Ashena /
Featured, Featured..., Images /
 توسعه Û³Û° گیگاوات انرژی باد دریایی در دهه Øاضر
دکتر یوس٠جلالی
این†‬هÙته†‬نشریه†‬ارویاهای†‬مشترکب†‬نوشت†‬بیانیه†‬دولت†‬بایدن†‬در†‬مورد†‬توسعه†‬انرژی†‬باد†‬دریایی،†‬مورد†‬تائید†‬و†‬تمجید†‬گروه†‬های†‬زیست†‬مØیطی†‬و†‬مØاÙظان†‬اقیانوس†‬قرار†‬گرÙتâ€. ‬سازمان†‬اقلیمی†‬350†‬اعلام†‬کرد†‬ا  ‬اکنون†‬پس†‬از†‬تاخیری†‬بی†‬نهایت،†‬زمان†‬خروج†‬کشور†‬از†‬سوخت†‬های†‬Ùسیلی†‬و†‬Øرکت†‬به†‬سوی†‬آینده†‬ای†‬تجدید†‬پذیر†‬که†‬طبقه†‬کارگر†‬و†‬جوامع†‬رنگین†‬پوست†‬در†‬کانون†‬آن†‬قرار†‬دارند،†‬رسیده†‬استâ€.‬بâ€Â ‬
طبق†‬برآورد†‬دولت،†‬این†‬برنامه†‬تا†‬سال†‬2030†‬Øدود†‬30†‬گیگاوات†‬برق†‬از†‬انرژی†‬باد†‬دریایی†‬تولید†‬می†‬کند†‬که†‬برق†‬مصرÙی†‬10†‬میلیون†‬خانه†‬را†‬تامین†‬می†‬نماید،†‬77,000†‬شغل†‬جدید†‬ایجاد†‬می†‬کند،†‬و†‬تولید†‬گازهای†‬گلخانه†‬ای†‬را†‬به†‬میزان†‬78†‬میلیون†‬تن†‬در†‬سال†‬کاهش†‬می†‬دهدâ€. ‬
اما†‬با†‬وجود†‬ابعاد†‬وسیع†‬این†‬برنامه†‬شامل†‬پروژه†‬های†‬پژوهشی،†‬توسعه†‬زیرساخت†‬ها†‬و†‬خطوط†‬انتقال†‬برق،†‬و†‬شناسایی†‬امیدان†‬های†‬انرژی†‬بادب†‬به†‬مساØت†‬320†‬هزار†‬هکتار†‬در†‬بخش†‬کم†‬عمق†‬اقیانوس†‬اطلس،†‬باید†‬دید†‬این†‬برنامه†‬تا†‬چه†‬اندازه†‬در†‬راستای†‬هدÙ†‬مهار†‬بØران†‬اقلیم†‬زمین†‬و†‬توسعه†‬انرژی†‬های†‬تجدید†‬پذیر†‬موثر†‬خواهد†‬بود؟†‬در†‬اینجا†‬مروری†‬بر†‬شرایط†‬توسعه†‬انرژی†‬بادی†‬امریکا†‬و†‬هزینه†‬تولید†‬برق†‬می†‬کنیم؟†‬
به†‬طور†‬کلی†‬اثرات†‬مØیط†‬زیستی†‬انرژی†‬های†‬Ùسیلی†‬و†‬هسته†‬ای†‬شامل†‬تغییر†‬اقلیم†(‬گرمایشâ€) ‬زمین،†‬آلودگی†‬هوا†(‬دودâ€-‬مه،†‬باران†‬اسیدیâ€)‬،†‬پسماند†‬های†‬ابدی†‬رادیواکتیو†(‬تری†‬مایل†‬آیلند،†‬چرنوبیل،†‬Ùوکوشیماâ€)‬،†‬و†‬تخریب†‬زیستگاه