انقلاب پنلهای ارزان و پایان انحصار شبکههای برق؛
گروه آنلاین روزنامه دنیای اقتصاد- کسری غفوری: در زمینهای خشک و بایر منطقه چکوال در بخش شمال مرکزی پاکستان، یک شرکت بزرگ تولید سیمان در حال تبدیل باغهای زیتون و هلو به جنگلی از پنلهای خورشیدی است.
این شرکت اعلام کرده است که تا پایان سال جاری میلادی، ۶.۳۴ مگاوات ظرفیت تازه به ۲۶مگاوات سامانههای «فتوولتائیک» کنونی خود اضافه خواهد کرد.
در حال حاضر بیش از یکچهارم برق مصرفی این کارخانه که سالانه بیش از سه میلیون تن سیمان تولید میکند، از طریق انرژی خورشیدی تأمین میشود. مدیر این مجموعه میگوید این تنها راه رقابت کردن است، چرا که رقبا پیشتر همین مسیر را در پیش گرفتهاند.
به گزارش فایننشالتایمز، این شرکت و رقبای آن تنها بخشی از میلیونها کسبوکار و خانوادهای هستند که در سراسر جهان به لطف سرازیر شدن قطعات ارزانقیمت چینی، پنلهای خورشیدی را روی سقف خانهها، حیاطها و زمینهای خود نصب کردهاند.
بر اساس آمار موسسه انرژی، مجموع این ظرفیت در پایان سال ۲۰۲۵ به نزدیک ۱.۲تراوات در سراسر جهان رسیده بود. اگرچه ماهیت انرژی خورشیدی بهگونهای است که به دلیل وابستگی به نور خورشید تنها بخشی از ظرفیت اسمی خود برق تولید میکند، اما همین رقم چشمگیر نیز معادل سه برابر ظرفیت تمام نیروگاههای هستهای فعال در جهان است.
انقلاب پنلهای ارزان و پایان انحصار شبکههای برق
انقلاب خورشیدی که به واسطه پنلهای فتوولتائیک ارزانقیمت چینی و ظهور نیروگاههای کوچکمقیاس و فردی محقق شده، در حال دگرگون کردن چشمانداز انرژی در کشورهای درحالتوسعه و صنعتی است. امروزه میلیونها نفر در کشورهای فقیرتر بهجای اتکا به زیرساختهای کلان و پرهزینه دولتی، با سرمایه و تلاش خود به برقی پایدارتر دسترسی پیدا کردهاند.
در سراسر جهان، مصرفکنندگان در حال استفاده از انرژی پاکتر و کاهش چشمگیر هزینه قبوض خود هستند. این موضوع بهویژه در دورانی که هزینههای زندگی به دلیل جنگها درایران و اوکراین به یک نگرانی دائمی تبدیل شده، اهمیتی دوچندان یافته است.
با این حال، ورود چنین حجم عظیمی از انرژی مهارنشده به بازار، چالشها و خطراتی را نیز به همراه دارد. زیرساختهای فعلی برق در جهان برای تولید غیرمتمرکز و خودتأمین خورشیدی طراحی نشدهاند و این مسئله میتواند سرمایهگذاریها، مدلهای قیمتگذاری و حتی امنیت تأمین انرژی را تحتتأثیر قرار دهد.
در برخی کشورها، افزایش تولید خانگی برق در حال تضعیف پایههای اقتصادی تولید و توزیع انرژی است؛ آن هم دقیقاً در مقطعی که شرکتهای برق برای بازطراحی شبکهها و ایجاد امکان انتقال دوطرفه برق میان مصرفکننده و شبکه، نیازمند سرمایهگذاری سنگین هستند.
در بریتانیا و چندین ایالت آمریکا، فروش پنلهای خورشیدی ارزانقیمت با قابلیت نصب آسان که پیشتر در اروپا رایج بود، بهتازگی مجوز دریافت کرده است. پیامدهای جنگ آمریکا علیه ایران علاقه به نصب پنلهای خورشیدی سقفی را در بریتانیا افزایش داده و از اواخر ماه اوت، خانوارهای این کشور میتوانند پنلهای ۸۰۰ واتی را از فروشگاههای زنجیرهای تهیه کنند؛ اقدامی که به گفته دولت بریتانیا به مردم در پرداخت قبوض «فرصت نفس کشیدن» میدهد.
