منطقه طلایی مدیریت

تلفات انرژي؛ چالش‌ها و چشم‌اندازها

تلفات انرژي؛ چالش‌ها و چشم‌اندازها

روزنامه دنیای اقتصاد

يك راهكار؛ سرمايه‌گذاري در بازيافت انرژي كارخانه‌هاي بزرگ ايران

كامران جهان

ملاحظه‌ای در حاشیه این مقاله

گروه اندیشه اقتصاد- مقاله پیش رو، در ابتدا با برشمردن تلفات سرسام‌آور انرژی در ایران اهمیت این موضوع را به خواننده منتقل می‌کند و در ادامه به ارائه راهکارهای مختلف که به‌صورت جهانی نیز تجربه شده‌اند از جمله بازیافت انرژی در صنایع بزرگ می‌پردازد و بحث می‌شود که این راهکار کاملا عاقلانه و به صرفه است.

گرچه شاید هدف این مقاله بررسی این موضوع نبوده است، اما اهمیت آن به قدری زیاد است که لازم دانستیم یکبار دیگر به آن اشاره شود و نکته مهم این است که:

«بهترین راهکار برای کاهش اسراف در انرژی افزایش قیمت آن است.» یکی از اصول علم اقتصاد این است که قیمت باید نماینده نایابی و ارزش یک کالا باشد و هرچه کالایی را ارزان‌تر بفروشیم، تقاضای آن افزایش خواهد یافت و بهترین سیاست برای کاهش تلفات انرژی در ایران نیز همین است که در کشور و نظام سیاسی ایران با مشکلاتی روبه‌رو شده که شرح و تفصیل آن مقاله‌ای مجزا می‌طلبد.

امروزه ميزان مصرف انرژي و چگونگي مصرف آن به‌عنوان يكي از مهم‌ترين شاخص‌هاي توسعه‌يافتگي و در عين حال از مهم‌ترين عوامل بهره‌وري به شمار مي‌آيد. با توجه به چشم‌انداز آينده وضعيت مصرف انرژي، اعم از انرژي‌هاي فسيلي و تجديدپذير، يكي از بزرگ‌ترين چالش‌هاي دهه‌هاي آينده دسترسي به منابع انرژي و هزينه تامين آن خواهد بود. بر همين اساس كنترل و بهينه‌سازي مصرف به يكي از مهم‌ترين اولويت‌هاي دولت‌ها و سياست‌گذاران حوزه انرژي بدل شده است. متاسفانه از ديرباز تاكنون مساله ميزان و چگونگي مصرف انرژي هيچ‌گاه مورد توجه جدي سياست‌گذاران و دولتمردان ايران نبوده كه از مهم‌ترين دلايل آن مي‌توان به موارد ذيل اشاره کرد.

- ماهيت اقتصاد دولتي ايران كه از بدو مرحله صنعتي شدن تاكنون به‌عنوان يك اقتصاد ناكارآمد دولتي اداره گرديده است.

- در اختيار داشتن منابع سرشار انرژي فسيلي مانند نفت وگاز كه باعث عدم توجه به ارزش اين منابع به عنوان سرمايه ملي كه قابليت توليد ارزش افزوده دارند.

- نبود سيستم سرمايه‌داري مبتني بر ارزش افزوده واقعي كه شامل مولفه‌هاي مهم كيفيت و قيمت تمام شده است.

- نبود بازار رقابتي با توجه به حمايت‌هاي بعضا بيش از اندازه و همچنين ارائه يارانه‌هاي سنگين در بخش انرژي.

با توجه به موارد فوق و از بدو آغاز فعاليت‌‌هاي صنعتي در كشور مساله انرژي و هزينه‌هاي آن در فعاليت‌هاي صنعتي، كشاورزي و خانگي هيچ‌گاه به عنوان عامل تاثيرگذار و تعيين‌كننده مطرح نبوده است.

