از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۴ سهم منابع تجدیدپذیر در تولید برق جهانی دستخوش تغییر شده است. برقآبی با وجود توقف رشد و تولید ثابت حدود ۴.۴ میلیون گیگاواتساعت، همچنان نزدیک به نیمی از برق تجدیدپذیر جهان را تامین میکند و نقش منبعی پایدار اما کمشتاب را دارد.
در سالهای مورد بررسی، خورشید و باد، موتورهای اصلی توسعه تولید برق تجدیدپذیر بودهاند؛ انرژی خورشیدی با رشد سالانه حدود ۲۳ درصد، تولید خود را از حدود ۲۴۰ هزار گیگاواتساعت در سال ۲۰۱۵ به حدود ۲ میلیون گیگاواتساعت در سال ۲۰۲۴ رسانده و افزایش تولید حدودا ۷ برابری را ثبت کرده است. انرژی بادی نیز با رشد سالانه ۱۲ درصد جایگاه مهمی پیدا کرده و همراه با منابع کوچکتر مانند زمینگرمایی، خورشیدگرمایی و جزر و مدی روندی صعودی داشته است؛ همچنین افزایش سهم باد و خورشید، با توسعه فناوریهای ذخیرهسازی و شبکههای هوشمند مرتبط بوده است.
در دهههای اخیر، تولید برق جهانی وارد مرحلهای از بازآرایی پایههای سبد انرژی شده که در آن، ترکیب و وزن منابع بهتدریج در حال تغییر است؛ دورهای که در آن نیروگاههای حرارتی با وجود حفظ نقش ستون اصلی تولید برق در جهان، آرامآرام جایگاه سنتی خود را بهواسطه فشارهای زیستمحیطی، سیاستهای اقلیمی، پیشرفت فناوری و رقابت سرمایهگذاری از دست میدهند و در مقابل، انرژیهای تجدیدپذیر از وضعیت فناوریهای آینده فاصله گرفته و به یکی از عوامل تعیینکننده امنیت انرژی کمکربن بدل شدهاند.
همزمان، ساختار تقاضا نیز دستخوش تغییراتی شده است؛ رشد صنایع در کشورهای درحالتوسعه، تحول الگوی مصرف در کلانشهرها و نوآوری در سمت مصرف، همراه با شوکهایی مانند همهگیری کووید-۱۹ و اثرات تغییرات اقلیمی، روند تولید برق را با نوسانات دورهای مواجه کرده و آن را از یک مسیر خطی به حرکتی پیوسته اما همراه با تغییر تبدیل کرده است. در سطح جهانی، توسعه زیرساختهای برق با محوریت فناوریهای ذخیرهسازی، دیجیتالی شدن شبکهها و گسترش نیروگاههای کوچک و پراکنده، چهره جدیدی یافته و بسیاری از کشورها که زمانی توسعه صنعتی را با افزایش ظرفیت نیروگاههای حرارتی پیش میبردند، اکنون استراتژیهای خود را بر مبنای تولید انرژی تجدیدپذیر تنظیم میکنند. این مجموعه عوامل موجب شده است سبد انرژی جهان براساس مزیتهای ترکیبی، از جمله پایداری، انعطافپذیری و رقابتپذیری اقتصادی بازتعریف شود و سهم انرژیهای پاک هر سال پررنگتر شده و نقشآفرینی آنها در معادلات برق جهانی بهعنوان پاسخی همزمان به دغدغههای اقلیمی و رقابت اقتصادی نقشآفرینی کند.
روند تولید برق جهانی به تفکیک منابع مختلف از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۴ در نمودار ۱ نشان میدهد که همچنان سلطه منابع حرارتی بر ساختار تولید پابرجا است. ذغالسنگ با تولید تقریبی ۱۱ میلیون گیگاواتساعت و سهم ۳۵ درصدی از کل تولید جهانی در سال ۲۰۲۴، در جایگاه نخست قرار دارد و گاز طبیعی با سهم ۲۲ درصدی و پس از آن نیروگاههای برقآبی با سهم حدود ۱۴ درصد که مهمترین منبع تجدیدپذیر نیز محسوب میشود، در رتبههای بعدی قرار گرفتهاند. نیروگاههای اتمی نیز که اگرچه در دسته انرژیهای پاک قرار میگیرند، اما بهدلیل ماهیت تجدیدناپذیر منابعشان از نظر ساختاری با انرژیهای تجدیدپذیر متفاوتاند و حدود ۹ درصد از برق جهان را تامین میکنند؛ در ادامه، نیروگاههای بادی با سهم ۸ درصدی، بخشی مهم از سبد انرژی تجدیدپذیر را تشکیل داده و سایر منابع، شامل مجموعهای از منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر، در مجموع سهمی نزدیک به ۱۱ درصد از تولید جهانی برق دارند؛ ترکیبی که بازتاب وزن بالای سوختهای فسیلی و درعینحال رشد آرام اما پیوسته منابع نو است.
