بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله به بررسی چشم اندازهای انرژی تجدید پذیر - باد ، خورشیدی ، موج و زیست توده - در پیشبرد سیاست های توسعه پایدار می پردازد. به طور معمول ،چنین سیاست هایی شامل سه تغییر عمده تکنولوژیکی صرفه جویی انرژی از سوی تقاضا ، افزایش بازه تولید انرژی و جایگزینی منابع مختلف انرژی های تجدیدپذیر با سوخت های فسیلی می باشد . در نتیجه، اجرای طرحهای انرژیهای تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ باید شامل سیاستهایی برای یکپارچهسازی منابع تجدیدپذیر در سیستمهای انرژی از جمله صرفهجویی در انرژی و سنجش بازده باشد.
با توجه به مورد دانمارک، این مقاله به بررسی مشکلات و چشم اندازی از تبدیل 100 درصدی سیستم های انرژی حال حاضر به سیستم های انرژی تجدیدپذیر می پردازد. از آنجا که منابع انرژی تجدیدپذیر به میزان لازم وجود دارد. اگر پیشرفت بیشتر صنعتی از این سیستمهای انرژی حاصل شود، سیستم انرژی تجدیدپذیر می تواند بوجود آید، به ویژه در تکنولوژی تبدیل در بخش حمل و نقل و معرفی تکنولوژی سیستم های انرژی انعطافپذیر که می تواند حیاتی باشد.
مقدمه
به طور معمول سیاست های توسعه پایدار انرژی شامل سه تغییر تکنولوژیکی صرفه جویی انرژی از سوی تقاضا ، افزایش بازده در تولید انرژی ، جایگزینی منابع مختلف انرژی های تجدید پذیر با سوخت های فسیلی می باشد. در نتیجه اجرای طرح های انرژیهای تجدید پذیردر مقیاس بزرگ باید شامل سیاستهایی برای یکپارچهسازی منابع تجدیدپذیر در سیستمهای انرژی مربوط از جمله صرفهجویی در انرژی و سنجش بازده باشد .در گام نخست، چالش اصلی افزایش مقدار انرژی تجدیدپذیر در سیستم عرضه است.
انرژیهای تجدیدپذیر، جزء منابع بسیار مهم در کشورهای سراسر جهان در نظر گرفته شده است، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، در مقیاس جهانی کمتر از %15 از منبع انرژی اولیه انرژی تجدید پذیر است و بخش عمده آن انرژی برق آبی و سوخت چوپ در کشوهای در حال توسعه می باشد. منابع تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی ، تنها سهم بسیارکوچکی از عرضه کل را تشکیل می دهند. با این حال دارای پتانسیل قابل توجهی میباشند. و در برخی از مناطق و کشورها ، سهم انرژی های تجدید پذیر در دو دهه گذشته به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته است.
دو چالش اصلی از سیاست های انرژی تجدید پذیر برای توسعه پایدار را می توان شناخت، یک چالش یکپارچه سازی بخش بالایی از منابع غیردائمی - متناوب - به سیستم انرژی به ویژه عرضه برق است، دیگری شامل سیاست های بخش حمل و نقل می باشد. با توجه به مورد دانمارک ، این مقاله بحث و مناظره در مورد راه حل های بالقوه ای برای این چالش ها را شرح می دهد. در دانمارک ، از اولین بحران نفت در سال 1973 ذخیره سازی و بهرهوری بخش مهمی از سیاست انرژی بوده است .
از این رو با استفاده از حفاظت انرژی و توسعه تولید همزمان برق و حرارت - CHP - و حرارت منطقه - توسعه ترکیب شده حرارت و تولید برق - ، دانمارک توانسته مصرف سوخت اولیه برای یک دوره بیش از 30 سال حفظ کند، که به رغم آن حدود % 70 از - GDP - تولید مصرف ناخالصی افزایش یافت. علاوه بر این % 14 از سوختهای فسیلی با انرژی های تجدید پذیر جایگزین شده است. در همان دوره ، حمل و نقل و مصرف برق همزمان با گرمایش هوای منطقه افزایش قابل ملاحظه ای داشته است.
بنابراین، دانمارک نمونه ای از چگونگی تشکیل سیاستهای توسعه پایدار بوسیله ترکیب صرفهجویی، بهبود بازده، تجدید پذیرهایی میباشد که می تواند اجرا شود. دانمارک در حال حاضر با دو مشکل، یکپارچه سازی سهم بالایی از برق متناوب از منابع انرژی تجدیدپذیر - - RES و از جمله بخش حمل و نقل در سیاست های آینده مواجه است. از این رو رسیدن به این مرحله از سیاستهای انرژی، موضوعی نیست که فقط با عنوان صرفهجویی، افزایش بازده و منابع تجدیدپذیر مطرح شود. همچنین این موضوع تکنولوژی انرژی انعطافپذیر را معرفی و راه حل سیستمهای انرژی یکپارچه را طراحی میکند. چنین تغییرات صنعتی برای توسعه پایدار بیشتر ضروری می باشد که به صورت مصور درشکل 2 آمده است.
