پيام نفت -رسانه خبري تحليلي نفت، گاز و انرژي : توهم گراني انرژي خورشيدي
جمعه، 10 آذر 1396 - 21:01 کد خبر:44017
پيام نفت:
تحليل اقتصادي توليد برق از پنل‌هاي خورشيدي در مقايسه با نيروگاه‌هاي حرارتي
حميدرضا حسيني آشتياني* شيرين ناظرزاده اگر به‌عنوان يك فعال بخش برق و انرژي مخاطب مستند حاضر هستيد، حتي براي يك بار هم كه شده، در ناخودآگاه خود يا در مقام پاسخگويي و ارائه گزارش به مدير بالادست، قيمت تمام شده برق با نيروگاه‌هاي معمول حرارتي را در مقايسه با مولدهاي تجديدپذير، محاسبه كرده‌ايد. به احتمال فراوان نتيجه اين مقايسه نيز بر اين باور كه، هزينه توليد برق تجديدپذير به‌طور قابل توجهي از روش‌هاي فعلي توليد برق بالاتر است، مهر تاييد زده است.
در اين بين اگر به انرژي خورشيدي (و نه بادي) فكر كرده باشيد، با اطمينان بيشتري به نتيجه بالا رسيده‌ايد؛ چراكه در اين‌گونه بررسي‌ها، اغلب هزينه نصب يك كيلووات پنل خورشيدي را تنها با هزينه نصب يك كيلووات نيروگاه حرارتي مقايسه و بدون لحاظ كردن عواملي چون فاصله ميان قدرت عملي و توليد در روز پيك با ظرفيت نامي نيروگاه‌ها، هزينه احداث شبكه، هزينه سوخت و راهبري نيروگاه، تلفات و...، حكم به بازنده شدن مولدهاي تجديدپذير مي‌دهيم. مستند حاضر با اين هدف تدوين شده كه يك بار براي هميشه، هزينه‌هاي تامين هزار مگاوات برق در محل مصرف مشتركان را با استفاده از دو گزينه «نصب مولد خورشيدي» و «نيروگاه سيكل تركيبي و شبكه مورد نياز» مورد مقايسه قرار داده و در اين خصوص به نتيجه‌اي منصفانه برسد.
اگر شما نيز در زمره افرادي هستيد كه به گراني انرژي ‌‌تجديدپذير ايمان داريد، خواندن اين مقاله برايتان خالي از لطف نيست.
در شرايط فعلي، براي تامين هزار مگاوات بار در محل مصرف، به چه ميزان ظرفيت نيروگاهي نياز داريم؟
ظرفيت نامي نيروگاهي كشور در روز پيك سال ۱۳۹۲، ۶۹۲۷۶ مگاوات بوده است كه حدود ۸۲ درصد اين ظرفيت را نيروگاه‌هاي حرارتي، ۴/۱۴ درصد نيروگاه‌هاي برق‌آبي و بقيه آن را نيروگاه‌هاي هسته‌اي و تجديدپذير تشكيل داده‌اند؛ اما داشتن ظرفيتي بالغ بر ۷۰ هزار مگاوات، به معناي توانايي شبكه براي تحويل همين ميزان بار در محل مصرف نيست. به‌عنوان نمونه ظرفيت نامي نيروگاه‌هاي گازي در شرايط استاندارد ـ دماي ۱۵ درجه سانتي‌گراد و ارتفاع صفر از سطح آب‌هاي آزاد ـ اندازه‌گيري مي‌شود و با هر ميزان اختلاف دما و ارتفاع، از توانايي اين ظرفيت براي توليد كاسته خواهد شد. به همين دليل ظرفيت واقعي نيروگاه‌ها كه در صنعت برق با نام «ظرفيت عملي» خوانده مي‌شود، در فصل‌هاي مختلف تغيير مي‌كند و در تابستان‌ها (مواقع پيك شبكه برق كشور) به دليل بيشينه بودن دما، كمترين ميزان را دارد. بنابراين در شرايط عمومي، نيروگاهي با ظرفيت نامي ۱۰۰۰ مگاوات، قادر نيست به همين ميزان خروجي داشته باشد.
نمودار شكل «يك» كه برگرفته از آمار رسمي شركت توانير است، نشان مي‌دهد ظرفيت عملي نيروگاه‌هاي كشور در روز پيك سال جاري، تنها ۵۴۸۷۹ مگاوات بوده است؛ يعني ۲۱ درصد كمتر از ظرفيت نامي كه براي نصب آن هزينه صرف شده و اين هزينه هنگام مقايسه با برق خورشيدي ملاك عمل قرار نمي‌گيرد.
اما اين تمام ماجرا نيست. همه ۵۴۸۷۹ مگاوات ظرفيت عملي نيز نمي‌تواند به دلايلي مانند كمبود آب سدها، بروز نقص فني در عملكرد نيروگاه‌ها و ضريب آمادگي پايين، مورد استفاده قرار گيرد و بر اساس آمار توانير بيشينه توليد همزمان شبكه نيروگا‌ه‌هاي كشور، در زمان پيك تنها ۴۵۵۱۶ هزار مگاوات بوده است.
