انرژی تجدیدپذیر ۱۰۰ درصد در دنیای واقعی به چه معناست؟

بسیاری از شرکت‌ها، شهر‌ها و حتی کشورها مدعی استفاده از ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر (به آن نزدیک) هستند. در ایالات‌متحده و اروپا اعتراض‌های زیادی در مورد چگونگی و چرایی استفاده از این انرژی صورت گرفته است. این ادعاها اخیرا در بحث بین سازمان سیاست‌گذاری عمومی تگزاس (یک سازمان محافظه‌کار) و شهردار جورج تاون تگزاس مطرح شدند. موضوع این بحث یک مطالعه‌ی موردی بزرگ بود و این سؤال‌ها مطرح شدند: در سیستم فعلی، ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر به چه معناست و چرا مانور روی کلمات و عبارات بی‌اهمیت تا این اندازه ساده شده است.

چند سال پیش، مقامات شهر جورج تاون تگزاس (با جمعیت تقریبی ۶۷٬۰۰۰ نفر) تصمیم گرفتند ۱۰۰ درصد برق شهر را از منابع تجدیدپذیر خورشید و باد تأمین کنند. دلیل این تصمیم تا اندازه‌ای ادامه دادن راه یکی از اولین شهردارها و بخشی از آن هم به این دلیل بود که نمایندگان سیاسی جورج تاون می‌خواستند فراتر از انتظار عمل کنند. شعار تبدیل شهر محافظه‌کار به شهر سبز وسوسه‌انگیز بود.

شهر جورج تاون آشکارا به دنبال هوای پاک یا انرژی سبز نیست بلکه هدف اصلی، جایگزین انرژی ارزان و امن برای ساکنین محلی و کسب‌وکارهای این شهر است. رهبران این شهر در طول مذاکره در مورد خرید توان به این نتیجه رسیدند که می‌توانند با تأمین کل انرژی خود از خورشید و باد به معامله‌ی بهتری برسند. و درنتیجه به مدت ۲۰ سال انرژی ارزان ارائه کنند. این کاهش هزینه‌ها برای جمعیت میان‌سال بومی که درآمد ثابتی دارند جذابیت زیادی دارد.

اما آیا شهر جورج تاون تگزاس ۱۰۰ درصد انرژی خود را از منابع تجدیدپذیر تأمین می‌کند؟ از بعضی ابعاد پاسخ بله و از بعضی ابعاد خیر است. حقیقت پیچیده‌تر از یک پاسخ ساده است؛ اما در اینجا مفاهیم اهمیت زیادی ندارند. آقای گونزالس در سازمان سیاست‌گذاری عمومی تگزاس یکی از منتقدین تصمیم جورج تاون است و به بعضی استعاره‌ها و مفاهیم در مورد انرژی تجدید پذیر اشاره می‌کند.

اگر شرکت یا شهری برق خود را از منابع غیرتجدیدپذیر تأمین کند، آیا باز هم می‌توان گفت ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر است؟

بله. می‌تواند ۱۰۰%، یا ۸۰٪ یا ۳۰ درصد تجدید پذیر باشد زیرا قراردادهای انرژی تجدیدپذیر در واقع قراردادهای مالی هستند و بر اساس آن‌ها نیازی به تحویل فیزیکی برق به خریدار نیست. در واقع یک شبکه‌ی برقی مؤثر وجود دارد که برق را از تمام منابع دریافت می‌کند و بین خانه‌ها و کسب‌وکارهای مصرف‌کننده توزیع می‌کند.

برای درک بهتر این مسأله این مثال را در نظر بگیرید: روز دوشنبه پولی را در بانک می‌گذارید و روز پنج‌شنبه آن را از خودپرداز دریافت می‌کنید. پول کاغذی دریافتی از نظر فیزیکی دقیقا همان پولی نیست که قبلا در بانک گذاشتید، اما هیچ فرقی ندارد، پول نقد، پول نقد است. ساخت یک سیستم بانکداری برای دریافت همان پولی که روز دوشنبه در بانک گذاشتید، مسخره و پرهزینه است.

برای مثال، مصرف برق شرکتی به نام Awesome ، هزار مگاوات ساعت (MWh) در سال است و آن‌ها می‌خواهند به ۱۰۰ درصد انرژی تجدیدپذیر برسند. شرکت Awesome می‌تواند توافق مجازی خرید توان (PPA) را با یک مزرعه‌ی خورشیدی یا بادی برای مثال VentusSolis منعقد کند و با خرید ۱۰۰۰ مگاوات ساعت برق در سال، به مدت ۲۰ سال با آن شرکت قرارداد ببندد.

این توافق یک حق پرداخت را برای VentusSolis تضمین می‌کند و به این صورت می‌تواند سرمایه‌گذاری موردنیاز پروژه را تأمین کند. VentusSolis پروژه را انجام می‌دهد و ۱۰۰۰ مگاوات ساعت برق در سال را روی شبکه قرار می‌دهد، این برق جایگزین ۱۰۰۰ مگاوات برقی خواهد شد که قبلا از طریق یک واحد توان دیگر با سوخت گاز طبیعی یا زغال‌سنگ تأمین می‌شد.