†‬و†‬تنوع†‬زیستی†‬استâ€. ‬طبق†‬آمار†‬سازمان†‬ØÙاظت†‬مØیط†‬زیست†‬امریکا†‬در†‬Øدود†‬85٪†‬گاز†‬گلخانه†‬ای†‬CO2†‬در†‬نتیجه†‬استÙاده†‬از†‬سوخت†‬های†‬Ùسیلی†‬منتشر†‬می†‬شود،†‬و†‬15٪†‬از†‬جنگل†‬زدایی†‬و†‬تبدیل†‬زمین†‬های†‬طبیعی†‬به†‬مصارÙ†‬انسانی†‬و†‬Ùرایندهای†‬صنعتی†‬Øاصل†‬می†‬گرددâ€. ‬
در†‬Øال†‬Øاضر†‬سالیانه†‬در†‬سط؆‬جهانی†‬Øدود†‬50†‬میلیارد†‬تن†‬معادل†‬گاز†‬دی†‬اکسید†‬کربن†(‬CO2â€-‬eqâ€) ‬به†‬اتمسÙر†‬وارد†‬می†‬شود†‬که†‬Øدودâ€Â ‬3/2†‬آن†‬از†‬6†‬کشورâ€: ‬چینâ€=‬28٪،†‬امریکاâ€=‬15٪،†‬اتØادیه†‬اروپاâ€=‬9٪،†‬هندâ€=‬7٪،†‬Ùدراسیون†‬روسیهâ€=‬5٪،†‬و†‬ژاپنâ€=‬4٪†‬منتشر†‬می†‬شودâ€. ‬اجلاس†‬اخیر†‬زمین†‬بر†‬مبنای†‬کاهش†‬50٪†‬سوخت†‬Ùسیلی†‬تا†‬سال†‬2030،†‬و†‬کاهش†‬نهایی†‬گازهای†‬گلخانه†‬ای†‬در†‬Øد†‬توقÙ†‬گرمایش†‬زمین†‬تا†‬سال†‬2050†‬استâ€. ‬
انرژی†‬های†‬پاک†‬نه†‬تنها†‬میزان†‬بسیار†‬کمی†‬آلودگی†‬و†‬گازهای†‬گلخانه†‬ای†‬تولید†‬می†‬کنند،†‬بلکه†‬از†‬منابع†‬اولیه†‬ثابت†‬و†‬دائمی†(‬تقلیل†‬ناپذیرâ€) ‬تولید†‬می†‬شوند،†‬و†‬در†‬مقایسه†‬با†‬ØÙاری†‬های†‬مخرب†‬معدنی†‬و†‬چاه†‬های†‬نÙت†‬و†‬گاز،†‬به†‬مراتب†‬با†‬طبیعت†‬همساز†‬تر،†‬و†‬به†‬خاطر†‬قابلیت†‬تولید†‬داخلی†‬و†‬مØلی،†‬از†‬امنیت†‬و†‬ثبات†‬و†‬خود†‬کÙایی†‬بیشتری†‬برخوردار†‬استâ€.  ‬
انرژی†‬های†‬پاک†‬یا†‬تجدید†‬پذیر†‬به†‬7†‬دسته†‬تقسیم†‬می†‬شوندâ€: ‬پنج†‬نوع†‬انرژی†‬های†‬خورشیدی،†‬بادی،†‬هیدروالکتریک،†‬گاز†‬هیدروژن†(‬بشرط†‬تولید†‬توسط†‬انرژی†‬های†‬پاکâ€)‬،†‬و†‬اقیانوسی†(‬انرژی†‬مکانیکی†‬از†‬موج†‬دریا،†‬و†‬انرژی†‬Øرارتی†‬از†‬تÙاوت†‬دمای†‬آب†‬های†‬سطØی†‬و†‬عمقی،†‬که†‬در†‬مراØل†‬اولیه†‬پژوهشی†‬استâ€) ‬معمولا†‬جهت†‬تولید†‬مستقیم†‬برق†‬استÙاده†‬می†‬شوند؛†‬و†‬دو†‬نوع†‬انرژی†‬ژئوØرارتی،†‬و†‬توده†‬زیستی†( ‬بیوگاز†(‬متانâ€)‬،†‬بیو†‬سوخت†(‬اتانولâ€)‬،†‬و†‬مواد†‬چوبیâ€) ‬که†‬می†‬تواند†‬جهت†‬تولید†‬برق،†‬و†‬یا†‬Øرارت†‬استÙاده†‬شودâ€. ‬
