آیا تعهد ایران در کنفرانس آب‌وهوایی پاریس عملی است؟

ایران در نشست تغییرات آب و هوایی پاریس تعهد کرد به شرط برداشته شدن تحریم‌ها حاضر است تا سال ۲۰۳۰ میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را در مقایسه با سال ۲۰۱۰ تا سقف ۱۲٪ کاهش دهد؛ این قول و قرار تا چه حد عملی است و در صورت اجرای آن ایران با چه پیامدهایی مواجه خواهد شد؟

کره زمین در طول حیات خود تحولات بسیاری را تجربه کرده است. یکی از این تحولات و شاید یکی از مهم‌ترین آن‌ها تغییر دما است.

بر پایه‌­ دانسته‌های موجود، افزایش دمای کره­ زمین به طور کلی معلول چند عامل مهم است. فعالیت خورشید، تغییر مدار گردش زمین به دور خورشید و همچنین تولید گازهای گلخانه‌ای توسط فعالیت‌های خود زمین از عوامل مهم افزایش دمای زمین به شمار می‌آیند. کره­ زمین گازهای گلخانه‌ای را عمدتاً از طریق فعالیت‌های آتشفشانی تولید می‌کند.

بنابر این، فعالیت‌های آتشفشانی تاثیر به‌سزایی بر دمای کره زمین دارد. چرا که اگر دمای کره­ زمین صرفاً بر اساس انرژی دریافتی از خورشید محاسبه شود، با توجه به فاصله‌ای که با خورشید دارد دمای آن از ۱۸- درجه­ سانتیگراد فراتر نمی‌رود. تاریخ طبیعی زمین نیز دورانی را به یاد می‌آورد که طی آن دمای تمامی کره زمین زیر صفر رفته و مانند یک گوی یخ در مسیر خود در گردش بوده است.

بعد از آن دوره، به سبب بروز فعالیت‌های آتشفشانی پی در پی و به مدت طولانی و در نتیجه انتشار وسیع گازهای گلخانه‌ای، که دی‌اکسید کربن قسمت مهم آن را تشکیل می‌دهد، دمای زمین رفته رفته افزایش یافته و زمین گرم‌تر و گرم‌تر شده است. از این دوره به بعد است که زمین قابلیت حیات یافته و حیات در آن آغاز شده است.

افزایش دمای زمین در اثر انتشار گازهای گلخانه‌ای حاوی دی اکسید کربن، هر چند در گذشته‌های تاریخی موجب نجات این کره از یخبندان و تبدیل آن به یک کره مسکونی شده است اما این روزها به یک مشکل و معضل اساسی تبدیل شده است که حیات ساکنان آن را تهدید می‌کند. پدیده ای که این روزها بشریت با آن دست به گریبان است. چرا که  متوسط دمای کره زمین هر ساله با شتابی فزاینده  درحال افزایش است و زمین سال به سال گرم‌تر و گرم‌تر می‌شود. تا چندی پیش بسیاری از دانشمندان این گرم شدن را ناشی از فعالیت‌های خورشیدی می‌دانستند. تا اینکه در سال ۲۰۱۴ مجمع بین‌المللی تغییرات آب‌وهوایی (Ipcc) با انتشار نتایج پژوهشی مهم نشان داد که  گرم شدن شتاب‌آلود کره زمین معلول تولید و انتشار بیش از حد تحمل   گازهای گلخانه‌ای توسط ساکنان زمین است.

متأسفانه پژوهش‌های بعدی یکی بعد از دیگری نشان داده‌اند که روند شتابان گرم شدن زمین حتی بیشتر از آن حدی است که در این گزارش برآورد  شده بود.

حاصل این فرآیند یعنی گرم‌شدن بیش از حد زمین، بروز خشکسالی در مناطقی از جمله خاورمیانه و بارش بیش از حد متعارف در مناطق دیگر  است. به زیر آب رفتن مناطق هم سطح دریا به سبب ذوب شدن یخ‌های قطبی و بالا آمدن سطح آب دریاها از دیگر اثرات این فرآیند است. از این‌رو کشورها کوشش می کنند چاره‌ای برای کاستن از تولید گازهای گلخانه‌ای بیابند تا شاید از شتاب گرم‌شدن زمین بکاهند.

