برق کم‌کربن، کدام کشورها در جهان پیشرو هستند؟

با وجود تلاش‌های جهانی مستمر برای کاهش تغییرات اقلیمی، تلاش‌های هیچ کشوری به طور کامل با هدف توافق پاریس برای محدود کردن گرمایش جهانی به 1.5 درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطوح پیش‌صنعتی هم‌راستا نیست. این نتیجه‌گیری تأمل‌برانگیز پروژه علمی Climate Action Tracker است که اقدامات اقلیمی کشورها را تا دسامبر 2024 ارزیابی کرده است.

با توجه به اینکه بخش برق یکی از بزرگ‌ترین منابع انتشار دی‌اکسید کربن (CO₂) است، کدام کشورها در زمینه تولید برق کم‌کربن پیشرو هستند؟ برخی از پاسخ‌ها ممکن است شما را شگفت‌زده کند.

انرژی [برق]آبی (Hydropower)

نیروی برق-‌آبی یکی از قدیمی‌ترین اشکال تولید انرژی است که به آسیاب‌های آبی مورد استفاده برای آسیاب گندم به آرد بازمی‌گردد. بر اساس آخرین داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی تجدیدپذیر (IRENA)، در سال 2023، چین پیشرو جهانی در تولید نیروی برق-‌آبی بود.

با ظرفیت تولید 422 گیگاوات، این کشور حدود 30 درصد از کل ظرفیت برق‌آبی جهان را به خود اختصاص داده است. طبق گزارشIRENA ، چین همچنین دارای بزرگ‌ترین نیروگاه برق‌-آبی جهان، یعنی سد Three Gorges Dam با ظرفیت 22.5 گیگاوات است. اکثر سایت‌های بزرگ با پتانسیل برق‌آبی در این کشور توسعه یافته‌اند، بنابراین انتظار می‌رود افزایش چشمگیری در این زمینه محدود باشد.

داده‌های IRENA نشان می‌دهد که برزیل با ظرفیت کمی کمتر از 110 گیگاوات در رتبه دوم و ایالات متحده با ظرفیت 103 گیگاوات در رتبه سوم قرار دارند. ایالات متحده یکی از اولین پذیرندگان نیروی برق‌آبی در جهان بود. نیروگاه‌های برق‌آبی در مکان‌هایی مانند میشیگان Grand Rapids, و آبشار نیاگارا از اوایل دهه 1880 ساخته شدند. این نیروگاه‌ها عمدتاً برای تأمین انرژی آسیاب‌های محلی و روشنایی مناطق اطراف استفاده می‌شدند.

توربین‌های بزرگ در سد هوور در ایالات متحده، کشوری پیشرو در انرژی آبی، برق تولید می‌کنند

انرژی بادی

چین همچنین با ظرفیت نصب‌شده 442 گیگاوات در سال 2023، بزرگ‌ترین ظرفیت انرژی بادی را در اختیار دارد، طبق گزارش IRENA این مقدار حدود 43 درصد از ظرفیت جهانی را تشکیل می‌دهد. این ظرفیت نسبت به سال قبل که 366 گیگاوات بود، افزایش قابل‌توجهی داشته است. چین قصد دارد از طریق نیروگاه‌های بادی خشکی و فراساحلی بزرگ و همچنین انرژی خورشیدی فتوولتائیک، انرژی‌های تجدیدپذیر را به طور قابل‌توجهی گسترش دهد. هدف این است که این منابع با سایر منابع انرژی مانند نیروی برق‌آبی یکپارچه شوند. این کشور سال گذشته اولین قانون انرژی خود را برای مدیریت انتقال از سوخت‌های فسیلی و ایجاد یک شبکه انرژی یکپارچه تصویب کرد.

نزدیک‌ترین رقیب چین، ایالات متحده با ظرفیت 148 گیگاوات در سال 2023 است. انرژی بادی بزرگ‌ترین منبع تولید برق تجدیدپذیر در ایالات متحده است که بیش از 10 درصد از برق این کشور را تشکیل می‌دهد و همچنان با سرعت در حال رشد است.

آلمان با ظرفیت 69 گیگاوات در سال 2023، که از 66 گیگاوات در سال قبل افزایش یافته، در رتبه سوم قرار دارد. دولت آلمان برخی از موانع بوروکراتیک را کاهش داده و اهداف جاه‌طلبانه‌تری برای انرژی بادی تعیین کرده است که به رشد این منبع انرژی، که اکنون به عنوان "اسب کاری انرژی" این کشور شناخته می‌شود، کمک کرده و برای تأمین استقلال انرژی بیشتر کلیدی است.

