زندگی مدرن به تأمین برق بسیار وابسته است، تولید گازهای گلخانه‌ای که به محیط‌زیست آسیب می‌رسانند هزینه سیاسی دارد، هزینه‌های برق هم بسیار حساس و تأثیرپذیر است و عوامل مؤثر بر تعادل ترکیب انرژی ایالات‌متحده بسیار متنوع هستند.

ماهنامه پردازش- در میان فشارهای روزافزون برای انرژی سبز، جای تعجب نیست که در چند سال اخیر انتقال از ترکیب تولید برق ایالات‌متحده به سمت استفاده بیشتر از منابع انرژی پاک‌تر مانند انرژی بادی و خورشیدی و گاز طبیعی سرعت گرفته است.

“ساشا مکلر” (Sasha Mackler)، مدیر پروژه انرژی در “مرکز سیاست دوحزبی” (Bipartisan Policy Center)، در وبینار مشترک اخیر درباره چشم‌انداز سالانه انرژی (AEO) آن گروه با “اداره اطلاعات انرژی ایالات‌متحده” (EIA) گفت: «کسب‌وکارها و فناوری‌های انرژی تغییرات استثنایی و شگفت‌آوری را طی یک دوره کوتاه تجربه کرده‌اند.» در این وبینار در مورد تغییرات پیش‌بینی‌شده در بازار انرژی ایالات‌متحده تا سال ۲۰۵۰ بحث شده است.

مکلر خاطرنشان کرد درحالی‌که برخی از این تغییرات ماهیت ساختاری داشتند، از جمله این واقعیت که هزینه فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر در سال‌های اخیر به شدت کاهش یافته است، اما چندین عامل خارجی، از جمله همه‌گیری کووید ۱۹ که بر اقتصاد ایالات‌متحده و تقاضای انرژی آن تأثیر منفی داشته است، به این تغییرات دامن زده است.

یک تأثیر مهم و قابل‌توجه دیگر ناشی از سیاست‌های دولت است؛ به گفته مکلر به همین دلیل است که او معتقد است دستور کار تغییرات آب و هوایی رییس‌جمهور جو بایدن وعده می‌دهد که بخش انرژی را در سال‌های آینده به طور اساسی تغییر بدهد.

“جان ویلالی” (John Villali)، مدیر تحقیقات برداشت‌های انرژی IDC (IDC Energy Insights)، متذکر شد که با وجود این فشارها برای استفاده از انرژی سبز، در حال حاضر ایالات‌متحده هنوز از بسیاری از منابع تولید برق با سوخت فسیلی استفاده می‌کند. با توجه به جدیدترین چشم‌انداز کوتاه‌مدت انرژی EIA، در سال گذشته گاز طبیعی ۳۹ درصد از ترکیب تولید برق داخلی را تشکیل داده است، درحالی‌که زغال‌سنگ حدود ۲۰ درصد از کل را تشکیل می‌دهد.

در تغییراتی که به نظر می‌رسد نسبت به سال‌های اخیر رخ بدهد، انتظار می‌رود سهم زغال‌سنگ از ترکیب تولید از ۱۹ درصد در سال ۲۰۲۰ به ۲۲ درصد در سال ۲۰۲۱ و ۲۴ درصد در سال ۲۰۲۲ افزایش یابد، درحالی‌که انتظار می‌رود سهم گاز طبیعی از ۳۶ درصد در سال جاری به ۳۴ درصد در سال آینده کاهش یابد.

 به گفته “بتسی مونسئو” (Betsy Monseu)، مدیر اجرایی “شورای زغال‌سنگ آمریکا” (American Coal Council)، این امر تا حد زیادی به پیش‌بینی افزایش قیمت گاز طبیعی و برآوردهایی مبنی بر ثابت ماندن قیمت زغال‌سنگ ارتباط دارد. با این‌حال، EIA پیش‌بینی می‌کند که سهم زغال‌سنگ از ترکیب تولید تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۱۱ درصد کاهش یابد.

در همین حال، “جان هنسلی” (John Hensley)، معاون تحقیقات و تحلیل “انجمن انرژی پاک آمریکا” (American Clean Power Association) (ACPA)، گفت که منابع برق با انرژی تجدیدپذیر ( که بیشترین درصد آن انرژی بادی و خورشیدی است، اما همچنین شامل برق‌آبی، زیست‌توده و زمین‌گرمایی هم می‌شود) با تقریباً سهم ۲۰ درصدی، به بخش بزرگ‌تری از ترکیب تولید برق ایالات‌متحده تبدیل شده است. انرژی بادی حدود ۸ تا ۹ درصد و انرژی خورشیدی حدود دو تا سه درصد از میزان کل را تشکیل می‌دهد، و سهم انرژی برق‌آبی حدود ۸ درصد است.

