مدیر گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر دانشگاه تهران گفت: انرژی‌های تجدیدپذیر نقش کلیدی در رفع ناترازی‌های مختلف در حوزه‌های اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی ایفا می‌کند و در این میان توسعه و تلفیق سامانه‌های ترکیبی خورشیدی قادر است کشور را در مسیر گذار به یک ساختار انرژی پایدار، هوشمند و آینده‌نگر هدایت کند.
به گزارش مرزاقتصاد _ یکی از موارد رفع ناترازی در استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر عرضه و تقاضای انرژی است در این زمینه کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد، و آب که به طور نامحدود در دسترس هستند، با جایگزینی سوخت‌های فسیلی، وابستگی به منابع تجدیدناپذیر را کاهش می‌دهد.
از دیگر نقش‌های کلیدی در رفع ناترازی‌ها می‌توان به کاهش ناترازی‌های زیست محیطی از طریق کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، حفظ منابع طبیعی و کاهش آلودگی هوا اشاره یا در تعدیل ناترازی‌های اقتصادی می‌توان با ایجاد اشتغال، کاهش هزینه‌های بلندمدت و جذب سرمایه‌گذاری به رشد اقتصادی کمک کرد.
انرژی‌های تجدیدپذیر با تأمین پایدار انرژی، کاهش آلودگی، ایجاد فرصت‌های اقتصادی و بهبود عدالت اجتماعی، ابزاری قدرتمند برای رفع ناترازی‌های جهانی محسوب می‌شود اما مشکلاتی هم در این زمینه وجود دارد که مهدی پویا مدیر گروه مهندسی منابع و فناوری انرژی‌های تجدیدپذیر دانشگاه تهران که سال گذشته به عنوان استاد پژوهشگر برجسته در سی‌وسومین جشنواره پژوهش و فناوری این دانشگاه برگزیده شد، در گفت‌وگو به چالش ها و راهکارهای رفع ناترازی‌ها با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر پرداخت که در زیر می‌خوانید:
کشور برای رفع ناترازی انرژی چه اقداماتی باید داشته باشد؟
پویا: ناترازی انرژی یکی از چالش‌های ساختاری کشور در دهه‌های اخیر است که دلایل متعددی از جمله وابستگی بالا به سوخت‌های فسیلی، رشد فزاینده مصرف و نبود زیرساخت‌های مدرن تولید و توزیع انرژی دارد. در این میان، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه انرژی خورشیدی، یکی از راهکارهای کلیدی و پایدار برای مدیریت این بحران محسوب می‌شود.
ایران با داشتن ظرفیت بسیار بالای تابش خورشیدی در بیشتر مناطق جغرافیایی خود، می‌تواند از طریق احداث نیروگاه‌های خورشیدی در مقیاس‌های بزرگ و همچنین اجرای سامانه‌های خورشیدی در سطح خانگی و ساختمان‌های عمومی، گام‌های مؤثری در مسیر تامین پایدار انرژی بردارد.
این سیاست باید همراه با توسعه و بومی‌سازی فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی باشد، چراکه استمرار تأمین انرژی در ساعات غیر تابش خورشید مستلزم بهره‌گیری از سامانه‌های ذخیره‌سازی نوین مانند باتری‌های پیشرفته، سیستم‌های تغییر فاز و ذخیره‌سازی هیدروژنی است.
در گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر دانشگاه تهران ما در حال توسعه مدل‌هایی از این سامانه‌های ترکیبی و چندمنظوره هستیم تا بتوانیم به طور همزمان برق، گرما، سرمایش، آب شیرین و سوخت پاک تولید کنند. تلفیق این راهکارها با سیاست‌های حمایتی، آموزش نیروی انسانی متخصص و هم‌افزایی بین دانشگاه، صنعت و نهادهای اجرایی می‌تواند کشور را در مسیر گذار به یک ساختار انرژی پایدار، هوشمند و آینده‌نگر قرار دهد.
سهم دانشگاه و طرح‌های تحقیقاتی در این زمینه تا چه میزان راهگشا خواهد بود؟
پویا: دانشگاه‌ها به‌ویژه دانشگاه‌های پیشرو مانند دانشگاه تهران، نقش بنیادی و راهگشا در حل مسائل کلان حوزه انرژی از جمله ناترازی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر دارند. طرح‌های تحقیقاتی دانشگاهی، به‌ویژه آن‌هایی که در قالب همکاری‌های بین‌المللی، طرح‌های مشترک با صنعت و حمایت نهادهای علمی و دولتی تعریف شده اند، می‌توانند به توسعه فناوری‌های نوین، بومی‌سازی دانش فنی و ارایه راهکارهای اقتصادی و قابل اجرا منجر شود.
