مدیریت نوین ناترازی شدت انرژی و کربن

 محمدعلی احمـدی فارغ التحصیل دکتری آینده‌پژوهی، گروه پژوهشی مطالعات آینده علم و فناوری، مرکز تحقیقات سیاست علمی کشور، تهران، ایران. mohammadali.ahmady@gmail.com

امروزه یکی از مهم‌ترین موضوعات پیش‌روی سیاست‌گذاران، حل توامان چالش ناترازی انرژی و کربن است. در این مقاله پس از بررسی ارتباط چالش‌ ناترازی انرژی و کربن، تعریف جدیدی از مفهوم ناترازی انرژی و کربن و روند تاریخی این ناترازی و سناریوهایی درخصوص روند آتی آن را ارائه شده است. نتایج پژوهش حاکی از آن است که حل چالش ناترازی انرژی کشور یکی از مسائل درهم‌تنیده با سایر موضوعات حوزه انرژی از جمله سیاست‌های کاهش و انطباق در حوزه تغییرات اقلیم بوده و نیازمند نگرش جدید به مفهوم ناترازی و پیگیری رویکردی جامع و هماهنگ می‌باشد. در دهه‌های اخیر، جهان با چالش‌های پیچیده‌ای نظیر بحران‌های اقتصادی، حاکمیتی و اقلیمی مواجه بوده‌است. چالش‌هایی از جمله بحران‌های مالی و اقتصادی، ناترازی‌های حوزه انرژی و افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای، نه تنها به صورت جداگانه بلکه در تعامل با یکدیگر، چشم‌انداز آینده را پیچیده‌تر و ناپایدارتر کرده‌اند و ضرورت اتخاذ رویکردهای چندجانبه، نوین و هماهنگ برای مدیریت و کاهش تاثیرات منفی آنها به چشم می‌خورد. امروزه سیاست‌های فناوری و نوآوری می‌توانند نقش مهمی در مولفه‌های شدت انرژی و شدت کربن ایفا نموده و در نهایت مقابله با این چالش‌ها ایفا کنند. به طور خاص، توسعه و پذیرش فناوری‌های نوین انرژی‌های تجدیدپذیر، بهبود بهره‌وری انرژی، و نوآوری در ذخیره‌سازی و مدیریت هوشمند انرژی می‌تواند به کاهش ناترازی انرژی و همچنین دست‌یابی به اهداف کاهش انتشار کمک کند. از این رو بدون اتخاذ چنین سیاست‌هایی، تلاش‌ها برای بهبود شرایط اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی با موانع جدی مواجه خواهد شد.

چالش ناترازی انرژی

ناترازی انرژی عموما به وضعیتی اطلاق می‌شود که در آن تقاضای انرژی از عرضه آن پیشی می‌گیرد(یا بالعکس). این امر به دلایل مختلف سیاسی، اقلیمی، محدودیت‌های تولیدی، و تغییر در الگوی مصرف انرژی رخ می‌دهد. در سال‌های اخیر، اروپا و سایر کشورها از جمله ایران با چالش‌های متعددی در زمینه ناترازی انرژی مواجه شده‌اند. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که بهره وری انرژی و فن آوری‌های انرژی تجدید پذیر، عناصر اصلی در گذار از این بحران محسوب شده و هم افزایی آنها نیز به همین ترتیب مهم است. در دهه‌های اخیر، بسیاری از پژوهش‌ها به بررسی نقش سیاست‌های فناوری و نوآوری در مدیریت ناترازی انرژی پرداخته‌اند. مطالعات اولیه عمدتاً بر روی اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر و تأثیرات آنها بر کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی متمرکز بوده‌اند. اندیشمندان مختلفی به بررسی نقش انرژی‌های تجدیدپذیر در تحول جهانی انرژی پرداخته‌اند و نشان داده‌اند که این منابع می‌توانند به طور قابل توجهی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مؤثر باشند. همچنین عدم یکپارچگی در ارزیابی منابع و سیاست‌گذاری در این خصوص، منجر به استراتژی‌های ناسازگار و استفاده ناکارآمد از منابع می شود. نگاه کلی به استراتژی‌های آب و هوا، کاربری زمین، انرژی و آب می‌تواند به رفع برخی از این کاستی‌ها کمک کند.

