار به انرژیهای تجدیدپذیر، توسعه نیروگاههای خورشیدی، نقش ذخیرهسازها و ضرورت طراحی شبکهای تابآور برای کشور تمرکز داشته است. او معتقد است در شرایط فعلی برق خورشیدی دیگر صرفا یک پروژه توسعهای نیست بلکه بخشی از راهبرد کاهش ریسک و ارتقای امنیت انرژی کشور بهشمار میآید.
چرا امروز نیروگاههای مقیاس کوچک و پنلهای خورشیدی اینقدر مهم شدهاند؟
امروزه مساله برق دیگر فقط تولید نیست بلکه مساله اصلی پایداری تولید است. در شبکههای متمرکز اگر یک نقطه اصلی دچار اختلال شود، اثر آن گسترده خواهد بود اما نیروگاههای کوچک و سامانههای خورشیدی، تولید برق را در نقاط مختلف توزیع میکنند و همین پراکندگی منجر به کاهش ریسک میشود. ما در گذشته درباره انرژی خورشیدی بیشتر به خاطر مسائل زیستمحیطی و کاهش آلایندگی، کاهش هزینه و تنوعبخشی به سبد انرژی صحبت میکردیم، امروز باید از زاویهای جدیتر به آن نگاه کنیم. مساله فقط این نیست که خورشید منبعی پاک و در دسترس است مساله این است در شرایطی که زیرساختهای انرژی در معرض فشار، اختلال، تحریم و حتی تهدیدهای مستقیم قرار دارند، هر منبعی که بتواند تولید را از حالت متمرکز خارج کند، بهصورت طبیعی به یک دارایی راهبردی تبدیل میشود.
شبکه انرژی متمرکز اساسا و ذاتا بسیار آسیبپذیر است. در حالتی که بخش بزرگی از برق یک کشور از تعداد محدودی نیروگاه بزرگ و مسیرهای انتقال مشخص تامین میشود، هر اختلالی در قسمتهای اصلی، همانند دومینو اثرات گستردهای در شبکه ایجاد میکند اما در مدل خورشیدی بهویژه اگر از نیروگاههای کوچک و متوسط، پشتبامی و پراکنده استفاده شود، تولید برق در هزاران نقطه مختلف انجام میشود. این یعنی کاهش تمرکز، به حداقل رساندن ریسک و افزایش تابآوری.
یعنی مزیت پنل خورشیدی فقط پاک بودن آن نیست؟
نیروگاههای بزرگ مزیتهای خود را دارند اما از منظر تابآوری، نیروگاههای مقیاس کوچک و متوسط اهمیت ویژهای پیدا میکنند. مزیت اصلی آنهاست که برق را نزدیک مصرف تولید میکند. این موضوع هم تلفات انتقال را کم میکند، هم فشار را از شبکه اصلی برمیدارد، هم در شرایط بحران یک لایه پشتیبان ایجاد میکند. به همین دلیل پنل خورشیدی فقط یک فناوری تولید برق نیست بلکه یک ابزار مدیریت ریسک هم هست. این شیوه توزیع یک مزیت امنیتی بسیار مهم دارد و آن این است که اگر یکی از نقاط دچار آسیب یا اختلال شود، کل شبکه یا بهتر بگویم یک شبکه وسیع از کار نمیافتد.
نیروگاههای مقیاس کوچک چه تفاوتی با نیروگاههای بزرگ دارند؟
نیروگاههای بزرگ ظرفیت بالاتری دارند. میتوانند بخش قابلملاحظهای از بخش یک کشور را تامین کنند اما متمرکزند و همین تمرکز آنها را آسیبپذیرتر میکند. در مقابل، نیروگاههای مقیاس کوچک در شهرکهای صنعتی، کارخانهها، سولهها، ساختمانها و مزارع پراکنده میشوند. این پراکندگی باعث میشود اگر یک نقطه از مدار خارج شد، کل سیستم دچار بحران نشود.