همچنین†‬باید†‬توجه†‬داشت†‬که†‬انرژی†‬های†‬بادی†‬و†‬خورشیدی†‬به†‬صورت†‬منقطع†‬و†‬ناهمسان†‬تولید†‬می†‬شوند†‬یعنی†‬میزان†‬تولید†‬لØظه†‬ای†‬انرژی†‬با†‬نوسانات†‬شدت†‬وزش†‬باد†‬یا†‬تابش†‬نور†‬خورشید†‬تغییر†‬می†‬کندâ€. ‬لذا†‬این†‬دو†‬نوع†‬انرژی†‬بدون†‬استÙاده†‬از†‬باتری†‬های†‬عظیم،†‬قابلیت†‬انعطاÙ†‬جهت†‬عرضه†‬پیوسته†‬انرژی†‬مورد†‬نیاز†‬لØظه†‬ای†‬را†‬ندارند†(‬Nonâ€-‬dispatchableâ€)‬،†‬در†‬Øالی†‬که†‬انرژی†‬های†‬سد†‬آبی،†‬ژئو†‬Øرارتی،†‬جرم†‬میکربی†(‬بیوگازâ€)‬،†‬و†‬سوخت†‬های†‬Ùسیلی†‬انعطاÙ†‬پذیرند†(‬Dispatchableâ€). ‬
در†‬دهه†‬1970†‬برنامه†‬ای†‬پژوهشی†‬جهت†‬توسعه†‬Ùناوری†‬های†‬توربین†‬بادی†‬در†‬مقیاس†‬بزرگ،†‬با†‬همکاری†‬وزارت†‬انرژی،†‬و†‬سازمان†‬Ùضایی†‬ناسا،†‬و†‬بنیاد†‬ملی†‬علوم،†‬و†‬صنایع†‬مربوطه†‬امریکا†‬انجام†‬گرÙت†‬که†‬موجب†‬توسعه†‬و†‬بهره†‬برداری†‬از†‬13†‬توربین†‬بادی†‬آزمایشی†‬در†‬چهار†‬طر؆‬اصلی†‬توربین†‬گردیدâ€. ‬
این†‬برنامه،†‬پیشگام†‬بسیاری†‬از†‬Ùناوری†‬های†‬توربین†‬های†‬چند†‬مگاواتی،†‬از†‬جمله†‬برج†‬لولهâ€-‬Ùولادی،†‬ژنراتور†‬سرعت†‬متغییر،†‬مواد†‬کامپوزیت†‬پره†‬ها،†‬و†‬مهندسی†‬آیرودینامیک†‬و†‬صوت†‬توربین†‬ها†‬شدâ€. ‬در†‬دهه†‬1980†‬با†‬تصویب†‬امتیاز†‬مالیاتی†‬برای†‬پروژه†‬های†‬انرژی†‬بادی†‬توسط†‬ایالت†‬کالیÙرنیا،†‬اولین†‬نیروگاه†‬برق†‬شهری†‬با†‬استÙاده†‬از†‬توربین†‬های†‬بادی†‬تاسیس†‬گردیدâ€.  ‬
