عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي شريف با اشاره به اتلاف بسيار زياد منابع در نيروگاهها و ميادين گازي كشور ميگويد: بازدهي متوسط توليد برق در نيروگاههاي ما تنها 35 درصد است و 65 درصد انرژي به گرما تبديل شده و به هدر ميرود/ هم اكنون مقدار قابل توجهي گاز در منابع نفت و گاز كشور به شكل فلر ميسوزد كه علاوه بر هدر رفت آن موجب آلودگي هوا هم ميشود.
دكتر حسن ماهاني استاديار دانشكده مهندسي شيمي و نفت دانشگاه صنعتي شريف با توجه به سياستهاي روز دنيا در توسعه استفاده از منابع ارزشمند نفت و گاز كشور، به ارائه راهكارهايي براي برون رفت از بحران گاز، سوخت و انرژي در ايران پرداخت. در ادامه مصاحبه ايشان با خبرنگار روابط عمومي دانشگاه را ميخوانيد.
با توجه به اينكه ايران از لحاظ دارا بودن ذخاير گازي، در رتبه دوم جهان قرار دارد و 17درصد سهم گاز جهان را داراست، چرا بايد در فصل زمستان با چالشهاي كمبود و قطعي گاز مواجه شويم؟
ايران پس از روسيه و قبل از قطر داراي ذخيره گازي قابل برداشت به اندازه حدودا 34 تريليون متر مكعب است. اما نكتهاي كه بايد به آن توجه شود اين است كه ذخاير بالا به خودي خود به معني توليد نيستند. اين ذخاير كه در ميادين گازي و كلاهكهاي گازي وجود دارند ميبايست توسعه يابند تا همگام با افزايش مصرف سالانه پيش روند. و اين نيازمند سرمايهگذاري شركت نفت و توسعه و پيادهسازي تكنولوژي مناسب (چاه محور و ميدان محور) براي افزايش ضريب برداشت از ميادين است كه ميبايست بيش از پيش مورد توجه قرار گيرد.
بر اساس آمارهاي شركت نفت، ظرفيت روزانه توليد ايران حدودا 800 ميليون متر مكعب است اما ظرفيت روزانه توليد گاز در آمريكا حدود 2.7 ميليارد متر مكعب در روز بوده و قطر روزانه حدود 480 ميليون متر مكعب گاز توليد ميكند. با اين مقايسه ظرفيت توليد گاز ايران نسبتاً خوب است، هر چند كه با توجه به منابع موجود، حتما ميتواند بيشتر از اين باشد.
عمده گاز توليدي در ايران (حدود 70 درصد و امسال حتي بيشتر) در بخش خانگي و تجاري مصرف ميشود و از اين حيث مصرف ما از 30 كشور اروپايي بيشتر است. امسال اين مصرف به طرز قابل توجه و نگران كنندهاي نسبت به سال گذشته افزايش يافت و با وجود استفاده حداكثري از ظرفيت توليد گاز، معمولا كمبود 25 تا 30 درصدي وجود دارد. با در نظر گرفتن اينكه صادرات گاز ما واقعا ناچيز است (شايد حدود 30 ميليون متر مكعب)، متاسفانه از كل مقدار توليدي مقدار كمي براي تزريق به ميادين و نگهداشت توليد و ذخيره سازي در زير زمين باقي ميماند.
حدود 70 درصد گاز مصرفي ايران از ميدان عظيم پارس جنوبي تامين ميشود كه با اينكه اغلب فازهاي اين ميدان راهاندازي شدهاند، كماكان نياز به توسعه بيشتر، حفر چاههاي بيشتر و نگهداشت توليد در ميدان وجود دارد. همچنين توسعه بيشتر پالايشگاهها براي پالايش گاز پارس جنوبي مورد نياز است. قابل توجه است كه دهها منابع گازي هنوز بكر و دست نخورده در خشكي و دريا وجود دارند كه با توسعه آنها به خصوص ميادين مشترك، تمركز توليد از اين ميدان كاسته خواهد شد تا با افت فشار بيشتر و مشكلات توليد بيشتر مواجه نشود. لازم به توجه است كه بر اساس برآورد وزارت نفت حدود 80 ميليارد دلار سرمايهگذاري طي 8 سال مورد نياز است. اگر اين سرمايهگذاري مناسب انجام نشود ممكن است كه تراز گاز (مصرف و توليد) ما به هم بخورد و به وارد كننده گاز (انرژي) تبديل شويم.
