برق خورشیدی گران‌تر است یا برق حرارتی؟

اگر به‌عنوان یک فعال بخش برق و انرژی مخاطب مستند حاضر هستید، حتی برای یک بار هم که شده، در ناخودآگاه خود یا در مقام پاسخگویی و ارائه گزارش به مدیر بالادست، قیمت تمام شده برق با نیروگاه‌های معمول حرارتی را در مقایسه با مولدهای تجدیدپذیر، محاسبه کرده‌اید. به احتمال فراوان نتیجه این مقایسه نیز بر این باور که، هزینه تولید برق تجدیدپذیر به‌ طور قابل توجهی از روش‌های فعلی تولید برق بالاتر است، مهر تایید زده است.

در این بین اگر به انرژی خورشیدی (و نه بادی) فکر کرده باشید، با اطمینان بیشتری به نتیجه بالا رسیده‌اید؛ چراکه در این‌گونه بررسی‌ها، اغلب هزینه نصب یک کیلووات پنل خورشیدی را تنها با هزینه نصب یک کیلووات نیروگاه حرارتی مقایسه و بدون لحاظ کردن عواملی چون فاصله میان قدرت عملی و تولید در روز پیک با ظرفیت نامی نیروگاه‌ها، هزینه احداث شبکه، هزینه سوخت و راهبری نیروگاه، تلفات و…، حکم به بازنده شدن مولدهای تجدیدپذیر می‌دهیم. مستند حاضر با این هدف تدوین شده که یک بار برای همیشه، هزینه‌های تامین هزار مگاوات برق در محل مصرف مشترکان را با استفاده از دو گزینه «نصب مولد خورشیدی» و «نیروگاه سیکل ترکیبی و شبکه مورد نیاز» مورد مقایسه قرار داده و در این خصوص به نتیجه‌ای منصفانه برسد.

اگر شما نیز در زمره افرادی هستید که به گرانی انرژی ‌‌تجدیدپذیر ایمان دارید، خواندن این مقاله برایتان خالی از لطف نیست.

در شرایط فعلی، برای تامین هزار مگاوات بار در محل مصرف، به چه میزان ظرفیت نیروگاهی نیاز داریم؟

ظرفیت نامی نیروگاهی کشور در روز پیک سال ۱۳۹۲، ۶۹۲۷۶ مگاوات بوده است که حدود ۸۲ درصد این ظرفیت را نیروگاه‌های حرارتی، ۴/۱۴ درصد نیروگاه‌های برق‌آبی و بقیه آن را نیروگاه‌های هسته‌ای و تجدیدپذیر تشکیل داده‌اند؛ اما داشتن ظرفیتی بالغ بر ۷۰ هزار مگاوات، به معنای توانایی شبکه برای تحویل همین میزان بار در محل مصرف نیست. به‌عنوان نمونه ظرفیت نامی نیروگاه‌های گازی در شرایط استاندارد ـ دمای ۱۵ درجه سانتی‌گراد و ارتفاع صفر از سطح آب‌های آزاد ـ اندازه‌گیری می‌شود و با هر میزان اختلاف دما و ارتفاع، از توانایی این ظرفیت برای تولید کاسته خواهد شد. به همین دلیل ظرفیت واقعی نیروگاه‌ها که در صنعت برق با نام «ظرفیت عملی» خوانده می‌شود، در فصل‌های مختلف تغییر می‌کند و در تابستان‌ها (مواقع پیک شبکه برق کشور) به دلیل بیشینه بودن دما، کمترین میزان را دارد. بنابراین در شرایط عمومی، نیروگاهی با ظرفیت نامی ۱۰۰۰ مگاوات، قادر نیست به همین میزان خروجی داشته باشد.

نمودار شکل «یک» که برگرفته از آمار رسمی شرکت توانیر است، نشان می‌دهد ظرفیت عملی نیروگاه‌های کشور در روز پیک سال جاری، تنها ۵۴۸۷۹ مگاوات بوده است؛ یعنی ۲۱ درصد کمتر از ظرفیت نامی که برای نصب آن هزینه صرف شده و این هزینه هنگام مقایسه با برق خورشیدی ملاک عمل قرار نمی‌گیرد.

اما این تمام ماجرا نیست. همه ۵۴۸۷۹ مگاوات ظرفیت عملی نیز نمی‌تواند به دلایلی مانند کمبود آب سدها، بروز نقص فنی در عملکرد نیروگاه‌ها و ضریب آمادگی پایین، مورد استفاده قرار گیرد و بر اساس آمار توانیر بیشینه تولید همزمان شبکه نیروگا‌ه‌های کشور، در زمان پیک تنها ۴۵۵۱۶ هزار مگاوات بوده است.