در آمریکا نیز چند ایالت مسیر را برای خانوارها هموار کردهاند و فرماندار نیوجرسی با معاف کردن این تجهیزات از الزامات کنتورگذاری، تمرکز خود را بر کاهش هزینههای انرژی اعلام کرد. این پنلها در آمریکا با وجود مخالفت کلی دونالد ترامپ با انرژیهای تجدیدپذیر و حذف معافیت مالیاتی سامانههای خورشیدی سقفی، محبوبیت یافتهاند. این تجهیزات بهراحتی به سیمکشی خانگی متصل میشوند، اما کارشناسان نگراناند که این رویه، پیچیدگی و پیشبینیناپذیری مدیریت تقاضای کل شبکه را بهشدت افزایش دهد.
پیامدهای این چالش، سال گذشته در خاموشی گسترده و یکروزه برق در بخشهای بزرگی از اسپانیا و پرتغال بهوضوح نمایان شد. پروفسور یانوش بیالک، استاد سیستمهای قدرت در کالج امپریال لندن، معتقد است که هرچند انرژیهای تجدیدپذیر عامل مستقیم این خاموشی نبودند، اما اسپانیا نتوانسته بود سیستم برق خود را همگام با رشد سریع این منابع تطبیق دهد. به گفته او، افزایش شتابان سهم تجدیدپذیرها در بسیاری از شبکهها، تغییری بنیادین در رفتار این سیستمها ایجاد کرده که هنوز آن را به طور کامل درک نکردهایم.
شوک تولید خانگی به اقتصاد شرکتهای توزیع
یوزفین برگ، مدیر پژوهش حوزه خورشیدی و ذخیرهسازی انرژی در اساندپی گلوبال، میگوید رشد بیسابقه پنلهای خورشیدی در حال تبدیل ساختار متمرکز شبکهها به سیستمی است که در آن هر فرد میتواند یک تولیدکننده مستقل باشد.
شبکههای توزیع همواره برای پذیرش این حجم متغیر از برق آمادگی ندارند. از سوی دیگر، با افزایش استفاده از پنلها و باتریهای خانگی که فروش برق شبکه را کاهش میدهند، این چالش جدی مطرح میشود که چه کسی متقبل هزینههای نگهداری و ارتقای شبکه خواهد شد.
مدیران شرکتهای توزیع برق در کلانشهرهایی مانند کراچی که تأمین انرژی میلیونها نفر را بر عهده دارند، پنلهای خورشیدی را پدیدهای دووجهی میدانند. سید محمد طه، مدیرعامل شرکت «کیالکتریک» که به بیست میلیون نفر در این شهر بندری خدمات میدهد، پنلها را «هم نفرین و هم نعمت» توصیف میکند.
او با اشاره به ویلاهای محله مرفه دیفنس هاوسینگ اتوریتی که سقف آنها پوشیده از پنلهای فتوولتائیک شده است، بهتلخی اذعان میکند که بهترین مشتریان شبکه در حال کوچ به سمت تأمین مستقل انرژی هستند.
در آغاز هزاره جدید، هزینه هر وات ظرفیت تولید خورشیدی حدود پنج تا شش دلار بود، اما امروزه این رقم به حدود دوازده سنت رسیده است. این کاهش محسوس، تماماً نتیجه رشد انفجاری ظرفیت تولید در چین است که بر اساس برآورد موسسه وود مکنزی به حدود ۱.۳۶ تراوات رسیده است. این رشد حتی با وجود تلاشهای پکن برای مهار تولید و مقابله با تورم منفی، همچنان با قدرت تداوم دارد.
این پنلهای ارزانقیمت، انرژی خورشیدی را از یک فناوری نیازمند یارانه دولتی، به منبعی حیاتی برای مناطقی تبدیل کردهاند که با کمبود، گرانی یا ناپایداری برق مواجه هستند. این روند از کشورهایی مانند پاکستان، برزیل و آفریقای جنوبی آغاز شد و اکنون به سایر نقاط آفریقا و فیلیپین گسترش یافته است. بر پایه تحلیل دادههای گمرکی، اندیشکده امبر برآورد میکند آفریقا امسال حدود ۱۷ گیگاوات ظرفیت خورشیدی تازه نصب کند که بخش عمده آن را تاسیسات کوچکمقیاس در کارخانهها و کسبوکارها تشکیل میدهد.
کسبوکارها و کارخانههایی که در طول روز مصرف بالایی دارند، انطباق کمنظیری با الگوی تولید انرژی خورشیدی پیدا کردهاند. در عین حال، به گفته یکی از بنیانگذاران شرکت کنیایی «سان کینگ» که به خانوادهها برای خرید تجهیزات خورشیدی و باتری وام میدهد، یک خانه از سوختن دو یا سه فانوس نفتی به روشناییای میرسد که بیست تا چهل برابر پرنورتر است و هر روز در دسترس قرار دارد.