آخرین  تلاش در این زمینه در سال ۲۰۱۵ به عمل آمد که طی آن سرانجام  در نشست پاریس «تعهدنامه‌ای» به امضاء تمامی کشورها رسید که از طرف ناظران یک موفقیت به شمار آورده شد. همانطور که می‌دانید، در همین اجلاس بود که ایران تعهد کرد به شرط برداشته شدن تحریم‌ها حاضر است تا سال ۲۰۳۰ میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را در مقایسه با سال ۲۰۱۰ تا سقف ۱۲٪ کاهش دهد.

به نظر می‌آید که قبول این تعهد توسط نمایندگان ایران بدون رایزنی با دست اندرکاران کشور یا به هر حال بدون توجه به عواقب و تبعات آن صورت گرفته  باشد. در این مقاله سعی شده است که عواقب این تعهد، یعنی کاستن ۱۲٪ از تولید و انتشارگازهای گلخانه‌ای و تأثیر آن را بر نیروگاه‌های برق کشور بررسی شود.

منشاء گازهای گلخانه‌ای حاصل فعالیت‌های بشر

اصولا تولید گازهای گلخانه‌ای حاصل از فعالیت انسان را می‌توان برحسب فعالیت‌های مولد به چند دسته تقسیم کرد:

هر یک از منابع مذکور در فوق، سهم مختلفی در کمیت و کیفیت گازهای گلخانه‌ای دارند. برای مثال در فعالیت‌های کشاورزی و استخراج گاز و  ذغال سنگ، بخش بزرگی از گازهای تولید شده را گاز متان تشکیل می‌دهد که به مراتب خطرناک‌تر از گاز دی اکسید کربن است.  کارآیی این گاز درگرم‌تر کردن زمین در طول یک دوره­ی ۱۰۰ ساله­ حدود ۲۵ برابر  گاز دی اکسید کربن  است[i] و حال آن که  در صنایع سنگینی مثل ذوب آهن، گاز های تولید شده  عمدتاً حاوی دی اکسید کربن است[ii].

بررسی تمامی این موارد از حوصله این مقاله خارج است و آن را به فرصتی دیگر وامی گذارد و صرفاً به بررسی سهم تولید دی اکسید کربن در تولید برق بسنده می‌شود. برای کاهش ۱۲ درصد از کل تولید گاز های گلخانه‌ای می‌توان، برحسب سهم هر یک از منابع تولید این گونه گازها،  سناریوهای متفاوتی را در نظر گرفت اما در این صورت تعداد متغیر های مورد مطالعه به شدت افزایش خواهد یافت. برای اجتناب از چنین شرایط و ساده‌تر کردن مسئله فرض می‌شود که هر یک از منابع تولید گاز های گلخانه ای ۱۲درصد از تولید این گونه گازهای خود بکاهد. نگارنده به غیر عملی یا غیر واقعی بودن این فرض به خوبی آگاه است و صرفاً به خاطر کاهش تعداد متغیرها و توفیق در نشان دادن ابعاد مسئله، آن را پذیرفته است.

سهم تولید گاز گلخانه‌ای در نیروگاه‌های تولید برق

سهم تولید گاز گلخانه ای در نیروگاه‌های برقی در کشورهای درحال توسعه نزدیک ۲۵ درصد است. این برآورد درمورد ایران نیز صدق می‌کند زیرا در سال ۱۳۹۴ وزارت نیرو این سهم را حدود ۲۴ درصد اعلام کرده است. حال اگر در نظر باشد تا سال ۲۰۳۰ به میزان ۱۲ درصد از گازهای گلخانه‌ای در نیروگاه‌های تولید برق کاسته شود، ابتدا باید حجم این گازها محاسبه شود و سپس راه‌حل‌های مختلف برای این کاهش مورد بررسی قرار گیرد و سرانجام هزینه‌های عملیاتی شدن آن‌ها برآورد شود.

سقف تولید گاز گلخانه‌ای در نیروگاه‌های برق با فرض 12 درصد کاهش

نمودار ۲ نمایانگر انتشار گاز گلخانه ای توسط نیروگاه‌های ایران است که تا سال ۲۰۱۵  برپایه‌­ی  آمارهای وزارت نیرو مبنی بر استفاده از سوخت فسیلی و محاسبه­‌ی تولید گاز گلخانه‌ای بر اساس این سوخت‌ها بنا شده است.