تا به اینجا تنها از میزان توانایی تولید برق در شبکه سخن گفتیم و هنوز سهم مصرف داخلی نیروگاه‌ها و تلفات انتقال و توزیع را لحاظ نکرده‌ایم. با احتساب سهم ۲۰ درصدی برای این موارد، از ۴۵۵۱۶ مگاوات توان تولیدی در لحظه پیک، تنها ۳۶۴۱۳ مگاوات به دست مصرف‌کننده نهایی می‌رسد؛ این رقم یعنی ریزش ۴۷ درصدی ظرفیت هنگام تحویل برق به مشترک نهایی، موضوعی که هیچ‌گاه در مسابقه قیمت‌‌ها به آن توجهی نمی‌شود. با یک تقسیم ساده می‌توان آنچه ما آن را «ضریب تولید به مصرفِ در محل» می‌نامیم، به دست آورد.

حاصل تقسیم ظرفیت نامی نیروگاه‌های کشور (۶۹۲۷۶ هزار مگاوات) بر تامین نیاز در محل مصرف (۳۶۴۱۳ مگاوات)، حدود ۹/۱ خواهد شد. در تفسیر این ضریب باید گفت که اگر بخواهیم در روز پیک ۱۰۰۰ مگاوات برق در محل مصرف داشته باشیم، با سبد فعلی نیروگاهی کشور باید ۱۹۰۰ مگاوات ظرفیت متمرکز نیروگاهی ایجاد کنیم. این اعداد و ارقام مربوط به سبد نیروگاهی کشور (شامل برق ‌آبی، حرارتی، هسته‌ای و…) است. اگر در بهترین شرایط این ضریب را تنها برای نیروگاه‌های سیکل ترکیبی محاسبه کنیم و به‌عبارتی تاثیر عدم تولید نیروگاه‌های برق‌آبی را در تابستان به دلیل نبود آب کافی حذف کنیم، مقدار این ضریب حدود ۶/۱ خواهد شد.

نتیجه تمامی محاسبات بالا حاکی از آن است که برای مقایسه هزینه برق خورشیدی با برق حرارتی، در خوشبینانه‌ترین حالت باید ضریب ۶/۱ را برای هزینه سرمایه‌گذاری اولیه لحاظ کنیم. بنابراین اگر می‌خواهیم هزینه نصب و راه‌اندازی ۱۰۰۰ مگاوات سلول‌ خورشیدی در محل مصرف را با گزینه‌های فعلی تامین برق مقایسه کنیم، باید آن را در مقابل هزینه دستِ‌کم ۱۶۰۰ مگاوات نیروگاه حرارتی و شبکه مورد نیاز آن، در نظر بگیریم.

برق خورشیدی گران‌تر است یا برق حرارتی؟

مقایسه هزینه‌های پاسخگویی به ۱۰۰۰ مگاوات بار پیک روز در محل مصرف، با دو گزینه «نصب ۱۰۰۰ مگاوات سلول خورشیدی در محل مصرف» و «نصب ۱۶۰۰ مگاوات ظرفیت سیکل ترکیبی متمرکز» در جدول «یک» آمده است. قیمت هر کیلووات مولد خورشیدی به همراه هزینه‌های نصب و سایر تجهیزات مورد نیاز، ۶ میلیون تومان در نظر گرفته شده است. با این رقم، کل هزینه نصب هزار مگاوات پنل خورشیدی‌، ۶ هزار میلیارد تومان خواهد شد. لازم به یادآوری است که سلول‌های خورشیدی هزینه نگهداری تعمیرات ندارند و به علاوه برای انرژی خورشید، بهایی نیزنمی‌پردازیم. همان‌گونه که از جدول یک برمی‌آید، گزینه دیگر احداث نیروگاه سیکل ترکیبی به ظرفیت ۱۶۰۰ مگاوات به همراه شبکه انتقال و توزیع است. هزینه نصب چنین نیروگاهی به همراه شبکه مورد نیازش بیش از ۵۶۰۰ میلیارد تومان خواهد شد (هزینه نصب هر هزار مگاوات نیروگاه سیکل ترکیبی، ۲ هزار میلیارد تومان و شبکه برق آن ۱۵۰۰ میلیارد تومان لحاظ شده است) و اما هزینه سوخت! هر لیتر نفت‌ِگاز سوزانده شده در نیروگاه سیکل ترکیبی با راندمان ۴۵ درصد، می‌تواند ۶۸/۴ کیلووات ‌ساعت برق تولید کند.

اگر نیروگاه حرارتی (گزینه دوم) بخواهد به اندازه سلول‌های خورشیدی (گزینه اول) برق تولید کند، یعنی حدود ۳/۲ تراوات ساعت در سال (با احتساب تلفات ۱۵ درصدی شبکه)، باید سالانه ۵۰۰ هزار لیتر نفت‌ِگاز مصرف شود که با در نظر گرفتن نرخ تسعیر ۲۵۰۰ تومانی دلار و قیمت ۷۰ سنتی برای هر لیتر نفت‌ِگاز به قیمت فوب خلیج فارس، هزینه سوخت نیروگاه ۸۵۰ میلیارد تومان خواهد شد.