 بررسی روند تاریخی مولفه‌های اقتصادی، فناوری و زیست‌محیطی

مجموع انتشار دی‌اکسید کربن توسط چهار عامل بزرگ و اساسی در نظر گرفته می‌شود که در مجموع منجر به معادله کایا می‌شود. با در نظر گرفتن معادله کایا، این امکان فراهم می‌شود تا تأثیر انتشار دی‌اکسید کربن از منابع انسانی، با در نظر گرفتن جمعیت، درآمد، شدت انرژی و شدت کربن درک و اندازه‌گیری شود. مولفه‌های موثر در این فرمول عبارتند از: جمعیت، زیرا هر ساکن زمین به نوعی آلوده کننده است. سرانه درآمد، همانطور که بسیاری از مطالعات نشان می دهند؛ افراد ثروتمندتر تمایل به انتشار دی‌اکسید کربن بیشتری دارند. شدت انرژی، که نشان دهنده انرژی مصرف شده در واحد تولید ناخالص داخلی است. و شدت کربن، که نشان دهنده مقدار دی‌اکسید کربن منتشر شده در واحد انرژی است.

با مبنا قرار گرفتن معادله کایا در بررسی و تحلیل روند تاریخی و آتی مولفه‌های چهارگانه جمعیت، سرانه درآمد، شدت انرژی و شدت کربن، رویکرد جدیدی به مساله ناترازی طرح شده است. در نگاه دقیق‌تر می‌توان ناترازی را در عدم توازن و تناسب مولفه‌های اقتصادی، کربن و انرژی جستجو نمود. کشورها امروزه در کنار اهداف اقتصادی و افزایش نسبت تولید ناخالص داخلی به جمعیت (سرانه تولید ناخالص داخلی)، به دنبال کاهش نسبت میزان کربن انتشار یافته به انرژی مصرفی (شدت کربن) و کاهش نسبت میزان انرژی مصرفی به تولید ناخالص داخلی (شدت انرژی) خود هستند. از این رو اگرچه در گذشته ناترازی انرژی بیشتر به مفهوم ناترازی تولید و مصرف انرژی اشاره داشته است، اما همگام با جهت‌گیری عمومی کشورها به سمت حفظ تناسب توام مولفه‌های اقتصادی، جمعیت، انرژی و کربن و در یک باز تعریف و با نگاهی جامع‌تر و دقیق‌تر براساس معادله کایا، تناسب مولفه‌های چهارگانه جمعیت، سرانه درآمد، شدت انرژی و شدت کربن و به طور خاص مولفه‌های «سرانه تولید ناخالص داخلی»، «شدت کربن» و «شدت انرژی» را می‌توان شاخص‌های مناسبتری برای ناترازی اقتصادی، ناترازی کربن و ناترازی انرژی معرفی نمود.

بررسی روند تاریخی مولفه‌های جمعیت، توسعه اقتصادی و شدت کربن

در دو دهه گذشته، روند انتشار گازهای گلخانه‌ای کشور و افزایش تولید ناخالص تقریبا روندی صعودی داشته است(شکل 1). جمعیت نیز تقریبا از الگویی مشابه و البته مقادیر کمتر افزایش تبعیت نموده است. اما در خصوص شدت انرژی و شدت کربن (هم میزان انتشار کربن بر مقدار انرژی مصرفی و هم میزان انتشار کربن بر تولید ناخالص داخلی)، اگرچه در ابتدای قرن 21 روند کاهشی را مشاده می‌کنیم، اما در ادامه این روند کاهشی حفظ نشده و در برخی مقاطع روند افزایشی مشاهد شده است.

سناریوهای جمعیت، توسعه اقتصادی، و انتشار کربن

شکل دو تغییرات جمعیت ایران تحت پنج سناریوی مختلف را نشان می‌دهد. سناریوهای 2 و 4 و حتی بیشتر از آن سناریوی 1 یا 5، گسست شدیدی از روندهای بلندمدت جمعیت جهان طی دو قرن گذشته‌است که رشد سریعی داشته‌است. اگرچه کشورها و اغلب جوامع محلی کاهش جمعیت داشته‌اند، اما در سطح جهان هرگز کاهش در جمعیت و مولفه‌های اصلی اجتماعی و اقتصادی رخ نداده است. در بلندمدت، جهان ممکن است در برخی از سطوح جمعیت پایدار با نسبت‌های همگروهی (تقریباً) ثابت سنی تثبیت شود. با این حال، در گذار به چنین وضعیت ثابتی، کشورها احتمالاً تغییرات شدیدی در این نسبت‌ها پیش رو خواهند داشت، مثلاً افزایش سریع سهم سالمندان در تناسب با نیروی کار، و تأثیرات اقتصادی این تغییرات احتمالاً یکی از مهم‌ترین چالش‌ها خواهد بود.

