21مزیت نیروگاه خورشیدی نسبت به نیروگاه هسته‌ای

به گزارش گروه رسانه‌ای شرق،

حسین میرافضلی، کارشناس انرژی: سهم برق خورشیدی از دو دهم درصد در سال 2005 به بیش از 9 درصد در سال 2025 رسید و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2035 به 22 درصد خواهد رسید. سهم برق هسته‌ای از 17.5 درصد در سال 1996 به 8.8 درصد در سال 2025 رسید و این روند کاهشی همچنان ادامه دارد. انرژی هسته‌ای چندین کاربرد دارد اما بیشترین کاربرد آن در تولید برق است. کاربرد در پزشکی و حوزه رادیودارو و تصویربرداری هسته‌ای به تجهیزات و فناوری‌های خاصی نیاز دارد که تعداد محدودی از شرکت‌های معتبر و بین‌المللی در این حوزه فعالیت می‌کنند. در مجموع حدود ۹ درصد برق جهان توسط انرژی هسته‌ای تولید می‌شود و چند کشوری که بیشتری استفاده را از برق هسته‌ای دارند، با محدودیت تأمین سایر انرژی‌ها مواجه هستند؛ ازجمله فرانسه.

سهم برق هسته‌ای در کشورهای صاحب دانش و فناوری هسته‌ای از‌جمله چین و هند اندک و کمتر از پنج درصد است. در آینده سهم انرژی هسته‌ای در تولید برق جهان کاهش خواهد یافت و سهم انرژی خورشیدی هر سال رو به افزایش است. هزینه جاری تولید هر کیلووات برق خورشیدی به دو سنت رسیده، در حالی که هزینه جاری تولید برق هسته‌ای با لحاظ حجم سرمایه‌گذاری و دوره ساخت طولانی، حداقل سه برابر برق خورشیدی است. ‌مزیت نیروگاه‌های هسته‌ای تولید نسبتا پایدار برق است که در صورت استفاده از تکنولوژی مناسب و نصب و راه‌اندازی مناسب و داشتن نیروهای ماهر و باتجربه این نیروگاه‌ها برق نسبتا پایداری تولید می‌کنند. برق تولیدی نیروگاه‌های خورشیدی ناپایدار است و صرفا در طول روز و زمان‌های تابش خورشید انجام می‌شود که برای حل این مشکل از نیروگاه‌های تلمبه‌ای ذخیره‌ای یا باتری های شارژی بزرگ استفاده می‌شود. ایران به ‌سبب شرایط جغرافیایی مناسب باتری‌های آبی از مزیت بالایی برخوردار است. با ترکیب نیروگاه‌های خورشیدی و باتری آبی می‌توان برق پایدار تولید کرد. در ایران با یک تا یک‌ونیم میلیارد دلار می‌توان دو هزار مگاوات نیروگاه خورشیدی و هزار مگاوات نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای (باتری آبی) احداث کرد. با اجرای این استراتژی، نیروگاه‌های خورشیدی برق پایدار متناسب با نیاز شبکه و مشتریان تأمین خواهند کرد. ‌حال به مقایسه شاخص‌های مهم تولید برق خورشیدی و هسته‌ای می‌پردازیم:

‌1. حجم سرمایه‌گذاری ثابت

- حجم سرمایه‌گذاری برای احداث نیروگاه هسته‌ای هزار مگاواتی هسته‌ای پنج تا هفت میلیارد دلار است.

- با هفت میلیارد دلار می‌توان دو نیروگاه خورشیدی پنج هزار مگاواتی به‌علاوه پنج نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای (باتری آبی) هزار مگاواتی احداث کرد. نیمی از برق این نیروگاه‌های خورشیدی در شبکه توزیع می‌شود و نیم دیگر برق مورد نیاز پمپ‌های باتری‌های آبی را برای انتقال آب به حوضچه بالایی تأمین خواهند کرد تا در زمان‌های کمبود برق و شب‌ها، باتری‌های آبی خلأ تولید نیروگاه‌های خورشیدی را پر کنند.