آلمان در زمینه انرژی بادی پیشرو در جهان است و به دنبال نیروگاه های بیشتری مانند این در اتوبان است

انرژی خورشیدی

تصویری مشابه در تولید انرژی خورشیدی دیده می‌شود، جایی که چین با ظرفیت 610 گیگاوات در سال 2023، که 55 درصد نسبت به 393 گیگاوات در سال 2022 افزایش یافته، پیشرو است. ایالات متحده با 139 گیگاوات در رتبه دوم قرار دارد. اما طبق داده‌های IRENAنزدیک‌ترین رقیب ممکن است کمی غیرمنتظره باشد، ژاپن با 89 گیگاوات انرژی خورشیدی در سال 2023.

پس از فاجعه هسته‌ای Fukushima Daiichi و بحران اقلیمی، دولت ژاپن توسعه انرژی خورشیدی را در اولویت قرار داده است. از آن زمان، این کشور به یکی از سه مصرف‌کننده برتر انرژی خورشیدی در جهان تبدیل شده است. به عنوان یک کشور جزیره‌ای کوهستانی با فضای محدود برای تولید برق در خشکی، ژاپن همچنین یکی از اولین استفاده‌کنندگان از پنل‌های خورشیدی شناور در دریاچه‌های آب شیرین بوده است.

انرژی زمین‌گرمایی

استفاده از گرمای ذخیره‌شده در زیر سطح زمین، منبعی ثابت از انرژی تجدیدپذیر و کم‌کربن فراهم می‌کند. اما این منبع در همه جا به راحتی در دسترس نیست. ایالات متحده با ظرفیت 2.67 گیگاوات، پیشرو جهانی در انرژی زمین‌گرمایی است.

با این حال، 30 درصد از ظرفیت زمین‌گرمایی جهان تنها در دو کشور جنوب شرق آسیا مستقر است: اندونزی با 2.59 گیگاوات و فیلیپین با 1.95 گیگاوات. هر دو کشور در نزدیکی منطقه آتشفشانی "Ring of Fire" (حلقه آتش) در اقیانوس آرام قرار دارند، منطقه‌ای با پتانسیل بالای زمین‌گرمایی که تا سواحل اقیانوس آرام ایالات متحده امتداد دارد.

کارشناسان انتظار دارند کشورهای واقع در منطقه Ring of Fire ظرفیت زمین‌گرمایی خود را برای دستیابی به اهداف کربن‌زدایی در سال‌های آینده گسترش دهند. این شامل فناوری‌های زمین‌گرمایی پیشرفته برای دسترسی به ذخایری است که به‌ویژه در ایالات متحده با روش‌های سنتی قابل دسترسی نبوده‌اند.

حلقه آتش اقیانوس آرام پتانسیل بالایی برای تولید انرژی زمین گرمایی کم کربن ارائه می دهد

انرژی هسته‌ای

انرژی هسته‌ای در دهه 1970 محبوبیت یافت، اما به دلیل مجموعه‌ای از حوادث در دهه‌های 1980 و 2000 با موانعی مواجه شد. در پس‌زمینه بحران انرژی و انتقال به سمت صفر خالص، نیروگاه‌های هسته‌ای به عنوان منابعی مقرون‌به‌صرفه، قابل اعزام و کم‌کربن دوباره مورد توجه قرار گرفته‌اند. پیشرفت‌های فناوری جدید و بهبود ایمنی رآکتورها از این روند حمایت کرده است.

طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، ایالات متحده در حال حاضر با 97 گیگاوات (تا فوریه 2025) بزرگ‌ترین پایگاه نصب‌شده نیروگاه‌های هسته‌ای را دارد، پس از آن فرانسه با 63 گیگاوات و چین با 55 گیگاوات قرار دارند. با این حال، تعادل ممکن است به زودی به سمت چین تغییر کند، که نزدیک به 30 گیگاوات ظرفیت در حال ساخت دارد و انتظار می‌رود تا سال 2030 از ایالات متحده پیشی بگیرد و بزرگ‌ترین ناوگان رآکتورهای هسته‌ای جهان را در اختیار داشته باشد.

برای کاهش گرمایش جهانی و قرار دادن جهان در مسیری پایدارتر، کشورهای پیشرو در برق تجدیدپذیر نقش مهمی در ساخت ظرفیت بیشتر کم‌کربن و حمایت از کشورهای کمتر پیشرفته برای رسیدن به اهداف سال 2050 دارند.

