آیندهنگاری انرژی پاک استرالیا
بازارهای انرژی از زمان بحران نفت در سال ۱۹۷۳ ثبات نسبی داشتند اما اکنون با تغییرات ساختاری عمیقی روبهرو هستند. فشارهای سیاسی در کنار کاهش شدید هزینهها روند استفاده از منابع خورشیدی و بادی را سرعت بخشیده است. آیندهنگاری ابزاری کارآمد برای بررسی این تحولات نامطمئن در سیستمهای پیچیدهی انرژی ارائه میدهد. آیندهپژوهی برخلاف روشهای پیشبینی قطعی طیف وسیعی از رویدادهای محتمل را در نظر میگیرد و چارچوبی منعطف برای برنامهریزی خلق میکند. برای درک بهتر این مفاهیم مخروط آینده گزینهی بسیار مناسبی است و تفاوت میان پیشبینیهای عددی و چشماندازهای گستردهتر را بهخوبی نشان میدهد. در ادامه تصویر این مخروط مفهومی آورده شده است.
سهم منابع تجدیدپذیر از ظرفیتهای جدید تولید برق به ارقام بیسابقهای رسیده و در سال ۲۰۲۰ حدود ۸۲ درصد از این ظرفیتها به منابع پاک اختصاص یافته است. افت هزینههای تولید برق از فناوریهای خورشیدی و بادی رقابتپذیری آنها را در بازار بهشدت بالا میبرد. نگاهی به آمارهای جهانی تولید برق و روند کاهش هزینههای این فناوریها تصویر روشنتری از این تحول سریع به دست میدهد. نمودار ظرفیتهای جدید و افت هزینهها در ادامهی مطلب قرار دارد.
متخصصان آیندهپژوهی با بررسی روندهای توسعهی انرژی پاک و مطالعهی موردی مناطق مختلف سناریوهای متنوعی استخراج میکنند. روند دستهبندی این اطلاعات و رسیدن به چشماندازهای آیندهنگاری نیازمند یک مسیر روشمند است. فلوچارت زیر روند تدوین این آیندهها را از مرحلهی بررسی اولیه تا تأیید نهایی کارشناسان نمایش میدهد.
آیندهنگاری فراوانی منابع پاک
یکی از چشماندازهای محتمل در مطالعات آیندهنگاری وضعیت فراوانی انرژی نام دارد. در این مسیر منابع خورشیدی و بادی سهم بالایی از تولید شبکهی برق را بر عهده میگیرند. ایالت استرالیای جنوبی نمونهی بارزی از این مسیر تجربی محسوب میشود. این ایالت در فاصلهی ده سال سهم منابع تجدیدپذیر خود را از صفر به پنجاه درصد رسانده است. تولید برق از باد و خورشید در این منطقه گاهی از کل نیاز شبکه فراتر میرود. برای پایداری شبکه در چنین شرایطی استفاده از باتریهای بزرگ و نیروگاههای تلمبهذخیرهای پیشنهاد میشود.
موقعیت جغرافیایی و پراکندگی منابع انرژی در مناطق گوناگون تأثیر مستقیمی بر پیادهسازی این سناریوها دارد. نقشهی زیر توزیع ظرفیتهای خورشیدی و بادی را کنار شبکههای انتقال استرالیا نشان میدهد.
مدیریت نوسانات تولید در این سناریو اهمیت فراوانی پیدا میکند. احداث باتریهای عظیم مانند پروژهی هورنزدیل (Hornsdale) بازگشت سرمایهی سریعی به همراه داشته و هزینههای ساخت خود را در کمی بیشتر از دو سال جبران کرده است. نیروگاههای مجازی نیز با تجمیع سامانههای خورشیدی خانگی گزینهی مناسبی برای افزایش پایداری شبکههای محلی به نظر میرسند.
آیندهنگاری بازارهای تجارتپذیر انرژی
مسیر بعدی در مطالعات آیندهپژوهی به شکلگیری بازارهای صادرات برق و سوختهای نوین میپردازد. هیدروژن سبز و آمونیاک گزینههای ایدهآلی برای انتقال انرژی به مقاصد دوردست به شمار میروند. استرالیا با بهرهگیری از منابع غنی تجدیدپذیر شانس بالایی برای تبدیل شدن به صادرکنندهی بزرگ هیدروژن دارد و توافقنامههای اولیهای با کشورهایی مانند ژاپن و آلمان امضا کرده است. توسعهی شبکههای انتقال جریان مستقیم فشار قوی انتقال انرژی را در فواصل طولانی توجیهپذیرتر میکند. این شبکههای پیشرفته اتصال منابع دورافتاده را به مراکز پرمصرف آسانتر میسازند.
دستیابی به اهداف این چشمانداز مستلزم کاهش هزینههای تولید و حل چالشهای ذخیرهسازی هیدروژن است. سرمایهگذاریهای هفتاد میلیارد دلاری دولتها روی توسعهی این فناوریها در جهان نشان میدهد شبکهی تجارت هیدروژن بخش مهمی از برنامههای آیندهنگاری را تشکیل میدهد. پروژههای بلندپروازانهای مانند کابل خورشیدی برای اتصال شبکهی برق استرالیا به سنگاپور مسیرهای تازهای برای تحقق این چشمانداز باورپذیر باز میکنند.
آیندهنگاری گذار به انتشار صفر کربن
رسیدن به هدف انتشار صفر کربن چالشهای بسیار پیچیدهای برای سیستمهای انرژی ایجاد میکند. سوختهای فسیلی هنوز هشتاد و سه درصد از تقاضای انرژی اولیهی جهان را تأمین میکنند. در این آیندهی ممکن صنایعی با آلایندگی بالا نیازمند تغییرات ساختاری هستند. صنعت معدن استرالیا به عنوان بخش بزرگی از اقتصاد این کشور مسیر تازهای برای سازگاری با ارزشهای جدید منابع پیش رو دارد. معادن بزرگی مانند نوا (Nova) و فورتسکیو (Fortescue) با احداث نیروگاههای خورشیدی ترکیبی تلاش میکنند مصرف سوخت دیزل را کاهش دهند. تقاضا برای مواد معدنی حیاتی مانند آلومینیوم مس و لیتیوم جهت ساخت تجهیزات تجدیدپذیر در این سناریوها افزایش چشمگیری مییابد.
فناوریهای مدیریت کربن و انرژی هستهای گزینههایی هستند که کارشناسان آیندهنگاری برای تأمین انرژی پایدار با آلایندگی پایین مطرح میکنند. با وجود ممنوعیت فعلی انرژی هستهای در استرالیا این گزینه در بررسیهای آیندهپژوهی جایگاه خود را حفظ کرده است. راکتورهای کوچک مدولار گزینهی انعطافپذیری برای پشتیبانی از شبکههای متکی به خورشید و باد به نظر میرسند. فناوریهای جذب و ذخیرهسازی کربن نیز برای صنایع سنگینی که جایگزینی سوختشان دشوار است کاربرد فراوانی پیدا میکنند. گذار از سوختهای فسیلی نیازمند ترکیبی از راهکارهای فناورانهی گوناگون است. آیندهنگاری استراتژیک در یافتن مسیرهای کمهزینهتر و پایدارتر کمک شایانی به تصمیمگیران میکند تا برنامهریزیهای جامعتری برای دهههای آتی داشته باشند.