انرژی ارزان، اما گران

رسول اژئیان - استاد سابق دانشگاه علم و صنعت

اگرچه استفاده از انرژی لایزال خورشیدی در ایران با دوهزارو 400 ساعت تابش سالانه با شدت تابش 5.5 کیلووات ساعت بر مترمربع منطقی‌ترین راه تأمین انرژی کشور محسوب می‌شود، اما دولت‌های ایران از دیرباز تأمین انرژی را بر پایه هیدروکربن‌های فسیلی با ارزش‌افزوده بسیار بالا قرار داده‌اند. با وجود اینکه مصرف سوخت فسیلی عامل آلودگی شدید زیست‌محیطی و منشأ امراض قلبی-عروقی، روحی-روانی، انواع سرطان‌ها و تولید گاز گلخانه‌ای دی‌اکسید کربن است، اما دولت‌ها با ارزان نگه‌داشتن سوخت‌های فسیلی از طریق پرداخت یارانه سنگین مردم را عملا به سمت مصرف فسیلی‌ها ترغیب کرده و می‌کنند. براساس گزارش سازمان ملل ایران با پرداخت سالانه 82 میلیارد دلار (سرانه هر ایرانی یک هزار دلار) عمدتا برای سوخت فسیلی رکورددار پرداخت یارانه‌ای است که عملا عامل کاهش سلامت و رفاه جامعه می‌شود. بنابراین بر مسئولان فرض است که با چرخشی خردمندانه در سیاست انرژی کشور و با منطقی‌کردن قیمت سوخت فسیلی در داخل کشور ضمن مقابله با مصرف بی‌رویه این هیدروکربن‌ها با ارزش‌افزوده بسیار بالا یارانه‌ها را در جهت ارتقای سلامت جامعه و توسعه زیرساخت‌های کشور و اشتغال (به‌خصوص برای جوانان) هزینه کنند که اگر سیاست انرژی به سمت انرژی خورشیدی سوق داده شود، ضمن تأمین ارزان و پاک انرژی کشور کیفیت زندگی مردم و سلامت جامعه هم ارتقا خواهد یافت.

فلات‌قاره ایران با 300 روز آفتابی و متوسط هشت ساعت تابش در روز منبع عظیمی از انرژی پاک و ارزان خورشیدی در اختیار دارد که با بهره‌برداری از آن انرژی کشور را بدون آلودگی ناشی از سوزاندن هیدروکربن‌های فسیلی و احتمال خطرآفرین‌شدن نیروگاه‌های هسته‌ای تأمین می‌کنند. میانگین انرژی خورشیدی رسیده به سطح کره زمین در هر ثانیه بین 240 تا 307 ژول بر مترمربع (بستگی به شرایط اقلیمی) برآورد می‌شود که میانگین شدت تابش خورشید بر فلات‌قاره ایران تقریبا دو برابر و یا بیشتر از میانگین شدت تابش جهانی است و در برخی از مناطق کویری تا سه برابر میانگین جهانی و با دمایی تا 70 درجه (چاله کویر) هم می‌رسد. با این حساب ایران یکی از مستعدترین مناطق دنیا برای استفاده رایگان از این انرژی پاک، بی‌خطر و لایزال است که به غفلت نادیده گرفته می‌شود.

