شناسایی بحران جدید در حوزه انرژی!/ گلوگاه امنیتی جهان کجاست؟

در شرایطی که کشور‌ها میلیارد‌ها دلار برای ساخت نیروگاه‌های خورشیدی، بادی، هسته‌ای و حتی مراکز داده هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری می‌کنند یک قطعه قدیمی و کمتر دیده‌شده بسیاری از این پروژه‌ها را متوقف کرده است.

 

به گزارش سرویس انرژی تابناک، شاید عجیب باشد اما امروز در بسیاری از کشور‌های صنعتی مشکل اصلی ساخت نیروگاه نیست؛ نبود ترانسفورماتور برای اتصال آن نیروگاه به شبکه برق است. این همان گلوگاهی است که به اعتقاد کارشناسان می‌تواند سرعت گذار انرژی در جهان را به شکل محسوسی کاهش دهد. 

 

گزارش‌های اخیر آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد جهان وارد عصر برق شده؛ عصری که رشد مصرف برق به‌واسطه توسعه خودرو‌های برقی، هوش مصنوعی، پمپ‌های حرارتی، صنایع برقی و مراکز داده بسیار سریع‌تر از توسعه زیرساخت‌های انتقال برق پیش می‌رود. این نهاد هشدار داده که سرمایه‌گذاری در شبکه‌های انتقال از سرمایه‌گذاری در تولید برق عقب مانده و همین موضوع، شبکه برق را به یکی از مهم‌ترین گلوگاه‌های امنیت انرژی تبدیل کرده است.

 

در ذهن بسیاری از مردم، بحران برق یعنی کمبود نیروگاه اما در نگاه مهندسان شبکه، نیروگاهی که امکان اتصال به شبکه را نداشته باشد، عملاً وجود خارجی ندارد. بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، اکنون بیش از ۲۵۰۰ گیگاوات پروژه نیروگاهی، ذخیره‌سازی و بار‌های بزرگ مانند مراکز داده در صف اتصال به شبکه قرار دارند؛ رقمی که چند برابر ظرفیت نصب‌شده برق بسیاری از اقتصاد‌های بزرگ جهان است. علت این تأخیر کمبود تولید برق نیست بلکه کمبود ظرفیت شبکه، تجهیزات انتقال و ترانسفورماتور‌های قدرت است.

 

این گزارش برآورد می‌کند که برای پاسخگویی به تقاضای برق تا پایان این دهه، سرمایه‌گذاری سالانه در شبکه‌های انتقال باید از حدود ۴۰۰ میلیارد دلار فعلی، نزدیک به ۵۰ درصد افزایش یابد. این در حالی است که احداث یک مرکز داده یا نیروگاه خورشیدی ممکن است تنها یک تا سه سال زمان ببرد، اما توسعه خطوط انتقال و تجهیزات شبکه بین ۵ تا ۱۵ سال طول می‌کشد.

 

ترانسفورماتور‌های قدرت، قلب شبکه برق هستند. بدون آنها، نه نیروگاه می‌تواند برق را به شبکه تزریق کند، نه برق با ولتاژ مناسب به مصرف‌کننده می‌رسد اما همین تجهیز امروز به یکی از کمیاب‌ترین کالا‌های صنعت برق جهان تبدیل شده است. براساس گزارش تازه آژانس بین‌المللی انرژی، زمان تحویل کابل‌های فشارقوی و ترانسفورماتور‌های بزرگ نسبت به سال ۲۰۲۱ تقریباً دو برابر شده است. اکنون سفارش برخی ترانسفورماتور‌های بزرگ به چهار سال زمان نیاز دارد و در مورد تجهیزات خاص این زمان حتی از پنج سال نیز فراتر می‌رود. هم‌زمان قیمت ترانسفورماتور‌های قدرت نسبت به سال ۲۰۱۹ حدود ۷۵ درصد افزایش یافته است. این اعداد تنها یک شاخص اقتصادی نیستند؛ آنها نشان می‌دهند که جهان با بحرانی ساختاری در زنجیره تأمین تجهیزات شبکه برق مواجه شده است.

