خورشید چقدر از ناترازی برقی ایران را جبران میکند؟
ایران از نظر ظرفیت خورشیدی در موقعیت کمنظیری قرار دارد، اما آیا هر مگاوات نیروگاه خورشیدی میتواند به همان اندازه از ناترازی برق کم کند؟ بررسی مرکز پژوهشهای مجلس نشان میدهد پاسخ منفی است.
به گزارش برق مدیا، دفتر مطالعات انرژی، صنعت و معدن، مرکز پژوهشهای مجلس با بررسی ظرفیت شبکه برق ایران اعلام کرد توسعه نیروگاههای خورشیدی تا حدود ۲۰ هزار مگاوات بیشترین اثر را در کاهش ناترازی دارد؛ ظرفیتی که میتواند ۷۵ درصد انرژی تامیننشده و ۶۱ درصد ساعات ناترازی برق را جبران کند. با این حال، پژوهش تاکید میکند که توسعه بیشتر خورشیدی بدون ذخیرهسازی و منابع انعطافپذیر، اثر متناسبی بر کاهش خاموشیها نخواهد داشت.
توسعه انرژی خورشیدی در سالهای اخیر به یکی از مهمترین راهکارهای مطرحشده برای مقابله با ناترازی برق ایران تبدیل شده است؛ با این حال، گزارش جدید مرکز پژوهشهای مجلس نشان میدهد افزایش ظرفیت نصبشده خورشیدی بهتنهایی نمیتواند متناسب با حجم سرمایهگذاری، ناترازی شبکه را کاهش دهد.
گزارش راهبردی «تعیین حد بهینه توسعه انرژی خورشیدی در ایران» با بررسی وضعیت شبکه برق کشور و استفاده از چارچوب ششمرحلهای آژانس بینالمللی انرژی، به دنبال تعیین نقطهای است که در آن توسعه خورشیدی بیشترین اثر را بر کاهش ناترازی داشته باشد.
ظرفیت بالای خورشیدی، اما سهم ناچیز در تولید برق
ایران از نظر پتانسیل منابع تجدیدپذیر در موقعیت مناسبی قرار دارد. طبق برآورد ساتبا، پتانسیل توسعه نیروگاههای تجدیدپذیر کشور حدود ۱۲۴ هزار مگاوات است که از این میزان حدود ۷۱ هزار مگاوات سهم خورشیدی و ۴۹ هزار مگاوات سهم انرژی بادی است.
با وجود این ظرفیت، در سال ۱۴۰۳ تنها حدود ۰.۶ درصد از تولید سالانه برق کشور از منابع تجدیدپذیر تامین شده است.
اما به گفته مرکز پژوهشها، این ظرفیت بالقوه را نمیتوان بدون توجه به شرایط شبکه به ظرفیت عملیاتی تبدیل کرد؛ چراکه خورشید و باد منابعی متغیر هستند و تولید آنها در تمام ساعات شبانهروز قابل اتکا نیست.
یکی از یافتههای این پژوهش، تعیین جایگاه شبکه برق ایران در چارچوب ششمرحلهای آژانس بینالمللی انرژی است.
بر اساس محاسبات گزارش، شبکه برق ایران در حال حاضر در فاز نخست ادغام تجدیدپذیرها قرار دارد و میتواند تا حدود ۲۱ هزار مگاوات ظرفیت منابع تجدیدپذیر را بدون تغییرات اساسی در شبکه جذب کند.
این ظرفیت با انجام اصلاحاتی در بهرهبرداری، بهبود پیشبینی تولید و افزایش انعطافپذیری نیروگاههای متعارف میتواند تا حدود ۳۴ هزار مگاوات افزایش پیدا کند.
با این حال، این عدد با «حد بهینه برای کاهش ناترازی» تفاوت دارد.
چرا عدد ۲۰ هزار مگاوات مهم است؟
مرکز پژوهشهای مجلس با استفاده از شاخص ظرفیت اعتباری بررسی کرده است که چه میزان از ظرفیت نصبشده خورشیدی در زمان اوج مصرف واقعا میتواند به تامین برق کمک کند.
نتایج نشان میدهد توسعه نیروگاههای خورشیدی تا حدود ۲۰ هزار مگاوات بیشترین کارایی را برای کاهش ناترازی دارد.
در این سطح، حدود ۷۵ درصد انرژی تامیننشده و ۶۱ درصد ساعات ناترازی قابل جبران خواهد بود.
بر اساس دادههای مورد بررسی پژوهش، از مجموع ۱۰۸۶ ساعت ناترازی، حدود ۶۶۴ ساعت با توسعه ۲۰ گیگاوات نیروگاه خورشیدی قابل جبران است.