به طور کلی میتوان عنوان کرد که اگرچه منابع حرارتی همچنان نقش مسلط دارند، اما جایگاه مطلق آنها بهصورت تدریجی و مستمر در حال تضعیف است. در این دوره، رشد سالانه تولید برق از ذغالسنگ و گاز طبیعی بهترتیب حدود ۱.۳ و ۲ درصد بوده، حال آنکه تولید برق از نیروگاههای بادی با رشد سالانه ۱۲ درصد و سایر منابع که عمدتا شامل تجدیدپذیرها هستند، با رشد ۶.۳ درصدی افزایش یافتهاند. این اختلاف، جهتگیری کشورها را برای کاهش انتشار دیاکسیدکربن و افزایش سهم منابع پاک بهخوبی نشان میدهد. طی همین بازه، رشد تولید برقآبی حدود ۱.۱ درصد بوده که نسبت به گذشته کندتر است و ناشی از محدودیتهای جغرافیایی، اثرات اقلیمی بر منابع آب و هزینه سنگین احداث پروژههای جدید است.
در سال ۲۰۲۰ که اقتصاد جهانی تحت تاثیر رکود ناشی از همهگیری کرونا قرار گرفت، کاهش رشد تولید برق نسبت به سال ۲۰۱۹ مشهود است و همزمان تغییرات اقلیمی ازجمله خشکسالیها یا زمستانهای ملایم، بر تولید منابعی مانند برقآبی اثر مستقیم گذاشتهاند؛ واقعیتی که نشان میدهد سبد انرژی جهانی نهتنها تابع عوامل اقتصادی، بلکه بهشدت متکی بر متغیرهای اقلیمی هست.
نمودار ۲ روند سهم منابع تجدیدپذیر در تولید برق جهانی از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۴ را نشان میدهد و بیانگر آن است که علیرغم تحول گسترده در فناوریهای نوین، نیروگاههای برقآبی همچنان ستون اصلی تولید برق پاک بهشمار میروند. این نیروگاهها که از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ با حفظ سطح تولید در حدود ۴.۴ میلیون گیگاواتساعت عملا وارد دورهای از توقف رشد شدهاند، همچنان نزدیک به نیمی از کل برق تجدیدپذیر جهان را تامین میکنند. این وضعیت نشان میدهد که برقآبی در سطح جهانی دیگر موتور محرک توسعه نیست و بیشتر نقش یک منبع پایدار اما با ظرفیت محدود را بر عهده گرفته است. در کنار آن، منابع کوچکتر نظیر زمینگرمایی، خورشیدگرمایی و جزر و مدی، هرچند به دلیل محدودیتهای جغرافیایی سهم اندکی در سبد تجدیدپذیرها دارند، اما همین سهم کوچک نیز روندی صعودی را طی کرده و برای کشورهایی که به این منابع دسترسی دارند، توسعهای کمنوسان و پایدار را رقم زده است.
سهم سایر منابع تجدیدپذیر نشان میدهد که مسیر تحول انرژی پاک عمدتا توسط باد و خورشید هدایت شده است. تولید برق از انرژی خورشیدی طی یک دهه گذشته با رشد سالانه چشمگیر حدود ۲۳ درصد، از یک فناوری نوظهور به یکی از ستونهای اصلی تولید برق پاک تبدیل شده و تولید آن از حدود ۲۴۰ هزار گیگاواتساعت در سال ۲۰۱۵ به حدود ۲ میلیون گیگاواتساعت در سال ۲۰۲۴ رسیده که افزایشی نزدیک به ۷ برابری را نشان میدهد. انرژی بادی نیز با رشد سالانه ۱۲ درصد، دومین موتور مهم توسعه تجدیدپذیرها بوده و با اتکا بر فناوریهایی مانند ساخت توربینهای بزرگتر، تجهیزات کنترلی هوشمند و توسعه نیروگاههای فراساحلی، سهم قابلتوجهی در سبد انرژی پاک جهان یافته است. بر اساس نمودار ۲، افزایش سهم منابع ناپایدار همچون باد و خورشید از نیمه دهه به بعد شتاب گرفته که این شتاب با پیشرفت فناوریهای ذخیرهسازی و استقرار شبکههای هوشمند گره خورده و نشان میدهد که رشد این منابع بیش از هر چیز، به توسعه زیرساختهای حمایتی آنها وابسته بوده است.