نقش نيروگاه‌های برقابی در شرايط تغييرات اقليمی

برق نیوز-محمد ابراهيم رئيسي: افزايش گازهاي گلخانه اي ناشی از فعالیت‌های بشر سبب ایجاد پدیده گرمایش جهانی شده است. این امر عامل اصلی تغييرات اقليم در سطح جهان اعلام شده و موجبات ایجاد بلایای طبیعی زیادی در جهان را فراهم كرده است. سیر فزاینده این تغییرات، گرمايش جهاني را به اصلی ترین تهدید کره زمین تبدیل کرده است. تلاش جهاني براي مقابله با اين پديده سالهاست كه آغاز شده و در سال 2015 به اوج خود رسيده است.

در حال حاضر سران بيش از 195 كشور جهان در پاريس گرد هم آمده اند تا تصميمي جدي در خصوص جلوگیری از گرمایش جهانی بگيرند. اين تصميمات در قالب روشهاي سازگاري با تغييرات اقليم (Adaptation) و كاهش ميزان انتشار گازهاي گلخانه اي (Mitigation) ارائه شده و سعی می‌کنند در اين راستا از كليه امكانات براي دستيابي به اهداف جهاني پيشنهادي (جلوگيري از افزايش دماي زمين بيش از 2 درجه سانتيگراد تا پايان قرن 21) سود برند.

تغييرات اقليم موجب تغييرات هيدرولوژيكي، افزايش شدتهاي جوي از یک سو شده  و بدین ترتیب سازگاری با این شرایط را ضروری می سازد و از سوی دیگر، جهت كاهش انتشار گازهاي گلخانه اي، توليد برق از منابع غير فسيلي را الزامی می نماید. این موارد پتانسيل مشاركت نيروگاه‌هاي برقابي را در توسعه پايدار افزایش می دهد. اين نيروگاه‌ها مي‌توانند با توجه به خصوصيات خود هم در سازگاري با تغييرات اقليمي و هم در كاهش انتشار گازهاي گلخانه اي نقش آفريني كنند. در اين يادداشت سعي مي شود تا نيروگاه هاي برقابي از اين منظر مورد بررسي قرار گيرند.

ضرورت مديريت منابع آب؛ دليلي براي تغيير نقش نيروگاه‌هاي برقابي
كشورهاي در حال توسعه وابستگي شديدي به توليدات كشاورزي آبي دارندكه به ميزان زيادي به تغييرات هيدرولوژيكي وابسته اند. به طوري كه مي توان گفت كه كشاورزي در اين كشورها به نوعي گروگان تغييرات هيدرولوژيکی است. در اين كشورها توانائي محدودي براي مديريت آب اضافي كه در اثر پديده‌هاي جوي  مختلف بوجود مي‌آيد وجود دارد. حتي شهرها هم به سبب ضعف زيرساختها، نمي‌تواند آب اضافي به وجود آمده را مديريت نمايند. در نتيجه این حجم آب مازاد، به شكل سيل‌هاي مخرب اين شهرها را در مي نوردد. اين در حالي است كه درصورت وجود سازه هاي كنترل كننده وتنظيم كننده مناسب ، نه تنها ميتوان از آثار مخرب سيل جلوگيري كرد، بلكه این امکان میسر می گردد تا با ذخيره آب اضافي، موجبات استفاده از آن به هنگام كمبود آب فراهم شود.

در كشورهاي توسعه يافته، جهت حل اين مشكل سنگ بناي طرح‌هاي  بزرگ سدسازي در قالب  انواع سد با  منظور برقابی و غیر برقابی، دهه  ها قبل تر گذاشته شده است و به طور فزاينده‌اي بازنگري‌هاي متعددي در خصوص بهره‌برداري از آنها انجام شده است. لذا با احداث سدهاي برقابي و مديريت صحيح در  طراحي و بهره‌برداري از آن، مي‌توان در كشورهاي در حال توسعه و كمتر توسعه يافته نيز براين مشكل فائق آمد.

نقش دوگانه نيروگاه‌هاي برقابي در خصوص چالش‌هاي ناشي از تغييرات اقليم
اين نيروگاه‌ها بزرگترين منبع در دسترس انرژي‌هاي تجديدپذير هستند، به علاوه آنكه به سبب توليد برق ازمنابع كم كربن،  نقشي مهم در كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي دارند.

