به حداقل رساندن شدت انرژی هدفی است که باید همراه با محدودیت برای به حداکثر رساندن رشد و توسعه اقتصادی، حفاظت از محیط زیست و امنیت انرژی برای همه کشورها و بخش‌های اقتصادی دنبال شود.
شدت انرژی، کارایی انرژی را اندازه گیری می‌کند.
شدت انرژی تحت تأثیر اقلیم، ساختار اقتصادی (مثلاً خدمات در مقابل تولید)، تجارت و همچنین بهره وری انرژی ساختمان‌ها، وسایل نقلیه و صنعت است.
در این مقاله به بررسی موارد زیر خواهیم پرداخت:
- شدت انرژی چیست؟
- علل اهمیت شدت انرژی چیست؟
- عوامل مؤثر بر شدت انرژی چیست؟
- کاهش شدت انرژی
- شاخص‌های شدت انرژی چیست؟
1# شدت انرژی چیست؟
شدت انرژی به عنوان نسبت مصرف انرژی به تولید ناخالص داخلی تعریف می‌شود که منعکس کننده کارایی تولید، تحویل و استفاده انرژی در یک کشور است.
شدت انرژی بر اساس مرحله توسعه متفاوت است و تحت تأثیر تغییرات ساختاری در اقتصاد، ترکیب منابع انرژی و بهبود بهره‌وری انرژی است.
به عبارتی، شدت انرژی یکی از شاخص‌های سنجش نیازهای انرژی یک اقتصاد است.
اغلب به عنوان تقریبی از بهره‌وری انرژی استفاده می‌شود.
عوامل زیادی بر شدت انرژی تأثیر می‌گذارند.
این امر، ساختار اقتصاد و چرخه آن، استانداردهای عمومی زندگی و شرایط آب و هوایی در منطقه مرجع را منعکس می‌کند.
شدت انرژی به عنوان واحد انرژی در واحد تولید ناخالص داخلی محاسبه می‌شود.
شاخص بیان شده در حجم زنجیره‌ای برای مقایسه دوره‌های زمانی مختلف در یک کشور مناسب‌تر است، در حالی که مقادیر PPS برای مقایسه بین کشورها در یک سال خاص مناسب‌تر است.
شدت انرژی جهانی در سال 2023 تنها 1 درصد کاهش یافت، یعنی بسیار کندتر از سال 2022 (منفی 2.5٪) و نسبت به روند تاریخی آن. (منفی 1.8٪ در سال، بین سال‌های 2010 و 2019)
این در مقایسه با کاهش بیش از 3.5٪ در سال که برای دستیابی به سناریوی 2 درجه سانتیگراد لازم است، بسیار ناکافی است.
1-1# شدت انرژی نشان دهنده چیست؟
این سیستم از شاخص‌های شدت انرژی می‌تواند نشان دهنده موارد زیر باشد:
- چگونگی شدت مصرف انرژی و اجزای در حال تغییر آن
- کمک به افزایش آگاهی عمومی در مورد چگونگی و چرایی تغییر شدت انرژی در طول سال‌ها
- مکمل سایر ورودی‌های ارائه شده به منظور تجزیه و تحلیل سیاست‌ها و برنامه‌ها، از جمله درک بهتر از تأثیر برنامه‌ها و انتخاب‌های خط مشی بر شدت انرژی
- بهبود درک نقش بهبود بهره‌وری در بازارهای انرژی در حال تغییر
2-1# موارد ارائه شده توسط سیستم‌های فعلی شاخص شدت انرژی
سیستم فعلی شاخص‌های شدت انرژی موارد زیر را ارائه می‌دهد:
- شاخص‌های شدت انرژی از سال 1970 تا 2011 منعکس کننده تغییرات در بهره‌وری مصرف انرژی است، به صورتی که با داده‌های موجود در حال حاضر امکان پذیر است.
- شدت انرژی، مصرف انرژی و اقدامات در سطح اقتصاد، سطح بخش (حمل و نقل، صنعتی، ساختمان‌های مسکونی و ساختمان‌های تجاری) و حتی در سطوح تفکیک شده‌‌تر و به صورت کلی تمام بخش‌هایی که داده‌های موجود امکان انجام آن را دارند.
- صفحات گسترده قابل بارگیری با داده‌های دقیق و شاخص‌های شدت انرژی برای هر بخش عمده مصرف نهایی و زیربخش‌های مرتبط را نشان خواهند داد.
