به صرفه ترین روش تولید برق

به صرفه ترین روش تولید برق کدام است؟

پیش‌بینی می‌شود انرژی‌های تجدیدپذیر ارزان و باتری‌های ارزان قیمت تا سال 2050 منجر به تولید 50 درصد از برق تولیدی جهان توسط باد و خورشید شود.

چندی پیش زغال سنگ ارزان ترین نوع انرژی بود. اکنون، نیروگاه های خورشیدی و بادی نیمی از هزینه نیروگاه های زغال سنگ جدید هستند. پیش‌بینی می‌شود انرژی‌های تجدیدپذیر ارزان و باتری‌های ارزان قیمت تا سال 2050 منجر به تولید 50 درصد از برق تولیدی جهان توسط باد و خورشید شود.

منابع انرژی تجدیدپذیر شروع به تسخیر بخش برق با جایگزین های کم کربن کرده اند که مزایای زیست محیطی را با هزینه کم ایجاد می کنند. پیشرفت فناوری باعث کاهش قیمت انرژی های تجدیدپذیر شده است. خطرات تغییرات آب و هوایی حرکت به سمت انرژی های تجدیدپذیر را آغاز می کند. آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر (IRENA) گزارشی را منتشر کرد که در آن اعلام کرد هزینه انرژی‌های تجدیدپذیر با چنان سرعتی در حال کاهش است که تنها در چند سال آینده منبع انرژی ارزان‌تری نسبت به سوخت‌های سنتی خواهد بود.

به صرفه ترین منابع انرژی

بادهای خورشیدی و خشکی ارزان ترین منابع انرژی هستند. هم چنین در سال 2017 قیمت توربین های بادی به طور متوسط ​​0.06 دلار به ازای هر کیلووات ساعت بوده و در برخی مواقع به 0.04 دلار در هر کیلووات ساعت کاهش یافته است. در همان زمان، هزینه فتوولتائیک خورشیدی (PV) به 0.10 دلار در هر کیلووات ساعت کاهش یافت. در مقایسه، برق تولید شده توسط سوخت های فسیلی معمولاً از 0.05 تا 0.17 دلار در هر کیلووات ساعت بود. همین گزارش پیش‌بینی می‌کند که ظرف چند سال آینده، انرژی خورشیدی و بادی قادر خواهند بود تا 0.03 دلار در هر کیلووات ساعت برق تولید کنند.

یکی دیگر از منابع احتمالی انرژی، نیروی جزر و مدی است. طرفداران نیروی جزر و مدی ادعا می کنند که هزینه های ساخت و ساز در حال حاضر بالا است. اما نیروی جزر و مدی یکی از کمترین هزینه های عملیاتی و نگهداری را دارد. به این ترتیب، این یک منبع دست نخورده با مزایای بالقوه بزرگ است. هزینه بالای پروژه‌های جزر و مدی عمدتاً به این دلیل است که صنعت هنوز در مراحل اولیه توسعه است، در مقایسه با بادی و خورشیدی که سرمایه‌گذاری و تحقیقات بسیار بیشتری دریافت کرده‌اند و هزینه‌ها و کارایی کمتری را آغاز می‌کنند.

مقایسه نیروگاه ها

راه‌های بی‌شماری برای فکر کردن در مورد برق و اینکه ما چگونه آن را تولید می‌کنیم وجود دارد. می‌خواهم بعضی از نکات کلیدی را که در پاراگراف‌های بعدی در نظر می‌گیریم را با هم مرور کنیم.

هزینه های مادام العمر

در پس همه ایدئولوژی و شعارهای انتخاب انرژی، بیشتر تصمیمات در واقع به هزینه ها بستگی دارد. صنعت برق حتی راهی برای مقایسه هزینه برق مبتنی بر سوخت و برق بدون سوخت بر اساس سیب به سیب (apples-to-apples) دارد – به آن هزینه تراز شده برق (LCOE) می گویند. این رویکرد هزینه های طول عمر برای ساخت، راه اندازی و سوخت نیروگاه را بر مقدار کل برق تولید شده در آن زمان تقسیم می کند. معیار LCOE توسط دولت ایالات متحده، بانک های سرمایه گذاری و تقریباً سایرین استفاده می شود. تعداد آنها کاملاً مطابقت ندارد، اما آنها به طور کلی موافق هستند – خورشیدی و باد ارزان‌ترین هستند و هسته‌ای و زغال سنگ گران‌ترین هستند.

هزینه های آینده

LCOE نیروگاه‌ها مطمئناً مهم است، اما در واقع فقط یک آینه دید عقب است که به ما نشان می‌دهد کجا بوده‌ایم. هنگام تصمیم گیری در مورد برنامه جدید، بسیار مهم است که سعی کنید و پیش بینی کنید که هزینه ها به کجا می رود. برای یک قرن، تکنولوژی نیروگاه ها بسیار کند تکامل یافت. بزرگترین چالشی که شرکت های برق در تصمیم گیری های نیروگاه با آن مواجه بودند، پیش بینی هزینه های سوخت بود. مقررات، یارانه‌ها و تقاضای جهانی به‌طور غیرقابل پیش‌بینی ترکیب شدند و دردسرهای واقعی را برای برنامه‌ریزان ایجاد کردند.

