در دهه گذشته ۸۱ درصد از مصرف انرژی جهانی به منابع تجدیدناپذیر و ۱۹ درصد از آن به منابع انرژی تجدیدپذیر اختصاص یافت. همچنین در سال ۲۰۲۳ بالاترین سهم تامین انرژی از انرژیهای تجدیدپذیر با سهم ۵۳ درصدی متعلق به سوئد بوده است.
در سال ۲۰۲۳ سه موسسه IEA، BP و Shell مطابق با سناریوی Current Trajectory کاهش ۷۰ درصدی تولید انرژی از زغالسنگ، افزایش ۳۵ درصدی تولید انرژی از گاز طبیعی و افزایش ۲ برابری تولید انرژی از مجموع منابع زمینگرمایی، نفت و زیست انرژی تا پایان سال ۲۰۵۰ را پیشبینی کردند. همچنین مطابق با این پیشبینی انرژیهای تجدیدپذیر ۷۵ درصد از کل تولید انرژی را در سال ۲۰۵۰ بهخود اختصاص خواهند داد.
انواع منابع انرژی عبارت است از منابع انرژی تجدیدناپذیر شامل نفت خام، مایعات گاز هیدروکربنی، گاز طبیعی، زغال سنگ و انرژی هستهای و منابع انرژی تجدیدپذیر شامل انرژی زمین گرمایی، انرژی خورشیدی، انرژی بادی، زیست توده (مواد آلی و زیستی بهدستآمده از گیاهان ) و انرژی آبی. بهمنظور تفسیر صحیح آماری انرژی باید بین محصولات انرژی اولیه و ثانویه تمایز قایل شد؛ محصولات انرژی اولیه مستقیما از منابع طبیعی استخراج میشوند و محصولات انرژی ثانویه در نتیجه یک فرایند تبدیل از منابع انرژی اولیه تولید میشوند.
تا اواسط قرن ۱۹ میلادی انرژی مورد نیاز عمدتا با سوزاندن سوختهای جامد مانند چوب و زغال چوب قابل تامین بوده است. با وقوع انقلاب صنعتی مصرف زغالسنگ و بهدنبال آن مصرف نفت، گاز و برق حاصل از انرژی آب تا پایان قرن ۲۰ رونق پیدا کرد. همچنین انرژی هستهای در دهه ۱۹۶۰ و انرژیهای خورشیدی و بادی در ۱۹۸۰ به منابع قابل استفاده انرژیهای تجدیدپذیر اضافه شدند.
در نمودار ۱ سرانه مصرف انرژی کشورهای مختلف در سال ۲۰۲۳ نمایش داده شده است.
با توجه به نمودار ۱ بیشترین سرانه مصرف انرژی در سال ۲۰۲۳ متعلق به آمریکا بوده است. پس از آمریکا، بهترتیب سوئد، ژاپن، آلمان، فرانسه و چین بیشترین مقدار سرانه مصرف انرژی را در این سال به خود اختصاص دادهاند. گفتنی است که بالاترین میزان مصرف انرژیهای تجدیدپذیر نسبت به کل مصرف انرژی متعلق به سوئد با سهم ۵۳ درصدی مصرف انرژیهای تجدیدپذیر است.
برزیل با سهم ۴۷ درصدی مصرف انرژیهای تجدیدپذیر نسبت به کل مصرف انرژی در سال ۲۰۲۳ در رتبه دوم بزرگترین مصرفکنندگان انرژیهای تجدیدپذیر قرار دارد. پس از برزیل، بهترتیب آلمان، انگلستان، چین، فرانسه، ژاپن، آمریکا، هند و آفریقای جنوبی با سهم ۱۰ تا ۲۵ درصدی انرژیهای تجدیدپذیر از کل تامین انرژی، در جایگاههای بعدی قرار گرفتهاند.
تغییرات سهم تولید انرژی تجدیدپذیر
نمودار ۲ تغییرات توزیع سهم منابع مختلف از تولید انرژی را در سال ۱۹۹۵ تا ۲۰۵۰ نمایش میدهد.