2# علل اهمیت شدت انرژی چیست؟
اندازه گیری شدت انرژی به اقتصاد هر کشور کمک می‌کند تا نحوه استفاده از انرژی را درک کند.
فرصت‌های متعددی برای کاهش شدت انرژی وجود دارد.
رایج‌ترین مورد درک، بهره وری انرژی است.
کارآمد بودن با انرژی به این معنا است که ما به انرژی کمتری نیاز داریم، یعنی این که فرآیندهای موجود را بهینه می‌کنیم تا نیازی به ایجاد پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر به سمت انتشار خالص صفر نداشته باشیم.
مسیر اصلی صفر شدن خالص پس از اقدامات مربوط به عرضه است.
محاسبه شدت انرژی در سطح سازمان یا کشور می‌تواند به نظارت بر تغییرات شدت انرژی در طول زمان کمک کند و بنابراین می‌تواند به سازمان‌ها در تعیین اهداف و سیاست‌ها کمک کند.
همچنین می‌تواند امکان تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای در بخش‌های مختلف را فراهم کند که به شناسایی بهترین شیوه‌ها و زمینه‌های بهبود کمک خواهد کرد.
خبر خوب این است که شدت انرژی به لطف بهبود بهره وری در حال کاهش است.
با این حال، باید در کاهش شدت انرژی حداکثر تلاش را کنیم و سرعت آن را افزایش دهیم.
شدت انرژی باید در حدود 3.2 درصد در سال کاهش یابد تا در مسیر رسیدن به اهداف SDG سازمان ملل به صورت میانگین سالانه 1.9 درصد کاهش داشته باشد.
1-2# تأثیر بهره وری بر شدت انرژی چیست؟
بهبود کارایی در فرآیندها، تجهیزات و سایر عوامل توضیحی می‌تواند به تغییرات مشاهده شده در شدت انرژی کمک کند.
دو اثر جداگانه عوامل توضیحی عبارت هستند از: تغییرات ساختاری و عوامل رفتاری.
کاهش شدت انرژی، نماینده ای برای بهبود کارایی است، مشروط بر این که:
- شدت انرژی در سطح مناسبی از تفکیک نمایش داده شود تا تفسیر معناداری از آن ارائه شود.
- سایر عوامل توضیحی و رفتاری جدا شوند و در نظر گرفته شوند.
بهره‌وری انرژی به فعالیت یا محصولی اطلاق می‌شود که می‌توان با مقدار معینی انرژی تولید کرد.
به عنوان مثال، تعداد تن فولادی که می‌توان با یک مگاوات ساعت برق ذوب کرد.
3# عوامل مؤثر بر شدت انرژی چیست؟
عوامل مؤثر بر شدت انرژی به صورت زیر هستند:
1-3# قیمت انرژی
قیمت انرژی، نقش بسیار زیادی در این معادله دارد.
وقتی قیمت نفت افزایش می‌یابد، هزینه برق نیز افزایش خواهد یافت.
در حالی که ممکن است تصور شود که قیمت بالاتر نفت به صورت خودکار به مصرف کمتر منجر می‌شود، پیامدهای اقتصادی دیگری نیز وجود دارد.
هزینه‌های سوخت بالاتر می‌تواند تصمیمات کارآمدتر حمل و نقل و تولید را تشویق کند.
با این حال، تأثیر این تغییرات در سطح کشوری قابل بحث است.
2-3# جمعیت
تعداد بیشتر جمعیت جوان معمولاً به معنای رشد بیشتر است.
همچنین به معنای ساختمان‌ها و زیرساخت‌های جدید بیشتر در قالب جاده‌ها، راه آهن و مواردی از این قبیل است.
همه این موارد به امکاناتی احتیاج دارند که برای تولید به انرژی نیاز است.
به گونه‌ای مشابه، جمعیت بزرگتر احتمالاً به معنای افزایش مصرف برق برای لوازم خانگی و واحدهای گرمایش – سرمایش خانه است.
3-3# آب و هوا
عامل دیگر آب و هوای یک کشور است.
هرچه هوا سردتر شود، افراد برای گرم نگه داشتن محیط داخلی و راه اندازی واحدهای گرمایشی به انرژی بیشتری نیاز دارند.