2. مدت ساخت تا بهره‌برداری

مدت ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای در کشورهای پیشرفته و صاحب تکنولوژی بین هفت تا 10 سال است و احداث نیروگاه هسته‌ای در ایران بین 10 تا 12 سال زمان نیاز دارد. احداث تا بهره‌برداری نیروگاه هسته‌ای بوشهر بیش از 20 سال کشید. مدت زمان ساخت نیروگاه هسته‌ای در ژاپن از زمان شروع عملیات ساختمانی (ریختن اولین بتن یا بازرسی فونداسیون) تا شروع بهره‌برداری تجاری، معمولا حدود هفت سال طول می‌کشد. میانگین زمان ساخت نیروگاه هسته‌ای اروپا بین ۱۶ تا ۱۷ سال طول کشید، اما اگر کل چرخه از تصمیم‌گیری سیاسی تا تولید برق محاسبه شود، این مدت به‌طور معمول ۱۵ تا ۲۰ سال بوده است. فنلاند 

(Olkiluoto ۳): زمان ساخت خالص حدود ۱۶.۵ سال، فرانسه (Flamanville ۳): زمان ساخت خالص حدود ۱۷ سال و بریتانیا (Hinkley Point C): زمان ساخت ۱۲ سال. میانگین زمان ساخت نیروگاه‌های بزرگ هسته‌ای در آمریکا نیز حدود ۱۰ تا ۱۵ سال بوده است. میانگین زمان ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای در کره جنوبی حدود پنج تا هفت سال از شروع عملیات اجرائی تا اتصال به شبکه برق بوده است (کل زمان از شروع پروژه و طراحی تا تولید بیشتر است). کره جنوبی یکی از کشورهای موفق جهان در کاهش زمان ساخت نیروگاه هسته‌ای است؛ به‌ویژه در رآکتورهای نسل دوم و سوم از خانواده APR.‌ چند نمونه واقعی APR-1400: شین‌کوری ۳، حدود هشت سال و دو ماه؛ شین‌کوری ۴، حدود ۱۰ سال؛ شین‌هانول ۱، حدود ۱۰ سال و چهار ماه؛ شین‌هانول ۲، حدود ۱۰‌ سال و هشت ماه.

3. رفع ناترازی و اجرای طرح جایگزینی گرمایش خانه‌ها از گاز به سمت برق

- ایران در ساعات اوج مصرف حدود 10 هزار مگاوات کسری برق دارد و همچنین طی 20 سال آینده حداقل به 30 هزار مگاوات برق جدید نیاز داریم که با نیروگاه‌های فسیلی قابل تأمین نیست.

- ‌اگر بنا باشد 40 هزار مگاوات کسری برق طی 20 سال آینده از طریق نیروگاه‌های هسته‌ای تأمین شود، می‌بایست 40 نیروگاه هسته‌ای با سرمایه 200 تا 250 میلیارد دلار احداث شود که تأمین چنین حجم سرمایه‌گذاری‌ای مقدور نیست. حتی اگر این سرمایه قابل تأمین بود، زمان ساخت این میزان نیروگاه هسته‌ای حداقل 30 سال زمان می‌برد. تأمین سوخت این تعداد نیروگاه هسته‌ای سخت است و در شرایط تشدید تحریم احتمالا تأمین سوخت نیروگاه‌های هسته‌ای غیرممکن شود.

 

‌- ‌تأمین 40 هزار مگاوات برق از طریق نیروگاه‌های خورشیدی و باتری‌های آبی طی مدت کمتر از 10 سال با استفاده از سرمایه‌های خرد مردمی و شرکت‌های دولتی و خصوصی قابل انجام است. با 40 میلیارد دلار می‌توان 80 نیروگاه خورشیدی با ظرفیت هرکدام هزار مگاوات به علاوه 40 نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای با ظرفیت هرکدام هزار مگاوات احداث کرد.

‌4-  میزان سودآوری و مدت بازگشت سرمایه:

- نیروگاه هسته‌ای اگر تولید مستمر داشته باشد و حداقل 300 روز در سال برق تولید کند، مدت بازگشت سرمایه حدود 20 سال است.

- مدت بازگشت سرمایه نیروگاه خورشیدی بین سه تا پنج سال است. 