آيا امكان ذخيرهسازي گاز براي پيك مصرف( فصل زمستان) وجود دارد؟ استراتژي كشور در خصوص پيكسايي و استفاده از فناوري ذخيرهسازي زيرزميني گاز چيست؟
ايده ذخيرهسازي گاز در ساختارهاي متخلخل زير زميني در كشور از سال 1360 مورد نظر شركت نفت بوده است و در دنيا نيز پس از جنگ جهاني دوم مطرح شده است. بدين صورت كه در فصول كم مصرفتر مانند 7 يا 8 ماه اول سال، گاز در زير زمين ذخيره شود و در 4 يا 5 ماه سرد سال اين گاز به شبكه تزريق شود. طبق آمار گزارش شده در حال حاضر دهها سايت ميداني و زمينشناسي مناسب در سراسر كشور انتخاب شدهاند كه فعلا 2 سايت ذخيرهسازي در سراجه قم و شوريجه در خراسان رضوي راه اندازي شدهاند. اين دو سايت زيرزميني قابليت ذخيرهسازي تا چند ميليارد مترمكعب دارند كه به صورت بالقوه براي مدت محدودي جوابگوي نياز فعلي است. بنابراين لازم است كه توجه بيشتري به اين موضوع شود زيرا ميزان ذخيرهسازي فعلي در مجموع 1700 ميليون متر مكعب است كه تنها پاسخگوي حدود 1.7 درصد مصرف (نياز) فعلي است.
انحلال شركت ذخيرهسازي گاز به دليل نداشتن توجيه اقتصادي و جلب مشاركت خارجي در سال 1396 صحيح نبود و ادامه استفاده از اين راه حل (ذخيرهسازي زيرزميني گاز) را با چالش مواجه كرد. اميد است با راه اندازي مجدد اين طرح، مسئله تا حدي برطرف شود و حجم بالاتري از گاز با اين روش در فصل سرما وارد شبكه شود.
همچنين براي ذخيرهسازي زيرزميني گاز ميادين تخليه شده گاز و نفت، سفرههاي آبهاي زيرزميني و غارهاي نمكي مورد توجه هستند كه در كشور ما هر سه مورد به خصوص ميادين تخليه شده گاز و نفت و سفرههاي آبهاي زيرزميني ميتوانند بستر مناسبي باشند و از اين ظرفيت بسيار بالا در حد تريليون متر مكعب ميتوان استفاده كرد. تكنولوژي اين حوزه هم توسعه يافته است و شركتهاي داخلي بيشك ميتوانند آن را اجرايي نمايند.
آنچه كشورهاي اروپايي مانند آلمان، فرانسه، هلند و غيره را در اين زمستان ياري كرد، تجربه موفقيت آميز برنامه ذخيرهسازي بود كه بالاي 25% و گاهاً تا 40% نياز گازشان را از اين منبع تأمين شد. همين امر و ذخيرهسازي مناسب موجب شده قيمت گاز به حدود و حتي زير قيمت قبل از تنش روسيه-اوكراين برسد.