تا به اينجا تنها از ميزان توانايي توليد برق در شبكه سخن گفتيم و هنوز سهم مصرف داخلي نيروگاه‌ها و تلفات انتقال و توزيع را لحاظ نكرده‌ايم. با احتساب سهم ۲۰ درصدي براي اين موارد، از ۴۵۵۱۶ مگاوات توان توليدي در لحظه پيك، تنها ۳۶۴۱۳ مگاوات به دست مصرف‌كننده نهايي مي‌رسد؛ اين رقم يعني ريزش ۴۷ درصدي ظرفيت هنگام تحويل برق به مشترك نهايي، موضوعي كه هيچ‌گاه در مسابقه قيمت‌‌ها به آن توجهي نمي‌شود. با يك تقسيم ساده مي‌توان آنچه ما آن را «ضريب توليد به مصرفِ در محل» مي‌ناميم، به دست آورد.
حاصل تقسيم ظرفيت نامي نيروگاه‌هاي كشور (۶۹۲۷۶ هزار مگاوات) بر تامين نياز در محل مصرف (۳۶۴۱۳ مگاوات)، حدود ۹/۱ خواهد شد. در تفسير اين ضريب بايد گفت كه اگر بخواهيم در روز پيك ۱۰۰۰ مگاوات برق در محل مصرف داشته باشيم، با سبد فعلي نيروگاهي كشور بايد ۱۹۰۰ مگاوات ظرفيت متمركز نيروگاهي ايجاد كنيم. اين اعداد و ارقام مربوط به سبد نيروگاهي كشور (شامل برق ‌آبي، حرارتي، هسته‌اي و...) است. اگر در بهترين شرايط اين ضريب را تنها براي نيروگاه‌هاي سيكل تركيبي محاسبه كنيم و به‌عبارتي تاثير عدم توليد نيروگاه‌هاي برق‌آبي را در تابستان به دليل نبود آب كافي حذف كنيم، مقدار اين ضريب حدود 6/1 خواهد شد.
نتيجه تمامي محاسبات بالا حاكي از آن است كه براي مقايسه هزينه برق خورشيدي با برق حرارتي، در خوشبينانه‌ترين حالت بايد ضريب ۶/۱ را براي هزينه سرمايه‌گذاري اوليه لحاظ كنيم. بنابراين اگر مي‌خواهيم هزينه نصب و راه‌اندازي ۱۰۰۰ مگاوات سلول‌ خورشيدي در محل مصرف را با گزينه‌هاي فعلي تامين برق مقايسه كنيم، بايد آن را در مقابل هزينه دستِ‌كم ۱۶۰۰ مگاوات نيروگاه حرارتي و شبكه مورد نياز آن، در نظر بگيريم.
 
برق خورشيدي گران‌تر است يا برق حرارتي؟
مقايسه هزينه‌هاي پاسخگويي به ۱۰۰۰ مگاوات بار پيك روز در محل مصرف، با دو گزينه «نصب ۱۰۰۰ مگاوات سلول خورشيدي در محل مصرف» و «نصب ۱۶۰۰ مگاوات ظرفيت سيكل تركيبي متمركز» در جدول «يك» آمده است. قيمت هر كيلووات مولد خورشيدي به همراه هزينه‌هاي نصب و ساير تجهيزات مورد نياز، ۶ ميليون تومان در نظر گرفته شده است. با اين رقم، كل هزينه نصب هزار مگاوات پنل خورشيدي‌، ۶ هزار ميليارد تومان خواهد شد. لازم به يادآوري است كه سلول‌هاي خورشيدي هزينه نگهداري تعميرات ندارند و به علاوه براي انرژي خورشيد، بهايي نيز
نمي‌پردازيم. همان‌گونه كه از جدول يك برمي‌آيد، گزينه ديگر احداث نيروگاه سيكل تركيبي به ظرفيت ۱۶۰۰ مگاوات به همراه شبكه انتقال و توزيع است. هزينه نصب چنين نيروگاهي به همراه شبكه مورد نيازش بيش از ۵۶۰۰ ميليارد تومان خواهد شد (هزينه نصب هر هزار مگاوات نيروگاه سيكل تركيبي، ۲ هزار ميليارد تومان و شبكه برق آن ۱۵۰۰ ميليارد تومان لحاظ شده است) و اما هزينه سوخت! هر ليتر نفت‌ِگاز سوزانده شده در نيروگاه سيكل تركيبي با راندمان ۴۵ درصد، مي‌تواند ۶۸/۴ كيلووات ‌ساعت برق توليد كند.