اگر همین 5.5 کیلووات بر مترمربع شدت تابش میانگین را در 90 درصد مساحت تحت تابش از 1.6 میلیون کیلومترمربع ایران ضرب کنیم، در هر هشت ساعت تابش 7.92 هزار میلیارد کیلووات ساعت و یا 28.5 میلیارد گیگاژول (28.51018) انرژی خورشیدی به ایران هدیه داده می‌شود. این مقدار انرژی در پنل‌های فوتوولتائیکی سیلیکونی با بازدهی کم 18 درصد به حدود 5.13 میلیاردگیگاژول (5.131018 ژول) برق پاک قابل تبدیل است. اگر بخواهیم این مقدار انرژی را توسط واحدهای حرارتی فسیلی تولید کنیم، به نیروگاه الکتریکی با توان تولید حدود 60 میلیون مگاوات (1012 59.4 وات) با 24 ساعت کار نیاز است که حدود 900 برابر توان 65 هزار مگاواتی توان تولید فعلی برق کشور است. البته تولید این مقدار برق خورشیدی عملا غیرممکن است، اما مقدار آن حدود 60 هزار برابر توان تولید اسمی برق (با هزار مگاوات) و 85 هزار برابر توان تولید عملی (با 700 مگاوات) نیروگاه اتمی بوشهر است که بلااستفاده هدر می‌روند. این مقدار انرژی را می‌توان به‌صورت حرارتی در کلکتورهای حرارتی و یا پنل‌های فوتوولتائیکی استحصال و استفاده کرد. با سوزاندن هیدروکربن‌های فسیلی در نیروگاه‌های حرارتی و بخاری‌های خانگی و یا در اتومبیل‌ها ضمن آلوده‌شدن محیط زیست با گازهای خطرناک و گلخانه‌ای و نابودی اکسیژن تنفسی انسان‌ها و موجودات زنده ارزش‌افزوده بسیار بالای هیدروکربن‌ها هم هدر رفته و عامل مصرف بی‌رویه این ذخایر استراتژیک فسیلی توسط نسل حاضر و تجاوز به سهمیه نسل‌های آینده کشور می‌شود. چون این هیدروکربن‌ها قابل تبدیل‌شدن به پلاستیک‌ها و نیمه‌رساناهای آلی هستند و با ذخایر رادیواکتیویته کشور به تمام نسل‌های این سرزمین تعلق دارد.

استفاده از انرژی خورشیدی نه مشکل استخراج مواد اولیه و نه برطرف‌کردن پسماند سوخت‌های فسیلی و هسته‌ای و نه مشکلات سیاسی و اجتماعی نیروگاه‌های برق هسته‌ای را دارند. با استفاده از انرژی خورشیدی نیاز انرژی کشور به‌خوبی و ارزان و بدون پسماند و تنش‌ها و دردسرسازی بین‌المللی تأمین و عامل بهبود کیفیت زندگی مردم هم می‌شود.

به عنوان مثال افزایش 35 هزار مگاوات توان تولید انرژی الکتریکی مورد نظر دولت فعلی با پنل‌های خورشیدی با بازدهی 18 درصد با قیمت هر وات حدود 20 سنت به حدود 21 میلیارد دلار سرمایه‌گذای نیاز دارد که این مبلغ از 3.5 ماه یارانه سالانه 82 میلیارد دلاری دولت قابل تأمین است و با توجه به عمر مفید 20ساله نیروگاه‌های خورشیدی با بودجه‌ای معادل 4.5 روز از یارانه فوق یعنی هر سال 1.1 میلیارد دلار با دوره استهلاک 20 سال است و با یک بار سرمایه‌گذاری این پنل‌ها برق پاک برای 20 سال قابل تأمین است. برای این طرح به مساحتی حدود 849 کیلومترمربع نیاز است که آن را می‌توان در مزارع خورشیدی و زمین‌های کوچک نزدیک به مراکز مصرف و یا از طریق صفحات خورشیدی بر سقف مجتمع‌های مسکونی، سالن‌های ورزشی، اماکن اداری و مساجد و خانه‌های مسکونی نصب کرد. به‌عبارتی دیگر این انرژی را می‌توان از تابش خورشید با تعداد زیادی واحدها و زمین‌های دایر و بایر در محل مصرف بدون هزینه انتقال برق و اختلال‌ها در شبکه توزیع تولید کرده و نیاز مردم را بدون هزینه مواد اولیه و آلایندگی و نابودی هیدروکربن‌های فسیلی و اکسیژن تنفسی تأمین کرد.