از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۳۰ دو فرض درنظر گرفته شده است. یکی ادامه‎‌­ی شرایط فعلی و بدون کاهش در سطح تولید و انتشار گازگلخانه‌ای و دیگری اجرای تعهد کاهش ۱۲ درصدی از انتشار گازهای گلخانه‌ای است.

همانطور که در نمودار ۲ مشاهده می‌شود در صورت به اجرا درآمدن کاهش ۱۲ درصدی تا سال ۲۰۳۰،  لازم است سقف تولید گازهای گلخانه ای از ۲۱۶ میلیون تن در سال به حدود ۱۱۸ میلیون تن در سال کاهش یابد. حال سوال این است که ایران برای رسیدن به این هدف کدام روش‌های عملی را در اختيار دارد.

رویکردها و چالش‌ها

اولین و چشمگیرترین چالش این است که مصرف سوخت فسیلی در نیروگاه‌ها می باید یا کاسته شود و یا رویکردی برای نگهداری آن در نظر گرفته شود به طوری که  گازهای گلخانه ای تولید شده در اتمسفر پخش نشود[iii].  برای آن که  این میزان کاهش تولید گاز گلخانه‌ای، که معادل آن به میلیون تن گاز دی اکسید کربن سنجیده می‌شود، ملموس‌تر گردد، لازم است آن را برحسب انرژی و توان و به عبارت  دیگر برحسب ساخت نیروگاه‌های جدید تولید برق بیان کنیم تا از طریق برآورد هزینه تبدیل این نیروگاه‌ها، ابعاد واقعی آن روشن شود. اجازه دهید با وضعیت توان و میزان احتیاج نیروگاه جدید شروع کنیم.

ساخت نیروگاه جدید از انواع مختلف و توان لازم برای آن

برای رسیدن به هدف مورد نظر یعنی کاستن سالانه  ۹۸ میلیون تن از تولید دی اکسید کربن  تا سال ۲۰۳۰  با توجه به سبد انرژی ایران چند راهکار متفاوت وجود دارد  که در اینجا به دو راهکار عملی تر پرداخته می‌شود. .طبیعی‌ترین روش آن است که تا جایی که سیستم پخش و مصرف برق اجازه می‌دهد نیروگاه‌های تجدیدپذیر جدید ساخته شود و بقیه برق مورد نیاز را از طریق افزایش کارایی نیروگاه‌های فسیلی قدیمی  تامین کرد و اگر هنوز کل نیاز رفع نشده است مابقی را با ساخت نیروگاه‌های اتمی جدید تامین کرد[iv].

اما این راهکار یک راه حل بسیار گران قیمت است و به همین دلیل هم تا کنون حتی یک کشور صنعتی نیز به آن دست پیدا نکرده است. البته برای مثال، در کشوری مثل سوئد که دارای منابع آبی سرشار و جنگل‌های فراوان است که طبق تعریف هر دو جزو سوخت‌های تجدیدپذیر  به حساب می‌آیند و در ادبیات موضوعی دی اکسید کربن خنثی خوانده می‌شوند، رویکرد ها کاملاً متفاوت خواهد بود. در این کشور علاوه بر وجود منابع انرژی یادشده،  ساختار نیروگاه‌های حرارتی کشور  نیز به گونه‌ای است که کارایی  آن‌هاحدود به ۸۵ درصد می‌رسد. برای  مقایسه بد نیست یادآوری شود که این کارایی در ایران برای سال ۱۳۹۴ حدود ۳۸ درصد اعلام شده بود[v].

با وجود این امکانات بنابر برنامه انرژی انتظار می‌رود که سوئد تا سال ۲۰۵۰ تا جایی که می‌شود از این منابع استفاده کند تا به هدف خود مبنی بر خنثی بودن دی اکسید کربن (جذب و پخش آن در طبیعت برابری کند) دست یابد.[vi] چنین اقداماتی در مورد ایران به چند دلیل امکان پذیر نیست.  مسایل اقتصادی و سیستم انرژی ایران که توانایی جذب اکسرژی پائین (انرژی با مرقوبیت کمتر) را ندارد همراه با ساخت طبیعت کشور که خشکسال و فاقد جنگل‌های کافی مولد چوب که به عنوان سوخت تجدیدپذیر است از جمله موانع  اصلی اجرای این گونه برنامه ها درایران  هستند.

