شناسايي بحران جديد در حوزه انرژي!

به گزارش تابناک، شايد عجيب باشد اما امروز در بسياري از کشور‌هاي صنعتي مشکل اصلي ساخت نيروگاه نيست؛ نبود ترانسفورماتور براي اتصال آن نيروگاه به شبکه برق است. اين همان گلوگاهي است که به اعتقاد کارشناسان مي‌تواند سرعت گذار انرژي در جهان را به شکل محسوسي کاهش دهد.

گزارش‌هاي اخير آژانس بين‌المللي انرژي نشان مي‌دهد جهان وارد عصر برق شده؛ عصري که رشد مصرف برق به‌واسطه توسعه خودرو‌هاي برقي، هوش مصنوعي، پمپ‌هاي حرارتي، صنايع برقي و مراکز داده بسيار سريع‌تر از توسعه زيرساخت‌هاي انتقال برق پيش مي‌رود. اين نهاد هشدار داده که سرمايه‌گذاري در شبکه‌هاي انتقال از سرمايه‌گذاري در توليد برق عقب مانده و همين موضوع، شبکه برق را به يکي از مهم‌ترين گلوگاه‌هاي امنيت انرژي تبديل کرده است.

آغاز بحران جايي خارج از نيروگاه‌ها

در ذهن بسياري از مردم، بحران برق يعني کمبود نيروگاه اما در نگاه مهندسان شبکه، نيروگاهي که امکان اتصال به شبکه را نداشته باشد، عملاً وجود خارجي ندارد. بر اساس گزارش آژانس بين‌المللي انرژي، اکنون بيش از 2500 گيگاوات پروژه نيروگاهي، ذخيره‌سازي و بار‌هاي بزرگ مانند مراکز داده در صف اتصال به شبکه قرار دارند؛ رقمي که چند برابر ظرفيت نصب‌شده برق بسياري از اقتصاد‌هاي بزرگ جهان است. علت اين تأخير کمبود توليد برق نيست بلکه کمبود ظرفيت شبکه، تجهيزات انتقال و ترانسفورماتور‌هاي قدرت است.

اين گزارش برآورد مي‌کند که براي پاسخگويي به تقاضاي برق تا پايان اين دهه، سرمايه‌گذاري سالانه در شبکه‌هاي انتقال بايد از حدود 400 ميليارد دلار فعلي، نزديک به 50 درصد افزايش يابد. اين در حالي است که احداث يک مرکز داده يا نيروگاه خورشيدي ممکن است تنها يک تا سه سال زمان ببرد، اما توسعه خطوط انتقال و تجهيزات شبکه بين 5 تا 15 سال طول مي‌کشد.

تجهيزاتي  کمياب‌تر از طلا

ترانسفورماتور‌هاي قدرت، قلب شبکه برق هستند. بدون آنها، نه نيروگاه مي‌تواند برق را به شبکه تزريق کند، نه برق با ولتاژ مناسب به مصرف‌کننده مي‌رسد اما همين تجهيز امروز به يکي از کمياب‌ترين کالا‌هاي صنعت برق جهان تبديل شده است. براساس گزارش تازه آژانس بين‌المللي انرژي، زمان تحويل کابل‌هاي فشارقوي و ترانسفورماتور‌هاي بزرگ نسبت به سال 2021 تقريباً دو برابر شده است. اکنون سفارش برخي ترانسفورماتور‌هاي بزرگ به چهار سال زمان نياز دارد و در مورد تجهيزات خاص اين زمان حتي از پنج سال نيز فراتر مي‌رود. هم‌زمان قيمت ترانسفورماتور‌هاي قدرت نسبت به سال 2019 حدود 75 درصد افزايش يافته است. اين اعداد تنها يک شاخص اقتصادي نيستند؛ آنها نشان مي‌دهند که جهان با بحراني ساختاري در زنجيره تأمين تجهيزات شبکه برق مواجه شده است.

متهم جديد بازار برق!