فیلیپین و هند دو نمونه شاخص این جهش هستند. امبر برآورد میکند ظرفیت خورشیدی سقفی در فیلیپین طی دوازده ماه منتهی به آوریل تقریبا دو برابر شده و محاسبات این اندیشکده نشان میدهد پنلهای خانگی در این کشور ظرف اندکی بیش از سه سال هزینه خود را بازمیگردانند.
شرکت توزیع برق مرالکو نیز اعلام کرده پنلهای سقفی در شش ماه نخست امسال ۳۷۲ گیگاوات ساعت برق تولید کردهاند. در هند نیز برنامه ملی یارانهای پنلهای سقفی که در فوریه ۲۰۲۴ با بودجهای نزدیک به ۸ میلیارد دلار به نرخ کنونی ارز آغاز شد، تاکنون پنلهای خورشیدی را روی بیش از پنج میلیون خانه نصب کرده و ماهانه حدود ۵۰۰ هزار خانه دیگر به آن افزوده میشود. پراویر سینها، مدیرعامل تاتا پاور، این روند را «دموکراتیزه شدن مصرف برق» مینامد.
اما روی دیگر این تحول، بحرانی است که گریبانگیر شرکتهای دولتی برق شده است. کاهش درآمدهای این شرکتها در حالی رخ میدهد که آنها برای تأمین بودجه نگهداری شبکه و مدیریت نوسانات ناشی از نبود نور خورشید، بهشدت تحتفشار هستند. شرکت دولتی اسکوم در آفریقای جنوبی برآورد میکند پنلها و باتریهای سقفی که عمدتا از سوی کسبوکارها و مشتریان ثروتمندتر و در واکنش به سالها خاموشی چرخشی نصب شدهاند،
مسئول حدود ۷ درصد از کاهش ۱۱.۷ تراوات ساعتی فروش برق این شرکت در سال منتهی به مارس بودهاند. دن ماروکانه، مدیرعامل اسکوم، یادآور میشود که همه دارندگان پنل سقفی در شهرهای بزرگ همچنان به شبکه متصل هستند و سه هفته پیش، به دلیل ابری بودن طولانی هوا، کل کشور به مدت سه روز ناچار شد تنها به تولید اسکوم تکیه کند. در بسیاری از کشورهای درحالتوسعه، این وضعیت به یک «مارپیچ مرگ اقتصادی» برای شرکتهای توزیع تبدیل شده است.
در این ساختار معیوب، مشتریان متمول از شبکه خارج میشوند و بار مالی سنگین نگهداری زیرساختها بر دوش اقشار آسیبپذیری تحمیل میشود که امکان نصب پنل روی سقف خانههای استیجاری خود را ندارند و مجبورند بخش بزرگی از درآمد ناچیز خود را صرف پرداخت قبوض برق کنند. در محله فقیرنشین لیاری در کراچی، نرخ عدم پرداخت قبوض چنان بالاست که شرکت کیالکتریک به ازای هر صد روپیه هزینه در این منطقه، سی تا چهل روپیه زیان میدهد. یکی از ساکنان این محله که در آپارتمانی اجارهای زندگی میکند و امکان نصب پنل روی سقف را ندارد، میگوید بیش از نیمی از درآمدش صرف پرداخت قبض برق میشود.
هوش مصنوعی و باتریها در خط مقدم نجات شبکهها
چالشهای توسعه انرژی خورشیدی تنها به مسائل مالی و اقتصاد خرد محدود نمیماند. در کشورهای توسعهیافته مانند استرالیا، اپراتورهای شبکه انتقال با معضل افت شدید تقاضا در میانه روز مواجه شدهاند. کاهش بیش از حد تقاضا در ساعات آفتابی، روشن نگهداشتن نیروگاههای سنتی را که برای حفظ پایداری کل سیستم ضروری هستند، بهشدت دشوار میکند.
از آنجا که عرضه و تقاضای برق باید در هر لحظه در تعادل کامل باشد، شرکتهای انرژی گاهی مجبور میشوند برق اضافی تولیدشده در طول روز را بهرایگان واگذار کنند. علاوهبر این، جریان یافتن برق از شبکههای توزیع محلی به سمت شبکههای انتقال میتواند باعث افزایش ولتاژ شود و میزان برقی را که خانوارها میتوانند به شبکه تزریق کنند محدود سازد.