اما پس از این نقطه، وضعیت تغییر میکند. افزایش ظرفیت خورشیدی همچنان تولید برق را بالا میبرد، اما کاهش ناترازی با همان سرعت ادامه پیدا نمیکند. دلیل اصلی این مسئله، زمان وقوع ناترازی است.
وقتی خورشید نیست، خورشیدی هم نمیتواند خاموشی را جبران کند
بخش قابل توجهی از ناترازی برق در ساعات فاقد تابش خورشید اتفاق میافتد. بنابراین، حتی اگر هزاران مگاوات دیگر نیروگاه خورشیدی ساخته شود، این ظرفیت در ساعات شب نمیتواند مستقیما کسری برق را جبران کند.
به همین دلیل، پژوهشگران هشدار میدهند که توسعه صرف نیروگاههای خورشیدی نمیتواند بهتنهایی مسئله ناترازی را حل کند.
اینجاست که نقش منابع انعطافپذیر، بهویژه نیروگاههای برقآبی و همچنین ذخیرهسازهای انرژی، پررنگ میشود.
نسخه موثرتر؛ خورشیدی در کنار برقآبی
یکی از مهمترین یافتههای این پژوهش، بررسی ترکیب نیروگاههای خورشیدی با نیروگاههای برقابی موجود است.
منطق این مدل ساده است: در ساعات روز، نیروگاههای خورشیدی بخش بیشتری از تقاضا را تامین میکنند و در نتیجه میتوان تولید نیروگاههای برقابی را به ساعات فاقد تابش منتقل کرد.
نتیجه مدلسازی مرکز پژوهشها قابل توجه است. گفته شده، با توسعه ۲۰ هزار مگاوات نیروگاه خورشیدی و بهرهبرداری هماهنگ از نیروگاههای خورشیدی و برقابی، ساعات ناترازی از ۱۰۸۶ ساعت به حدود ۴۷ ساعت در سال کاهش مییابد.
به این ترتیب، یک ترکیب مناسب از خورشیدی و برقابی میتواند بیش از ۹۰ درصد ساعات ناترازی را کاهش دهد.
پس از ۲۰ گیگاوات چه باید کرد؟
مرکز پژوهشهای مجلس تاکید میکند که عدد ۲۰ هزار مگاوات به معنای توقف توسعه انرژی خورشیدی نیست؛ بلکه نشان میدهد پس از این سطح، توسعه خورشیدی باید همراه با زیرساختهای مکمل باشد.
بر این اساس، برای توسعه ظرفیتهای بالاتر از ۲۰ گیگاوات باید بهطور همزمان روی مواردی مانند ذخیرهسازی انرژی، افزایش انعطافپذیری شبکه و نیروگاههای متعارف، بهبود پیشبینی تولید، مدیریت هوشمند شبکه و تقویت شبکه انتقال و توزیع سرمایهگذاری شود.
پژوهش همچنین هشدار میدهد که اعداد بهدستآمده در سطح کلان شبکه محاسبه شدهاند و محدودیتهای فیزیکی خطوط انتقال و توزیع در مدل وارد نشده است. بنابراین پیش از اجرای پروژههای بزرگ خورشیدی در هر منطقه، باید مطالعات تفصیلی شبکه، ظرفیت خطوط و محدودیتهای محلی انجام شود.
گزارش مرکز پژوهشهای مجلس در واقع یک پیام روشن برای سیاست توسعه خورشیدی ایران دارد: مسئله فقط ساخت نیروگاه نیست؛ مسئله ساخت نیروگاهی است که بتواند در زمان مورد نیاز شبکه، برق قابل اتکا ارائه کند.
بر اساس این پژوهش، ۲۰ هزار مگاوات میتواند حد بهینه توسعه خورشیدی در کوتاهمدت برای کاهش ناترازی باشد؛ ظرفیتی که بهتنهایی حدود ۷۵ درصد انرژی تامیننشده و ۶۱ درصد ساعات ناترازی را جبران میکند.
اما اگر این ظرفیت با برقآبی موجود و بهرهبرداری هوشمند از آن ترکیب شود، اثرگذاری بهمراتب بیشتر خواهد شد و ساعات ناترازی در مدل پژوهش به تنها ۴۷ ساعت کاهش مییابد.
در نتیجه، نسخه پیشنهادی این پژوهش را میتوان در یک جمله خلاصه کرد: برای عبور از ناترازی برق، ایران به «خورشیدی بیشتر» نیاز دارد، اما مهمتر از آن، به «خورشیدی هوشمندتر و شبکه انعطافپذیرتر» نیاز دارد.