 

تا دو سال پیش افزایش تقاضا برای ترانسفورماتور‌ها عمدتاً ناشی از توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و خودرو‌های برقی بود. اما اکنون یک بازیگر جدید وارد میدان شده است. رویترز در گزارشی تازه فاش کرده که انفجار سرمایه‌گذاری در مراکز داده هوش مصنوعی، فشار بی‌سابقه‌ای بر بازار تجهیزات برق وارد کرده است. شرکت‌های برق در آمریکا برای خرید ترانسفورماتور‌ها ناچارند سال‌ها در صف تولید بمانند و برخی سفارش‌ها به بیش از ۱۶۰ هفته زمان تحویل رسیده است. پیش‌بینی می‌شود تنها مصرف برق مراکز داده آمریکا تا سال ۲۰۳۰ به حدود ۱۱۰ گیگاوات برسد؛ رقمی معادل ظرفیت نصب‌شده برق بسیاری از کشور‌های بزرگ. چنین رشدی، تقاضا برای ترانسفورماتورها، پست‌های برق و تجهیزات فشارقوی را به سطحی رسانده که تولیدکنندگان جهانی دیگر توان پاسخگویی سریع به آن را ندارند.

 

بحران کمبود ترانسفورماتور دیگر یک مسئله فنی نیست؛ به یک مسئله ژئوپلیتیکی و صنعتی تبدیل شده است. در آمریکا شرکت‌های بزرگ برق و توسعه‌دهندگان پروژه‌های انرژی مجبور شده‌اند ظرفیت تولید کارخانه‌ها را چند سال زودتر پیش‌خرید کنند، ترانسفورماتور‌های قدیمی را بازسازی کنند یا برای تأمین تجهیزات به تولیدکنندگان خارج از کشور روی آورند. هم‌زمان شرکت‌های بزرگی مانند هیتاچی انرژی، زیمنس انرژی و دیگر سازندگان تجهیزات شبکه میلیارد‌ها دلار برای افزایش ظرفیت تولید خود سرمایه‌گذاری کرده‌اند اما خود آنها نیز معتقدند این سرمایه‌گذاری‌ها در کوتاه‌مدت پاسخگوی رشد تقاضا نخواهد بود.

 

شاید در نگاه نخست، بحران کمبود ترانسفورماتور به ایران ارتباط مستقیمی نداشته باشد؛ اما واقعیت دقیقاً برعکس است. اگر جهان وارد دوره‌ای شده که مهم‌ترین رقابت آن بر سر توسعه شبکه‌های برق است، ایران نیز نمی‌تواند خود را از این تحول کنار بکشد. افزایش مصرف برق، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، نوسازی شبکه فرسوده و حتی برنامه‌های توسعه هوش مصنوعی، همگی به یک پیش‌نیاز مشترک وابسته‌اند؛ دسترسی به تجهیزات راهبردی شبکه برق. در حالی‌که سال‌های گذشته تمرکز سیاست‌گذاران بیشتر بر ساخت نیروگاه‌های جدید بوده، تجربه کشور‌های توسعه‌یافته نشان می‌دهد شبکه انتقال و توزیع اکنون مهم‌تر از خود نیروگاه‌هاست. نیروگاهی که برق تولید کند، اما نتواند آن را به شبکه منتقل کند، از منظر اقتصادی تقریباً بی‌ارزش است.

 

براساس آمار رسمی وزارت نیرو، طول شبکه انتقال و فوق‌توزیع برق ایران به ده‌ها هزار کیلومتر می‌رسد و بخش قابل توجهی از تجهیزات اصلی آن، از جمله ترانسفورماتورها عمر بالایی دارند. اگرچه طی سال‌های اخیر پروژه‌های نوسازی متعددی اجرا شده اما سرعت افزایش مصرف برق از سرعت بازسازی شبکه بیشتر بوده است. 