امروزه در تمام صنايع و كارخانه‌های توليدي يكي از مهم‌ترين عوامل تعيين‌كننده قيمت و در نتيجه رقابتي بودن محصول، ميزان و هزينه انرژي به كار رفته در فرآيند است. متاسفانه در ايران با توجه به يارانه سنگين ارائه شده در بخش انرژي در تمامي اشكال آن، انرژي هيچ‌گاه به‌عنوان يكي از مولفه‌هاي هزينه‌اي اثرگذار مطرح نشده است؛ در حالي كه در عمل با توليد غير بهينه و تلفات سنگين موجود در تمام مصارف از جمله صنعتي، كشاورزي و خانگي سرمايه ملي كشور به نابودي كشيده مي‌شود.

 

وضعيت توليد و چشم‌انداز مصرف انرژي در كشور

امروزه اين وضعيت به سرعت در كشوردر حال تغيير است كه عواقب و تبعات آن به وضوح قابل مشاهده است. از مهم‌ترين عوامل بروز عواقب و مشكلات اين موضوع مي‌توان به موارد ذيل اشاره کرد:

- رشد سريع جمعيت كشور طي 30سال گذشته از 43 ميليون نفر در سال 1361 به 76 ميليون نفر در سال 1391.

- تغيير شيوه زندگي از زندگي روستايي به زندگي مدرن صنعتي و شهرنشيني كه باعث افزايش نياز سرانه مصرف انرژي شده است.

- رشد صنعتي شديد غيرمتوازن و غيربهينه كه مصرف انرژي را به‌صورت بي‌سابقه‌اي افزايش داده است.

- عدم افزايش محسوس توليد انرژي فسيلي در كشور طي دوره مشابه به نحوي كه پاسخگوي نيازهاي رشد مصرف داخلي باشد.

- عدم سرمايه‌گذاري در انرژي‌هاي جايگزين و پاك و تنوع بخشي به منابع استحصال انرژي در كشور به نحوي كه در حال حاضر نفت و گاز تنها منبع تامين انرژي كل كشور در تمام موارد از جمله توليد برق است.

- وابستگي شديد درآمدهاي دولت به فروش انرژي كه با افزايش مصرف، باعث كاهش بي‌سابقه درآمدهاي دولتي شده است.

توجه به اين نكته ضروري است كه در حال حاضر در عمل تنها منبع مورد استفاده و موجود انرژي در كشور نفت خام و گاز طبيعي است كه به‌صورت مستقيم يا به‌صورت فرآوري شده مانند بنزين يا به‌صورت تبديل شده مانند برق مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بر اساس آخرين آمار موجود وزارت نيرو كمتر از 05/0 درصد كل برق توليدي كشور از منابعي غير از نفت و گاز توليد مي‌شود.

با توجه به موارد فوق‌الذكر و در نظر گرفتن رشد مصرف انرژي كل كشور و همچنين رشد توليد و استحصال انرژي از منابع فسيلي به نظر مي‌رسد كه كمتر از يك دهه ديگر كشور با بحران عظيم انرژي دست به گريبان خواهد شد؛ به نحوي كه كل انرژي استحصال شده پاسخگوي نيازمندي‌هاي مصرف داخلي را نخواهد داد. اهميت همه اين موارد وقتي واضح‌تر مي‌شود كه توجه داشته باشيم بخش عظيمي از بودجه جاري و عمراني كشور وابسته به درآمدهاي حاصل از فروش انرژي است.

چهار راه نجات کشور

به اذعان اكثر كارشناسان انرژي برای بهبود وضعيت موجود و جلوگيري از به‌وجود آمدن بحران عظيم انرژي در كشور چهار راه كلي وجود دارد كه بايد به‌صورت موازي و با جديت پيگيري شود.

- جلوگيري از رشد مصرف بي‌رويه انرژي خصوصا مصارف خانگي و تجاري كه معمولا ارزش افزوده ايجاد نمي‌کنند.

برای نيل به اين هدف دو راهكار اصلي شامل افزايش قيمت انرژي و فرهنگ‌سازي گسترده به‌صورت فرابخشي قرار داده شود؛ به نحوي كه مصرف‌كننده متوجه اهميت و در عين حال ارزشمندي اين منابع شود.