نمودار ۲ روند تولید پیشین انرژیهای کمکربن (Clean Firm: شامل انرژی پاک بهروش CCUS، انرژی هستهای و هیدروژنی)، زغالسنگ، گاز، آبی، بادی زمینی، بادی فراساحلی، خورشیدی و سایر انرژیها و همچنین پیشبینی تولید آنها تا سال ۲۰۵۰ را بر اساس سناریوی Current Trajectory نمایش میدهد. همانطور که در این نمودار مشخص است، انرژیهای خورشیدی و بادی زمینی از سال ۲۰۱۰ تولید شدند. همچنین تولید انرژی باد فراساحلی از سال ۲۰۲۲ شروع شد.
سازمان IEA در سناریوی Current Trajectory یا تداوم روند فعلی عبارت است از ادامه روند کنونی برای کاهش هزینههای تولید انرژی تجدیدپذیر؛ در این سناریو تا سال ۲۱۰۰ افزایش دمای کره زمین نسبت به زمان انقلاب صنعتی، حد اقل ۲.۴ درجه و حد اکثر ۳.۵ درجه سانتیگراد خواهد بود. به علاوه هزینه ضمنی انتشار گاز کربن دیاکسید در حدود ۱۳۰ تا ۱۸۰ دلار برتن در سالهای ۲۰۳۰ تا ۲۰۵۰ برآورد شده است. گفتنی است که سیاست و قوانین موجود در این سناریو برای دستیابی به حالت ایدهآل محدود کردن افزایش دما تا ۱.۵ درجه سانتیگراد کافی نیست.
سال ۲۰۲۳ با افزایش اندک در تولید انرژیهای تجدیدناپذیر و افزایش چشمگیر تولید انرژیهای تجدیدپذیر در مقایسه با سال پیشین خود همراه شد؛ در این سال تولید نفت، ۲.۵ درصد، تولید زغال سنگ، ۱.۵ درصد و تولید گاز طبیعی ۰.۳ درصد افزایش یافت. همچنین تولید انرژی بادی ۹.۸ درصد نسبت به سال ۲۰۲۲ افزایش یافت. بهعلاوه تولید انرژی خورشیدی با افزایش ۲۳ درصدی و تولید سوخت زیستی با افزایش ۱۰ درصدی همراه بود.
در دهه گذشته (سالهای ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۳) منابع انرژی تجدیدناپذیر ۸۱ درصد از سهم تولید انرژی جهانی را بهخود اختصاص دادهاند و تنها ۱۹ درصد از تولید انرژی جهانی از محل منابع تجدیدپذیر بوده است. نفت با سهم ۳۰ درصدی در رتبه اول، زغالسنگ با سهم ۲۵ درصدی در رتبه دوم، گاز با سهم ۲۲ درصدی در رتبه سوم و انرژی هستهای با سهم ۴ درصدی در رتبه چهارم تولید انرژیهای تجدیدناپذیر قرار دارند. همچنین انرژی آبی ۶ درصد، انرژی بادی ۳ درصد و انرژی خورشیدی ۲ درصد از سهم تولید انرژیهای تجدیدپذیر را بهخود اختصاص دادهاند.
با توجه به نمودار ۲ و پیشبینی صورتگرفته توسط شرکت Mckinsey انتظار میرود تولید انرژی حاصل از زغالسنگ تا پایان سال ۲۰۵۰ نسبت به سال ۲۰۲۲ با کاهش تقریبی ۷۰ درصدی همراه باشد. با توجه به این نمودار اگرچه تولید انرژی حاصل از گاز طبیعی با ۳۵ درصد افزایش نسبت به سال ۲۰۲۲ مواجه خواهد شد اما مطابق با پیشبینی بر اساس سناریوی مذکور، تولید انرژیهای تجدیدپذیر نسبت به انرژیهای تجدید ناپذیر با شتاب بیشتری رشد خواهند یافت و نهایتا سهم تولید انرژی از منابع گازی نسبت به کل تولید انرژی کاهش خواهد یافت.