پیشروهای جهانی در برق کم‌کربن

آژانس‌های اقلیمی سازمان ملل در مجموعه‌ای از گزارش‌ها تأکید کرده‌اند که انتشار جهانی CO₂ در مسیر دستیابی به اهداف دمایی توافق پاریس، یعنی محدود کردن گرمایش جهانی به 1.5 درجه سانتی‌گراد یا نگه داشتن آن زیر 2 درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطوح پیش‌صنعتی، نیست. با توجه به اینکه بخش برق یکی از بزرگ‌ترین منتشرکنندگان CO₂ است، کدام کشورها در زمینه ظرفیت تولید برق کم‌کربن پیشرو هستند؟

این کشورها در تولید برق کم‌کربن پیشتاز هستند

 تحلیل و جمع‌بندی

گزارش ارائه‌شده بر وضعیت تولید برق کم‌کربن در جهان تمرکز دارد و داده‌های کمی از آژانس‌های معتبر مانند IRENA و IAEA را ارائه می‌دهد.

1. تسلط چین در انرژی‌های تجدیدپذیر

   -  چین با 422 گیگاوات در هیدروپاور (30% درصد ظرفیت جهانی)، 442 گیگاوات در انرژی بادی (43% ظرفیت جهانی) و 610 گیگاوات در انرژی خورشیدی (55% رشد از 2022)، پیشرو بلامنازع در تولید برق تجدیدپذیر است. این کشور همچنین با 55 گیگاوات ظرفیت هسته‌ای و 30 گیگاوات در حال ساخت، در مسیر پیشی گرفتن از ایالات متحده تا سال 2030 قرار دارد.

   -برتری چین نتیجه سرمایه‌گذاری‌های کلان دولتی، سیاست‌های تشویقی مانند قانون انرژی جدید و تمرکز بر یکپارچگی منابع انرژی است. با این حال، توسعه بیشتر هیدروپاور به دلیل محدودیت سایت‌های مناسب چالش‌برانگیز است. رشد سریع انرژی بادی و خورشیدی نشان‌دهنده پتانسیل بالای این کشور برای صادرات فناوری و جذب سرمایه‌گذاری خارجی در زنجیره تأمین است. با این حال، وابستگی به زیرساخت‌های متمرکز و نیاز به مدیریت شبکه‌های پیچیده، ریسک‌هایی مانند ناپایداری شبکه را به همراه دارد.

2. نقش ایالات متحده در تنوع منابع کم‌کربن

   -  ایالات متحده با 103 گیگاوات انرژی برق-آبی، 148 گیگاوات انرژی بادی، 139 گیگاوات انرژی خورشیدی، 2.67 گیگاوات زمین‌گرمایی و 97 گیگاوات هسته‌ای، یکی از متنوع‌ترین سبدهای انرژی کم‌کربن را دارد.

   - تنوع منابع ایالات متحده به این کشور انعطاف‌پذیری در برابر نوسانات بازار انرژی می‌دهد. پیشرو بودن در زمین‌گرمایی، به‌ویژه در منطقهRing of Fire، فرصت‌هایی برای توسعه فناوری‌های پیشرفته مانند سیستم های زمین گرمایی پیشرفته (EGS) فراهم می‌کند. با این حال، کاهش تدریجی ظرفیت هسته‌ای نسبت به چین و کندی در توسعه زیرساخت‌های جدید، می‌تواند موقعیت ایالات متحده را تضعیف کند. سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوین و رفع موانع نظارتی می‌تواند این روند را معکوس کند.

3. رشد ژاپن و جنوب شرق آسیا در انرژی‌های خاص

   -  ژاپن با 89 گیگاوات انرژی خورشیدی (رتبه سوم جهانی) و اندونزی و فیلیپین با به ترتیب 2.59 و 1.95 گیگاوات زمین‌گرمایی (30% ظرفیت جهانی) نقش مهمی ایفا می‌کنند.

   - تمرکز ژاپن بر انرژی خورشیدی، به‌ویژه پنل‌های شناور، پاسخی به محدودیت‌های جغرافیایی و نیاز به جایگزینی انرژی هسته‌ای پس از فاجعه فوکوشیما است. این تجربه می‌تواند برای کشورهای با محدودیت زمین، مانند جزایر اقیانوس آرام، الگو باشد. در جنوب شرق آسیا، پتانسیل زمین‌گرمایی در منطقه Ring of Fire فرصت‌های سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی ایجاد می‌کند، اما نیاز به فناوری پیشرفته و سرمایه‌گذاری خارجی برای بهره‌برداری کامل وجود دارد.