- افزايش توليد از منابع موجود انرژي‌هاي فسيلي كه در عمل نيازمند سرمايه‌گذاري بسيار بالا و در عين حال زمانبر است. اين گزينه هيچ تاثيري در بهبود وضعيت بهره‌وري و كاهش هزينه‌هاي توليد ندارد و تنها نياز مصرف را جبران خواهد كرد.

- تنوع بخشي به منابع استحصال انرژي خارج از دايره منابع سنتي موجود مانند استفاده از منابع تجديدپذير مانند توليد برق از انرژي باد، خورشيد يا نيروگاه‌هاي اتمي كه خود مستلزم سرمايه‌گذاري بسيار سنگين و در عين حال بسيار زمانبر است.

- كاهش مصرف انرژي در مصارف موجوداز طريق بهينه‌سازي مصرف و بازيافت تلفات انرژي در كليه مصارف از جمله صنعتي، خانگي و كشاورزي كه معمولا نياز به سرمايه‌گذاري كمتري نسبت به موارد 2و3 داشته و در عين حال در مدت زمان بسيار كوتاه به بازدهي مي‌رسد.

به سادگي قابل فهم است كه چرا امروزه در جهان اهميت بهينه‌سازي مصرف و بازيافت تلفات انرژي به سرعت در حال افزايش است و سهم عظيمي از سرمايه‌گذاري، از بخش توليد انرژي از منابع تجديدپذير به سمت پروژه‌هاي بهينه‌سازي و خصوصا بازيافت تلفات منتقل شده است.

آثار اين تغيير به گونه‌اي بوده كه بر اساس آخرين آمار موجود جهاني ميزان سرمايه‌گذاري در بخش انرژي‌هاي تجديدپذير طي سال‌هاي 2007 تا 2013 كاهش چشمگير و در مقابل سهم بهينه‌سازي مصرف و بازيافت انرژي از تلفات افزايش چشمگيري را نشان مي‌دهد.

علت اصلي اين امر به ماهيت و حجم عظيم مصارف موجود جهاني با تلفات انرژي بالا بازمي‌گردد. در حال حاضر در جهان در بخش عمده‌اي از صنايع حساس و حياتي از جمله سيمان، فولادسازي، پتروشيمي، نيشكر، شيشه‌سازي و مصارف خانگي با تلفات زياد از جمله گرمايش و سرمايش، حجم عظيمي از انرژي تلف مي‌شود كه اين اتلاف انرژي معمولا با توليد حجم عظيمي از گازهاي گلخانه‌اي و عوامل آلوده‌كننده محيط‌زيست همراه است. با توجه به ماهيت این صنايع امكان حذف هيچ‌كدام از چرخه‌هاي اقتصادي جهان وجود نداشته و در عين حال و با توجه به آخرين تكنولوژي‌هاي موجود ميزان بهينه‌سازي مصرف در هر يك از اين صنايع بين 3 الي 7 درصد كل مصرف اين صنايع می‌باشد.

 

وضعيت تلفات؛ چشم‌انداز بازيافت در ايران

در حالي كه با بازيافت تلفات انرژي در هر كدام از اين صنايع امكان توليد انرژي بين 15 الي 35 درصد مصرف كل هر يك از صنايع است. به عنوان نمونه در صنايع سيمان با بازيافت تلفات حرارت از مرحله توليد كلينكر مي‌توان تا 15 درصد مصرف كل برق كارخانه را تامين کرد.

لذا با در نظر گرفتن حجم عظيم مصرف انرژي در صنايع كليدي از جمله موارد اشاره شده و ميزان بسيار بالاي تلفات انرژي در اين صنايع اهميت بي‌بديل سرمايه‌گذاري در اين بخش مشخص مي‌شود.

به عنوان اولين نمونه و بر اساس آخرين آمار و اطلاعات موجود تا آگوست 2013، 70 درصد كارخانجات سيمان در هند به سيستم بازيافت حرارت مجهز شده‌اند كه ميزان برق توليدي سالانه معادل 6.650 ميليون كيلووات ساعت تنها از بازيافت تلفات حرارت دارند كه اين ميزان انرژي تقريبا معادل انرژي توليدي از يك نيروگاه برق 700 مگاواتي است.

