فصل اقتصاد - رشد سریع تقاضای برق جهان را وارد عصر جدیدی از انرژی کرده است که می‌تواند وابستگی را به نفت و گاز کاهش دهد.
اقتصادی
به گزارش فصل اقتصاد؛ افزایش سریع مصرف برق و اهمیت روزافزون آن در اقتصاد جهانی، پیامدهای مهمی برای رقابت‌پذیری اقتصادی، امنیت انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای دارد. با توجه به نقش محوری و رو به گسترش برق در نظام‌های انرژی و فعالیت‌های اقتصادی، جهان وارد عصر برق شده است.
تقاضای برق در فاصله سال‌های 2015 تا 2025 به‌طور متوسط سالانه بیش از 3 درصد افزایش یافته است؛ نرخی که دو برابر رشد تقاضای کل انرژی در همین دوره است. افزایش نیاز به سرمایش، لوازم برقی، کالاهای تولیدی، خدمات دیجیتال و هوش مصنوعی از مهم‌ترین عوامل این روند به شمار می‌روند. همچنین، گسترش سریع برقی‌سازی حمل‌ونقل، به‌ویژه با افزایش استفاده از خودروهای برقی، در رشد تقاضا نقش داشته است؛ به‌طوری‌که سهم خودروهای برقی از فروش خودروهای جدید در سال 2025 به حدود 25 درصد رسید، در حالی که این سهم در سال 2015 کمتر از یک درصد بود. پیامدهای درگیری‌های خاورمیانه نیز ممکن است تقاضا برای فناوری‌های برقی را بیش از پیش افزایش دهد.
برق چگونه به یکی از پایه‌های اصلی اقتصاد جهان تبدیل شد؟
در حال حاضر، برق حدود 23 درصد از مصرف نهایی انرژی جهان را تشکیل می‌دهد . با این حال، سهم برق در تأمین خدمات انرژی مورد استفاده مصرف‌کنندگان، از جمله حمل‌ونقل، روشنایی، گرمایش و سرمایش، به‌مراتب بیشتر از سهم آن در مصرف نهایی انرژی است؛ زیرا فناوری‌های برقی انرژی را با بازده بسیار بالاتری به خدمات قابل استفاده تبدیل می‌کنند.
برای نمونه، یک خودروی برقی بین دو تا چهار برابر کارآمدتر از خودروی مجهز به موتور احتراق داخلی است. این تفاوت در بازده به آن معناست که برق با وجود سهم محدودتر در مصرف نهایی انرژی، نقش بزرگ‌تری در تأمین نیازهای واقعی مصرف‌کنندگان دارد.
از سوی دیگر، برق به‌طور نامتناسبی در بخش‌های اقتصادی با ارزش افزوده بالا، مانند تولید پیشرفته، خدمات دیجیتال و هوش مصنوعی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه، فعالیت‌های اقتصادی متکی بر برق نزدیک به نیمی از تولید ناخالص داخلی جهان را به خود اختصاص می‌دهند.
حدود 40 درصد از کل عرضه انرژی جهان نیز به‌عنوان نهاده برای تولید برق مصرف می‌شود. این انرژی از منابع مختلفی تأمین می‌شود که زغال‌سنگ و گاز طبیعی، منابع تجدیدپذیر مانند برق‌آبی، باد و خورشید و همچنین انرژی هسته‌ای را شامل می‌شود.
با این حال، تولید برق از طریق سوزاندن سوخت‌ها، به‌ویژه سوخت‌های فسیلی، با اتلاف قابل توجه انرژی به شکل گرمای تلف‌شده همراه است؛ به‌طوری‌که این تلفات معمولاً به 50 تا 65 درصد انرژی ورودی می‌رسد. در مراحل بعدی، یعنی تبدیل انرژی نهایی به خدمات قابل استفاده نیز اتلاف بیشتری رخ می‌دهد.
برای مثال، حدود سه‌چهارم انرژی مصرفی در بخش حمل‌ونقل که عمدتاً از نفت تأمین می‌شود، به شکل انرژی تلف‌شده از بین می‌رود. در مقابل، فناوری‌های برقی بازده بالاتری دارند و به همین دلیل، نقش مهمی در تأمین خدمات انرژی مورد نیاز مصرف‌کنندگان ایفا می‌کنند.