در†‬سال†‬2014†‬با†‬استÙاده†‬از†‬توربین†‬های†‬مرتÙع†(‬90-120†‬متر†‬ارتÙاع†‬توپی†‬چرخâ€) ‬و†‬پره†‬های†‬دراز†‬تر†‬که†‬بادهای†‬سریع†‬تر†‬در†‬ارتÙاع†‬بالاتر†‬را†‬با†‬راندمان†‬بهتری†‬تبدیل†‬به†‬انرژی†‬مکانیکی†‬می†‬کنند،†‬قیمت†‬تولید†‬برق†‬با†‬انرژی†‬بادی،†‬ارزان†‬تر†‬از†‬سوخت†‬ذغال†‬سنگ†‬شدâ€. ‬در†‬سال†‬2019†‬انرژی†‬بادی†‬به†‬عنوان†‬بزرگترین†‬منبع†‬انرژی†‬تجدید†‬پذیر†‬در†‬امریکا،†‬از†‬میزان†‬برق†‬تولیدی†‬توسط†‬سدهای†‬آبی†(‬هیدروالکتریکâ€) ‬پیشی†‬گرÙتâ€. ‬پنج†‬ایالت†‬تکزاس،†‬آیووا،†‬اکلاهما،†‬کنزاس†‬و†‬کالیÙرنیا†‬جمعا†‬بیش†‬از†‬نیمی†‬از†‬انرژی†‬بادی†‬امریکا†‬را†‬تولید†‬می†‬کنندâ€. ‬
طبق†‬گزارش†‬مرکز†‬سیستم†‬های†‬پایدار†‬دانشگاه†‬میشیگان،†‬پنج†‬کشور†‬تولید†‬کننده†‬برتر†‬انرژی†‬بادی†‬در†‬Øدود†‬70٪†‬تولید†‬جهانی†‬را†‬بر†‬عهده†‬دارند†(‬اعداد†‬زیر†‬انرژی†‬اسمی†‬توربین†‬ها†‬به†‬گیگاوات†‬است؛†‬میزان†‬واقعی†‬تولید†‬برق†‬Øدود†‬یک†‬سوم†‬انرژی†‬اسمی†‬استâ€): ‬1â€.‬چین†= ‬210†‬گیگاوات،â€Â ‬2â€.‬امریکا†= ‬122ØŒâ€Â ‬3â€.‬آلمان†= ‬61ØŒâ€Â ‬4â€.‬هند†= ‬38â€Â ‬وâ€Â ‬5â€.‬اسپانیا†= ‬26†.‬
طبق†‬آمار†‬وزارت†‬انرژی†‬امریکا،†‬میزان†‬تولید†‬بالقوه†‬برق†‬توسط†‬انرژی†‬بادی†‬به†‬مراتب†‬بیش†‬از†‬10†‬برابر†‬مصرÙ†‬کل†‬برق†‬Ùعلی†‬ایالات†‬متØده†‬استâ€. ‬بعلاوه،†‬برق†‬تولیدی†‬از†‬انرژی†‬باد†‬دریایی†‬دارای†‬کم†‬ترین†‬هزینه†‬استâ€. ‬در†‬سال†‬گذشته†‬هزینه†‬بدون†‬یارانه†‬و†‬متعادل†‬شده†‬انرژی†(‬LCOEâ€) ‬برای†‬باد†‬دریایی†‬بین†‬2.6-5.4،†‬و†‬برای†‬باد†‬خشکی†‬برابر†‬با†‬8.6†‬سنت†‬در†‬هر†‬کیلووات†‬ساعت†‬برآورد†‬شد،†‬در†‬Øالیکه†‬پائین†‬ترین†‬هزینه†‬برای†‬سوخت†‬Ùسیلی†‬توسط†‬توربین†‬گازی†‬ترکیبی†‬برابر†‬با†‬4.4-7.3†‬سنت†‬در†‬کیلووات†‬ساعت†‬برآورد†‬شدâ€. ‬