به طور مثال، افزايش سهم استفاده از انرژي برقابي از 24 درصد به 35 درصد، در تركيب انرژي مصرفي در هندوستان، از انتشار ساليانه 138 ميليون تن CO2 ناشي از توليد همين ميزان برق از نيروگاه‌هاي ذغال سنگي مي‌كاهد. اين مقدار برابر 5/8 درصد از كل انتشار گازهاي گلخانه‌اي در هندوستان در سال 2015 است. در ايران نيز با افزايش 10% در ميزان توليد انرژي برقابي در كشور و افزايش آن از 5% در حال حاضر به 15 % مي‌توان سالانه از انتشار20 ميليون تن گاز گلخانه اي جلوگيري كرد.

 در عين حال به طور غير مستقيم، نيروگاه‌هاي برقابي موجب گسترش ساير انواع نيروگاه‌هاي تجديد پذير نظير نيروگا‌هاي بادي و خورشيدي مي‌شوند. نيروگاه‌هاي بادي و خورشيدي با توجه به ماهيت توليد خود داراي قابليت اطمينان (Reliability) كافي براي شبكه‌هاي برق به خصوص شبكه‌هاي برق نظير شبكه برق ايران كه به هم پيوسته مي‌باشد، نيستند. نيروگاه‌هاي برقابي با ذخيره انرژي توليدي اين نيروگاه‌ها در ساعات غير پيك و تبديل آن به انرژي پيك به قابليت اطمينان شبكه كمك مي‌كنند. اين امر به خصوص در مورد نيرو‌گاه‌هاي تلمبه‌ذخيره‌اي كاملاً مشهود است. در سال‌هاي اخير با افزايش رشد توليد انرژي‌هاي تجديدپذير (خورشيدي و بادي)، احداث نيروگاه‌هاي تلمبه‌ذخيره‌اي نيز افزايش پيدا كرده است.

سدهاي نيروگاه‌هاي برقابي در تطابق اقليمي نقش دارند
تغييرات اقليمي تغييرات هيدرولوژيكي را تشديد مي‌كند. عواقب اين تغييرات در درازمدت، تغيير مقدار آب و افزايش تعداد بارش‌هاي سنگين است كه سبب جاري شدن سيل مي‌گردد. در كنار اينها چالش مديريت منابع آب كمياب در مقابل تقاضاي فزاينده آن را نيز بايد اضافه كرد. سازه هاي بهره‌برداري و مديريت منابع آب براي عملكرد بهتر نياز خواهند داشت تا خود را با تغييرات هيدرولوژيكي تطبيق دهند. اين سازه‌ها اگر بتوانند با توجيه اقتصادي، زيست محيطي و اجتماعي آب را به صورت چندين ساله در خود ذخيره كنند بهتر قادر به انجام اين مهم خواهند بود.در ميان سازه‌هاي مختلفي كه قادر به انجام اين كار هستند، سدهاي نيروگاه هاي برقابي بيشترين كمك را براي ايجاد چنين شرايطي مي‌كنند.

نقش نيروگاه هاي برقابي در شرايط تغييرات اقليمي حائز اهميت مي‌باشد. اين اهميت در دو بخش سازگاري با شرايط تغييرات اقليم و همچنین جلوگيري از كاهش گازهاي گلخانه اي است. اين امر سبب مي‌شود تا اين نيروگاه ها نقش مهمتري را در توسعه پايدار و گسترش صنايع کم کربن و توليد انرژي پاك (بعنوان یکی از اصول مورد تاکید در سیاستهای کلی محیط زیست توسط مقام معظم رهبري)، ايفا كنند.اين اثرات عبارتند از:

• افزايش دامنه حفاظت از محصولات كشاورزي درمقابل تغييرات هيدرولوژيكي و بلاياي طبيعي ناشي از تغييرات اقليمي
• بهبود منافع تخصيص و تقسيم  ناشي از مديريت آب (شامل مديريت خشكي و سيلاب)از طريق ذخيره آب و انجام يك سرمايه‌گذاري‌هاي چندمنظوره
• قرار گرفتن نيروگاه‌هاي برقابي در استراتژي‌هاي تغيير ات آب و هوائي به سبب  توليد انرژي با انتشار گاز گلخانه‌اي اندك
• تاثير قابل توجه روي هم‌افزائي ميان نيروگاه‌هاي برقابي و ساير منابع تجديد پذير انرژي مانند باد و خورشيد كه قابليت اطمينان كمتري دارند.

*محمد ابراهيم رئيسي- كارشناس انرژي و مديريت كربن