همین امر در مورد سرمایش در آب و هوای گرم نیز صدق می‌کند.
4-3# نوآوری فناورانه
با گذشت زمان، بهره وری می‌تواند به دلیل نوآوری‌های تکنولوژی افزایش یابد.
به عنوان مثال، تعداد لوازم خانگی در هر خانوار ممکن است کاهش یابد؛ زیرا سازمان‌ها وسایل جدیدی را اختراع می‌کنند که برق کمتری مصرف می‌کنند.
فناوری‌های جدید همچنین می‌توانند به کاهش شدت بخش حمل و نقل یک کشور بیانجامد.
به عنوان مثال، خودروهای الکتریکی – هیبریدی به دلیل نیاز کمتر به سوخت برای حمل و نقل افراد و کالاها از مکانی به مکان دیگر، شدت انرژی را کاهش می‌دهند.
5-3# سیاست‌های اقتصادی
در نهایت، برخی از کشورها سیاست‌هایی را دنبال می‌کنند که به گونه‌ای خاص برای تشویق کارایی بیشتر در تولید برق و استفاده از حمل و نقل طراحی شده‌اند که در واقع، شدت انرژی کلی آنها را کاهش می‌دهند.
این اقدامات می‌تواند شامل مالیات بر سوخت یا مقررات زیست محیطی مانند کلاهک کربن یا استانداردهای هوای پاک برای نیروگاه‌ها باشد.
4# علت اندازه گیری شدت انرژی
تقریباً هر بار که انرژی تولید می‌شود، از منابع تجدیدناپذیر استفاده می‌شود و گازهای گلخانهای (GHG) تولید خواهد شد.
به عنوان مثال، حتی توربین‌های بادی که انرژی‌های تجدیدپذیر تولید می‌کنند، همچنان از منابع تجدیدناپذیر استفاده کرده، اعم از فولاد و سایر مواد مورد نیاز برای ساخت آنها، زمینی که اشغال می‌کنند یا زیرساخت مورد نیاز برای انتقال آنها.
افزودن منابع انرژی تجدیدپذیر به منبع انرژی بسیار مهم است؛ اما تنها با اندازه گیری مقدار انرژی تولید شده، انرژی مورد استفاده برای موارد زیر اندازه گیری نخواهد شد:
- استخراج
- تولید
- حمل و نقل
- دفع اجزای مورد استفاده برای ساخت توربین بادی
در عوض با در نظر گرفتن شدت انرژی، می‌توان فرصت‌هایی را برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای در کل چرخه حیات، از جمله بهینه سازی زنجیره تأمین و رویکردهای اقتصاد دایره ای شناسایی کرد.
کاهش شدت انرژی همچنین فرصت بیشتری برای دسترسی به انرژی برای افرادی که هنوز آن را ندارند، فراهم می‌کند.
اقتصادهای نوظهور رشد خواهند کرد و تقاضا برای انرژی پایدار و مدرن در آن اقتصادها افزایش خواهد یافت.
اگر بتوانیم محصولات و فرآیندهای کم شدت را توسعه دهیم و بازدهی سازگار با کاهش شدید شدت انرژی را تسریع کنیم، یک انتقال عادلانه انرژی را برای همه فراهم خواهیم کرد.
5# رابطه تغییرات ساختاری در بخش‌های مختلف و شدت انرژی
تغییرات ساختاری در اقتصاد، تحرکات عمده در ترکیب اقتصاد و در هر یک از بخش‌های مصرف نهایی است که می‌تواند بر شدت انرژی تأثیر بگذارد؛ اما به بهبود بهره وری انرژی مرتبط نیست.
در بخش صنعت، تغییر تأکید در تولید از صنایع انرژی بر فلزات اولیه، مواد شیمیایی و محصولات جنگلی به صنایعی که به انرژی کمتری نیاز دارند، مانند تجهیزات حمل و نقل یا مواد غذایی باعث کاهش شاخص شدت انرژی می‌شود؛ لزوما منعکس کننده افزایش بهره وری انرژی است.
به همین ترتیب، اگر جمعیت به اقلیم‌های گرم تر تغییر کند، شدت گرمایش تجاری و مسکونی در زمستان کاهش می‌یابد؛ اما شدت تهویه مطبوع در تابستان احتمالاً افزایش می‌یابد.
به گونه‌ای مشابه، اگر تعداد افراد در یک خانه تغییر کند، مصرف کلی انرژی احتمالا تغییر خواهد کرد.