آیا این مدل برای صنایع هم قابل اتکاست؟
این یک برداشت نادرست رایج است که انرژی خورشیدی را فقط برای مصارف کوچک یا خانگی مناسب بدانیم. امروز با ترکیب پنلهای خورشیدی، اینورترهای پیشرفته، سیستمهای مدیریت انرژی و ذخیرهسازها، میتوان برای صنایع هم ظرفیت قابلتوجهی ایجاد کرد. البته باید واقعبین بود: خورشیدی بهتنهایی جایگزین کامل همه منابع نمیشود اما میتواند سهم قابلتوجهی از بار روزانه را پوشش دهد و در کنار شبکه اصلی، یک لایه پشتیبان بسازد.
یک واحد صنعتی اگر بخشی از برق خود را از پنل خورشیدی تامین کند هم در هزینه بلندمدت صرفهجویی میکند، هم در ساعات اوج مصرف کمتر آسیب میبیند، هم در زمان قطعی برق بخشی از فعالیتش را حفظ میکند. این یعنی کاهش توقف تولید و افزایش استمرار کاری.
نقش ذخیرهسازها چیست؟
ذخیرهسازها حلقه تکمیلکننده این زنجیرهاند. بدون ذخیرهساز تولید خورشیدی محدود به ساعات روز است اما با وجود ذخیرهساز، انرژی تولیدشده در روز میتواند شب یا در زمان بحران هم استفاده شود. در واقع ذخیرهسازها انرژی خورشیدی را از یک منبع وابسته به تابش، به یک منبع قابل اتکاتر تبدیل میکنند.
در شرایط تهدیدهای بیرونی و فشار بر زیرساختها، پراکندگی تولید چه مزیتی نسبت به تمرکز دارد؟
همانگونه که پیشتر گفته شد چون شبکه متمرکز همیشه نقاط حساس دارد. اگر یک نیروگاه بزرگ یا مسیر انتقال اصلی دچار اختلال شود، اثر آن سراسری است اما در الگوی پراکنده، آسیب در یک نقطه الزاما به فروپاشی کل شبکه منجر نمیشود. این همان چیزی است که در بحث تابآوری و پدافند غیرعامل اهمیت دارد. اگر بخواهیم اقتصاد و صنعت در شرایط پرریسک هم فعال بماند، باید تولید برق را هم از همین منطق پیروی دهیم: توزیعشده، انعطافپذیر و مقاوم.
از نظر اقتصادی آیا نیروگاههای کوچک صرفه دارند؟
اگر فقط سرمایهگذاری اولیه را ببینیم، شاید نه. اما اگر هزینههای پنهان را هم حساب کنیم، تصویر تغییر میکند: هزینه خاموشی، توقف تولید، نوسانات شبکه، خسارت به تجهیزات و زیانهای پنهان را هم حساب کنیم، تصویر فرق میکند. در بلندمدت، پنل خورشیدی و نیروگاه کوچک میتوانند یک سرمایهگذاری منطقی باشند، نه فقط یک انتخاب فنی. بنابراین تصمیمگیری درباره انرژی خورشیدی نباید فقط با قیمت لحظهای تجهیزات سنجیده شود بلکه باید با نگاه چرخه عمر، ریسک عملیاتی، پدافند غیرعامل و امنیت انرژی بررسی شود.
آینده این حوزه را چگونه میبینید؟
آینده انرژی در ایران احتمالا ترکیبی از منابع متمرکز و پراکنده خواهد بود یعنی هم نیروگاههای بزرگ و هم نیروگاههای کوچک، به نظرم سهم منابع پراکنده بهمرور باید بیشتر شود. برق خورشیدی در این الگو میتواند نقش زیادی را ایفا کند؛ الگویی که در واقع بر سه پایه استوار است: تولید پراکنده و گسترده، ذخیرهسازی انرژی و مدیریت هوشمند مصرف بنابراین اگر این سه مولفه در کنار هم قرار گیرند، وابستگی به شبکه به شدت کاهش مییابد، از سوی دیگر پایداری انرژی و اقتصادی افزایش پیدا میکند ضمن اینکه در شرایط بحران نظیر جنگ و عملیات نظامی، زیرساخت انرژی در برابر تهدیدها مقاومتر میشود. در واقع، هدف فقط تولید برق بیشتر نیست بلکه هدف ساختن شبکهای است که در بحران هم بتواند ایستادگی داشته باشد.