همانطور که در نمودار ۲ مشاهده میشود، در سال ۱۹۹۵ تولید انرژیهای تجدیدپذیر ۲۵ درصد از کل انرژی تولیدی در این سال را به خود اختصاص داد. در سال ۲۰۱۰ علیرغم افزایش تولید انرژیهای تجدیدپذیر، با تولید ۲ برابری گاز طبیعی نسبت به سال ۱۹۹۵ سهم تولید انرژیهای تجدید پذیر ۲۲ درصد از تولید کلی را شامل شد. در سال ۲۰۲۲ انرژیهای تجدیدپذیر تقریبا ۳۲ درصد از تولید کل انرژی جهانی را به خود اختصاص دادند. مطابق با پیشبینی انجامشده این مقدار در سال ۲۰۳۰ به ۵۰ درصد، در سال ۲۰۴۰ به ۶۵ درصد و تا پایان سال ۲۰۵۰ به ۷۵ درصد خواهد رسید.
کنترل گرمایش زمین با تولید انرژی پاک
در بیست و هشتمین کنوانسیون سازمان ملل متحد در باره تغییرات اقلیمی که در دبی برگزار شد، تصمیم جهانی مبنی بر عبور از سوختهای فسیلی اتخاذ شد. در صورتیکه سوختهای فسیلی بهتدریج از سیستم انرژی حذف نشوند، محدود کردن گرمایش زمین به اهداف بینالمللی اقلیمی مستلزم افزایش قابل توجه فناوریهای کربنزدایی شامل جداسازی مستقیم کربن از هوا (DAC) و جذب، ذخیرهسازی و بهرهبرداری کربن (CCUS) است.
بهوجود آوردن محیطی مبتنی بر مصرف انرژیهای پاک مستلزم تغییر مواد اولیه مصرفی برای تولید انرژی است. بیش از ۱ قرن است که تولید انرژی عمدتا از سوختهای تجدیدناپذیر تغذیه میکند. اگرچه همه چشماندازها تقاضای آینده برای مواد معدنی مورد استفاده در تولید انرژی پاک را پیشبینی نمیکنند، سازمانهای متعددی اهمیت این موضوع را تشخیص دادهاند. در سال ۲۰۲۳ سناریوهای مختلف در سه موسسه IEA، bp و Shell پیشبینیهایی را در خصوص تقاضای آتی کبالت، مس، لیتیوم و نیکل ارایه دادهاند.
سناریوهای تعریف شده توسط سه موسسه IEA، bp و Shell بر اساس میزان سختگیری در کنترل افزایش دما و اعمال هزینهها و جرایم انتشار کربن دیاکسید از سوی دولتها دستهبندی شدهاند. در این سناریوها در صورت اعمال محدودیتهای سختگیرانهتر، میزان تولید انرژیهای تجدیدپذیر و همچنین میزان تقاضا و مصرف فلزات قابل استفاده در تولید انرژیهای پاک افزایش خواهد یافت.
آینده انرژی در سناریوهای مختلف و تاثیر آن بر بازار مس در نمودار ۳ نمایش داده شده است.
با توجه به این موضوع که مس فلزی با مصرف قابل توجه در صنعت تولید و انتقال انرژی پاک و همینطور خودروهای الکتریکی است، تقاضای این عنصر با افزایش سهم انرژی تجدیدپذیر از کل انرژی متناسب است. همانطور که در نمودار ۳ مشاهده میشود، در سالهای ۱۹۸۰ تا ۲۰۲۲ تقاضای این فلز با رشد متوسط ۸ درصدی همراه بوده است. در سال ۲۰۲۳ موسسههای IEA، bp و Shell در سناریوهای مختلف پیشبینیهایی را برای تقاضای آتی فلزات مورد استفاده در تولید انرژی پاک از جمله مس انجام دادهاند.
مطابق با پیشبینی آژانس بینالمللی انرژی (IEA) میانگین نرخ رشد تقاضا برای مس در سالهای ۲۰۲۲ تا ۲۰۵۰ با کاهشی جزیی نسبت به روند طیشده در سالهای پیشین در هر ۳ سناریو بین ۵ تا ۶ درصد خواهد بود. مطابق با پیشبینی Shell تقاضای مس تا پایان سال ۲۰۴۰ نسبت به سال ۲۰۲۲ افزایش خواهد یافت؛ این افزایش مطابق با سناریوی Shell Archipelagos با سرعت ۸ درصد در سال اتفاق خواهد افتاد. همچنین طبق پیشبینی bp نیز میزان تقاضا برای فلز مس افرایشی خواهد بود و این افزایش مطابق با سناریوی bp Net Zero با سرعت سالانه ۱۴ درصد اتفاق خواهد افتاد.