در این مثال، شرکت Awesome برای ۱۰۰۰ مگاوات ساعت برق تولیدی شرکت VentusSolid هزینه‌ی مقرر را پرداخت می‌کند و ۱۰۰ درصد انرژی آن تجدیدپذیر است؛ اما در پایان، فرقی ندارد که چه کسی برق تولیدشده از مزارع بادی یا آرایه‌های خورشیدی را مصرف کند؛ برق روی شبکه همان برقی است که داخل سوکت دیوار است.

به بیان واضح‌تر، مصرف‌کنندگان انرژی تجدیدپذیر هنگام شب یا روزهای ابری یا مواقعی که وزش باد کم است، به منابع دیگر انرژی (حتی انرژی‌های غیرتجدیدپذیر) وابسته هستند؛ اما با استفاده‌ی مجدد از انرژی، این اختلاف خنثی می‌شود.

آیا بقیه‌ی مردم به انجمن ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر کمک می‌کنند؟

هم بله هم خیر. در واقعیت اغلب بخش‌های انرژی تا اندازه‌ای کمک‌هزینه دریافت می‌کنند. با وجود کمک‌هزینه‌های مستقیم فدرال برای پروژه‌های بادی و خورشیدی، مهلت آن‌ها در سال‌های آینده منقضی خواهند شد؛ اما هزینه‌ها تنها از این راه تأمین نمی‌شوند.

تگزاس هر سال کمک‌هزینه‌ای به ارزش تقریبی ۳ میلیارد دلار را به بخش انرژی تخصیص می‌دهد که دوسوم این کمک‌هزینه بر اساس کدهای مالیاتی به بخش نفت و گاز اختصاص می‌یابد. این کمک‌هزینه‌ها هیچ تاریخ انقضایی ندارند. به‌طورکلی منصفانه نیست که بدون اشاره به کمک‌هزینه‌ی تمام بخش‌ها تنها در مورد کمک‌هزینه‌های یک بخش صحبت کرد.

به اعتقاد گونزالس در صورت توقف وزش باد یا ابری شدن هوا هر توربین بادی یا هر پنل خورشیدی باید با یک واحد گازی یا زغال‌سنگی مورد پشتیبانی قرار بگیرد؛ اما در عمل مسأله این نیست. اپراتورهای شبکه در پیش‌بینی خروجی بادی و خورشیدی مهارت زیادی دارند و هر روز مدل‌های خود را به‌روزرسانی می‌کنند و این روند برای سمت تقاضا تا ۱۰۰ سال ادامه می‌یابد.ازآنجاکه تگزاس ۲۰ درصد از انرژی برق خود را از باد تأمین می‌کند، تاکنون تقاضایی برای پشتیبانی ثبت نشده است.

در اغلب شبکه‌ها، سطوح پشتیبانی بر اساس بزرگ‌ترین نیروگاه تعیین می‌شود که می‌تواند یک نیروگاه هسته‌ای یا زغال‌سنگی باشد؛ بنابراین برای کاهش سطوح پشتیبانی (سطوح نسبتا کوچک) حذف نیروگاه‌های بزرگ بهترین راه‌حل ممکن است اما شاید این تصمیم هوشمندانه نباشد. سطوح بالای انرژی تجدیدپذیر می‌تواند هزینه‌های دیگر سرویس‌های فرعی را افزایش دهد اما این هزینه‌ها معمولا اندک هستند و می‌توان آن‌ها را با کاهش هزینه‌های انرژی کل خنثی کرد.

نتیجه‌گیری: آیا دستیابی به ۱۰۰ درصد انرژی تجدیدپذیر امکان‌پذیر است؟

دستیابی یک شبکه به ۱۰۰ درصد انرژی تجدید‌پذیر هدف دشواری است. اغلب مهندسان بر این مسأله توافق دارند که دستیابی به ۸۰ درصد اولیه‌ی انرژی تجدیدپذیر در شبکه کار نسبتا آسانی است اما دستیابی به ۲۰ درصد آخر انرژی کمی دشوارتر است. در سال ۲۰۱۷، تگزاس تقریبا ۱۸ درصد از انرژی خود را از باد و خورشید تأمین کرد بنابراین فضا برای رشد این منابع افزایش یافت. فناوری‌های دیگر (مثل فناوری هسته‌ای، جذب کربن و …) می‌توانند در رسیدن به آینده‌ای کم کربن یا بدون کربن مفید واقع شوند.

بهتر است از پافشاری و اصرار بر شعار ۱۰۰ درصد انرژی تجدیدپذیر خودداری کرد. فناوری‌ها به خودی‌خود تهدیدی برای آلودگی آب‌وهوا نیستند بلکه نشر گازهای حاصل از این فناوری‌ها خطرناک و تهدیدآمیز است. بااین‌حال، با در اختیار داشتن ابزار و امکانات لازم، فرصت برای توسعه‌ی راه‌حل مشکلات انرژی به شیوه‌ای معنادار افزایش خواهد یافت.