5- امکان ساخت نیروگاه در مقیاس‌های کوچک

- ساخت نیروگاه‌های کوچک هسته‌ای به دلایل مختلف اقتصادی و مرسوم نیست.

- نیروگاه‌های خورشیدی و باتری‌های آبی از یک مگاوات تا صدها مگاوات مرسوم و توجیه‌پذیر است.

6- امکان جذب و هدایت سرمایه‌های کوچک مردمی

- نیروگاه‌های هسته‌ای به دلیل حجم سرمایه‌گذاری بسیار زیاد و مسائل سیاسی و امنیتی مرتبط و مشکلات تأمین اورانیوم، معمولا توسط شرکت‌ها و سازمان‌های تحت پوشش حاکمیت احداث می‌شوند.

- نیروگاه‌های خورشیدی به‌سبب اینکه در مقیاس کوچک و با سرمایه‌های خرد قابل احداث‌اند، حتی توسط مردم روستاها نیز احداث می‌شوند و قابلیت جذب سرمایه در همه سطوح را دارند.

7- شرایط نیروگاه در زمان جنگ، زلزله و بحران

- در زمان جنگ و زلزله، نیروگاه‌های هسته‌ای به کانون وحشت‌آفرینی و نقطه ضعف نظامی امنیتی تبدیل می‌شوند. مثلا در جنگ اخیر ایران و اسرائیل، نیروگاه اتمی دیمونا و نیروگاه هسته‌ای بوشهر محل تهدید رعب‌آور هر دو طرف بود. در مواقع زلزله نیز نیروگاه‌های هسته‌ای کانون بحران و خطر هستند که نمونه آن نیروگاه هسته‌ای فوکوشیمای ژاپن است که در زلزله آسیب دید و تشعشعات هسته‌ای سبب ایجاد بحران بزرگ در ژاپن شد. بحران نیروگاه چرنوبیل نیز در جهان رعب و وحشت ایجاد کرد و عواقب وخیمی به دنبال داشت.

- نیروگاه‌های خورشیدی هم در زمان جنگ و هم در زمان زلزله می‌تواند محل امیدبخش باشد؛ چراکه به سبب گستردگی، پراکندگی و عدم امکان آسیب کامل می‌تواند در هر شرایطی نیاز شبکه را تأمین کند. مثلا نیروگاه‌های خورشیدی در هزاران هکتار زمین واقع شده و ازبین‌رفتن هزاران هکتار بعید یا غیرممکن است. در نیروگاه‌های خورشیدی نگرانی از بابت محیط زیست و سلامت انسان وجود ندارد، بلکه این نیروگاه‌ها برای نجات کره زمین از اثرات مخرب نیروگاه‌های فسیلی و هسته‌ای توسعه می‌یابند.

8- وابستگی به نیروی انسانی ماهر خارجی

- نیروگاه‌های هسته‌ای نیاز به نیروهای متخصص و با تجربه دارند؛ چراکه کوچک‌ترین اشتباهی ممکن است به یک فاجعه ملی و بین‌المللی منجر شود، با وجود اینکه نیروگاه هسته‌ای بوشهر سال‌ها قبل راه‌اندازی شده، اما همچنان ده‌ها کارشناس روس در این شرکت کار و حقوق‌های بالا دریافت می‌کنند. حقوق هزاران پرسنل نیروگاه هسته‌ای بوشهر به اندازه حقوق پرسنل ده‌ها نیروگاه خورشیدی است.

- یک نیروگاه‌ خورشیدی با ظرفیت دو هزار مگاوات و یک نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای هزار مگاواتی، جمعا نیاز به حدود 500 نیرو دارند که حدود 80 درصد نیروها با مدرک دیپلم با دانش و تخصص‌های عمومی و حقوق 200‌دلاری پاسخ‌گوی نیاز این نیروگاه‌ها هستند.

9- تعداد نیروی انسانی

- نیروگاه‌ بوشهر چند هزار نیروی انسانی دارد که با حقوق‌های بالاتر از متوسط نیاز به منابع مالی قابل توجهی دارند.