تا دو سال پيش افزايش تقاضا براي ترانسفورماتور‌ها عمدتاً ناشي از توسعه انرژي‌هاي تجديدپذير و خودرو‌هاي برقي بود. اما اکنون يک بازيگر جديد وارد ميدان شده است. رويترز در گزارشي تازه فاش کرده که انفجار سرمايه‌گذاري در مراکز داده هوش مصنوعي، فشار بي‌سابقه‌اي بر بازار تجهيزات برق وارد کرده است. شرکت‌هاي برق در آمريکا براي خريد ترانسفورماتور‌ها ناچارند سال‌ها در صف توليد بمانند و برخي سفارش‌ها به بيش از 160 هفته زمان تحويل رسيده است. پيش‌بيني مي‌شود تنها مصرف برق مراکز داده آمريکا تا سال 2030 به حدود 110 گيگاوات برسد؛ رقمي معادل ظرفيت نصب‌شده برق بسياري از کشور‌هاي بزرگ. چنين رشدي، تقاضا براي ترانسفورماتورها، پست‌هاي برق و تجهيزات فشارقوي را به سطحي رسانده که توليدکنندگان جهاني ديگر توان پاسخگويي سريع به آن را ندارند.

غول‌هاي صنعتي غافلگير شده‌اند!

بحران کمبود ترانسفورماتور ديگر يک مسئله فني نيست؛ به يک مسئله ژئوپليتيکي و صنعتي تبديل شده است. در آمريکا شرکت‌هاي بزرگ برق و توسعه‌دهندگان پروژه‌هاي انرژي مجبور شده‌اند ظرفيت توليد کارخانه‌ها را چند سال زودتر پيش‌خريد کنند، ترانسفورماتور‌هاي قديمي را بازسازي کنند يا براي تأمين تجهيزات به توليدکنندگان خارج از کشور روي آورند. هم‌زمان شرکت‌هاي بزرگي مانند هيتاچي انرژي، زيمنس انرژي و ديگر سازندگان تجهيزات شبکه ميليارد‌ها دلار براي افزايش ظرفيت توليد خود سرمايه‌گذاري کرده‌اند اما خود آنها نيز معتقدند اين سرمايه‌گذاري‌ها در کوتاه‌مدت پاسخگوي رشد تقاضا نخواهد بود.

بزرگ‌ترين گلوگاه انقلاب برق!

شايد در نگاه نخست، بحران کمبود ترانسفورماتور به ايران ارتباط مستقيمي نداشته باشد؛ اما واقعيت دقيقاً برعکس است. اگر جهان وارد دوره‌اي شده که مهم‌ترين رقابت آن بر سر توسعه شبکه‌هاي برق است، ايران نيز نمي‌تواند خود را از اين تحول کنار بکشد. افزايش مصرف برق، توسعه انرژي‌هاي تجديدپذير، نوسازي شبکه فرسوده و حتي برنامه‌هاي توسعه هوش مصنوعي، همگي به يک پيش‌نياز مشترک وابسته‌اند؛ دسترسي به تجهيزات راهبردي شبکه برق. در حالي‌که سال‌هاي گذشته تمرکز سياست‌گذاران بيشتر بر ساخت نيروگاه‌هاي جديد بوده، تجربه کشور‌هاي توسعه‌يافته نشان مي‌دهد شبکه انتقال و توزيع اکنون مهم‌تر از خود نيروگاه‌هاست. نيروگاهي که برق توليد کند، اما نتواند آن را به شبکه منتقل کند، از منظر اقتصادي تقريباً بي‌ارزش است.

ايران؛ يکي از فرسوده‌ترين شبکه‌هاي منطقه

براساس آمار رسمي وزارت نيرو، طول شبکه انتقال و فوق‌توزيع برق ايران به ده‌ها هزار کيلومتر مي‌رسد و بخش قابل توجهي از تجهيزات اصلي آن، از جمله ترانسفورماتورها عمر بالايي دارند. اگرچه طي سال‌هاي اخير پروژه‌هاي نوسازي متعددي اجرا شده اما سرعت افزايش مصرف برق از سرعت بازسازي شبکه بيشتر بوده است.