ميزان صرفهجويي مردم در عبور از اين بحران چقدر اثرگذار است؟ آيا مصارف خانگي و هدر رفت گاز از اين طريق، عدد قابل توجه و اثرگذاري خواهد بود؟
قطعاً صرفهجويي و بهينه مصرف كردن هميشه رويكرد خوبي است. زيرا منابع به خصوص منابع زيرزميني محدود و تجديدناپذير هستند و اين سرمايههاي طبيعي بايد به درستي مصرف شود. بر اساس آمار آژانس بينالمللي انرژي، شدت مصرف انرژي در ايران 5.7 برابر جهان است.. حتي بر اساس آمارهاي داخلي هماكنون شدت كلي مصرف انرژي در ايران بين 2 تا 3 برابر ميانگين دنياست كه بخشي از آن به دليل عدم مديريت درست انرژي، پايين بودن قيمت حاملها، هدر رفت گرما از ساختمانها به دليل نوع فرهنگ مصرف و عدم طراحي مناسب منازل از لحاظ ايزولاسيون و فرسوده بودن تجهيزات است. ميانگين دماي خانهها در ايران در فصل زمستان 3 تا 4 درجه بالاتر از معمول است. برآورد ميشود تنها با 1 درجه كاهش دما در قسمت خانگي و تجاري، 6% گاز در مصرف صرفهجويي شود.
با توجه به اينكه حدود 70 درصد گاز توليدي در بخش خانگي، تجاري و ادارات مورد استفاده قرار ميگيرد، ميزان صرفه جويي به صورت تجميعي روزانه به عددي حدود 40 ميليون مترمكعب ميرسد، عدم توجه به اين موضوع نقش و سهم مهمي در قطعي گاز و كاهش فشار تامين گاز دارد. در نيروگاههاي برقِ گازسوز كشور نيز، بازدهي متوسط توليد برق 35% است. بدين معني كه 65 درصد انرژي به گرما تبديل شده و به هدر ميرود. بنابراين پرداختن به موضوع افزايش راندمان نيروگاهها طبيعتاً مورد نياز است.
پيشنهاد شما به عنوان پژوهشگر و كارشناس اين حوزه چيست؟ آيا دانشگاهها ميتوانند راهكاري براي عبور از اين بحران ارائه كنند؟
راهحلها براي اينگونه مسائل تقريباً مشخص و مطالعه شدهاند و در اين خصوص تجربههاي خوب داخلي و خارجي هم وجود دارد. آنچه ميبايست انجام شود در اسناد بالادستي و سياستگذاريهاي كلان عمدتاً مشخص و منعكس شده است. منتها همت در اجراي اين راه حلها و رسيدن به اهداف، نيازمند تعيين نقشه راه با در نظر گرفتن تمامي چالشهاي اجرايي است. حتي طرحهاي تحقيقاتي بسياري در اين خصوص انجام شده است كه پياده كردن آنها راه گشاست.
قطعا دانشگاهها ميبايست در اين امر مشاركت داشته باشند تا اين بحرانها نه به صورت مقطعي بلكه به صورت پايدار حل شود. البته دانشگاه صنعتي شريف با توجه به حضور افراد متخصص و برجسته، در اختيار داشتن دانش روز، تجربه ميداني و آشنايي با مسايل صنعت همواره در اين اين خصوص پيشگام بوده و هماكنون مشغول طرحهاي كلان بالادستي و پاييندستي متعددي مربوط به ازدياد برداشت از ميادين از جمله ابر ميدانهاي پارس جنوبي و كوپال، پروژههاي ذخيرهسازي گاز و انرژي، توسعه فناوريها و ادوات تكميل و توليد چاه و درونچاهي، ساخت تجهيزات آزمايشگاهي مطالعات ميداني، طراحي پايلوت و طرحهاي توسعه ميدان و نگهداشت توليد و ... است.