برای اینکه این گزارش به درازا نکشد  نگارنده کوشش می‌کند  بر پایه‌­ی یافته‌هایی که از سیاست انرژی ایران استنتاج کرده است راه حلی را مطرح کند که انتظار می‌رود نزدیک‌ترین راه حل به دیدگاه‌های  دولت‌مردان ایران باشد. بر آن اساس وسعت و طرفیت نیروگاه‌های مورد نیاز و هزینه‌های مربوط به احداث و راه‌اندازی آن‌ها را برآورد کند. همانطور که در نمودار۳ مشاهده می‌شود، برای نیل به هدف مورد نظر تا سال ۲۰۳۰، ایران باید تغییرات اساسی مهمی را در سبد انرژی خود اعمال کند که برای بخشی از  آن‌ها هنوز نه بودجه‌ای اختصاص یافته است و نه سیستم انرژی موجود توانایی پاسخگویی به چالش های فراوان ان را دارد که البته  مجال بحث در مورد چالش‎‌های مزبور نیست.

توضیح دیگری در باره نمودار ۳ این است که نیروگاه‌ها بر اساس اولویت در سبد انرژی از پائین به بالا مطرح شده است. برای مثال بعد از نیروگاه‌های حرارتی اولویت بعدی به نیروگاه‌های زباله سوز داده شده است تا بدین وسیله مانع انتشار گازهای حاصل از سوخت زباله شود که به لحاظ کیفیت بسیار خطرناک‌تر از گاز دی اکسید کربن به شمار می‌آید.[vii] در آخرین اولویت هم ساخت نیروگاه‌های بوشهر ۲ و ۳ قرار دارد که به نظر نویسنده گران‌ترین و خطرناک‌ترین راه حل برای سبد انرژی ایران است.

خلاصه نمودار ۳ را می‌توان در جدول شماره ۴ مشاهده کرد. همانطور که در این جدول مشاهده می‌شود برای نیل به هدف مورد بحث، تا سال ۲۰۳۰ مجموعاً حدود ۱۱۵ گیگاوات توان لازم است که باید برای آن نیروگاه ساخته شود. ولی با داده‌های وزارت نیرو حتی اگر نیروگاه‌های اتمی بوشهر ۲ و ۳ نیز، در این سبد وارد شود هنوز سبد انرژی ایران بیش از ۴۰ گیگاوات توان کسری خواهد داشت.

چالش ساخت نیروگاه‌های جدید به لحاظ انرژی

حال می‌خواهیم مطالعه کنیم که با همین توانی که نیروگاه‌ها را در سبد انرژی بالا قرار دادیم چه میزان برق می توان تولید کرد تا به این وسیله شاید روشنی بیشتری بر مشکل بودن کار بیندازیم. این بخش را که هر کدام از نوع تولید چه میزان برق تولید می‌توانند بکنند را می‌توان در نمودار ۵ مشاهده کرد. آنچه که می‌باید در اینجا توضیح داده شود این است که فرق این نمودار با نمودار ۴ این است که در این نمودار حتی آن قسمت از تولیدی که در سبد انرژی است همانند نیروگاه اتمی بوشهر و نیروگاه برق آبی در اینجا نیز آمده است. این بدین خاطر است که  معلوم کنیم که فرض میزان تولید نیروگاه بوشهر در این در آینده همان میزان برآورد شده است که آمار چند سال گذشته آن نشان می‌دهد و در ضمن نیروگاه برق آبی هم به دلیل خشکسالی‌ها امکان افزایش تولید برق آبی محدود می‌باشد و در همین سطح سال ۱۳۹۴ نگه داشته شده است.

خلاصه ‌ای از نمودار شماره ۵ را می‌توانید در جدول شماره ۶ مطالعه کنید. همانطور که خواننده می‌تواند توجه کند تا سال ۲۰۳۰ حتی اگر ۵۷ تراوات ساعت برق صرفه‌جویی کنیم با وجود این بیش از ۹۹ تراوات ساعت برق بر طبق داده‌های وزارت نیرو معلوم نیست که از کجا می‌خواهد تولید شود.

