دانشگاه استنفورد در گزارشی پیش بینی کرد؛

چشم انداز اقتصادی انرژی ایران تا سال۲۰۴۰

تحلیل‌ها نشان می‌دهد که تولید گاز طبیعی در ایران تا سال ۲۰۲۱ به رشد بالای خود ادامه خواهد داد و به ۹۶۰ میلیون متر مکعب در روز می‌رسد، بعد از آن انتظار می رود نرخ رشد، سال به سال تا محدوده ۵ تا ۱۰ میلیون متر مکعب در روز کاهش یابد.

کد خبر: ۵۳۱۳۲

تاریخ: ۲۲ آبان ۱۳۹۶ - ۱۶:۲۹

دانشگاه استنفورد گزارشی با عنوان «چشم انداز اقتصاد ایران در سال ۲۰۴۰، چشم انداز گاز طبیعی، برق، و انرژی های تجدید پذیر در ایران» تهیه کرده است که هلدینگ بانک بیمه و سهام صندوق بازنشستگی کشوری آن را منتشر کرده است، ‌ در این مقاله آمده است: میزان تولیدات گاز طبیعی از سال ۲۰۰۰ تاکنون، از ۲۳۰ به ۷۵۰ میلیون متر مکعب در روز افزایش یافته و احتمال دارد در سال ۲۰۲۰  به ۹۲۰ میلیون متر مکعب و در سال ۲۰۴۰ نیز به ۱۱۵۰ میلیون متر مکعب در روز برسد. انتظار می‌رود بعد از سال ۲۰۲۱، کاهش شدیدی در رشد تولیدات داشته باشیم که به ظرفیت پایین پروژه‌های آتی و کاهش مورد انتظار در تولید میادین موجود به ویژه خود میدان پارس جنوبی، مربوط است. عوامل موثر بر افزایش تقاضای گاز طبیعی شامل عوامل جمعیتی، جایگزینی سوخت‌های مایع با گاز طبیعی برای گرمایش، تولید برق، توسعه مجتمع های پتروشیمی، و صنایع انرژی بر است.
طی این زمان، مقدار گاز باقیمانده برای تزریق به میدان های نفتی، ثابت مانده است و تجارت گاز به صفر یا منفی رسیده است. اگرچه که کل صادرات گاز ایران به ترکیه، عراق، عمان، و ارمنستان، در پنج سال آینده، ممکن است به ۱۰۰ میلیون متر مکعب در روز برسد، گسترش بیشتر ظرفیت صادرات، به نظر غیر ممکن می رسد. در بازار داخلی، بزرگترین رشد در تقاضای گاز طبیعی از صنایع پتروشیمی و سایر صنایع و بخش تولید نیروی الکتریکی، حاصل خواهد شد.
دولت ایران، تقاضای گاز طبیعی را با تنظیم قیمت و سهمیه‌ها، مدیریت می‌کند، در مورد قیمت‌ها به صورت سالانه تصمیم می‌گیرد و سهمیه‌ها به صورت پویا اولویت‌بندی و تنظیم می‌شوند. عدم تطابق میان قیمت فروش و اولویت‌های تخصیص، نشان می‌دهد که ساختار تقاضا برای گاز طبیعی بسیار متفاوت است، لذا تسریع اصلاح قیمت انرژی و توسعه یک بازار رقابتی برای عرضه گاز طبیعی به خریداران بزرگ (مانند واحدهای پتروشیمی)، در کشور ضروری است.
از سال ۱۹۹۰ تاکنون، ظرفیت تولید نیرو ایران سالانه به میزان متوسط ۲۴۰۰ مگاوات رشد کرده است تا به متوسط رشد سالانه ناخالص تقاضا در سطح ۹.۱ تراوات ساعت برسد. این بخش به ۸۵ درصد به گاز طبیعی، به عنوان منبع اولیه انرژی وابسته است، درحالی‌که سهم سوخت مایع و برق آبی در سال ۲۰۱۶ به ترتیب ۹ و ۵ درصد بودند. تحلیل‌های ما نشان می‌دهد رشد تقاضای برق در ایران تا سال ۲۰۴۰ از ۶.۸ به ۳.۸ تراوات ساعت سالانه، کاهش می‌یابد، نیاز به افزایش ظرفیت سالانه را از ۳۰۰۰ به ۱۳۰۰ مگاوات کاهش می‌دهد.