برقی‌سازی ساختمان‌ها، صنعت و حمل‌ونقل با چه سرعتی پیش می‌رود؟
سرعت برقی‌سازی در بخش‌های مختلف اقتصاد و کشورهای جهان یکسان نیست. در بخش ساختمان‌ها، سهم برق از مصرف انرژی نهایی طی سال‌های اخیر افزایش قابل توجهی داشته و از حدود 25 درصد در سال 2000 به نزدیک 40 درصد در سال 2025 رسیده است. گسترش استفاده از لوازم برقی و کولرهای گازی که تقریباً به‌طور کامل با برق کار می‌کنند، عامل اصلی این رشد بوده است.
در بخش صنعت نیز از سال 2010 روند برقی‌سازی سرعت گرفته است. این روند از یک‌سو ناشی از برقی‌شدن فعالیت‌های صنعتی با شدت مصرف انرژی پایین‌تر و از سوی دیگر، حاصل رشد سریع‌تر بخش‌هایی است که از پیش وابستگی بیشتری به برق داشته‌اند؛ از جمله صنایع تولیدی پیشرفته.
در بخش حمل‌ونقل، برق به‌طور سنتی، به‌جز در حوزه حمل‌ونقل ریلی، نقش محدودی داشته است. با این حال، افزایش سریع استفاده از خودروهای برقی باعث شده سهم برق از مصرف انرژی این بخش از یک درصد در سال 2015 به نزدیک دو درصد در سال 2025 برسد. سهم برق در تأمین خدمات انرژی حمل‌ونقل نیز به حدود چهار درصد افزایش یافته است؛ موضوعی که مزیت بهره‌وری بالاتر خودروهای برقی را نشان می‌دهد.
با وجود رشد سریع فروش خودروهای برقی، سهم این خودروها از کل ناوگان فعال حمل‌ونقل جاده‌ای همچنان محدود است. دشواری برقی‌سازی حمل‌ونقل هوایی در مسافت‌های طولانی و کشتیرانی نیز از دیگر عواملی است که مانع افزایش سریع‌تر سهم برق در این بخش می‌شود.
برقی‌سازی؛ فرصتی صنعتی با وجود گلوگاه‌های زنجیره تأمین
گسترش برقی‌سازی فرصت صنعتی قابل توجهی برای اقتصاد جهان ایجاد کرده است. درآمد صنایع مرتبط با برقی‌سازی از سال 2020 تاکنون، حدود یک‌پنجم رشد درآمد صنایع جهان را به خود اختصاص داده است.
بیش از نیمی از این درآمدها نیز متعلق به شرکت‌هایی است که دفتر مرکزی آنها خارج از چین قرار دارد. این موضوع نشان می‌دهد که برخلاف برخی برداشت‌ها، جایگاه صنعتی در حوزه فناوری‌های برقی در انحصار یک کشور نیست و میان کشورهای مختلف توزیع شده است.
با این حال، تمرکز تولید و محدودیت‌های عرضه در برخی حلقه‌های زنجیره تأمین، به‌ویژه در حوزه مواد معدنی حیاتی، همچنان ریسک مهمی برای توسعه این فناوری‌ها محسوب می‌شود.
در مقابل، بسیاری از فناوری‌های برقی پس از نصب و راه‌اندازی، امکان تأمین خدمات انرژی را برای مدت طولانی از منابع داخلی فراهم می‌کنند و در نتیجه، نیاز مستمر به واردات سوخت را کاهش می‌دهند.
سناریوی برقی‌سازی گسترده؛ افزایش سهم برق به 35 درصد تا سال 2035
در سناریوی برقی‌سازی گسترده (HES)، سهم برق از مصرف نهایی انرژی در هر سه بخش ساختمان، صنعت و حمل‌ونقل افزایش می‌یابد و در مجموع، از حدود 23 درصد در سال 2025 به 35 درصد تا سال 2035 می‌رسد.