مقایسه دو روش

در اینجا سعی می‌شود دو روش در صنعت تولید برق در جهت پائین آوردن گازهای گلخانه‌ای با هم مقایسه شود[viii].

جدول شماره ۷ نشان می دهد که حتی اگر فرض کنیم که تمامی این تغییرات را در یک شب بخواهیم انجام دهیم [ix] و قیمت تورم و بهره را به حساب نیاوریم به لحاظ اقتصادی این دو روش تقریبا ۴۰۰ میلیارد دلار تفاوت در ظرف کمتر از ۱۴ سال برای سبد انرژی ایران دارد. لازم به ذکر است که همانطور که در بالا ذکر شد این گزارش فقط سبد انرژی ایران را بررسی می‌کند و با این میزان مخارج فقط یک چهارم از قولی که داده شده است به اجرا گذاشته می‌شود. در داده‌های دولتی به دلیل اینکه خود دولت فاقد چنین سرمایه‌ای است از این رو دولت امید به سرمایه‌های خصوصی خصوصاً سرمایه‌های خارجی دارد. اما در حقیقت برای سرمایه فرق نمی کند که چه کس صاحب آن است بلکه صاحب سرمایه هر که می‌خواهد باشد سود می‌خواهد یا دولت همانطور که در مصوبه سال ۱۳۹۵ آمده است می‌باید برق تضمینی از این شرکت‌ها بخرد. این خود درست به مانند این است که دولت خود پول قرض کند و با بهره آن را پس دهد و یا اینکه خود به‌طور مستقیم پول قرض کند و این تحولات را انجام دهد.

نتیجه

این درست است که ایران یکی از بزرگترین تولید کنندگان گازهای گلخانه‌ای در دنیا است و در این چند سال اخیر رتبه ۸ تا ۱۰ را در دنیا در اختیار دارد. اما اولاً بالاخره می‌باید این پول از جایی بیاید. در حال حاضر اقتصاد ایران وابستگی شدید به صادرات نفت و مشتقات آن و تا حدی گاز دارد. حال یا باید دولت‌مردان بر این تصمیم باشند که این دو منبع سوخت فسیلی را نه ما خود می‌سوزانیم و نه  صادر می‌کنیم که دیگران بسوزانند تا به این وسیله تولید گازهای گلخانه‌ای بکنند که همان عوارض را برای ایران دارد که اگر خود آن را بسوزاند.

در این صورت می باید معلوم کرد که این میزان پول از کجا می‌خواهد تهیه شود. در ضمن اگر بنا باشد که برای مثال نفت کوره که یکی از مشتقات پالایشگاه‌ها است دیگر استفاده نشود سوال این می‌شود که با این مشتقات چه باید کرد. در حقیقت حکم زباله صنعتی را پیدا می‌کند که می‌باید در پی چاره برای نگهداری آن باشیم که البته با مخارج.

مقایسه‌ای بین سیاست‌های مختلف انرژی در کشورهای مخلتف نشان می‌دهد با وجودی که سوخت زغال سنگ برای نیروگاه‌ها یشتر از ۴۰٪ گاز دی اکسید کربن نسبت به گاز  طبیعی به اتمسفر می‌فرستد با این حال بر طبق پیشبینی‌ها تا سال ۲۰۲۰ میزان برق تولید از طریق زغال سنگ از ۸۶۰۰ تراوات ساعت به ۹۷۰۰ تروات ساعت برق افزایش خواهد رسید. برای مثال آمریکا، چین و هندوستان کشورهای اصلی استفاده از زغال سنگ هستند.

بر طبق راه حل دوم از آنجایی که قیمت نیروگاه‌های خورشیدی حدود ۱۲٪ در سال سقوط می‌کند و حدس زده می‌شود این سقوط قیمت تا یک ده آینده ادامه پیدا کند. پس صبر کنیم تا اینکه قیمت به حدی برسد تا به لحاظ اقتصادی قابل حمل برای اقتصاد ایران باشد. و از طرف دیگر از آنجایی که ما گاز داریم آن را استفاده کنیم و در ضمن بخشی از این سرمایه که در حال حاضر اگر می‌خواستیم نیروگاه‌های برق بادی و برق خورشیدی کنیم را صرف بهتر کردن روش‌های کم کردن و یا ذخیره‌سازی گاز دی اکسید کربن کرد یا صرف کم‌کردن تولید گازهای گلخانه‌ای در صنایع به خصوص صنایع استخراج گاز و صنایع سنگین؛ به بیان دیگر به وسعت فرض اول نیروگاه‌های بادی و خورشیدی احداث نکنیم [x].