ما به تغییرات در ساختار صنعت، تغییر در جمعیت منطقه‌ای و تغییر در اندازه خانوار به عنوان اجزای ساختاری تغییرات سایر عوامل توضیحی فکر می‌کنیم.
6# راه‌های کاهش شدت انرژی چیست؟
تسریع کاهش شدت انرژی یک چالش است؛ اما سازمان‌هایی که قادر به کاهش شدت انرژی هستند، هزینه‌های خود را نیز کاهش می‌دهند و به آنها مزیت رقابتی اضافی می‌دهند: هزینه کمتر و تولید سبزتر.
مقاله‌ای در ارتباط با ایمن سازی انتقال انرژی، 10 اقدام را برای همسویی پاسخ به بحران انرژی با انتقال انرژی، از جمله مدیریت تقاضای انرژی، پیشنهاد کرده، این در حالی است که آژانس بین المللی انرژی یک جعبه ابزار سیاستی برای دولت‌ها ارائه داده که شامل 10 اصل استراتژیک و مجموعه ای از بسته‌های سیاست ساختاری است که می‌تواند یکپارچه شود تا دستاوردهای راندمان سریع تر و قوی تری را ارائه کند.
شدت انرژی فراتر از اعداد و آمار صرف است. این در مورد درک چگونگی استفاده کارآمد از انرژی در زندگی روزمره و صنایع است.
با تلاش برای شدت کمتر انرژی، می‌توانیم آینده سبزتر و مرفه‌تری را برای نسل‌های آینده ایجاد کنیم.
1-6# کاهش شدت انرژی با به اشتراک گذاری دانش
کاهش شدت انرژی نیاز به ابتکارات متعددی دارد تا به صورت کلی کار کند؛ اما بسیاری از آنها در حال حاضر وجود دارند.
گام بعدی گسترش است و ابتکارات به اشتراک گذاری دانش محور پیشرفت سریع است.
به اشتراک گذاشتن بهترین شیوه‌ها، سریع‌تر و ارزان‌تر از داشتن چندین سازمان در یک بخش است که کار یکسانی را برای رسیدن به یک هدف انجام می‌دهند.
دولت‌ها، مشاغل و جوامع به گونه‌ای یکسان می‌توانند با یکدیگر همکاری کنند و به یکدیگر در رسیدن به اهداف شدت انرژی کمک کنند.
انجمن‌هایی نیز در این امر دخیل هستند برای مثال ما به راه اندازی ابتکاری برای خوشه‌های صنعتی کمک کرده ایم که به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد تا استراتژی‌های خود را به گونه‌ای مشترک شکل دهند و درس‌های آموخته شده را به اشتراک بگذارند.
18 خوشه صنعتی در چهار قاره وجود دارد که در حال حاضر بخشی از طرح Net Zero Industrial Clusters هستند.
هدف از اتصال 100 خوشه صنعتی در سطح جهان برای کاهش 1.6 میلیارد تن انتشار CO2، حفظ و ایجاد 18 میلیون شغل و کمک 2.5 تریلیون دلاری به تولید ناخالص داخلی جهانی و انتقال به صفر خالص است.
7# شاخص‌های کاهش شدت انرژی چیست؟
مسیر صفر خالص یک سکه دو رو است.
یک طرف نیاز به افزایش عرضه انرژی پاک مقرون به صرفه و قابل اعتماد در سطح جهانی است و از طرف دیگر به حداقل رساندن مصرف انرژی، یا به عبارتی، کاهش شدت انرژی به همان اندازه مهم است.
دستیابی به این امر و به حداکثر رساندن بهره‌وری، جنبه ای حیاتی برای ایجاد سیستم انرژی ایمن و کارآمد مورد نیاز به منظور تأمین انرژی یک آینده صفر خالص است؛ زیرا نه تنها به کاهش هزینه‌های انرژی کمک می‌کند؛ بلکه انتشار گازهای گلخانهای و منابع مورد نیاز در سراسر زنجیره ارزش را کاهش می‌دهد.
در این بخش به بررسی شاخص‌های شدت انرژی خواهیم پرداخت.
1-7# نیاز به پیشرفت سریع‌تر
در سطح جهانی، بهبود شدت انرژی به صورت متوسط بین سال‌های 2015 و 2020 به 1.3 درصد در سال بوده است.