شدت تابش خورشید در روزهای تابستانی در کویر مرکزی (چاله کویر) ایران تا سه برابر میانگین جهانی و دمایی بالاتر از 50 درجه گزارش شده است. اگر همین شدت تابش متوسط 5.5 کیلووات ساعت بر مترمربع را در مساحت 77600 کیلومترمربعی کویر مرکزی ضرب کنیم، در هر ثانیه حدود 1.54 میلیاردگیگاژول انرژی پاک بر آن فرود آمده و بلااستفاده هدر می‌رود. این انرژی عظیم را می‌توان با آبگرمکن‌های خورشیدی استحصال و در بلوک‌های حرارتی ذخیره کرده و یا توسط پمپ‌های گرمایی دمای آن را برای استفاده ژنراتورهای الکتریکی افزایش داده و از آن برق تولید کرد. هر مقدار از وسعت کویر را بتوان با کلکتورهای گرمایی و در حاشیه‌های معتدل و آرام کویر با سلول‌های فوتوولتائیکی پوشاند، ضمن کویرزدایی انرژی قابل ملاحظه‌ای به دست می‌آید.

به نظر نگارنده بهتر است صفحات فوتوولتائیک از خارج خریداری شده و بقیه تجهیزات مانند مبدل‌های برق مستقیم به متناوب (DC to AC)، تابلو برق، پایه‌های پنل‌ها و داربست‌ها در داخل کشور تولید و نصب و نگهداری توسط نیروهای خودی انجام شود که عامل توسعه اشتغال پایدار و کاهش مشکل بی‌کاری مزمن‌شده جامعه ما هم هست. چون به نظر نگارنده در حال حاضر تولید پنل‌های سیلیسیومی به دلیل هزینه هنگفت سرمایه‌گذاری، آلودگی شدید محیط زیست با برخی ترکیبات خطرناک حاصل از احیای مستقیم سیلیس (مانند مونوکسید کربن، دی‌اکسید کربن، دی‌اکسید گوگرد و مونوکسید سیلیسیوم) و همچنین خطر انفجار پاتیل‌های ذوب و خالص‌سازی سیلیکون و یا در احیای سیلیس به روش سیلان‌ها با خروج اسید کلریدریک به اتمسفر به مصلحت شرایط آلوده فعلی ایران نیست.

درحالی‌که ایران بر روی کمربند آفتابی و یکی از مستعدترین مناطق دنیا برای استفاده از انرژی لایزال، پاک و بی‌خطر خورشیدی است، اولویت‌دادن به برق فسیلی آلاینده و خطرآفرین و دردسرساز هسته‌ای خلاف منطق و عقل سلیم و غیرمسئولانه به نظر می‌رسد. یکی از مزیت‌های انرژی خورشیدی بر نیروگاه‌های حرارتی فسیلی و هسته‌ای در امکان نصب واحدهای کوچک بر سقف خانه‌ها و اماکن اداری است. یعنی تولید برق در محل مصرف نیاز مردم را بدون افت ولتاژ و هزینه‌های انتقال برق و بدون حوادث و اختلال در شبکه و احتمال قطع برق تأمین می‌کند و هم عامل مهمی در دفاع غیرعامل خانوارها محسوب می‌شود. با توجه به اینکه براساس آمار کشورهای اروپایی حدود 40 درصد سوخت سالانه در تابستان‌ها برای تأمین آب گرم جهت شست‌وشو و استحمام مصرف می‌شود؛ قسمت اعظم این انرژی را می‌توان با نصب آبگرمکن‌های خورشیدی بر سقف ساختمان‌ها به‌راحتی، ارزان و بدون آلودگی تأمین کرد.