به عنوان نمونه دوم قابل ذكر است كه تنها شركت كاوازاكي ژاپن تا پايان سال 2010 ميلادي موفق به نصب و بهره‌برداري از سيستم‌هاي بازيافت تلفات حرارت در صنايع سيمان در بيش از 8 كشور جهان از جمله هند، چين، ژاپن، تايوان و پاكستان با حجم توليد برق معادل 1412 مگاوات شده است. (قابل ذكراست كه ميزان كل ظرفيت توليد برق ايران طي آخرين آمارهاي موجود وزارت نيرو معادل 65هزار مگاوات است.) با يك نگاه آماري به وضعيت موجود صنايع ايران با تلفات بالاي انرژي مي‌توان دريافت كه امكان بازيافت انرژي در اين صنايع بسيار بالا بوده و حجم بسيار قابل توجهي از انرژي قابل بازيافت

است.

تنها به عنوان نمونه دو مورد مربوط به صنايع سيمان و صنايع آهن اسفنجي جهت فهم بهتر از ميزان امكان بازيافت ارائه مي‌شود.

در حال حاضر بر اساس آمار موجود كل توليد سيمان كشور به‌صورت سالانه در حدود 83 ميليون تن است كه به‌زودي به مرز 90 ميليون تن خواهد رسيد. براساس آخرين تكنولوژي‌هاي موجود جهاني كه به آساني در دسترس است، امكان توليد انرژي الكتريكي از تلفات حرارتي به ميزان 3250 ميليون كيلووات ساعت در سال وجود خواهد داشت. اين ميزان تقريبا معادل ظرفيت يك نيروگاه 360 مگاواتي است.

كل مصرف برق در صنايع سيمان ايران تقريبا معادل يك نيروگاه به ظرفيت 2273 مگاوات است. به سادگي مشخص است كه ميزان بازيافت انرژي در اين بخش تقريبا معادل 15 درصد مصرف كل برق در اين صنعت خواهد بود.  بر اساس اطلاعات موجود در سال 2008 ميلادي توليد آهن اسفنجي ايران در سال معادل 7/5 ميليون تن بوده است. با فرض ثابت ماندن اين ميزان توليد تاكنون و بر اساس تكنولوژي‌هاي موجود جهت بازيافت حرارت از پروسس ساخت آهن اسفنجي به‌طور ميانگين امكان توليد انرژي الكتريكي سالانه معادل يك نيروگاه 500 مگاواتي وجود خواهد داشت.تنها جهت مقايسه قابل ذكر است كه در حال حاضر و بنابر اطلاعات موجود وزارت نيرو كل ظرفيت نصب شده نيروگاهي كشور شامل كليه نيروگاه‌هاي آبي، بادي، گازي، بخاري و خورشيدي تقريبا معادل 65 هزار مگاوات است.

به سادگي قابل مشاهده است كه انرژي بازيافتي از صنايع سيمان و آهن اسفنجي كشور تقريبا معادل یک درصد ظرفيت كل توليد برق كشور است.

 

سرمایه‌گذاری در بازیافت انرژی و زمان بازدهی آن

ميزان سرمايه‌گذاري مورد نياز جهت بازيافت تلفات انرژي در صنايع سيمان با توجه به قيمت‌هاي روز جهاني در حدود 1700 دلار به ازاي هر كيلووات ظرفيت نصب شده و جهت صنايع آهن اسفنجي در حدود 1500 دلار به ازاي هر كيلو وات ظرفيت نصب شده است. با توجه به نزديك به صفر بودن هزينه توليد در چنين سيستم‌هايي، سرمايه‌گذاري در پروژه‌هاي بازيافت انرژي به عنوان يكي از پربازده‌ترين سرمايه‌گذاري‌ها در زمينه توليد انرژي

است.

در عين حال مدت زمان اجراي پروژه‌هاي مرتبط با بازيافت انرژي در صنايع مختلف بين یک الي 5/1 سال است كه اين زمان جزو كوتاه‌ترين زمان‌ها در پروژه‌هاي توليد انرژي محسوب مي‌شود و اين سيستم‌ها معمولا از حداقل عمر مفيد 20 ساله برخوردار هستند كه پس از اين مدت نيز با انجام تعميرات اساسي و بازسازي به راحتي به طول عمري معادل 30سال خواهند

رسيد.