اگر نيروگاه حرارتي (گزينه دوم) بخواهد به اندازه سلول‌هاي خورشيدي (گزينه اول) برق توليد كند، يعني حدود ۳/۲ تراوات ساعت در سال (با احتساب تلفات ۱۵ درصدي شبكه)، بايد سالانه ۵۰۰ هزار ليتر نفت‌ِگاز مصرف شود كه با در نظر گرفتن نرخ تسعير ۲۵۰۰ توماني دلار و قيمت ۷۰ سنتي براي هر ليتر نفت‌ِگاز به قيمت فوب خليج فارس، هزينه سوخت نيروگاه ۸۵۰ ميليارد تومان خواهد شد.
در مجموع هزينه احداث ۱۶۰۰ مگاوات نيروگاه سيكل تركيبي و شبكه مورد نياز و با در نظر گرفتن سالانه ۸۵۰ ميليارد تومان هزينه سوخت و بدون احتساب هزينه راهبري، بالغ بر ۶۴۵۰ ميليارد تومان خواهد شد. مقايسه دو عدد ۶۰۰۰ و ۶۴۵۰ ميليارد توماني، حاكي از آن است كه از نظر اقتصاد ملي، مولد خورشيدي در همان سال نخست، ارزان‌تر از نيروگاه حرارتي متمركز است.
 
دستاوردهاي جانبي برق خورشيدي در مقايسه با برق حرارتي
موارد اشاره شده در بالا، در تصوير صفحه آخر خلاصه شده‌اند. اما مزيت نسبي انتخاب انرژي خورشيدي تنها به مقايسه دو عدد ۶۰۰۰ و ۶۴۵۰ محدود نمي‌شود. اگر اندكي موشكافانه‌تر به موضوع نگاه كنيم، نخستين پيامد اين انتخاب، عدم مصرف سوخت فسيلي و عدم انتشار گازهاي گلخانه‌اي است. همان‌طور كه پيش‌تر نيز گفته شد، با نصب ۱۰۰۰ مگاوات سلول خورشيدي، سالانه از مصرف ۵۰۰ ميليون ليتر نفت‌‌ِگاز جلوگيري مي‌شود كه اين موضوع مي‌تواند ميزان انتشار گازهاي گلخانه‌اي در كشور را تا بيش از ۶/۱ ميليون تن كاهش دهد. به علاوه نصب پنل يك كيلوواتي براي هر مشترك مي‌تواند تا ۲۰۰۰ كيلووات ساعت مصرف برق مشترك را در سال تامين كند. با توجه به الگوي مصرف ۲۵۰۰ كيلوواتي هر مشترك خانگي در كشور، مي‌توان گفت
۸۰ درصد نياز برق مشتركان خانگي داراي پنل خورشيدي با اين روش پاسخ داده مي‌شود. در پايان نيز مشابه هر صنعت نوپاي ديگر، با توسعه صنعت ساخت و نصب سلول‌هاي خورشيدي، به ازاي هر ۱۰۰۰ مگاوات، ۶۰۰۰۰ شغل پايدار در اين حوزه ايجاد مي‌شود.
 
سخن پاياني
تمام هدف ما از نگارش اين مقاله، كشيدن خط بطلان بر باور گراني انرژي خورشيدي بود. ما مي‌خواستيم نشان دهيم كه از نظر سرمايه‌گذاري براي گذر از پيك، مولدهاي خورشيدي با توجه به عدم نياز به توسعه شبكه و موضوع تلفات، در همان سال نخست از نيروگاه‌هاي حرارتي باصرفه‌تر هستند؛ اما با وجود آنكه در چند ده سال گذشته، صد در صد هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري نيروگاه‌هاي حرارتي را از منابع دولتي تقبل كرده‌ايم، ولي در حال حاضر نسبت به پرداخت بخشي از هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري نصب مولدهاي تجديدپذير به مردم شك داريم. بايد باور كرد كه مولدهاي تجديدپذير، خاصيت و كاركردي (براي صاحبانشان) جز توليد برق ندارند و تنها تفاوت آنها با نيروگاه‌هاي حرارتي متمركز آن است كه در محل مصرف و روي بام متقاضيان
نصب شده‌اند.
پيتر گليك، كارشناس انرژي و آب و رييس موسسه پاسيفيك در كتاب «جهان در ۲۰۵۰»، به خوبي با يك مثال نشان مي‌دهد كه سرمايه‌گذاري‌هاي كلان در بيشتر موارد راهكار حل مشكلات نيست. به گفته او بسياري از نهادهاي بزرگ مانند صندوق بين‌المللي پول به خوبي مي‌دانند چگونه يك ميليارد دلار را در جايي هزينه كنند (مثلا ساخت يك نيروگاه يا سد)، اما نمي‌دانند كه چگونه يك هزار دلار را در يك ميليون نقطه (به عنوان مثال براي نصب مولدهاي خورشيدي يا بهبود بهره‌وري انرژي) خرج كنند. در بيشتر مواقع راه حل هزار دلاري همان چيزي است كه از همه بيشتر مورد نياز است. به نظر مي‌رسد كه ما هم گرفتار همين درديم و براي رهايي از آن، بايد چشم‌هايمان را بشوييم و جور ديگري ببينيم.
*مديرعامل شركت مشاوره مديريت آريانا