برای افزایش توان تولید این 35 هزار مگاوات برق با نیروگاه‌های حرارتی فسیلی روزانه به سوزاندن حدود 210 میلیون لیتر گازوئیل و یا حدود 210 میلیون مترمکعب گاز شهری نیاز است که با سوزاندن این مقدار سوخت مقدار گازهای آلاینده و گلخانه‌ای در هوا به‌شدت افزایش می‌یابد. چون برای توان تولید 35 هزار مگاوات برق روزانه حدود 90 میلیون دلار گازوئیل با قیمت هر لیتر 43 سنتی در فوب خلیج فارس در نیروگاه‌های حرارتی سوزانده خواهد شد که فقط هزینه سوخت آن در دوره 20ساله عمر مفید سلول‌های خورشیدی میلیاردها دلار، علاوه بر آلودگی‌های آن، برآورد می‌شود. در این محاسبه هزینه استهلاک ژنراتورهای حرارتی، هزینه انتقال برق به محل مصرف، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه نیروگاه‌های فسیلی و دفع پسماندها، هزینه سرویس و نگهداری تأسیسات آنها، حقوق پرسنل و عوارض جانبی هم محاسبه نشده است که پنل‌های فوتوولتائیک اغلب در مرحله بهره‌برداری هزینه‌ای ندارند. همچنین هزینه درمان بیماران مرتبط با آلاینده‌های سوخت‌های فسیلی و سهم ایران از آمار مرگ‌ومیر جهانی در اثر آلودگی هوا هم در نظر گرفته نشده است. با توجه به اینکه از هر لیتر گازوئیل (یا مترمکعب گاز شهری) چهار کیلووات ساعت برق تولید می‌شود، با این حساب قیمت تمام‌شده برق فسیلی نسبت به خورشیدی بسیار گران است. چون هر لیتر گازوئیل در فوب خلیج فارس با حدود 43 سنت نزدیک به 60 برابر قیمت داخلی با 300 تومان است و دولت با پرداخت یارانه سنگینی سوخت نیروگاه‌های فسیلی را تأمین می‌کند، اما این ارزانی خود به عاملی برای قاچاق سوخت شده است. علاوه‌براین در نیروگاه‌های کوچک برق خورشیدی بر سقف خانه‌ها عمده هزینه‌های نگهداری و انتقال برق به محل مصرف حذف می‌شود. تولید برق به یک بار سرمایه‌گذاری هوشمندانه دولت و مردم برای صفحات خورشیدی نیاز داشته و هزینه مواد اولیه و برطرف‌کردن پسماند را هم ندارد. ما از کنار آمار روزانه 50 هزار کشته‌های ناشی از آلودگی ‌هوای دنیا، که عمدتا متأثر از سوخت‌های فسیلی است، به‌راحتی و با بی‌توجهی به سلامت جامعه و نهایت بی‌تدبیری می‌گذریم و برای کاهش آلاینده‌های ناشی از سوزاندن هیدروکربن‌های فسیلی اقدامی نمی‌کنیم. چرا؟ با توجه به اینکه ایران با وجود داشتن یک درصد جمعیت جهان، متأسفانه در اثر مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی هشتمین تولیدکننده گازهای گلخانه‌ای و دیگر گازهای آلاینده دنیاست. لذا سهم ایران از تعداد کشته‌های آلودگی هوا بیشتر از یک درصد یعنی 500 انسان خواهد بود.

مسلما مصرف انرژی عامل پیشرفت و افزایش رفاه اجتماعی شده و خواهد شد، اما این سؤال نیز جایز است که این رفاه به چه قیمتی به دست می‌آید؟ و آیا رفاه بیشتر به قیمت نابودی اکسیژن تنفسی بشر و خاموشی زمین می‌ارزد؟ مثال بشر امروزی مانند فردی است که در اتاق دربسته بدون درز نشسته و از گرم‌شدن با گاز خفه‌کننده مونوکسید کربن خوشش می‌آید که این آسایش، عاملی است برای پایان حتمی او و همچنین پایان حیات در کره خاکی و ما بی‌خیال به مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی و نابودی اکسیژن حیاتی و بدون مسئولیت با یارانه دولتی ادامه می‌دهیم. لذا بهتر است یک بار برای همیشه به جای راه‌حل مقطعی و عوام‌پسندانه و مسکن‌های زودبازده جرئت دست‌زدن به یک جراحی نجات‌بخش اما دردآور در سیاست انرژی کشور را فارغ از نظرسنجی‌های انتخاباتی و گرایش‌های سیاسی داشته باشیم و با این نگاه قدم‌های اساسی برای تأمین انرژی کشور همراه با سلامت و نشاط جامعه را برداریم، که هم‌اکنون هم بسیار دیر شده است.