برای مثال، طرح های ما در زمینه تولید هیدروژن سبز، توسعه الکترولایزرهای پیشرفته، طراحی سیستم‌های هیبریدی برای تولید همزمان برق، گرما و آب شیرین و نیز توسعه سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند مواد تغییر فاز دهنده، مخازن هیدرید فلزی و سوپرخازن‌ها، همگی در پاسخ مستقیم به نیازهای کشور در حوزه انرژی شکل گرفته‌اند.
دانشگاه‌ها با تربیت نیروی انسانی متخصص، ایجاد آزمایشگاه‌های مرجع و ایفای نقش در سیاست‌گذاری علمی، می‌توانند پل ارتباطی مؤثری بین علم و اجرا باشند. در واقع، اگر مسیر سیاست‌گذاری و سرمایه‌گذاری به‌درستی با ظرفیت‌های علمی دانشگاهی همسو شود، دانشگاه می‌تواند نه‌تنها مشاور فنی بلکه موتور پیشران تحول انرژی کشور باشد.
از انرژی‌های تجدیدپذیر و ظرفیت‌های موجود چگونه باید بهره‌مند شد؟
پویا: ایران از نظر منابع انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه انرژی خورشیدی، بادی، زمین‌گرمایی و زیست‌توده جزو کشورهای برخوردار محسوب می‌شود، اما تاکنون بهره‌برداری از این ظرفیت‌ها متناسب با ظرفیت موجود نبوده است.
برای بهره‌مندی موثر از این منابع، نخست باید رویکرد توسعه انرژی تجدیدپذیر به عنوان یک استراتژی ملی در سیاست‌گذاری کلان کشور نهادینه شود. دوم؛ باید زیرساخت‌های حقوقی، اقتصادی و فنی برای توسعه این بخش فراهم شود؛ از جمله تدوین تعرفه‌های جذاب خرید تضمینی برق تجدیدپذیر، ارایه تسهیلات برای سرمایه‌گذاران بخش خصوصی، تسهیل واردات یا ساخت داخل تجهیزات و آموزش نیروی انسانی متخصص. سوم؛ برنامه‌ریزی برای اجرای طرح‌ها در مقیاس‌های مختلف از نیروگاه‌های مگاواتی در مناطق کویری گرفته تا پنل‌های خورشیدی خانگی و روستایی، اهمیت فراوانی دارد.
چهارم؛ توسعه فناوری‌های مکمل نظیر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی (سیستم های ذخیره‌سازی ترمال با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده، مخازن هیدروژن،) و هوشمندسازی شبکه‌های توزیع برق برای پذیرش تولید پراکنده نیز باید مورد توجه قرار گیرد. تجربه نشان داده است که استفاده از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی، می‌تواند موجب شتاب‌دهی در طراحی، بهینه‌سازی و بومی‌سازی این فناوری‌ها شود.
دانشگاه‌ها با تربیت نیروی انسانی متخصص، ایجاد آزمایشگاه‌های مرجع و ایفای نقش در سیاست‌گذاری علمی، می‌توانند پل ارتباطی مؤثری بین علم و اجرا باشند. در واقع، اگر مسیر سیاست‌گذاری و سرمایه‌گذاری به‌درستی با ظرفیت‌های علمی دانشگاهی همسو شود، دانشگاه می‌تواند نه‌تنها مشاور فنی بلکه موتور پیشران تحول انرژی کشور باشد.
آیا انرژی‌های تجدیدپذیر تنها راه حل دائمی و امن برای رفع ناترازی انرژی است؟
پویا: انرژی‌های تجدیدپذیر بدون تردید یکی از اصلی‌ترین و پایدارترین راهکارها برای رفع ناترازی انرژی هستند، اما در عین حال نمی‌توان آن‌ها را تنها راه‌حل دانست. آنچه انرژی‌های تجدیدپذیر را متمایز می‌کند، تجدیدپذیری، پاک بودن، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، و هم‌راستایی با اهداف توسعه پایدار و تعهدات زیست‌محیطی است.
اما اجرای گسترده و پایدار این منابع نیازمند زنجیره‌ای از عوامل مکمل است که توسعه زیرساخت‌های ذخیره‌سازی انرژی برای جبران نوسانات تولید، به‌روزرسانی شبکه توزیع برق برای پذیرش تولید پراکنده و نیز مدیریت هوشمند مصرف را شامل می شود.
در کنار انرژی‌های تجدیدپذیر، باید به افزایش بازدهی مصرف انرژی در بخش‌های مختلف (صنعت، ساختمان، حمل‌ونقل)، توسعه فناوری‌های بهینه‌سازی فرآیندهای انرژی‌بر، و در کوتاه‌مدت استفاده از سایر گزینه‌های کم‌کربن نظیر بازیافت حرارت و سامانه‌های تولید پراکنده نیز توجه کرد. در واقع، ناترازی انرژی یک مسأله پیچیده و چندلایه است و تنها با ترکیبی از راهکارها که انرژی‌های تجدیدپذیر در مرکز آن قرار دارند، قابل مدیریت است. ما در دانشگاه تهران نیز با این نگاه کل‌نگر، در طرح‌هایی مانند طراحی سیستم‌های چندتولیدی، بهینه‌سازی ترمودینامیکی فرآیندهای صنعتی و توسعه فناوری‌های هیدروژنی، تلاش داریم راهکارهای جامع برای آینده انرژی کشور ارایه دهیم.