از سوی دیگر طبق گزارش‌های رسمی شرکت توانیر، اوج بار شبکه برق ایران در تابستان از ۸۵ هزار مگاوات عبور کرده؛ رقمی که نسبت به یک‌دهه قبل رشد قابل توجهی داشته و فشار مضاعفی بر تجهیزات انتقال وارد می‌کند. در چنین شرایطی، هرگونه تأخیر در تأمین ترانسفورماتور‌های قدرت یا تجهیزات فشارقوی، مستقیماً بر قابلیت توسعه شبکه اثر می‌گذارد.

 

آژانس بین‌المللی انرژی در گزارشی هشدار داده که اگر سرمایه‌گذاری در شبکه‌های انتقال با همین روند ادامه یابد بسیاری از اهداف جهانی توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر تا سال ۲۰۳۰ محقق نخواهد شد. در گزارش برآورد می‌شود که جهان باید تا سال ۲۰۴۰ بیش از ۸۰ میلیون کیلومتر شبکه برق جدید احداث یا بازسازی کند؛ یعنی معادل کل شبکه برق موجود جهان. همچنین بیش از ۱۵۰۰ گیگاوات پروژه انرژی پاک تنها به دلیل محدودیت شبکه یا تأخیر در اتصال، متوقف مانده‌اند. این اعداد نشان می‌دهد گلوگاه اصلی گذار انرژی، دیگر کمبود نیروگاه نیست؛ کمبود زیرساخت انتقال است.

 

نکته جالب اینکه برخلاف بسیاری از کشور‌های منطقه، ایران از سابقه قابل قبولی در طراحی و ساخت ترانسفورماتور برخوردار است. چند شرکت‌ها تولیدکننده طی دهه‌های گذشته بخش مهمی از نیاز داخلی را تأمین کرده‌اند؛ حتی در دوره‌هایی به کشور‌های منطقه صادرات داشته‌اند. به هر حال باید آینده‌نگری را سرلوحه قرار داد چراکه جهان با سرعت شگفت‌اگیزی در حال آماده سازی خود برای آینده است و ایران هم مستثنی نیست و باید خود را آماده کند. آیا صنعت برق ایران می‌تواند از بحران جهانی کمبود ترانسفورماتور به یک فرصت صادراتی تبدیل شود؟ این موضوع بیش از آن‌که به توان فنی وابسته باشد به سرمایه‌گذاری، نوسازی خطوط تولید، دسترسی به مواد اولیه، استاندارد‌های بین‌المللی و حضور در زنجیره تأمین جهانی بستگی دارد. بازار جهانی امروز به ترانسفورماتور نیاز دارد اما خریداران تجهیزاتی با استاندارد‌های بین‌المللی، راندمان بالا و قابلیت اطمینان بلندمدت می‌خواهند.

 

سال‌های گذشته هر گاه خاموشی رخ داده افکار عمومی معمولاً نیروگاه‌ها را مقصر دانسته اما در بسیاری از کشورها از جمله آمریکا و آلمان، کارشناسان برق تأکید می‌کنند که دوران بحران نیروگاه گذشته و دوران بحران شبکه آغاز شده است. بر اساس گزارش مؤسسه وود مکنزی، در بسیاری از پروژه‌های جدید خورشیدی و بادی مدت انتظار برای اتصال به شبکه از زمان ساخت خود نیروگاه بیشتر شده حتی در برخی ایالت‌های آمریکا پروژه‌های آماده بهره‌برداری ماه‌ها و گاهی سال‌ها در انتظار یک ترانسفورماتور یا توسعه یک پست برق باقی می‌مانند. این همان تغییری است که سیاست‌گذاران ایرانی نیز باید آن را جدی بگیرند.