چالش کلیدی در این زمینه، این مسئله خواهد بود که چگونه استراتژی‌های متفاوتی برای تولید محصولاتی ایجاد کنیم که با وجود مصرف انرژی کمتر، مزایای یکسانی را برای ما به همراه داشته باشند و در عین حال از رشد جمعیت جهانی و اقتصادهای در حال توسعه حمایت کنند.
2-7# عملکرد: آزمایش، پالایش، بهبود برای کارایی
برای گروه صنایع سنگین میتسوبیشی (MHI)، فرآیند آزمایش، پالایش و بهبود از طریق وضعیت بهبود مستمر که موضوع جدیدی نبوده و یک مزیت کلیدی برای این چرخه است، به بررسی این موارد می‌پردازد که چگونه پیشرفت‌های نسبتاً کوچک می‌توانند روی یکدیگر ایجاد شوند و راه را برای پیشرفت بیشتر و کارایی بیشتر باز کند.
همانگونه که چشم انداز انرژی به سمت منابع تجدیدپذیر و سوخت‌های پایدار در حال گذار است، توربین‌های گاز مدرن می‌توانند نقشی محوری در بهینه سازی کارایی گاز طبیعی به عنوان یک سوخت گذار ایفا کنند.
توربین‌های گازی سری JAC، گروه MHI، به نیروگاه‌ها کمک خواهد کرد تا به بالاترین راندمان تولید برق جهان با 64 درصد یا بیشتر دست یابند که 20 درصد بیشتر از سیستم‌های تولید برق حرارتی با سوخت زغال سنگ معمولی است.
کاهش مصرف انرژی در مراکز داده که در سطح جهانی بیش از یک درصد از کل برق را مصرف می‌کنند، یک اولویت کلیدی است، به ویژه با ادامه افزایش ترافیک جهانی اینترنت.
طی یک آزمایش، MHI، یک سیستم خنک کننده غوطه وری ایجاد کرده است که مصرف انرژی برای خنک سازی مرکز داده را تا 94 درصد در مقایسه با روش‌های مرسوم کاهش می‌دهد.
در بخش فولاد، شرکت Primetals Technologies گروه MHI با مجموعه ای از فناوری‌های پیشرفته خود، کارایی را افزایش و هزینه‌ها را کاهش داده است؛ با استفاده از چرخش مجدد گازهای زباله انتخابی تا استفاده مجدد از گرمای اتلاف و بازیابی انرژی از بالای گاز یک کوره بلند.
مراکز داده بیش از 1 درصد برق جهانی را مصرف می‌کنند؛ اما راه حلی به منظور کارآمدتر کردن آنها وجود دارد.
3-7# همکاری برای صفر خالص
همانگونه که سازمان‌ها در سراسر جهان، به صفر خالص نزدیک تر می‌شوند، به صورت فزاینده‌ای به دنبال فرصت‌های همکاری چند ساله، به ویژه در صنایع سنگین هستند.
مشارکت‌های بلندمدت که به تعیین ضرب الاجل‌ها و اهداف روشن کمک می‌کنند و ارتباط با دیگران در همان صنعت را تسهیل می‌کنند، راه‌های مناسبی برای جلوگیری از تکرار و ناکارآمدی هستند.
علاوه بر این، با جستجوی کارایی عملیاتی، خواه از طریق هوش مصنوعی یا بهبودهای تولیدی، انرژی کمتری هدر خواهد رفت و به این معنا است که پروژه‌های انرژی جایگزین کمتری باید ساخته شوند.
حرکت به سمت کاهش شدت انرژی فقط یک موضوع احتیاط اقتصادی نیست؛ بلکه یک الزام جهانی است که به صورت پیچیده با پیگیری ما برای یک آینده پایدار مرتبط است.
همانگونه که در زمین پیچیده به سمت صفر خالص حرکت می‌کنیم، هر تلاشی برای کاهش شدت انرژی اهمیت دارد.
نرخ بهبود شدت انرژی جهانی که به عنوان درصد کاهش در نسبت عرضه کل انرژی جهانی به ازای هر واحد تولید ناخالص داخلی (GDP) تعریف شده، شاخصی است که برای پیگیری پیشرفت کارایی انرژی جهانی استفاده می‌شود.
درباره نویسنده : فریبا صالح
نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.
توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.