ارتقای نیروگاه های برق موجود، ظرفیت ۱۰ هزار مگاواتی را با هزینه ای کمتر از یک سنت به ازای هر کیلو وات ساعت، اضافه خواهد کرد؛ هزینه تولید نهایی برق توسط واحدهای سیکل ترکیبی از ۱.۵ تا ۶.۳ سنت به ازای هر کیلو وات ساعت، متغیر بوده و به هزینه فرصت گاز طبیعی بستگی دارد. همچنین انرژی تجدیدپذیر از باد و خورشید هزینه ای حدود چهار سنت به ازای هر کیلو وات ساعت دارد که در حالتی که قیمت فروش گاز از ۱۵۰ هزار دلار به ازای هر میلیون متر مکعب فراتر رود، از لحاظ اقتصادی، به صرفه خواهد بود. در حال حاضر، تنها استفاده‌ی گاز طبیعی در حمل و نقل (گاز طبیعی فشرده سی ان جی) یا صادرات گاز و تزریق مجدد به میادین نفتی توجیه پذیر است.
در حالی‌که صادرات و تزریق مجدد گاز، پتانسیل رشد دارند، به نظر می‌رسد بازار وسایل نقلیه سی ان جی سوز اشباع شده باشد. از این رو افزایش این بخش، به یک محرک مانند افزایش در قیمت داخلی بنزین، نیاز دارد. در قیمت جاری فروش گاز طبیعی، سرمایه گذاری در انرژی‌های تجدید پذیر با هدف دسترسی بیشتر به گاز برای افزایش تولید از صنعت پتروشیمی، به لحاظ اقتصادی، توجیه پذیر نیست.
در بخش مقدمه این گزارش نوشته است: ایران با ذخایر اثبات شده ۳۴ تریلیون متر مکعبی، بزرگترین منبع قابل بازیافت گاز طبیعی را در جهان دارد. از آنجا که بیش از ۸۰ درصد ذخایر گاز کشور متعلق به میادین غیر مرتبط است، (مخازنی که با مقادیر قابل توجهی از نفت خام مرتبط نیستند) توسعه بخش‌های گاز طبیعی و نفتی در ایران، تا حد زیادی، به طور مستقل انجام می‌شود. بین سال های ۱۹۹۰ و ۲۰۱۳، تولید گاز طبیعی در ایران از ۱۱۰ به ۵۰۰ میلیون متر مکعب در روز افزایش یافت، متوسط رشد سالانه ۱۷ میلیون متر مکعبی در روز را نمایش داد.
از سال ۲۰۱۳ تاکنون، علی‌رغم محدودیت‌های ناشی از تحریم‌های بین‌المللی و انقباض اقتصاد داخلی، ایران توانسته است از طریق تکمیل چندین فاز جدید پروژه توسعه پارس جنوبی، ظرفیت فروش گاز خود را به ۷۵۰ میلیون متر مکعب در روز افزایش دهد. در نتیجه چنین رشد بی سابقه ای، تقریبا ۲۵ درصد کل گاز طبیعی تجمعی، در طول پنج سال گذشته رخ داده است. از سال ۲۰۱۴ برداشت گاز جدید میدان نفتی پارس جنوبی، سهم گاز طبیعی در تامین انرژی اولیه از نفت خام پیشی گرفته است. در طرف تقاضای داخلی، رشد سالانه مصرف گاز طبیعی، از رشد مصرف هیدروکربن‌های مایع فراتر رفته است به طوری‌که به جز بخش حمل و نقل، گاز طبیعی به عنوان منبع اصلی انرژی برای تمام بخش‌های اقتصاد، تبدیل شده است.
ایران سومین تولید کننده بزرگ گاز طبیعی در جهان است، اما اکثریت قریب به اتفاق تولید گاز، صرف تقاضای داخلی شده است. گرمایش فضا ۲۹ درصد، تولید برق ۲۴ درصد، صنایع غیر پتروشیمی ۱۵ درصد، صنایع پتروشیمی ۱۳ درصد، تزریق مجدد ۹ درصد، حمل و نقل سه درصد، عمده مصارف گاز طبیعی در ایران هستند. با گسترش شبکه توزیع برای پوشش بیش از ۹۰ درصدی خانوارها، گاز طبیعی، برای گرمایش فضا و آب، کم کم جایگزین هیدروکربن‌های مایع شده است، در نتیجه این امر، مصرف گاز در بیست و پنج سال گذشته به میزان ۱۸۰ میلیون متر مکعب در روز افزایش یافته است.