موارد فوق به سادگي اهميت توجه به بازيافت تلفات انرژي حداقل در صنايع مادر كشور را روشن مي‌سازد. بديهي است با در نظر گرفتن ديگر صنايع اصلي كشور با تلفات انرژي بالا از جمله فولادسازي، پتروشيمي، شكر و غيره به سادگي مي‌توان دريافت كه امكان بازيافت انرژي حداقل به ميزان 10 الي 30 درصد كل توليد حاضر كشور از اين موارد وجود خواهد داشت.

دیگر دلیلی برای بازیافت انرژی: مسائل زيست محيطي

يكي ديگر از مهم‌ترين دلايل نياز توجه به موضوع بازيافت تلفات كه باعث نياز به توليد كمتر انرژي خصوصا انرژي الكتريكي مي‌شود، مسائل زيست‌محيطي و كاهش هزينه‌هاي مترتب بر بهبود آن است.

در حال حاضر و براساس آخرين آمارهاي موجود جهاني (متاسفانه آمار دقيقي در كشور در اين زمينه موجود نیست)، متوسط حجم توليد گازهاي گلخانه‌اي به ازاي توليد هر كيلووات ساعت انرژي از منابع فسيلي شامل گازوئيل و گاز معادل70 هزار تن می‌باشد. با فرض جايگزيني توليد برق از منابع فسيلي با منابع بازيافت تلفات تنها به ميزان 10 درصد كل مصرف كشور حجمي تقريبا معادل 40 ميليون تن كاهش در توليد گازهاي گلخانه‌اي به دست مي‌آيد. گرچه آمار دقيقي از معادل‌سازي اقتصادي به ازاي هر تن كاهش گازهاي گلخانه‌اي در جهان و در ايران موجود نیست و در اين مورد تنها مي‌توان به مشوق‌هاي در نظر گرفته شده در پيمان كيوتو به ازاي كاهش گازهاي گلخانه‌اي اكتفا

كرد.

اشاره به اين نكته ضروري است كه در حال حاضر بار هزينه‌اي مرتبط با بيمه‌هاي درماني در كشور به طرز بي‌سابقه‌اي افزايش يافته و با توجه به موج جديد بيماري‌هاي صعب‌العلاج مانند سرطان در كشور اين روند افزايشي خواهد بود.

يكي از مهم‌ترين عوامل رواج چنين بيماري‌ها و به تبع آن بار هزينه‌اي سرسام‌آور آنها، آلودگي‌هاي زيستي و از جمله گازهاي گلخانه‌اي است كه متاسفانه هيچ‌گونه ارتباط دقيق آماري و اقتصادي بين كاهش گازها و كاهش هزينه‌ها موجود نیست، ولي در عين حال به نظر مي‌رسد كه كاهش توليد اين گازها كمك موثري در كاهش هزينه‌هاي جانبي مربوطه از جمله هزينه‌هاي درماني خواهد بود.

 

راهكار ایجاد

با توجه به اهميت موضوع و شرايط موجود ضروري است كه دولت جمهوري اسلامي و وزارتخانه‌ها و دستگاه‌هاي ذي‌ربط از جمله وزارت نيرو، وزارت نفت، وزارت صنعت، معدن و تجارت و سازمان محيط‌زيست و همچنين مجلس شوراي اسلامي تمهيدات لازم جهت آغاز فعاليت‌ها در زمينه بازيافت تلفات انرژي و بهينه‌سازي مصرف را فراهم سازند. جهت نهادينه كردن بهينه‌سازي مصرف و بازيافت تلفات در صنايع مختلف ضروري است از كليه فرآيندهاي حمايتي، تشويقي و در عين حال تنبيهي (حداقل در مورد صنايع جديد) استفاده کرد.

موارد ذيل از اولين و ضروري‌ترين اقدامات جهت حركت سريع به سمت بهبود وضعيت مصرف، كنترل و بازيافت تلفات است.