تولید ناخالص داخلی

شکل سه تغییرات تولید ناخالص داخلی ایران تحت پنج سناریوی مختلف را نشان می‌دهد. سطح تولید ناخالص اقتصاد که در سال 2020 حدود 1.1 هزار میلیارد دلار بوده است، در سال 2100، از کمترین میزان یعنی 3 هزار میلیارد دلار در سناریوی 3، تا بالاترین حد یعنی بیش از 11.5 هزار میلیارد دلار دلار در سناریوی 5 متغیر است. میانگین نرخ رشد در طول 9 دهه، از پایین‌تر با 6/1درصد در سال، تا تقریباً دو برابر با 2/3درصد در سال تغییر می‌کند. همانند روند رشد جمعیت، در رشد اقتصاد نیز خوشه‌بندی‌هایی در سطح جهانی وجود دارد و از میان سناریوهای مختلف، سناریوهای3 و 4 به یکدیگر نزدیکتر و سناریوی 1 و 2 نیز نسبتاً مشابه یکدیگر هستند.

گازهای گلخانه‌ای

انتشار سالیانه در حدود 700 میلیون تن گازهای گلخانه‌ای، زنگ خطری را در سطح ملی برای سیاست گذاران، از جمله سیاست گذاران علم فناوری به صدا در آورده‌است که بیانگر نرخ بالای انتشار، علیرغم عدم توسعه یافتگی بالای کشور می‌باشد. شکل 4 و 5 شاخص شدت انتشار(کربن بر تولید ناخالص) و تغییرات انتشار گازهای گلخانه‌ای ایران تحت پنج سناریوی مختلف تا پایان قرن 21 را نشان می‌دهد. میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای که در سال 2020 حدود 700 میلیون تن بوده است، در سال 2100، از کمترین میزان یعنی 400 میلیون تن در سناریوی 1، تا بالاترین حد یعنی بیش از 1800 میلیون تن در سناریوی 5 متغیر است. در دو سناریوی 1 و 4، در اواسط قرن و در سناریوی 5 در اواخر قرن میزان انتشار پیک خود را خواهد داشت و در ادامه کاهش خواهدیافت. درخصوص شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای، شدت انتشار جهانی و ایران از مقدارتقریبی 0.5 کیلوگرم بر دلار با روند کاهشی مطلق و همگرا به میزانی در حدود 0.04 و 0.32 در سناریوهای 1 تا 3 خواهد رسید.

جمهوری اسلامی‌ایران به عنوان ششمین کشور تولیدکننده گازهای گلخانه‌ای در سال 2020(کریپا، 2020)لازم است به عنوان یکی از مؤثرترین کشورها سیاست‌هایی را در جهت کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای اعمال نماید. مسیری که نقطه عطف آن در کنفرانس پاریس در سال 2015 رقم خورد و جمهوری اسلامی‌ایران طی ارائه پیشنهادی، به صورت داوطلبانه متعهد شد تا میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را به ترتیب به میزان 4 درصد و 12 درصد به صورت غیرمشروط و مشروط به رفع تحریمهای اقتصادی کاهش دهد .

نتیجه گیری

در گذشته ناترازی انرژی بیشتر به مفهوم ناترازی تولید و مصرف انرژی اشاره داشته است.  اما همگام با جهت‌گیری عمومی کشورها به سمت حفظ تناسب مولفه‌های اقتصادی، جمعیت، انرژی و کربن، رویکرد جدیدی به مساله ناترازی طرح شد و مولفه‌های چهارگانه جمعیت، سرانه درآمد، شدت انرژی و شدت کربن و به طور خاص مولفه‌های «سرانه تولید ناخالص داخلی»، «شدت کربن» و «شدت انرژی»، به عنوان شاخص‌هایی برای ناترازی اقتصادی، ناترازی کربن و ناترازی انرژی پیشنهاد شدند.