از سوي ديگر طبق گزارش‌هاي رسمي شرکت توانير، اوج بار شبکه برق ايران در تابستان از 85 هزار مگاوات عبور کرده؛ رقمي که نسبت به يک‌دهه قبل رشد قابل توجهي داشته و فشار مضاعفي بر تجهيزات انتقال وارد مي‌کند. در چنين شرايطي، هرگونه تأخير در تأمين ترانسفورماتور‌هاي قدرت يا تجهيزات فشارقوي، مستقيماً بر قابليت توسعه شبکه اثر مي‌گذارد.

زنگ خطر به صدا آمد

آژانس بين‌المللي انرژي در گزارشي هشدار داده که اگر سرمايه‌گذاري در شبکه‌هاي انتقال با همين روند ادامه يابد بسياري از اهداف جهاني توسعه انرژي‌هاي تجديدپذير تا سال 2030 محقق نخواهد شد. در گزارش برآورد مي‌شود که جهان بايد تا سال 2040 بيش از 80 ميليون کيلومتر شبکه برق جديد احداث يا بازسازي کند؛ يعني معادل کل شبکه برق موجود جهان. همچنين بيش از 1500 گيگاوات پروژه انرژي پاک تنها به دليل محدوديت شبکه يا تأخير در اتصال، متوقف مانده‌اند. اين اعداد نشان مي‌دهد گلوگاه اصلي گذار انرژي، ديگر کمبود نيروگاه نيست؛ کمبود زيرساخت انتقال است.

ايران؛ واردکننده يا صادرکننده؟

نکته جالب اينکه برخلاف بسياري از کشور‌هاي منطقه، ايران از سابقه قابل قبولي در طراحي و ساخت ترانسفورماتور برخوردار است. چند شرکت‌ها توليدکننده طي دهه‌هاي گذشته بخش مهمي از نياز داخلي را تأمين کرده‌اند؛ حتي در دوره‌هايي به کشور‌هاي منطقه صادرات داشته‌اند. به هر حال بايد آينده‌نگري را سرلوحه قرار داد چراکه جهان با سرعت شگفت‌اگيزي در حال آماده سازي خود براي آينده است و ايران هم مستثني نيست و بايد خود را آماده کند. آيا صنعت برق ايران مي‌تواند از بحران جهاني کمبود ترانسفورماتور به يک فرصت صادراتي تبديل شود؟ اين موضوع بيش از آن‌که به توان فني وابسته باشد به سرمايه‌گذاري، نوسازي خطوط توليد، دسترسي به مواد اوليه، استاندارد‌هاي بين‌المللي و حضور در زنجيره تأمين جهاني بستگي دارد. بازار جهاني امروز به ترانسفورماتور نياز دارد اما خريداران تجهيزاتي با استاندارد‌هاي بين‌المللي، راندمان بالا و قابليت اطمينان بلندمدت مي‌خواهند.

بحران خاموشي برقي نيست!

سال‌هاي گذشته هر گاه خاموشي رخ داده افکار عمومي معمولاً نيروگاه‌ها را مقصر دانسته اما در بسياري از کشورها از جمله آمريکا و آلمان، کارشناسان برق تأکيد مي‌کنند که دوران بحران نيروگاه گذشته و دوران بحران شبکه آغاز شده است. بر اساس گزارش مؤسسه وود مکنزي، در بسياري از پروژه‌هاي جديد خورشيدي و بادي مدت انتظار براي اتصال به شبکه از زمان ساخت خود نيروگاه بيشتر شده حتي در برخي ايالت‌هاي آمريکا پروژه‌هاي آماده بهره‌برداري ماه‌ها و گاهي سال‌ها در انتظار يک ترانسفورماتور يا توسعه يک پست برق باقي مي‌مانند. اين همان تغييري است که سياست‌گذاران ايراني نيز بايد آن را جدي بگيرند.