بنابراین، تجدیدپذیرها نه تنها گزینه‌ای امن و ماندگار هستند، بلکه اگر با سایر اقدامات مکمل همراه شوند، می‌توانند نقش ستون فقرات امنیت انرژی آینده کشور را ایفا کنند.
موانع و چالش‌های دولت در رفع ناترازی از نگاه شما به عنوان یک چهره علمی چیست و دولت در این زمینه باید چه اقداماتی داشته باشد؟
پویا: اجرای موفق سیاست‌های انرژی و رفع ناترازی موجود، پیش از هر چیز نیازمند استقرار سیاست‌های کلان مدیریت انرژی، برنامه‌ریزی‌های دقیق و آینده‌نگرانه بر پایه داده‌محوری و استفاده از ابزارهای نوین نظیر روش‌های پیش‌بینی، تحلیل سناریو و الگوریتم‌های هوش مصنوعی است.
این ابزارها می‌توانند نقش کلیدی در مدل‌سازی تقاضا، بهینه‌سازی مصرف، پیش‌بینی تولید انرژی تجدیدپذیر و طراحی سیاست‌های واکنش‌پذیر و منعطف ایفا کنند و کشور را به‌سوی ساختاری پایدار، تاب‌آور و هوشمند سوق دهند.
از دیدگاه من به عنوان یک چهره علمی در حوزه انرژی، یکی از چالش‌های اصلی دولت در رفع ناترازی، نبود یک نقشه راه جامع و منسجم انرژی است که با استفاده از دانش روز، آمایش سرزمین و ظرفیت‌های دانشگاهی تدوین شده باشد. ضعف در انسجام سیاست‌های بخشی، اجرای ناقص طرح‌های توسعه‌ای، نبود مشوق‌های کافی برای جذب سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر، و نداشتن الزام قانونی صنایع به تأمین بخشی از انرژی مصرفی خود از منابع تجدیدپذیر از دیگر موانع جدی در این مسیر است.
دولت می‌تواند با نگاه راهبردی، صنایع انرژی‌بر را ملزم به استفاده مرحله‌ای از انرژی‌های تجدیدپذیر کند، توسعه نیروگاه‌های خورشیدی را در مقیاس‌های نیروگاهی و خانگی با الزامات قانونی همراه سازد و بخشی از درآمدهای ناشی از فروش منابع فسیلی را به سرمایه‌گذاری هدفمند در زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر، به‌ویژه برق خورشیدی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی اختصاص دهد.
همچنین، الزام به به‌کارگیری سامانه‌های ذخیره‌سازی حرارتی و الکتریکی در بخش‌های مختلف به‌ویژه خانگی و شهری باید به یک سیاست عمومی تبدیل شود. استفاده از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها، حمایت از طرح‌های فناورانه، و ارتباط مستمر بین نخبگان، دولت و صنعت می‌تواند ضامن اثربخشی این سیاست‌ها باشد.
در مجموع، گذار موفق به ساختار انرژی پایدار بدون نوسازی ساختار حکمرانی انرژی، به‌کارگیری فناوری‌های نو و همراهی جامعه علمی کشور امکان‌پذیر نخواهد بود.
نقش پژوهشکده‌ها در طرح‌های تحقیقایی در ارایه راهکارهای رفع ناترازی های انژری چیست؟
پویا: پژوهشکده‌ها به عنوان بازوی پژوهشی و تخصصی دانشگاه‌ها و نهادهای علمی، نقشی کلیدی در ارایه راهکارهای علمی، فناورانه و اجرایی برای رفع ناترازی انرژی ایفا می‌کنند. این نهادها، به واسطه ساختار تخصص‌محور، تیم‌های چندرشته‌ای و تمرکز بر طرح های کاربردی، قادر هستند شکاف میان علم و اجرا را پر کرده و راه‌حل‌هایی متناسب با واقعیت‌های فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی کشور ارایه دهند.
نقش پژوهشکده‌ها تنها به تولید مقاله یا گزارش محدود نمی‌شود، بلکه آن‌ها می‌توانند از طریق طراحی مدل‌های بهینه‌سازی انرژی، توسعه فناوری‌های نوین در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، ذخیره‌سازی انرژی و ارتقای بازدهی سیستم‌های موجود، مسیر تحقق امنیت انرژی و پایداری را هموار کنند.