در عین حال، مقدار مصرف گاز برای تولید برق، ۱۴۰ میلیون متر مکعب و مصرف آن توسط صنعت پتروشیمی و سایر صنایع، حدودا ۱۷۰ میلیون متر مکعب در روز، رشد داشته است. در نتیجه چنین رشد سریعی در طرف تقاضا، حجم گاز در دسترس برای تزریق مجدد به میادین نفتی، در حدود ۸۰ میلیون متر مکعب در روز ثابت باقی مانده است، در حالیکه تجارت خالص کشور در گاز طبیعی، صفر یا منفی، بوده است.
تولید ناخالص سالانه برق ایران در سال ۱۹۹۰، برابر با ۵۵ تراوات ساعت و در سال ۲۰۱۵ به ۲۸۲ تراوات ساعت رسیده است که حاکی از نرخ رشد متوسط ۹.۱ تراوات ساعتی در سال است. در همین دوره، ظرفیت تولید اسمی نیرو به طور متوسط ۲۴۰۰ مگاوات در سال، افزایش یافت. همانطور که انتظار می‌رفت، بخش نیرو در ایران، به شدت به گاز طبیعی وابسته است. در سال ۲۰۱۶، سهم گاز طبیعی، سوخت مایع، و نیروی هیدرو الکتریکی در ترکیب تولید نیرو در ایران، به ترتیب ۸۵ درصد، ۹ درصد و پنج درصد بود.
بین سال های ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۵ بهره‌وری متوسط نیروگاه‌های حرارتی ایران از ۳۰.۹ درصد به ۳۷.۷ درصد افزایش یافت، که نشان دهنده رشد متوسط سالانه ۲۷ درصد است. در مقام مقایسه، متوسط بهره‌وری جهانی نیروگاه های برق حرارتی در حدود ۳۶.۵ درصد است در حالی‌که، اعضای سازمان همکاری و توسعه اقتصادی، رقم بالاتر از ۴۰ درصد را ثبت کرده اند.
با توجه به سهم قابل توجه واحدهای با کارایی پایین (نیروگاه‌های قدیمی یا سیکل‌های ساده)، ایران پتانسیل بالایی برای افزایش ظرفیت از طریق به ارتقا و مدرن‌سازی نیروگاه‌های موجود دارد. از مسایلی که اهمیت ویژه‌ای دارد، اضافه کردن واحدهای بخار به واحدهای گازی (با سیکل ساده و مقیاس بالا) موجود و بازسازی (یا حذف) توربین های گازی و بخار قدیمی است. به عنوان مثال، با ارتقای نیروگاه های ۷۵۰۰ مگاواتی موجود با کارایی پایین (کارایی کمتر از ۳۰ درصد)، به توربین‌های احتراق مدرن با سیکل ساده طبیعی در روز، ذخیره می‌شود.
ایران علاوه بر منابع انرژی فسیلی، پتانسیل قابل توجهی برای انرژی‌های تجدید پذیر دارد. ما تخمین زده‌ایم که ۱.۷ میلیون هکتار از زمین‌های ایران (۱.۱ درصد از کل)، تابش خورشیدی بیش از ۲۷۰ وات در متر مربع دریافت می کند، و ۲۸ میلیون هکتار دیگر (۱۷.۳ درصد از کل)، در محدوده ۲۵۰ تا ۲۷۰ وات در متر مربع، انرژی خورشیدی می‌گیرند.
با توجه به پتانسیل نیروی باد، ۱.۳ درصد از زمین های ایران (۲.۱ میلیون هکتار)، دارای باد با سرعت متوسط  هشت متر بر ثانیه و بالاتر است که برای تولید برق بادی مناسب می‌کند. ایران قصد دارد تا سال ۲۰۲۱، سهم انرژی‌های تجدید پذیر غیر آبی را در کل ظرفیت تولید نیروی خود به پنج درصد (حدودا ۴۰۰۰ مگاوات) افزایش دهد. این امر نه تنها به هدایت گاز جایگزین (یا سوخت مایع) به سمت سایر کاربردهایی که بازده اقتصادی بیشتری دارند منجر می‌شود، بلکه به بهبود کیفیت هوا در شهرهای بزرگ نیز را برای انرژی برق کمک می کند.