- در حال حاضر وزارت نيرو نسبت به خريد انرژي توليدي از منابع فسيلي توسط بخش خصوصي به قيمت متوسط 400 ريال به ازاي هر كيلو وات ساعت و 1100 ريال به ازاي هر كيلو وات ساعت انرژي توليدي از منابع تجديدپذير مانند انرژي باد يا خورشيد اقدام مي‌کند.

با توجه به اينكه توليد انرژي از تلفات مزيت‌هاي بالاتري نسبت به توليد از منابع پاك دارد، ضروري است كه تمهيدات لازم قانوني جهت خريد اين نوع انرژي حداقل به قيمت توليد انرژي از منابع تجديدپذير اتخاذ

شود.

- سرمايه‌گذاري مورد نياز جهت هر كارخانه يا مجتمع صنعتي بر اساس حجم و ماهيت توليد كارخانه بسيار پايين‌تر از سرمايه‌گذاري در ديگر بخش‌هاي مرتبط با توليد انرژي است. بنابراین نيازي به سرمايه‌گذاري مستقيم دولتي يا استفاده از منابع صندوق ذخيره ارزي در حجم بالا نمی‌باشد و تنها تسهيلات بانكي با شرايط مناسب از جمله دوره بازپرداخت بالا، تامين مالي طرح به‌صورت 100 درصد از طريق شبكه بانكي و نرخ‌هاي كارمزد پايين‌تر مشوق‌هاي لازم را جهت سرمايه‌گذاري براي بخش خصوصي فراهم مي‌کند.

- ضروري است تا با شناسايي مهم‌ترين منابع تلفات انرژي در صنايع مادر و كليدي كشور نسبت به اجباري‌سازي استفاده از سيستم‌هاي بازيافت تلفات در صنايع مختلف اقدام شود.بر اساس بررسي‌هاي موجود و تنوع فعاليت‌هاي صنعتي پر تلفات در كشور به نظر مي‌رسد حداكثر در بازه زماني بين 3 الي 6 ماه امكان بررسي جامعي از صنايع پرتلفات، نوع تكنولوژي‌هاي موجود جهت بازيافت و بررسي اقتصادي اوليه جهت صنايع كليدي وجود خواهد داشت.به نظر مي‌رسد مسووليت تهيه چنين گزارشي در وهله اول بر عهده وزارت صنعت، معدن و تجارت و سپس وزارتخانه‌هاي نفت و نيرو جمهوري اسلامي

باشد.پس از انجام بررسي‌هاي اوليه و در مرحله اول مي‌توان ارائه پروانه فعاليت كارخانه‌های جديد را منوط به استفاده از سيستم‌هاي بازيافت تلفات انرژي نمود و در مراحل بعدي نسبت به اجباري‌سازي استفاده از اين سيستم‌ها در كارخانه‌های در حال كار اقدام نمود.

- ضروري است كه تسهيلات و كمك‌هاي فني لازم از طرف سازمان‌هاي مربوطه از جمله سازمان محيط‌زيست به صنايع مختلف جهت دريافت جوايز و تسهيلات در نظر گرفته شده در پيمان كيوتو به دليل كاهش توليد گازهاي گلخانه‌اي به صنايع مختلف كه نسبت به استفاده از سيستم‌هاي بازيافت تلفات استفاده مي‌كنند، ارائه شود.

هدف اصلي اين نوشتار معطوف كردن توجه دولتمردان و سياست‌گذاران كشور به يكي از مهم‌ترين بخش‌هاي مرتبط با چرخه مصرف انرژي در كشور و پتانسيل‌هاي عظيم موجود در سرمايه‌گذاري در اين بخش است. بديهي است توجه به اين بخش مهم و در عين حال به‌طور كامل فراموش شده در سياست‌هاي كلان انرژي كشور به معني عدم توجه به ديگر مشكلات عمده بخش انرژي شامل بهينه‌سازي مصرف، كاهش تلفات در شبكه برق كشور، جلوگيري از قاچاق منابع انرژي و غيره نیست.

گروه مطالعات انرژي شركت تجهيز پايانه‌هاي انرژي افق

• < قبلی
• بعدی >