پیگیری اهداف کاهش شدت انرژی و کربن باید مبتنی بر تجربه تاریخی روندهای دو دهه گذشته و سیاست‌های فناوری و نوآوری باشد تا بتوان از موفقیت‌ها و اشتباهات گذشته درس گرفت و راهکارهای مؤثرتر و پایدارتر ایجاد کرد. تحلیل دقیق دوره‌های کاهش و افزایش شدت انرژی و کربن نشان می‌دهد که سیاست‌های مشوق بهره‌وری انرژی، سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر، و تنظیمات زیست‌محیطی قوی منجر به کاهش موفقیت‌آمیز انتشار گازهای گلخانه‌ای شده‌اند. از سوی دیگر، پیگیری اهداف کاهش شدت انرژی و کربن باید در سناریوهای مختلف و به طور خاص سناریوی 1 و 5 به صورت متفاوت صورت پذیرد، زیرا این دو سناریو راهبردهای مختلفی برای توسعه پایدار و اقتصادی دارند. در سناریوی 1، تمرکز بر توسعه پایدار از طریق سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر، افزایش بهره‌وری انرژی، و ترویج فناوری‌های پاک است، که نیازمند سیاست‌های حمایتی قوی و تنظیمات زیست‌محیطی سختگیرانه می‌باشد. در مقابل، سناریو 5 بر رشد سریع اقتصادی با اتکا به منابع فسیلی تأکید دارد، لذا کاهش شدت انرژی و کربن در این سناریو از طریق توسعه فناوری‌های جذب و ذخیره‌سازی کربن، بهبود کارایی نیروگاه‌های فسیلی، و بهره‌برداری بهینه از سوخت‌های فسیلی تحقق می‌یابد.

حل چالش ناترازی انرژی کشور یکی از مسائل درهم‌تنیده با سایر موضوعات حوزه انرژی از جمله سیاست‌های کاهش و انطباق در حوزه تغییرات اقلیم بوده و نیازمند یک رویکرد جامع و هماهنگ با سیاست‌های این حوزه می‌باشد. همچنین کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای از طریق کاهش شدت انرژی و کاهش شدت کربن، پیگیری راهبردهای فناورانه و نوآورانه از سوی سیاست‌گذاران علم و فناوری را مطالبه می‌کند. از این رو سیاست فناوری و نوآوری می‌تواند نقش موثری در مواجهه هم‌زمان با چالش ناترازی انرژی و کربن ایفا نماید. به طور خاص پیشنهادهایی برای متولیان اجرا، ارزیابی و سیاست گذار ارائه می‌شود.

الف)تشویق و حمایت از سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر و بهینه‌سازی مصرف انرژی: به منظور کاهش شدت انرژی و کربن، باید سیاست‌های تشویقی برای جذب سرمایه‌گذاری‌های خصوصی و دولتی در زمینه توسعه و بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر (مانند انرژی خورشیدی و بادی) و بهینه‌سازی مصرف انرژی در صنایع و ساختمان‌ها تدوین شود.

ب)ارتقاء فناوری‌های پاک و نوآوری در حوزه انرژی: سیاست‌گذاران باید از توسعه فناوری‌های نوین نظیر جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCS)، افزایش بهره‌وری انرژی، و به‌کارگیری فناوری‌های پاک حمایت کنند. این سیاست‌ها می‌توانند شامل ارائه مشوق‌های مالیاتی، اعطای یارانه‌ها، و ایجاد زیرساخت‌های لازم برای پژوهش و توسعه (R&D)  باشند.

ج‌)      ایجاد و تقویت چارچوب‌های تنظیمات زیست‌محیطی سختگیرانه: وضع قوانین و مقررات سختگیرانه‌تر در زمینه انتشار گازهای گلخانه‌ای و پایش دقیق عملکرد صنایع و نیروگاه‌ها می‌تواند به کاهش ناترازی کربن کمک کند. همچنین، باید مجازات‌های مؤثری برای عدم رعایت استانداردهای زیست‌محیطی در نظر گرفته شود.

د) پشتیبانی از برنامه‌های آموزشی و فرهنگی در جهت افزایش آگاهی عمومی: یکی از عوامل مهم در کاهش شدت انرژی و کربن، افزایش آگاهی و تغییر رفتار مصرف‌کنندگان است. برنامه‌های آموزشی و فرهنگی می‌توانند جامعه را نسبت به اهمیت مصرف بهینه انرژی و حفاظت از محیط زیست حساس‌تر کنند.

ه‌)       پیگیری راهبردهای توسعه پایدار با رویکرد جامع و هماهنگ: ناترازی انرژی و کربن نیازمند یک رویکرد جامع است که نه تنها بر بهبود کارایی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تمرکز دارد، بلکه به تناسب و تعادل بین مؤلفه‌های اقتصادی، جمعیتی، و زیست‌محیطی نیز توجه کند. این سیاست باید به شکل یکپارچه در همه بخش‌های دولتی و خصوصی اعمال شود تا نتایج بهینه به دست آید.