قطعي و افت فشار گاز كه در برخي از نقاط كشور اتفاق ميافتد به دليل كمبود گاز است يا نبود زيرساختهاي مناسب؟
در واقع هر دو مورد نقش دارند و در هم تنيده هستند. همانطور كه گفته شد عمده گاز توليدي در كشور از ميادين گازي و نفتي جنوب كشور و خليج فارس توليد شده و ميبايست از طريق چند صد تا هزاران كيلومتر خطوط لوله از پالايشگاههاي گاز تا ديگر نقاط كشور منتقل گردد. هماكنون حداقل 10 خط سراسري انتقال گاز وجود دارد كه عمدتاً از مناطق جنوب و جنوبغربي كشور مانند عسلويه شروع شده و به استانهاي شمالي، مركزي، شرقي و شمالغرب متصل هستند. در اين مسير به طور طبيعي افت فشار وجود دارد كه در ايستگاههاي تقويت فشار با كمپرسور اين امر جبران ميشود. از طرفي افت فشار خود ميادين گاز (در بالادست) هم به دليل توليد وجود دارد كه به نوبه خود نيازمند جبران بيشتر در بخش پايين دستي است. اما اين موضوع بايد ابتدا در بالادست و خود ميدانها حل شود. چون بخش قابل توجهي از گاز در استانهاي مركزي مانند اصفهان، تهران و ديگر شهرهاي با تراكم جمعيت بالا و صنايع متمركز مصرف ميشود، طبيعتاً مقدار كمتري براي ديگر مناطق باقي مانده و افت فشار و قطعي به وجود ميآيد. در اين خصوص توسعه خطوط سراسري در شمال و شمال شرق كشور ميبايست بيش از پيش انجام پذيرد.
در زيرساخت فعلي كشور انتقال گاز از طريق لولهكشي و شبكه سراسري به صنايع و منازل حتي در مناطق كم جمعيت روستايي كم تراكم صورت ميگيرد. اين كار به دلايلي كه گفته شد چندان بهينه نيست و نيازمند صرف هزينه اجرا و نگهداشت بالا است. راههاي جديدتري براي برخي مناطق و نقاط صعبالعبور ميتوانست اجرا شود. مانند استفاده از مخازن متحرك گاز تحت فشار، استفاده از منابع ديگر انرژي مانند انرژي خورشيدي، باد و ديگر منابع تجديدپذير يا تبديل انرژي گاز به برق و استفاده از وسايل گرمايش الكتريكي و ...
آيا چنين بحرانهايي در كشورهاي پيشرفته يا كشورهايي كه ذخاير گازي مناسبي دارند ديده ميشود؟
اينكه گفته شود چالش در اين كشور وجود ندارد درست نيست. همانطور كه ديديم اروپا در چندين ماه پس از شروع تنش و جنگ روسيه- اوكراين و قطعي لوله انتقال گاز نورداستريم دچار مشكل جدي تامين گاز شد. اما با هوشمندي و استفاده از راهكارهايي سريع مانند تامين گاز از ديگر كشورها، قرارداد تامين گاز به صورت LNG، مشاركت ملي شهروندان و صرفهجويي در اماكن مختلف دولتي و خصوصي، تنوع بخشي منايع انرژي گرمايي، ذخيرهسازي گاز در زير زمين و توجه جدي به منايع غير فسيل مسئله را تحت كنترل درآورد. اين مورد آخر هم اكنون به طور جدي در اغلب كشورهاي غربي (و حتي به تازگي در كشورهاي نفتخيز حاشيه خليج فارس) دنبال ميشود و سياستگذاري كلان در حد اتحاديه اروپا و سياستهاي ملي براي كاهش جدي سوختهاي فسيلي (حتي حذف كامل وابستگي) و گذار انرژي به سمت سوختهاي كم كربن، پاكتر و كم آلايندهتر در حد فاصل 2040 تا 2050 انجام شده است.