پیشبینی میزان تولید هزاران پنل خورشیدی پراکنده روی سقف خانهها، امری بسیار پیچیده است. پیرلوئیجی مانکارلا، استاد سیستمهای قدرت الکتریکی در دانشگاه ملبورن، میگوید شهر پرت پوشیده از پنلهای سقفی است و عبور یک توده ابر بزرگ میتواند تولید این پنلها را چنان کاهش دهد که گویی یک نیروگاه اتمی از مدار خارج شده است.
کارشناسان هشدار میدهند که اضافه کردن پنلهای خورشیدی خانگی با نصب آسان به مدار، ریسک ناپایداری را بالا میبرد، زیرا اپراتورها هیچ دید روشنی نسبت به ظرفیت واقعی تولید ندارند. مانکارلا این اقدام را ایده خوبی نمیداند و به اثر تجمعی آن اشاره میکند؛ اگر یک میلیون مصرفکننده هر کدام یک کیلووات پنل اضافه کنند، یک گیگاوات ظرفیت تولید ایجاد میشود که اپراتور شبکه تقریبا هیچ دیدی نسبت به آن ندارد. در بیشتر کشورها ثبت این پنلها الزامی است، اما پژوهشی در آلمان نشان داده بسیاری از نصبها ثبت نمیشوند.
برای عبور از این بحران، توسعه سیستمهای ذخیرهساز و باتریهای خانگی که قیمت آنها نیز در مسیر نزولی قرار دارد، نقشی کلیدی ایفا خواهد کرد. این باتریها به مصرفکنندگان اجازه میدهند بهجای وارد آوردن فشار به شبکه در ساعات آفتابی، انرژی را ذخیره کنند. از سوی دیگر، شرکتهای مدیریت شبکه و دولتها برای پیشبینی دقیقتر عرضه و تقاضا بهشکلی گسترده به بهرهگیری از هوش مصنوعی روی آوردهاند.
لوسی یو، مسئول هوش مصنوعی دولت بریتانیا در حوزه انرژی پاک، در گزارشی که هفته گذشته منتشر شد اعلام کرد هوش مصنوعی میتواند «ساختار زیربنایی شبکه» را بیاموزد و محاسبات سنجش عرضه و تقاضا را تسریع کند. شرکت یوکی پاور نتورکس نیز بهتازگی مطالعهای ۳۸۹ هزار پوندی را برای توسعه مدلهای یادگیری ماشین به پایان رسانده که میتوانند برآورد دقیقتری از ظرفیت تولید خورشیدی متصل به شبکه ارائه دهند.
به گفته یکی از مدیران شرکت پیشبینی خورشیدی امپرون، مدلهای یادگیری ماشین این شرکت هر ساعت بازآموزی میشوند و تغییرات شبکه را ارزیابی میکنند تا دقیقترین پیشبینیها را ارائه دهند.
در نهایت، شرکتهای توزیع برق در سراسر جهان در حال بازنگری اساسی در سیاستهای خود هستند. در پاکستان، شرکتهای برق قصد دارند نیروگاههای بزرگ خورشیدی و بادی را همراه با زیرساخت ذخیرهسازی باتری توسعه دهند تا هزینه بالای تولید برق با نفت و سوختهای فسیلی پس از غروب آفتاب را کاهش دهند. این کشور همچنین مبلغی را که اپراتورهای شبکه بابت خرید برق مازاد از خانوارها میپردازند به شدت کاهش داده است.
گروهی دیگر نیز در حال طراحی تعرفههای جدیدی هستند تا هزینه نگهداری شبکه را از هزینه مصرف انرژی تفکیک کنند و بدین ترتیب مانع از فروپاشی اقتصادی خود شوند. ماروکانه در اسکوم میگوید به دنبال جذب مصرفکنندگان پرمصرفی مانند مراکز داده و استخراجکنندگان بیتکوین است تا روند نزولی فروش برق را معکوس کند، اما هشدار میدهد که هزینه سرمایهگذاری در شبکه برای پشتیبانی از تجدیدپذیرها در نهایت به قیمت برق منتقل خواهد شد.
اسکوم هزینه ثبت نصبهای خورشیدی تازه را حذف کرده تا دید بهتری نسبت به این تاسیسات پیدا کند. با تمام این چالشهای فنی و مالی، یک واقعیت برای مدیران انرژی در سراسر جهان روشن شده است: به گفته ماروکانه، اقبال به انرژی خورشیدی بیشتر هم خواهد شد و این روند متوقف نمیشود.
منبع: دنیای اقتصاد