 

رشد هوش مصنوعی، خودرو‌های برقی، استخراج مواد معدنی، توسعه صنایع فولاد و سیمان برقی، گسترش انرژی خورشیدی و بادی و حتی برنامه‌های توسعه هیدروژن سبز، همگی یک ویژگی مشترک دارند؛ همه آنها به شبکه برق قوی‌تر نیاز دارند. به همین دلیل، آژانس بین‌المللی انرژی معتقد است هر یک دلار سرمایه‌گذاری در تولید برق، بدون سرمایه‌گذاری متناسب در شبکه، بخشی از کارایی خود را از دست می‌دهد. 

در ایران نیز برنامه ساخت ده‌ها هزار مگاوات نیروگاه تجدیدپذیر بدون توسعه هم‌زمان شبکه انتقال و فوق‌توزیع به نتیجه مطلوب نخواهد رسید. اگر قرار باشد ایران از این تحول جهانی عقب نماند، سه اقدام باید در اولویت قرار گیرد:

تدوین و اجرای برنامه ملی نوسازی شبکه برق؛ تمرکز صرف بر افزایش ظرفیت نیروگاهی کافی نیست. لازم است توسعه شبکه انتقال، پست‌های فشارقوی و ترانسفورماتور‌ها به اندازه نیروگاه‌ها اهمیت پیدا کند.

حمایت هدفمند از تولیدکنندگان داخلی تجهیزات راهبردی؛ جهان امروز با کمبود ترانسفورماتور روبه‌رو است. این بحران می‌تواند برای صنعت برق ایران، در صورت ارتقای کیفیت و استانداردها، به یک فرصت صادراتی تبدیل شود.

سرمایه‌گذاری در فناوری‌های شبکه هوشمند؛ شبکه برق آینده فقط به تجهیزات بیشتر نیاز ندارد بلکه به تجهیزات هوشمندتر نیاز دارد. دیجیتالی‌سازی شبکه، پایش برخط، مدیریت بار و استفاده از هوش مصنوعی در بهره‌برداری به بخشی از امنیت انرژی کشور‌ها تبدیل شده است.

 

اگر قرن بیستم، قرن رقابت بر سر میدان‌های نفتی بود، دهه پیش رو می‌تواند دهه رقابت بر سر تجهیزات شبکه برق باشد. امروز دیگر امنیت انرژی فقط به تعداد چاه‌های نفت یا نیروگاه‌ها وابسته نیست؛ بلکه به تعداد ترانسفورماتور‌هایی بستگی دارد که بتوانند برق را به مقصد برسانند. 

 

شاید اغراق‌آمیز باشد، اما جهان در آستانه یک جابه‌جایی مهم قرار دارد؛ گلوگاه صنعت انرژی از منابع زیرزمینی به زیرساخت‌های روی زمین منتقل شده و کشوری که نتواند شبکه برق خود را نوسازی کند، حتی اگر بزرگ‌ترین نیروگاه‌ها را هم بسازد، در رقابت آینده انرژی عقب خواهد ماند.

 

برای کشور ما این یک هشدار و در عین حال یک فرصت است. هشدار از آن جهت که فرسودگی شبکه می‌تواند به مانعی جدی برای توسعه اقتصادی تبدیل شود و فرصت از آن جهت که اگر صنعت داخلی تجهیزات برق بتواند خود را با استاندارد‌های جهانی همگام کند، بحران امروز جهان می‌تواند به بازار فردای تولیدکنندگان ایرانی تبدیل شود. 

 

شاید وقت آن رسیده که در کنار شمارش بشکه‌های نفت و مترمکعب‌های گاز، تعداد ترانسفورماتور‌های راهبردی نیز به یکی از شاخص‌های اصلی امنیت انرژی کشور تبدیل شود زیرا در جهان جدید، برق بدون شبکه معنا ندارد و شبکه بدون ترانسفورماتور تنها مجموعه‌ای از سیم‌های بی‌جان است.

 

گزارش: مهدی شمشیری