-  تعداد نیروی انسانی مورد نیاز نیروگاه خورشیدی هزار مگاواتی حدود 200 نفر است.

10-  خطر احداث در نزدیکی مناطق زندگی

- احداث نیروگاه هسته‌ای در نزدیگی محل زندگی مردم شهر و روستا مایه نگرانی است خصوصا در مواقع زلزله و جنگ این نگرانی و احساس خطر شدت می‌یابد.

- نیروگاه‌های خورشیدی در شهر و روستا و سقف ساختمان‌ها قابل نصب است.

11- میزان نیاز به آب

- یک نیروگاه هسته‌ای برای خنک‌کاری سالانه به 25 تا 30 میلیون مترمکعب آب‌ نیاز دارد ‌و چنانچه در حاشیه دریا احداث شود، به حجم انبوه آب دریا نیاز است تا آب خنک‌کاری را خنک کند و در نتیجه دمای ده‌ها میلیون مترمکعب آب دریا افزایش می‌یابد.

- نیروگاه خورشیدی هزارمگاواتی نیازی به آب برای خنک‌کاری و فرایند ندارد.

12-  هزینه‌های تعمیر و نگهداری

- به دلیل حساسیت بسیار بالا، هزینه تعمیر و نگهداری، و تعداد پرسنل فنی نسبتا زیاد است و در مجموع تعداد نیروهای نیروگاه‌های هسته‌ای ده‌ها برابر نیروگاه خورشیدی است و هزینه نیروی انسانی، تعمیر و نگهداری، تأمین قطعات و تجهیزات مورد نیاز حین تعمیرات زیاد است.

- هزینه بسیار کم و غیرقابل مقایسه با نیروگاه‌های هسته‌ای.

13- میزان وابستگی به روند تغییر فناوری

- فناوری نیروگاه‌های هسته‌ای در انحصار چند شرکت خاص است و توسعه فناوری نیز پرهزینه و با ریسک نسبتا بالا می‌باشد. چین در حال کار روی هم‌جوشی هسته‌ای است که اولین واحد آن را به بهره‌برداری رسانده است. چین و برخی کشورهای دیگر به دنبال جایگزینی رادیوم به‌جای اورانیوم هستند. رادیوم دوره عمر طولانی دارد و خطرات آن خیلی کمتر از اورانیوم است. به هر حال دانش و فناوری این حوزه با تغییرات مواجه است و شرکت‌های محدودی در این زمینه فعالیت می‌کنند و حجم سرمایه‌گذاری برای تحقیقات هسته‌ای بالاست.

- شرکت‌های متعددی درباره تولید پنل‌های خورشیدی فعالیت می‌کنند و عمق دانش و فناوری آن پایین‌تر از حوزه هسته‌ای است. حتی برخی شرکت‌های ایرانی نیز درباره تولید و مونتاژ پنل‌های خورشیدی فعالیت می‌کنند. تولید باتری‌های آبی نیز در ایران قابل انجام است بخش عمرانی آن صددرصد ایرانی است و در بخش توربین و ژنراتور نیز شرکت‌های داخلی و خارجی متعددی فعالیت می‌کنند. 

14- زباله های خطرناک

- نگهداری و امحای زباله‌های هسته‌ای، حساسیت‌زا و هزینه‌بر است.

- امحا یا بازیافت پنل‌های خورشیدی مستهلک‌شده، دارای هزینه و ریسک خاصی نیست.

15- هزینه‌های سیاسی

- فعالیت‌های هسته‌ای در کنار بزرگ‌نمایی‌های رسانه‌ای، مردم جهان و تشکل‌ها را نگران می‌کند و برخی از سیاستمداران و سوء‌استفاده‌کنندگان بر این نگرانی جهانی سوار می‌شوند و پرچم ایران‌هراسی هسته‌ای را علم می‌کنند. احتمالا فشار افکار عمومی جهان به سوی خلع سلاح هسته‌ای و کاهش فعالیت‌های هسته‌ای سوق داده خواهد شد. فشار سیاسی و تحریم و فشارهای سنگین اقتصادی از بستر ایران‌هراسی هسته‌ای برای دشمنان و بدخواهان فراهم شده است.