بخش حمل‌ونقل که در حال حاضر بسیار کمتر از ساختمان و صنعت برقی شده است، بیشترین افزایش نسبی را تجربه خواهد کرد. بر اساس این سناریو، سهم برق از مصرف انرژی حمل‌ونقل از حدود دو درصد در حال حاضر به 13 درصد در سال 2035 افزایش می‌یابد.
در بخش ساختمان‌ها، گسترش استفاده از پمپ‌های حرارتی در مناطقی که نیاز قابل توجهی به گرمایش دارند، یکی از عوامل اصلی رشد برقی‌سازی خواهد بود. توسعه اجاق‌های القایی نیز به افزایش سهم برق در پخت‌وپز کمک می‌کند.
در بخش صنعت، فناوری‌های برقی هم‌اکنون برای شماری از کاربردها در کشورهای مختلف از نظر اقتصادی رقابت‌پذیر هستند. این کاربردها شامل تولید گرمای با دمای پایین و متوسط در صنایع با شدت مصرف انرژی پایین و همچنین تأمین انرژی مکانیکی می‌شود. در سناریوی برقی‌سازی گسترده، استفاده از این فناوری‌ها به‌مراتب فراگیرتر خواهد شد.
نیمی از مصرف سوخت خانگی و حمل‌ونقل جاده‌ای نفت‌محور قابلیت برقی‌سازی اقتصادی دارد
بر اساس فناوری‌های موجود، قیمت‌های فعلی انرژی و شرایط مالی کنونی، ظرفیت قابل توجهی برای برقی‌سازی اقتصادی وجود دارد.
برآوردها نشان می‌دهد حدود نیمی از مصرف سوخت در بخش مسکونی و نیمی از مصرف نفت در حمل‌ونقل جاده‌ای را می‌توان با استفاده از برق و فناوری‌های برقی جایگزین کرد. همچنین، نزدیک به 40 درصد از گرمای مورد نیاز صنایع که در حال حاضر با سوخت‌های فسیلی و در دماهای پایین و متوسط تأمین می‌شود، قابلیت برقی‌سازی رقابت‌پذیر دارد.
در صورتی که تمام ظرفیت‌های برقی‌سازی برخوردار از توجیه اقتصادی در شرایط کنونی مورد استفاده قرار گیرد، سهم برق از مصرف نهایی انرژی جهان می‌تواند از 23 درصد در سال 2025 به 33 درصد افزایش یابد.
ظرفیت اقتصادی برقی‌سازی در مناطق مختلف جهان نیز به ساختار مصرف انرژی بستگی دارد؛ عواملی مانند سطح صنعتی‌شدن، میزان مالکیت خودرو و میانگین دمای هوا در این زمینه مؤثرند. شرایط اقتصادی منطقه، از جمله قیمت سوخت، هزینه تجهیزات و دسترسی به منابع مالی نیز بر این ظرفیت تأثیر می‌گذارد.
استفاده کامل از ظرفیت‌های اقتصادی موجود، سهم برق را در تمام مناطق جهان نسبت به سطح کنونی افزایش می‌دهد. این افزایش از حدود پنج واحد درصد در خاورمیانه تا نزدیک 15 واحد درصد در اروپا و هند متغیر است.
چرا برق با وجود قیمت بالاتر، می‌تواند هزینه انرژی را کاهش دهد؟
تولید، انتقال و توزیع برق به زیرساخت‌های گسترده و پرهزینه نیاز دارد. به همین دلیل، هزینه برق به ازای هر واحد انرژی نهایی مصرف‌شده، تقریباً همواره از سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی و بنزین بیشتر است.
با این حال، فناوری‌های مصرف‌کننده برق در بسیاری از موارد بازده بسیار بالاتری نسبت به فناوری‌های متعارف دارند. برای نمونه، پمپ حرارتی علاوه بر مصرف برق، انرژی موجود در هوای محیط را نیز جذب می‌کند. به همین دلیل، میزان گرمای تولیدشده در مقایسه با انرژی مصرفی آن معمولاً سه تا پنج برابر است.
در مقابل، دیگ‌های گرمایشی گازسوز، انرژی شیمیایی سوخت ورودی را به گرما تبدیل می‌کنند و بازده آنها کمتر از یک است؛ به این معنا که تمام انرژی ورودی به گرمای مفید تبدیل نمی‌شود.