در مجموع هزینه احداث ۱۶۰۰ مگاوات نیروگاه سیکل ترکیبی و شبکه مورد نیاز و با در نظر گرفتن سالانه ۸۵۰ میلیارد تومان هزینه سوخت و بدون احتساب هزینه راهبری، بالغ بر ۶۴۵۰ میلیارد تومان خواهد شد. مقایسه دو عدد ۶۰۰۰ و ۶۴۵۰ میلیارد تومانی، حاکی از آن است که از نظر اقتصاد ملی، مولد خورشیدی در همان سال نخست، ارزان‌تر از نیروگاه حرارتی متمرکز است.

دستاوردهای جانبی برق خورشیدی در مقایسه با برق حرارتی

موارد اشاره شده در بالا، در تصویر صفحه آخر خلاصه شده‌اند. اما مزیت نسبی انتخاب انرژی خورشیدی تنها به مقایسه دو عدد ۶۰۰۰ و ۶۴۵۰ محدود نمی‌شود. اگر اندکی موشکافانه‌تر به موضوع نگاه کنیم، نخستین پیامد این انتخاب، عدم مصرف سوخت فسیلی و عدم انتشار گازهای گلخانه‌ای است. همان‌طور که پیش‌تر نیز گفته شد، با نصب ۱۰۰۰ مگاوات سلول خورشیدی، سالانه از مصرف ۵۰۰ میلیون لیتر نفت‌‌ِگاز جلوگیری می‌شود که این موضوع می‌تواند میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در کشور را تا بیش از ۶/۱ میلیون تن کاهش دهد. به علاوه نصب پنل یک کیلوواتی برای هر مشترک می‌تواند تا ۲۰۰۰ کیلووات ساعت مصرف برق مشترک را در سال تامین کند. با توجه به الگوی مصرف ۲۵۰۰ کیلوواتی هر مشترک خانگی در کشور، می‌توان گفت

۸۰ درصد نیاز برق مشترکان خانگی دارای پنل خورشیدی با این روش پاسخ داده می‌شود. در پایان نیز مشابه هر صنعت نوپای دیگر، با توسعه صنعت ساخت و نصب سلول‌های خورشیدی، به ازای هر ۱۰۰۰ مگاوات، ۶۰۰۰۰ شغل پایدار در این حوزه ایجاد می‌شود.

سخن پایانی

تمام هدف ما از نگارش این مقاله، کشیدن خط بطلان بر باور گرانی انرژی خورشیدی بود. ما می‌خواستیم نشان دهیم که از نظر سرمایه‌گذاری برای گذر از پیک، مولدهای خورشیدی با توجه به عدم نیاز به توسعه شبکه و موضوع تلفات، در همان سال نخست از نیروگاه‌های حرارتی باصرفه‌تر هستند؛ اما با وجود آنکه در چند ده سال گذشته، صد در صد هزینه‌های سرمایه‌گذاری نیروگاه‌های حرارتی را از منابع دولتی تقبل کرده‌ایم، ولی در حال حاضر نسبت به پرداخت بخشی از هزینه‌های سرمایه‌گذاری نصب مولدهای تجدیدپذیر به مردم شک داریم. باید باور کرد که مولدهای تجدیدپذیر، خاصیت و کارکردی (برای صاحبانشان) جز تولید برق ندارند و تنها تفاوت آنها با نیروگاه‌های حرارتی متمرکز آن است که در محل مصرف و روی بام متقاضیان نصب شده‌اند.

پیتر گلیک، کارشناس انرژی و آب و رییس موسسه پاسیفیک در کتاب «جهان در ۲۰۵۰»، به خوبی با یک مثال نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاری‌های کلان در بیشتر موارد راهکار حل مشکلات نیست. به گفته او بسیاری از نهادهای بزرگ مانند صندوق بین‌المللی پول به خوبی می‌دانند چگونه یک میلیارد دلار را در جایی هزینه کنند (مثلا ساخت یک نیروگاه یا سد)، اما نمی‌دانند که چگونه یک هزار دلار را در یک میلیون نقطه (به عنوان مثال برای نصب مولدهای خورشیدی یا بهبود بهره‌وری انرژی) خرج کنند. در بیشتر مواقع راه حل هزار دلاری همان چیزی است که از همه بیشتر مورد نیاز است. به نظر می‌رسد که ما هم گرفتار همین دردیم و برای رهایی از آن، باید چشم‌هایمان را بشوییم و جور دیگری ببینیم.