-  خورشید تابان با انرژی لایزال خود اصلی‌ترین عامل تولید برق در جهان خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود طی 20 تا 30 سال آینده عمده برق مورد نیاز جهان از نیروگاه‌های خورشیدی و باتری‌های آبی تأمین خواهند شد.

16- درصد ساخت داخل (میان‌مدت-بلند مدت)

- تکنولوژی هسته‌ای وارداتی است و درصد ساخت داخل کم است.

- ساخت و  مونتاژ نیروگاه‌های خورشیدی در ایران و کشورهای مختلف جهان انجام می‌شود.

17-  وابستگی به خارج برای تأمین مواد اولیه

- عمده تولید در قزاقستان، استرالیا، آمریکا و چین است و ایران واردکننده اورانیوم است. قیمت هر تن اورانیوم تحویلی به نیروگاه تنی حدود 250 هزار دلار است و در حال حاضر ایران سالانه حدود 160 تن اورانیوم نیاز دارد که هزینه سالانه آن حدود 40 میلیون دلار می‌شود. 

- خوراک نیروگاه خورشیدی، آفتاب تابان است که ایران از مزیت ویژه‌ای برخوردار است.

18- میزان هدررفت در خطوط انتقال

- نیروگاه‌های هسته‌ای باید نزدیک دریا احداث شوند و انتقال برق از نیروگاه تا محل‌های دور از دریا منجر به اتلاف بخشی از برق تولیدی در خطوط انتقال می‌شود.

- برق خورشیدی در محل‌های مختلف داخل یا پیرامون شهر و روستا قابل احداث هستند و به سبب نزدیکی به محل مصرف اتلاف برق در مسیرهای کوتاه انتقال کمتر است.

19- تأمین ماشین‌آلات و قطعات

-  تولید فناوری و تجهیزات و ماشین‌آلات هسته‌ای توسط چند شرکت محدود در جهان انجام می‌شود و انحصار در این حوزه وجود دارد.

-  ساخت پنل‌ها و تجهیزات نیروگاه‌های خورشیدی انحصاری ندارد و توسط شرکت‌های مختلف انجام می‌شود.

20-  نیاز به حراست و حفاظت چندلایه و پیچیده

-  نیروگاه‌های هسته‌ای نیاز به تیم‌های حراست و حفاظت ویژه و پرتعداد و تجهیزات خاص حفاظتی دارند.

- نیروگاه‌های خورشیدی با تعداد افراد انگشت‌شماری نگهداری می‌شوند و نیازی به تیم‌های خاص حراستی، حفاظتی ندارند.

21- تحریم و فشارهای اقتصادی

- عامل تحریم؛ هیچ عاملی نتوانست و نمی‌توانست این حجم از تحریم و ایران‌هراسی ایجاد کند.

- رادیودارو‌ها و ساخت دستگاه‌های تصویربرداری هسته‌ای در جهان ممنوع نیست، اما حساسیت روی برنامه هسته‌ای ایران منجر به آسیب به آن حوزه‌ها شده و هزینه فعالیت در آن حوزه‌ها را شدیدا افزایش داده و محدودیت ایجاد کرده است.

- جهان از سرمایه‌گذاری و توسعه نیروگاه‌های خورشیدی حمایت می‌کند و حتی بابت کاهش انتشار کربن امتیازهای مالی قابل توجهی به سرمایه‌گذاران در این حوزه اختصاص می‌یابد.

استفاده از انرژی هسته‌ای برای موضوعات تحقیقاتی امری پذیرفتی برای همه جهانیان است که پس از فروکش‌کردن غبارهای بی‌اعتمادی و افزایش توان اقتصادی و سرمایه‌های اجتماعی و کاهش تلاطم و بحران‌ها در جهان قابل تحقق خواهد بود. حاکمیت می‌تواند با افزایش اعتماد عمومی در سطح بین‌المللی، بهبود شرایط اقتصادی کشور، بهبود روابط بین‌المللی و سایر اقدامات لازم در عرصه داخلی و بین‌المللی،  در زمان مناسب اهداف ملی و توسعه‌ای مد نظر اکثریت ملت فهیم و مقاوم ایران را محقق کند.