آژانس انرژی دانمارک به طور واقع بینانه پتانسیل زیست توده برای تولید انرژی به 25-20 درصد از عرضه کل انرژی اولیه حال حاضر تخمین زده است. درهمین حال، دانمارک پتانسیل زیادی برای انواع دیگراز انرژی های تجدیدپذیر بخصوص انرژی باد دارا است. بنابراین، دانمارک از بسیاری جهات یک نمونه رایج از این موقعیت برای بسیاری از کشورها است: در بخش حمل و نقل به طورکامل توسط نفت سوختگیری میشود، پتانسیل زیست توده به اندازه کافی برای جایگزینی سوخت فسیلی بزرگ نیست، اما پتانسیل منابع تجدیدپذیر متناوب،قابل توجه میباشد. در مورد دانمارک این مقاله به بررسی مشکلات وچشم انداز تبدیل سیستمهای انرژی حال حاضر به 100درصد سیستم انرژی تجدیدپذیر می پردازد.
پتانسیل منابع انرژی تجدیدپذیر در دانمارک
سیاست های انرژی تجدید پذیر برای توسعه پایداردر محیط زیست پتانسیل منابع انرژی تجدیدپذیردردانمارک توسط آژانس انرژی دانمارک در سال 1996به عنوان بخشی از داده ها که براساس برنامه انرژی دولت دانمارک "انرژی "21 فراهم شده ،برآورد شده است. تخمینی که در جدول 1نشان داده شده است، قدمت آن 10سال است امروزه به نظر می رسد بسیاری از پتانسیل آن دست کم گرفته شده استمخصوصاَ.، پتانسیل باد دور از ساحل که بسیار وابسته به توسعه است،فراتر از حال در نظر گرفته می شود و در آینده همراه با رشدتوربین های بادی افزایش خواهد یافت.
علاوه بر این ،باید توجه داشت که نظریه پتانسیل زیست توده به اندازه 530 است. اگر همه مناطق کشاورزی به محصولات انرژی تبدیل شود و در مورد دانمارک310خود عرضه توسط مواد غذایی است وبقیه مناطق محصولات انرژی تبدیل می شود،بنابراین پتانسیل - حاصل از زیست توده - از مجموع 180 منتها محتوی سهم کوچکی از محصولات انرژی است . کسب وکار به طور معمول شرایط تولید مواد غذایی در نظر گرفته می شود. بنابراین پتانسیل قابل توجهی است که تنها بخش - سهم - کمی از آن تاکنون استفاده شده است.
سناریوی مرجع
به طور مرسوم تامین انرژی دانمارکی براساس سوخت فسیلی بنا شده است. دانمارک پتانسیل برق آبی کمی دارد و در طی سالهای دهه 60و70، عرضه برق توسط توربینهای بزرگ بخار واقع در نزدیکی شهرهای بزرگ، حکمفرما بود. با این حال پس از اولین بحران نفت، دانمارک به یک کشور پیشرو در پیادهسازی CHP، حفاظت انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر تبدیل شده است. در نتیجه، سیستم انرژی دانمارک از موقعیتی در سال 1972 ، که در آن %92 از مجموع 833 PJ نفت بود به موقعیتی در روز تبدیل شده که در ان تنها %41 از 828 Pj نفت است. در همان دوره، حمل ونقل و مصرف برق و همچنین گرمایش هوای منطقه به میزان قابل نوجهی افزایش یافت.
امروزه، سهم تولید برق ازCHP به اندازه %150 است و در حدود20درصد از تقاضای برق بوسیله نیروی باد تامین میشود. شکل 4 توسعه از سال 1972 تا به امروز شرح و چشم انداز آینده در مطابقت با سناریوی مرجع که در زیر توضیح داده شده نشان می دهد. زمانیکه احتمالات ادامه توسعه و جایگزینی سوخت های فسیلی بیشتر یا انرژی تجدیدپذیر تجزیه وتحلیل می کنیم ،دو شکل بوجود می آید. یک شکل، بخش حمل ونقل استکه تقریباَ به طور کامل توسط سوخت نفت تامین میشود. مصرف از 140 PJ در سال 1972 انتظار میرود به 180 PJ یا بیشتر در سال 2020 افزایش یابد. به این ترتیب، بخش حملونقل برای تقریباَ تمام مصرف نفت حساب بازکرده است.
شکل دیگر ادغام تولید برق ازCHP و نیروی باد است . تا همین اواخر، نیروگاه CHP برای تعادل نوسانات و نیروی باد بکار انداخته نشده است و درنتیجه دانمارک، در تولید برق اضافی در زمان بادهای قوی شکل داشته است. در سال2001، به درخواست پارلمان دانمارک، آژانس انرژی دانمارک یک گروه متخصص به منظور بررسی شکل تولید برق بیش از حد ناشی از درصد بالایی از نیروی برق وCHP سیستم انرژی دانمارک تشکیل داده است.به عنوان بخشی از کار، دانشگاه آلبورک یک سری تحلیل بلند مدت تا سال 2020 از سرمایه گذاری در سیستم های انرژی انعطاف پذیردر دانمارک ساخته است. این تحلیل ها با استفاده از سیستم انرژی Energy Plan مدل آنالیزکامپیوتری انجام شده است.