نیروی†‬برق†‬توسط†‬سه†‬منبع†‬اولیه†‬انرژی،†‬یعنی†‬سوخت†‬های†‬Ùسیلی،†‬انرژی†‬هسته†‬ای،†‬و†‬انرژی†‬های†‬پاک†‬تولید†‬می†‬شودâ€. ‬نسبت†‬مصرÙ†‬انرژی†‬در†‬بخش†‬های†‬مختلÙ†‬اقتصاد†(‬ستون†‬اولâ€)‬،†‬و†‬نسبت†‬مصرÙ†‬منابع†‬اولیه†‬انرژی†‬در†‬هر†‬بخش،†‬شامل†‬تولید†‬برق†(‬470†‬گیگاواتâ€) ‬در†‬سال†‬2020†‬طبق†‬گزارش†‬آزمایشگاه†‬ملی†‬انرژی†‬های†‬تجدید†‬پذیر†(‬NRELâ€) ‬در†‬بالا†‬آمده†‬استâ€:‬
آمار†‬Ùوق†‬نشان†‬می†‬دهد†‬انرژی†‬های†‬پاک†‬Ùقط†‬20٪†‬از†‬کل†‬انرژی†‬برق†‬امریکا†‬را†‬تولید†‬کردند†(‬94†‬گیگاواتâ€)‬،†‬و†‬در†‬سایر†‬بخش†‬های†‬اقتصادی†‬Øتی†‬کم†‬تر†‬از†‬10Ùª استÙاده†‬شدندâ€. ‬بنابراین،†‬طبق†‬تعهد†‬جدید†‬اجلاس†‬زمین،†‬امریکا†‬می†‬باید†‬تا†‬آخر†‬دهه†‬کنونی†‬در†‬Øدود†‬190†‬گیگاوات†‬نیروی†‬برق†‬جدید†‬از†‬انرژی†‬پاک†‬تولید†‬کند،†‬و†‬استÙاده†‬از†‬انرژی†‬پاک†‬در†‬سایر†‬بخش†‬ها†‬را†‬می†‬باید†‬بین†‬24٪†‬در†‬بخش†‬تجاری†‬تا†‬47٪†‬در†‬Øمل†‬و†‬نقل†‬اÙزایش†‬دهدâ€. ‬
با†‬این†‬قیاس،†‬برنامه†‬اعلام†‬شده†‬توسعه†‬انرژی†‬باد†‬دریایی،†‬هر†‬چند†‬گامی†‬مثبت†‬و†‬ستودنی،†‬اما†‬Ùقط†‬Øکم†‬دهان†‬شیرین†‬کردن†‬را†‬داردâ€. ‬وزارت†‬انرژی†‬امریکا†‬نیز†‬پیش†‬بینی†‬کرده†‬تا†‬سال†‬2030†‬میزان†‬تولید†‬برق†‬از†‬انرژی†‬بادی†‬به†‬20٪†‬تقاضای†‬کل†‬کشور†(‬16٪†‬باد†‬دریاییâ€+ ‬4٪†‬باد†‬خشکیâ€) ‬خواهد†‬رسید†‬که†‬مستلزم†‬اØداث†‬305†‬گیگاوات†‬توربین،†‬معادل†‬اÙزایش†‬سالیانه†‬14.6†‬گیگاوات†‬برق†‬استâ€. ‬بزرگ†‬ترین†‬اÙزایش†‬انرژی†‬بادی†‬به†‬میزان†‬16.9†‬گیگاوات†‬در†‬سال†‬2020،†‬و†‬قبل†‬از†‬آن†‬11.9†‬گیگاوات†‬در†‬سال†‬2012†‬بودâ€. ‬
در†‬این†‬راستا†‬ضروری†‬است†‬مهلت†‬امتیاز†‬های†‬مالیاتی†‬جهت†‬تولید†‬یا†‬سرمایه†‬گذاری†‬در†‬انرژی†‬های†‬پاک†‬توسط†‬پارلمان†‬امریکا†‬مجددا†‬ابقاء†‬شود†‬تا†‬انگیزه†‬بیشتری†‬جهت†‬دستیابی†‬به†‬تعهد†‬اجلاس†‬زمین†‬2021†‬بوجود†‬آوردâ€. ‬â€Â ‬