در حال حاضر، وزارت نیرو قرارداد ضمانت بیست ساله تعرفه خوراک تجدید پذیر با نرخ بالاتر نسبت به قیمت فروش برق به مصرف کنندگان نهایی، امضا کرده است؛ یعنی در اولین دوره ۱۰ ساله، برای انرژی بادی قیمت ۱۲ سنت به ازای هر کیلو وات ساعت، و برای انرژی خورشیدی قیمت ۱۸ سنت به ازای هر کیلو وات ساعت در نظر گرفته شده است، پس از آن در دومین دوره ۱۰ ساله، این نرخ ها به ترتیب به ۵ و ۱۳ سنت کاهش می یابد. طی چهار سال گذشته، سرمایه گذاران داخلی و خارجی، بر اساس مکانیزم قرارداد خرید انرژی، در حدود ۳۵۰ مگاوات انرژی تجدیدپذیر تنظیم کرده‌اند، در عین حال که واحدهای تولید دیگر انرژی با ظرفیت کل ۷۰۰ مگاواتی در مراحل مختلف توسعه قرار دارند.
در بخش روند توسعه آتی این گزارش آمده است:  پیش‌بینی تقاضا نشان داد که از سال ۲۰۱۷ تا ۲۰۴۰، ایران به افزایش ۵۴ هزار مگاواتی ظرفیت تولید ناخالص برق با نرخ سالانه ۳۰۰۰ مگاواتی در ابتدا (چند سال آینده) و ۱۳۰۰ مگاواتی در سال های آخر منتهی به ۲۰۴۰ نیاز دارد.
در مقایسه با سه راه بالا که ایران از طریق آن می تواند تقاضای آتی برق را برآورده کند، آشکار می‌شود که ارتقای توربین های گازی سیکل ساده موجود به سیکل ترکیبی، به هزینه برق کمتر از یک سنت می‌انجامد و از این رو بالاترین اولویت را دارد. این تغییرات، ۸۷۰۰ مگاوات به ظرفیت تولید ناخالص نیروی ایران اضافه خواهد کرد. همانطور که بسیاری از واحدهای توربین بخار، دوران بازنشستگی را گذرانده اند، مدرن سازی و تکمیل آنها اجتناب ناپذیر است. رشد بهره وری مورد انتظار از این فرایند، می‌تواند ظرفیت تولید ناخالص ایران را ۱۳۰۰ مگاوات افزایش دهد.
دو تغییر کم هزینه بالا/یا اجباری، هرچند می تواند باعث افزایش ۱۰۰۰۰ مگاواتی از رشد ۵۳ هزار مگاواتی تقاضای پیش بینی شده تا سال ۲۰۴۰ شود، اما نشان می دهد که نیاز ایران به انرژی اضافی باید از طریق راه اندازی واحدهای سیکل ترکیبی جدید، با سهم بالقوه از منابع انرژی تجدید پذیر، تامین شود.
برای ارزیابی پایداری انرژی تجدید پذیر، دو سناریوی سرمایه در نظر گرفته می‌شود: پروژه‌های تامین مالی شده دولتی. فرض بر این است که دولت ایران، سرمایه هر دو نوع پروژه های تولید برق را فراهم می‌کند، پروژه‌های در مقیاس بالای انرژی تجدیدپذیر، برق را با هزینه ۳ تا ۴ ستنی به ازای هر کیلو وات ساعت تولید می‌کند، در حالی‌که هزینه برق در واحدهای جدید سیکل ترکیبی ایران در محدوده ۱.۵ تا ۳.۶ سنت متغیر است.
علی‌رغم هزینه‌های بالقوه‌ای که توسط واحدهای انرژی تجدید پذیر ارائه می‌شود، هزینه‌های سرمایه به ازای هر واحد ظرفیت واقعی نیرو (۳۷۰۰ تا ۵۹۰۰ دلار به ازای هر کیلو وات ظرفیت واقعی)، بسیار بالاتر از هزینه واحدهای نیروگاهی گازی (در حدود ۱۰۰۰ دلار به ازای هر کیلو وات ظرفیت واقعی) هستند، که مانعی سخت در توسعه آنها در ایران (جایی که تامین مالی دولتی در حال حاضر بسیار کمیاب است) است.
با این حال اگر اقتصاد ایران به چنین سرمایه‌گذاری‌هایی در آینده نیاز داشته باشد، پروژه‌های در مقیاس بزرگ انرژی تجدید پذیر تنها زمانی توجیه پذیر خواهد بود که از گاز طبیعی استفاده نشود و بتواند در قیمت ۱۵۰ هزار دلاری به ازای هر میلیون متر مکعب یا بالاتر فروخته شود. در حال حاضر استفاده از گاز طبیعی برای ناوگان‌های CNG برای صادرات به کشورهای همسایه، و تزریق مجدد به میادین نفتی برای بهبود (هرچند با عدم اطمینان) این شرایط را برآورده می کند.