گرچه تنها این دو روش به عنوان راه‌های سودمند شناخته نمی‌شوند و می‌توان به راه‌حل‌های دیگری هم اندیشید.

پانویس

[i]  در حقیقت برای اندازه گیری میزان کارایی یک گاز گلخانه ای نسبت به گاز دی اکسید کربن که به چه میزان در گرم کردن زمین تاثیر کمتر یا بیشتر  دارد از واحد GWP   که مخفف Golbal Warming Potential است استفاده می شود. برای مثال گاز متان برای ۱۰۰ سال از عمر آن در اتمسفر این رقم حدود ۲۵ است که این خود به این معنی است که گاز متان در دوره ۱۰۰ ساله حدود ۲۵ برابر از گاز دی اکسید کربن در گرم کردن زمین بیشتر موثر است.

[ii]  برای مثال در کشور سوئد یک چهارم از کل دی اکسید کربن را صنایع ذوب آهن ذوب اهن آنرا تولید می کنند. درحال حاضر دو پروژه در دست است که این میزان را کم کرد و یا مانع از انتشار آن در اتمسفر شد. توضیح این متدیک را به وقت دیگر واگذار می کنم

[iii]  روشی برای اینکار است به نام CCP (Carbon Capture and Store) است که سعی می شود در مقاله ای جداگانه راهکرد این روش و چالشهای آنرا توضیح دهم.

[iv]  در گزارشهای وزارت  آمار تولید برق نیرو گاه اتمی را همراه با نیروگاههای تجدید پذیر می آورند که این به لحاظ تعریف بین المللی درست نیست و می باید آنرا از هم جدا کرد. اما این درست است که نیروگاه اتمی تولید گاز دی اکسید کربن به لحاظ استفاده نکردن سوخت فسیلی را ندارد.

[v][v]  نیروگاه ها از نوع قابلیت دارند که هم کارایی بالای تا ۸۵٪ داشته باشند وهم احتیاج به آب به عنوان خنک کننده نداشته باشند. اما این مستلزم سیستم جذب آب با دمای پائین است.

[vi] و آنچه که کم می آورد بتواند در بورس میزان دی اکسید کربن تولید شده را خریداری کند و به این ترتیب کشور سوئد دی اکسی خنثی بشود.

[vii] بخشی از زباله بنا بر میزان ضریب زباله ارگانیک آن تولید گاز دی اکسید کربن می کند. از آنجایی که در ایران معلوم نیست که این میزان به چه حد است و در محاسبه برای کشورهای که دارای سیستم جدا سازی زباله های مختلف را که کردم نسبت آن ۱ به ۲ می باشد اما برای ایران همان نسبت یک به یک را حساب کرده ام

[viii] در اینجا برای محاسبه اقتصادی از روش .. استفاده شده است. و این به این معنی است که طول زمان و تورم در آن در نظر گرفته نشده است و اگر این دو فاکتور نیز مد نظر قرار بگیرد اختلاف این دو روش بسیار بیشتر از این خواهد بود

[ix]  برای اینکه یک پروژه در وحله اول به سادگی معلوم شود که چه میزان مخارج دارد و آیا معقول به صرفه است یا نه فرض بهره و تورم در طول زمان را از آن حذف می کنند. overnight cost

[x]  در حال حاضر روشی جدا سازی و ذخیره سازی گاز دی اکسید کربن بسیار بر روی آن تحقیق می شود و بر أساس (CCS: capture carbon and sotre) و بر اساس پیش بینیهای iea این یکی از روشهای کم کردن گاز گلخانه ای به اتمسفر در آینده می باشد. البته این روش نقصهای خود را دارد که شاید در آینده این روش را  در مقاله ای دیگر بیشتر توضیح داده شود.

در همین زمینه