بدون شبکه آينده ممکن نيست

رشد هوش مصنوعي، خودرو‌هاي برقي، استخراج مواد معدني، توسعه صنايع فولاد و سيمان برقي، گسترش انرژي خورشيدي و بادي و حتي برنامه‌هاي توسعه هيدروژن سبز، همگي يک ويژگي مشترک دارند؛ همه آنها به شبکه برق قوي‌تر نياز دارند. به همين دليل، آژانس بين‌المللي انرژي معتقد است هر يک دلار سرمايه‌گذاري در توليد برق، بدون سرمايه‌گذاري متناسب در شبکه، بخشي از کارايي خود را از دست مي‌دهد.

در ايران نيز برنامه ساخت ده‌ها هزار مگاوات نيروگاه تجديدپذير بدون توسعه هم‌زمان شبکه انتقال و فوق‌توزيع به نتيجه مطلوب نخواهد رسيد. اگر قرار باشد ايران از اين تحول جهاني عقب نماند، سه اقدام بايد در اولويت قرار گيرد:

تدوين و اجراي برنامه ملي نوسازي شبکه برق؛ تمرکز صرف بر افزايش ظرفيت نيروگاهي کافي نيست. لازم است توسعه شبکه انتقال، پست‌هاي فشارقوي و ترانسفورماتور‌ها به اندازه نيروگاه‌ها اهميت پيدا کند.

حمايت هدفمند از توليدکنندگان داخلي تجهيزات راهبردي؛ جهان امروز با کمبود ترانسفورماتور روبه‌رو است. اين بحران مي‌تواند براي صنعت برق ايران، در صورت ارتقاي کيفيت و استانداردها، به يک فرصت صادراتي تبديل شود.

سرمايه‌گذاري در فناوري‌هاي شبکه هوشمند؛ شبکه برق آينده فقط به تجهيزات بيشتر نياز ندارد بلکه به تجهيزات هوشمندتر نياز دارد. ديجيتالي‌سازي شبکه، پايش برخط، مديريت بار و استفاده از هوش مصنوعي در بهره‌برداري به بخشي از امنيت انرژي کشور‌ها تبديل شده است.

نبرد آينده کجاست؟

اگر قرن بيستم، قرن رقابت بر سر ميدان‌هاي نفتي بود، دهه پيش رو مي‌تواند دهه رقابت بر سر تجهيزات شبکه برق باشد. امروز ديگر امنيت انرژي فقط به تعداد چاه‌هاي نفت يا نيروگاه‌ها وابسته نيست؛ بلکه به تعداد ترانسفورماتور‌هايي بستگي دارد که بتوانند برق را به مقصد برسانند.

شايد اغراق‌آميز باشد، اما جهان در آستانه يک جابه‌جايي مهم قرار دارد؛ گلوگاه صنعت انرژي از منابع زيرزميني به زيرساخت‌هاي روي زمين منتقل شده و کشوري که نتواند شبکه برق خود را نوسازي کند، حتي اگر بزرگ‌ترين نيروگاه‌ها را هم بسازد، در رقابت آينده انرژي عقب خواهد ماند.

هشداري براي ايران آينده!

براي کشور ما اين يک هشدار و در عين حال يک فرصت است. هشدار از آن جهت که فرسودگي شبکه مي‌تواند به مانعي جدي براي توسعه اقتصادي تبديل شود و فرصت از آن جهت که اگر صنعت داخلي تجهيزات برق بتواند خود را با استاندارد‌هاي جهاني همگام کند، بحران امروز جهان مي‌تواند به بازار فرداي توليدکنندگان ايراني تبديل شود. 

شايد وقت آن رسيده که در کنار شمارش بشکه‌هاي نفت و مترمکعب‌هاي گاز، تعداد ترانسفورماتور‌هاي راهبردي نيز به يکي از شاخص‌هاي اصلي امنيت انرژي کشور تبديل شود زيرا در جهان جديد، برق بدون شبکه معنا ندارد و شبکه بدون ترانسفورماتور تنها مجموعه‌اي از سيم‌هاي بي‌جان است.

گزارش: مهدي شمشيري