بنابراین، اگرچه هزینه برق به ازای هر کیلووات‌ساعت انرژی نهایی ممکن است از سایر سوخت‌ها بیشتر باشد، فناوری‌های برقی می‌توانند با مصرف انرژی کمتر، خدمات مفید بیشتری ارائه دهند.
بر اساس میانگین جهانی، با صرف 100 دلار برای برق مورد نیاز یک خودروی برقی، می‌توان مسافتی حدود سه برابر مسافت قابل پیمایش با 100 دلار بنزین در یک خودروی مجهز به موتور احتراق داخلی طی کرد.
در حوزه گرمایش نیز 100 دلار هزینه برق برای پمپ حرارتی، به‌طور متوسط گرمایش مورد نیاز برای 42 روز را تأمین می‌کند؛ در حالی که همین مبلغ برای سوخت مصرفی یک دیگ گازسوز، گرمایش حدود 30 روز را فراهم می‌کند.
این مقایسه نشان می‌دهد که ارزیابی اقتصادی برقی‌سازی صرفاً بر اساس قیمت هر واحد انرژی، تصویر کاملی از هزینه واقعی تأمین خدمات انرژی ارائه نمی‌دهد و باید بازده فناوری‌های مصرف‌کننده نیز در نظر گرفته شود.
کاهش وابستگی به واردات سوخت؛ دستاورد راهبردی برقی‌سازی
در سناریوی برقی‌سازی گسترده، مناطق عمده واردکننده انرژی تا سال 2035 کاهش قابل توجهی در واردات سوخت تجربه خواهند کرد.
بر اساس این سناریو، کشورهای واردکننده انرژی می‌توانند واردات نفت خود را در سال 2035، در مقایسه با سطح کنونی، روزانه 15 میلیون بشکه کاهش دهند. بخش عمده این کاهش از برقی‌سازی حمل‌ونقل و گسترش خودروهای برقی ناشی می‌شود.
همچنین، برقی‌سازی در بخش ساختمان و صنعت می‌تواند سالانه از واردات 120 میلیارد مترمکعب گاز طبیعی جلوگیری کند. میزان کاهش واردات زغال‌سنگ نیز به سالانه 100 میلیون تن معادل زغال‌سنگ می‌رسد. کاهش واردات زغال‌سنگ در مقایسه با نفت و گاز محدودتر است؛ زیرا بخش عمده مصرف نهایی زغال‌سنگ در صنایع متمرکز است و برقی‌سازی برخی از این کاربردها دشوارتر است.
کاهش واردات سوخت در این سناریو، صرفه‌جویی اقتصادی قابل توجهی به همراه دارد. برآوردها نشان می‌دهد اقتصادهای پیشرفته و چین در مجموع می‌توانند تا سال 2035، بر مبنای قیمت‌های وارداتی سال 2025، سالانه 300 میلیارد دلار صرفه‌جویی کنند. این رقم برای سایر اقتصادهای نوظهور و کشورهای در حال توسعه نیز بیش از 100 میلیارد دلار برآورد شده است.
این میزان صرفه‌جویی معادل نزدیک به 30 درصد از هزینه واردات سوخت در سال 2025 برای گروه نخست و بیش از 25 درصد برای گروه دوم است. بیشترین سهم از این کاهش هزینه به افت واردات نفت مربوط می‌شود.
سرمایه‌گذاری اولیه بالا؛ در برابر هزینه‌های عملیاتی کمتر
برقی‌سازی به سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجهی نیاز دارد، اما این هزینه می‌تواند در طول زمان با کاهش مخارج خرید سوخت جبران شود.
برخی از سرمایه‌گذاری‌های مورد نیاز برای جایگزینی فناوری‌های متعارف با فناوری‌های برقی، به حمایت سیاستی دولت‌ها نیاز دارند؛ از جمله اقداماتی برای کاهش هزینه اولیه تجهیزات یا تسهیل دسترسی به منابع مالی ارزان‌تر.
بر اساس سناریوی برقی‌سازی گسترده، کاهش هزینه‌های عملیاتی فناوری‌های برقی موجب می‌شود مجموع هزینه قبوض انرژی در جهان در سال 2035، کمتر از سطح کنونی باشد.