اما همه اینها با خورشید و باد بدتر شد. برای اولین بار در تاریخ صنعت، هزینه ها افزایش نیافتند – آنها فقط به کاهش خود ادامه دادند. پیش از این هرگز هزینه ها به جای سوخت توسط منحنی های فناوری هدایت نمی شد. این دهه ها مدلینگ را شکست. دولت‌ها و شرکت‌های آب و برق همچنان به‌شدت دست‌کم می‌گیرند که هزینه تولید برق مبتنی بر فناوری تا چه اندازه کاهش می‌یابد. در نتیجه، حتی پس از گذشت چند سال، بسیاری از تصمیم‌گیری‌ها در مورد نیروگاه‌های جدید گران‌تر از حد لازم هستند.

اثرات زیست محیطی

دی‌اکسید کربن (CO2) از سوخت‌های فسیلی در سال‌های اخیر تقریباً همه سرفصل‌های انرژی را به خود اختصاص داده است، اما موارد بسیار بیشتری وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. استخراج، توزیع و جابجایی ضایعات سوخت‌هایی مانند زغال‌سنگ، اورانیوم و گاز طبیعی تأثیرات فوری و گاهاً شدیدی بر محیط‌زیست ایجاد می‌کند. به عنوان مثال، خاکستر زغال سنگ بزرگترین محصول پسماند صنعتی است و مملو از جیوه، سرب و آرسنیک است. یا متان، جزء اصلی گاز طبیعی را در نظر بگیرید.

متان به عنوان گاز گلخانه‌ای 20 برابر قوی‌تر از CO2 است و مقادیر قابل‌توجهی با توزیع گاز طبیعی به نیروگاه‌ها به اتمسفر می‌رود. اثرات زیست محیطی به سوخت های فسیلی محدود نمی شود. زیست توده به مقادیر زیادی آب شیرین نیاز دارد. مزارع خورشیدی و بادی بر زیستگاه های محلی تأثیر می گذارند. و پنل های خورشیدی بسیار جدید هستند که نمی توانند راه حل بازیافت ثابت شده ای را ایجاد کنند.

شغل ها

به عنوان یکی از بزرگترین صنایع روی زمین، بخش برق تعداد زیادی از مردم را استخدام می کند. مشاغل آنها در سه حوزه اصلی پخش می شود: استخراج سوخت، ساخت نیروگاه ها و عملیات اجرایی. برای بسیاری از تصمیم گیرندگان، به ویژه سیاستمداران، تولید برق با توجه به تعداد مشاغلی که از آن پشتیبانی می کند، اولویت دارد. علیرغم تمرکز فعلی بر مشاغل مرتبط با زغال سنگ، انرژی خورشیدی و بادی افراد بسیار بیشتری را استخدام می کنند.

امنیت ملی

اگر بخش بزرگی از شبکه برق برای مدت طولانی قطع شود، سلامت و ایمنی هر شهروند مستقیماً تحت تأثیر قرار می گیرد. شبکه ها با تهدیدهای بزرگ تری روبرو هستند زیرا حملات سایبری و فیزیکی در سراسر جهان در حال انجام است. برخی از سیاستمداران برای یارانه های هسته ای و زغال سنگ به عنوان راهی برای افزایش انعطاف پذیری شبکه در برابر حمله لابی کرده اند.

اثرات بلندمدت بر سلامت

در حالی که تلفات مستقیم در نیروگاه‌ها کم است، تأثیر طولانی مدت سوختن سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌ها و حمل‌ونقل بر سلامتی بسیار زیاد است. از آنجایی که داده‌ها را فقط می‌توان به‌طور غیرمستقیم جمع‌آوری کرد و به چندین دهه برای جمع‌آوری نیاز دارد، این تأثیر آلودگی ذرات اغلب نادیده گرفته می‌شود یا به حاشیه می‌رود. با این حال، مطالعه اخیر MIT نشان داد که آلودگی ناشی از نیروگاه های سوخت فسیلی تنها در ایالات متحده منجر به مرگ زودرس سالانه 52000 نفر می شود.

نتیجه گیری

تولید برق خورشیدی (Solar power) یکی از سریع‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در دنیا است. امروزه، برق یکی از نیازهای اولیه و ضروی زندگی روزمره ما است که تقاضا برای آن در حال افزایش است.

سوخت‌های فسیلی به عنوان یک منبع اصلی تولید برق روز به روز از بین می‌روند و استفاده آن‌ها نیز باعث نگرانی‌های جدی زیست‌محیطی می‌شود. این دلایل منجر به توسعه منابع انرژی جدید می‌شوند که سازگار با محیط‌زیست و تجدید پذیر هستند. منابع انرژی تجدید پذیر عبارتند از باد، انرژی خورشیدی، آب و گرمایی. برق خورشیدی بیش‌ترین پتانسیل را در طولانی‌مدت دارد و انتظار می‌رود در سال‌های آتی نقش مهمی ایفا کند. این ارزان‌ترین راه برای تولید برق در مقایسه با دیگر منابع انرژی است.