EIA پیش‌بینی می‌کند که سهم منابع غیرآبی در این ترکیب از ۱۲ درصد در سال ۲۰۲۰ به ۱۶ درصد در سال ۲۰۲۲ افزایش یابد، درحالی‌که سهم منابع برق‌آبی پایدارتر خواهد بود و در دوره زمانی مشابه از ۸ درصد به ۷ درصد از ترکیب تولید کاهش می‌یابد.

هنسلی گفت دارایی‌های تجدیدپذیر، به ویژه انرژی بادی و خورشیدی، که به طور مداوم کم‌هزینه‌تر و کارآمدتر می‌شوند، به گزینه اول برای تولید برق جدید تبدیل شده‌اند. طبق آمارEIA ،۸۰ درصد از ظرفیت تولید برق جدید که انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۱ توزیع شود، از انرژی بادی، خورشیدی و باتری است، و ACPA به دنبال این است که تا سال ۲۰۳۰ انرژی‌های تجدیدپذیر ۵۰ درصد از ترکیب تولید را تشکیل بدهند.

ویلالی گفت دستیابی به چنین هدفی شاید خیلی هم آسان نباشد و پیش‌بینی کرد که با توجه به اینکه سیستم‌های لازم برای تولید و انتقال برق هنوز در دسترس نیستند، تحقق این هدف به کندی پیش خواهد رفت. او افزود که با توجه به ماهیت نامنظم و متناوب انرژی‌های تجدیدپذیر، واحدهای انرژی بار پایه (مانند گاز طبیعی، زغال‌سنگ و انرژی هسته‌ای) برای پر کردن این خلأ همچنان لازم و ضروری هستند. او خاطرنشان کرد درحالی‌که بعضی از افراد از این احتمال صحبت می‌کنند که انرژی‌های تجدیدپذیر ۱۰۰ درصد ترکیب تولید را تشکیل دهند، «فکر نمی‌کنم این اتفاق در زمان حیات ما در ایالات‌متحده رخ بدهد. بنابراین باید روی سوخت‌های فسیلی حساب کنیم.»

انرژی هسته‌ای

یکی دیگر از اجزای اصلی ترکیب تولید برق ایالات‌متحده انرژی هسته‌ای است، هرچند به دلیل بازنشستگی پیش‌بینی‌شده نیروگاه‌ها انتظار می‌رود سهم کمتری در ترکیب تولید داشته باشد. بر اساس گزارش EIA، انرژی هسته‌ای در سال ۲۰۲۰ مقدار ۲۱ درصد از کل تولید برق را تشکیل می‌دهد اما انتظار می‌رود که این مقدار تا سال ۲۰۲۲ به ۲۰ درصد و در سال ۲۰۲۲ به ۱۹ درصد برسد، علی‌رغم این واقعیت که تولید برق با انرژی هسته‌ای موجب انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) نمی‌شود.

“شیلا اسلوکوم هولیس” (Sheila Slocum Hollis)، جانشین مدیر اجرایی “انجمن انرژی ایالات‌متحده” (United States Energy Association) (USEA)، خاطرنشان کرد که نیروگاه‌های هسته‌ای فعلی ایالات‌متحده ۴۰ سال یا بیشتر سن دارند و سرانجام باید بازنشسته شوند. او گفت: «مگر اینکه یک برنامه هسته‌ای جدید وجود داشته باشد که به دلیل هزینه و برنامه‌های نظارتی و مخالفت‌ها به نتیجه نرسیده باشد، در نتیجه انرژی هسته‌ای به نیروگاه‌های قدیمی متکی است. درحالی‌که برخی از نیروگاه‌ها مجوزشان را حدود ۲۰ سال تمدید کرده‌اند، اما ممکن است به دلیل مخالفت‌ها و نگرانی‌ها زودتر از چرخه تولید خارج شوند.»

طبق گزارش EIA، نیروگاه‌های هسته‌ای با تولید ۱/۵ گیگاوات برق، نیمی از نیروگاه‌های برق ایالات‌متحده هستند که در سال ۲۰۲۱ بازنشسته می‌شوند و ۵ درصد از ظرفیت فعلی تولید انرژی هسته‌ای ایالات‌متحده را تشکیل می‌دهند.