پروژه‌های تامین مالی شده خصوصی. با در نظر گرفتن یک نرخ بازده مورد نیاز ۲۰ درصدی، بخش خصوصی به یک توافقنامه خرید حداقل ۷ تا ۱۴ سنتی به ازای هر کیلو وات ساعت، به منظور در نظر گرفتن سرمایه گذاری در انرژی تجدید پذیر در ایران، نیاز دارد.
با همان میزان نرخ بازده مورد انتظار ۲۰ درصدی، هزینه تولید برق (بجز هزینه سوخت) از نیروگاه سیکل ترکیبی نزدیک به ۲.۸ سنت در هر کیلو وات ساعت خواهد بود. بنابراین برای یک پروژه انرژی تجدید پذیر که به صورت خصوصی تامین مالی شده است، بازده اقتصادی (یا هزینه اجتناب شده) از استفاده های جایگزین گاز طبیعی باید بیش از ۲۰۰ هزار تا ۵۵۰ هزار به ازای هر میلیون متر مکعب باشد.
در بخش نتیجه گیری این گزارش آمده است: تحلیل‌ها نشان می‌دهد که تولید گاز طبیعی در ایران تا سال ۲۰۲۱ به رشد بالای خود ادامه خواهد داد و به ۹۶۰ میلیون متر مکعب در روز می‌رسد، بعد از آن انتظار می رود نرخ رشد، سال به سال تا محدوده ۵ تا ۱۰ میلیون متر مکعب در روز کاهش یابد. احتمال می‌رود در چند سال آینده، صادرات گاز طبیعی به کشورهای همسایه تا ۱۰۰ میلیون متر مکعب در روز افزایش یابد. اما هر نوع رشد بیشتر صادرات، به ویژه به اتحادیه اروپا، دشوار است.
تقاضای مسکونی و تجاری برای گاز طبیعی تقریبا پایدار شده و به ثبات رسیده است. زیرا رشد قابل ملاحظه در شبکه توزیع گاز یا افزایش قابل توجه در جمعیت مورد انتظار نیست. بزرگترین رشد در تقاضای گاز طبیعی از بخش های برق، و صنایعی مانند پتروشیمی است. تحلیل ها نشان داد که از سال ۲۰۱۷ تا ۲۰۴۰، ایران به افزودن در مجموع ۵۴ هزار مگاوات به ظرفیت ناخالص تولید برق، نیاز دارد که بایستی سالانه ۳۰۰۰ مگاوات در سال های اولیه و ۱۳۰۰ مگاوات در هر سال انتهای دوره زمانی افزوده شود.
ارتقای واحدهای موجود، ۱۰ هزار مگاوات با هزینه کمتر از ۱ سنت/کیلو وات ساعت به ظرفیت فعلی اضافه خواهد کرد، در حالی که هزینه تولید برق سیکل ترکیبی در محدوده ۱.۵  تا ۶.۳ سنت/کیلو وات ساعت، بسته به هزینه فرصت در نظر گرفته شده برای گاز طبیعی، در نوسان است.
اگر قیمت فروش گاز جایگزین شده از ۱۵۰ هزار دلار میلیون متر مکعب تجاوز کند، در قیمت کمتر از ۴ سنت، انرژی تجدید پذیر (انرژی خورشیدی و بادی) تامین مالی شده توسط دولت از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر خواهد بود. در حال حاضر، تنها استفاده هایی که آستانه نیاز به گاز طبیعی را برآورده می کند، حمل و نقل، صادرات گاز، و تزریق مجدد به میادین نفتی است. در عین حال که صادرات گاز و تزریق مجدد آن پتانسیل رشد دارد، بازار وسایل نقلیه CNG اشباع شده است. از این رو هرگونه گسترش بیشتر نیاز به یک محرک مانند افزایش در قیمت داخلی بنزین دارد. به منظور برابری استفاده از استفاده از جایگزین‌های گاز طبیعی برای جبران خرید برق تجدیدپذیر تولید بخش خصوصی به قیمت ۴.۲ تا ۱۱.۲ سنت/کیلو وات ساعت بایستی گاز بین از ۲۰۰ تا ۵۵۰ هزار دلارمیلیون متر مکعب به فروش برسد. در میان مصرف‌کنندگان عمده نهایی گاز طبیعی در ایران، تنها خودروهای CNG و با بی اطمینانی بیشتر، صادرات گاز به کشورهای همسایه ممکن است از این آستانه عبور کند.