4. بازگشت انرژی هسته‌ای

   -  ایالات متحده با 97 گیگاوات، فرانسه با 63 گیگاوات و چین با 55 گیگاوات پیشروهای انرژی هسته‌ای هستند. پیشرفت‌های فناوری و ایمنی، همراه با بحران انرژی، این منبع را دوباره جذاب کرده است.

   - انرژی هسته‌ای به دلیل قابلیت اطمینان و انتشار کم کربن، به‌ویژه برای کشورهایی با تقاضای انرژی بالا، نقش کلیدی در کربن‌زدایی دارد. با این حال، هزینه‌های بالای ساخت و نگرانی‌های عمومی در مورد ایمنی همچنان چالش‌هایی هستند. چین با سرعت بالای ساخت رآکتورها، می‌تواند بازار جهانی را تحت تأثیر قرار دهد و فرصت‌هایی برای همکاری‌های بین‌المللی در فناوری‌های جدید مانند Small Modular Reactors (SMRs) ایجاد کند.

5. چالش‌های جهانی در دستیابی به اهداف توافق پاریس

   -  گزارش Climate Action Tracker نشان می‌دهد هیچ کشوری به طور کامل در مسیر هدف 1.5 درجه سانتی‌گراد نیست. بخش برق همچنان یکی از بزرگ‌ترین منتشرکنندگان CO₂ است.

   - تحلیل: علی‌رغم پیشرفت در ظرفیت‌های کم‌کربن، شکاف قابل‌توجهی بین وضعیت کنونی و اهداف توافق پاریس وجود دارد. کشورهای پیشرو مانند چین، ایالات متحده و ژاپن باید نه تنها ظرفیت خود را گسترش دهند، بلکه فناوری و دانش را به کشورهای در حال توسعه منتقل کنند. سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های شبکه، ذخیره‌سازی انرژی و فناوری‌های نوین مانند هیدروژن سبز برای پر کردن این شکاف ضروری است.

 جمع‌بندی

گزارش نشان می‌دهد که چین، ایالات متحده و چند بازیگر کلیدی دیگر مانند ژاپن، آلمان، اندونزی و فیلیپین در تولید برق کم‌کربن پیشرو هستند، اما جهان همچنان از اهداف توافق پاریس عقب است. تسلط چین در هیدروپاور، بادی و خورشیدی، همراه با رشد سریع هسته‌ای، این کشور را به یک قدرت بلامنازع در انرژی کم‌کربن تبدیل کرده است. ایالات متحده با سبد متنوع خود و پیشرفت در زمین‌گرمایی، همچنان یک بازیگر کلیدی است، اما نیاز به شتاب در سرمایه‌گذاری دارد. ژاپن و کشورهای جنوب شرق آسیا نیز با تمرکز بر منابع خاص مانند خورشیدی و زمین‌گرمایی، پتانسیل بالایی برای رشد دارند.

نکات برجسته

- چین با بیش از 40% ظرفیت جهانی در بادی و خورشیدی و 30% در هیدروپاور، محور اصلی توسعه انرژی تجدیدپذیر است.

- ایالات متحده با تنوع منابع و پیشرو بودن در زمین‌گرمایی و هسته‌ای، پتانسیل بالایی برای نوآوری دارد.

- ژاپن با پنل‌های خورشیدی شناور و کشورهای جنوب شرق آسیا با زمین‌گرمایی، مدل‌های نوآورانه‌ای برای مناطق با محدودیت‌های جغرافیایی ارائه می‌دهند.

- انرژی هسته‌ای به دلیل قابلیت اطمینان و انتشار کم، در حال بازگشت به صحنه جهانی است.

توصیه‌ها

1. سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوین: کشورهای پیشرو باید بر فناوری‌هایی مانندEGS، SMRs  و ذخیره‌سازی انرژی سرمایه‌گذاری کنند تا کارایی و پایداری شبکه‌های انرژی افزایش یابد.

2. انتقال فناوری به کشورهای در حال توسعه: همکاری‌های بین‌المللی برای انتقال دانش و فناوری به کشورهایی با زیرساخت‌های ضعیف‌تر، برای دستیابی به اهداف جهانی ضروری است.

3. تمرکز بر یکپارچگی شبکه: توسعه زیرساخت‌های شبکه هوشمند برای یکپارچگی منابع تجدیدپذیر متغیر (بادی و خورشیدی) با منابع پایدار (هیدروپاور و هسته‌ای) باید در اولویت قرار گیرد.

4. رفع موانع نظارتی: کاهش بوروکراسی، مانند اقدامات اخیر آلمان، می‌تواند توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر را تسریع کند.