این موضوع نشان می‌دهد که ارزیابی اقتصادی برقی‌سازی باید علاوه بر هزینه اولیه خرید تجهیزات و توسعه زیرساخت‌ها، صرفه‌جویی بلندمدت در مصرف سوخت و هزینه‌های بهره‌برداری را نیز در نظر بگیرد.
برقی‌سازی و کاهش انتشار کربن؛ مشروط به توسعه برق کم‌انتشار
برقی‌سازی در تمام سناریوهای بررسی‌شده در این گزارش، موجب کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن در بخش انرژی می‌شود. با این حال، میزان کاهش انتشار به ترکیب منابع تولید برق و سرعت گذار به سمت منابع کم‌انتشار وابستگی زیادی دارد.
بر اساس سناریوی برقی‌سازی گسترده، همراه با تسریع گذار به منابع کم‌انتشار انرژی، انتشار کربن ناشی از مصرف نهایی انرژی تا سال 2035 حدود 40 درصد کاهش می‌یابد. همچنین، انتشار کل بخش انرژی در مقایسه با سطح سال 2025 بیش از نصف خواهد شد.
تحقق این هدف مستلزم افزایش چشمگیر ظرفیت تولید برق از منابع کم‌انتشار است. به بیان دیگر، برقی‌سازی به‌تنهایی برای دستیابی به کاهش عمیق انتشار کافی نیست؛ بلکه باید هم‌زمان با توسعه منابع کم‌انتشار تولید برق پیش برود تا جایگزینی سوخت‌های فسیلی در بخش‌های مختلف اقتصاد، به کاهش واقعی انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر شود.
آیا برقی‌سازی می‌توانست هزینه گازرسانی به مناطق دورافتاده را کاهش دهد؟
همچنین تجربه ایران نیز نشان می‌دهد که برقی‌سازی می‌تواند در کنار گازرسانی، به‌عنوان راهکاری برای تأمین انرژی مناطق دورافتاده مورد توجه قرار گیرد. توسعه شبکه گاز در کشور طی دهه‌های گذشته، دسترسی گسترده خانوارها به گاز طبیعی را فراهم کرده است؛ با این حال، انتقال خطوط لوله به مناطق کم‌جمعیت و دور از شبکه اصلی می‌تواند به سرمایه‌گذاری قابل توجهی نیاز داشته باشد.
در چنین مناطقی، تأمین انرژی از طریق برق، به‌ویژه با استفاده از نیروگاه‌های خورشیدی محلی و سامانه‌های ذخیره‌سازی، می‌تواند در برخی شرایط از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر از توسعه خطوط طولانی گاز باشد. یک مطالعه درباره روستایی در خراسان جنوبی نشان داده است که هزینه اتصال یک روستای 14 خانواری به شبکه برق، با توجه به فاصله آن از خطوط موجود، حدود 500 هزار دلار برآورد شده بود؛ در حالی که هزینه نصب سامانه خورشیدی برای تأمین نیازهای اولیه همان روستا حدود 140 هزار دلار بود.
البته این ارقام مربوط به یک مطالعه موردی است و نمی‌توان آن را به تمام مناطق کشور تعمیم داد. همچنین، برق‌رسانی لزوماً به معنای حذف کامل نیاز به گاز نیست؛ زیرا تأمین گرمایش در مناطق سردسیر، به نوع تجهیزات، قیمت انرژی و هزینه توسعه زیرساخت‌ها بستگی دارد.
با این حال، این تجربه نشان می‌دهد که ایران می‌توانست در کنار توسعه شبکه گاز، از ابتدا ارزیابی اقتصادی دقیق‌تری برای انتخاب میان گازرسانی، توسعه شبکه برق و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در مناطق دورافتاده انجام دهد. چنین رویکردی می‌توانست در مناطق دارای شرایط مناسب، هزینه توسعه زیرساخت‌ها را کاهش دهد و امکان تخصیص گاز به بخش‌هایی با ارزش اقتصادی بالاتر، از جمله صنایع و تولید برق، را فراهم کند.
انتهای پیام/