يكي از مواردي كه به جد دنبال ميشود اقتصاد مبتني بر هيدروژن و استفاده از اين حامل انرژي به جاي بنزين و سوخت خودروها و در مرحله بعد كاربردهاي متنوع صنعتي و استفاده در منازل است. در اين فرايند هيدروژن از منابع آبي و يا هيدروكربني تأمين خواهد شد و سپس با انتقال از طريق خطوط لوله در زير زمين ذخيره ميشود تا در زمان مورد نياز توليد شده و به دست مصرف كننده و صنايع برسد. دياكسيدكربن حاصل از همه اين مراحل نيز به جاي انتشار در جو و ايجاد آلايندگي، در زير زمين انباشت شده و يا تا ابد باقي ميماند يا براي افزايش توليد نفت استفاده ميگردد. اين موضوع تحقيقاتي نوين در گروه تحقيقاتي ما در دانشكده مهندسي شيمي و نفت نيز به طور جدي دنبال ميشود. اما اجراي سراسري آن در كشور نيازمند سياستگذاري كلان و سرمايهگذاري است كه هنوز تدوين نشده است. اجراي آن طبيعتاً نيازمند تغيير رويكردهاي پژوهشي و آموزشي نيز ميباشد.
براي حل معضل تامين انرژي در ايران چكار بايد كرد؟
براي برطرف كردن اين معضل در كشور بايد به موارد زير توجه شود:
-مديريت مصرف، ايجاد زيرساخت مناسب در سراسر كشور و وسايل كارآمد توليد گرما براي جلوگيري از اتلاف سرمايه و مصرف بهينه. در اين خصوص آموزش عمومي بسيار موثر است.
-افزايش ظرفيت توليد گاز و ضريب برداشت از مخازن با افزايش سرمايهگذاري براي توسعه ميادين و نگهداشت توليد در ديگر ميادين با استفاده از روشهاي چاه محور و ميدان محور. در اين خصوص نياز به استفاده از دانش و فناوري بومي و سرمايهگذاري شركتهاي مطرح بينالمللي است كه اين راه ميبايست هموار گردد تا مدت زمان توسعه ميدان و سرمايه لازم به حداقل ممكن برسد. البته تحريمها موجب كندي و گرانتر شدن توسعه ميادين شده است.
-جلوگيري از اتلاف منابع. هم اكنون مقدار بسيار زيادي از گاز ميادين به شكل فلر ميسوزد و علاوه بر هدر رفت آن موجب آلودگي هوا هم ميشود. ايران با توليد حدوداً بين 14000 تا 18000 ميليون متر مكعب گاز فلر رتبه 3 دنيا را دارد. با توجه به تكنولوژيهاي موجود، توليد گاز فلر در ميادين دنيا ممنوع است. با جمعآوري اين حجم بالا از گازها و پالايش آن ميتواند بخشي از نياز مصرفي خانگي و صنايع را تامين كرد و در صورت وجود مازاد آنرا براي مصارف هوشمندتر هم مصرف كرد.
-گاز و نفت سرمايههاي با ارزشي براي كشور هستند و ما خيلي راحت آنها را براي تأمين انرژي ميسوزانيم. مانند اين است كه اسكناس را براي گرم كردن يا پخت غذا بسوزانيم. اين در صورتي است كه اين منابع خدادادي كاربردهاي بسيار مهمتري ميتوانند براي ما داشته باشند مانند تهيه مواد اوليه و تامين خوراك براي صنايع مختلف و زنجيرههاي پايين دستي، توليد انواع و اقسام پليمرها، مواد پلاستيكي و مواد پيشرفته كه ارزش افزوده چندين برابري دارند.
-متنوعسازي و تمركززدايي با توجه جدي به گسترش منابع انرژي و حاملهاي انرژي. كشور ما ظرفيت بسيار خوبي براي توليد انرژي زمين گرما، انرژي خورشيدي، باد، توليد انرژي از پسماندهاي توده جامد، و توسعه منابع جديد انرژي مانند هيدروژن دارد. بسته به محل منطقه در كشور يكي يا چند تا از آنها ميتواند مورد توجه و تمركز قرار گيرد. با اين رويه راهحلهاي محلي به جاي يك راه حل يكسان و استفاده از يك حامل انرژي براي كل كشور خواهيم داشت و مصرف گاز هم به تبع آن بسيار كمتر خواهد شد.