وصف وتقييم تكنولوجيات التخفيف وممارساته وخياراته وإمكانياته وتكاليفه في قطاع توليد الكهرباء
يملك قطاع الكهرباء إمكانية تخفيف كبيرة بإستخدام عدد من التكنولوجيات (الجدول ٣ في الملخّص الفني). وتعتمد إمكانية التخفيف الإقتصادية التابعة لكلّ تكنولوجيا منفصلة، على ما قد يُعتبر توقّعاً واقعياً لإنتشار التكنولوجيا المختلفة في حال تمّ بذل قصارى الجهود، ولكن مع الأخذ بالمعوقات العملية التي تؤثّر على معدّل الإمتصاص، وبتقبّل الرأي العام، وببناء القدرات والتسويق. أما المنافسة بين الخيارات المختلفة وتأثير توفير طاقة الإستخدام النهائي والتحسّن في الكفاءة فكلّها غير مضمونة في ما سبق ذكره [٤.٤].
يتوفّر عدد واسع من خيارات التخفيف في مجال إمدادات الطاقة وهي فاعلة بالقياس إلى الكلفة بأسعار كربون تقلّ عن ٢٠ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ، بما في ذلك التحوّل في إستخدام الوقود، وتحسّن كفاءة محطات توليد الطاقة، ونظم الطاقة النووية والطاقة المتجددة. وستصبح عملية إلتقاط الكربون وتخزينه فاعلة بالقياس إلى الكلفة بأسعار كربون أعلى. وتضم خيارات أخرى في طور التطوير، الطاقة النووية المتقدّمة ومصادر طاقة متجددة متقدّمة، والوقود الأحفوري من الجيل الثاني، وتضمّ، على المدى الطويل، إمكانية إستخدام الهيدروجين كحامل للطاقة (توافق عالٍ، أدلة وافية) [٤.٣، ٤.٤].
الجدول ٣ في الملخّص الفني: إنبعاثات غازات الدفيئة الممكن تجنّبها بحلول العام ٢٠٣٠ بإستخدام إحدى تكنولوجيات تخفيف في مجال توليد الكهرباء (الفائضة عن خط الأساس المرجّح في توقّعات الطاقة العالمية (٢٠٠٤) التابعة للوكالة الدولية للطاقة) المستعملة بالعزل عن حصص إمكانية التخفيف المنتشرة حول كل فئة من فئات الأسعار (٢٠٠٦ دولار أميركي / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ) [الجدول ٤.١٩].
| التجمّعات الإقليمية | إمكانية التخفيف؛مجموع الإنبعاثات الموفّرة في العام ٢٠٣٠ (جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ) | إمكانية التخفيف (%) لفئات محددة من أسعار الكربون (ما تمّ توفيره في الدولار الأميركي / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ) |
---|
<٠ | ٠-٢٠ | ٢٠-٥٠ | ٥٠-١٠٠ | >١٠٠ |
---|
تغيّر في إستخدام الوقود وكفاءة محطّة توليد الطاقة | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٣٩ | | ١٠٠ | | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠٤ | | ١٠٠ | | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٦٤ | | ١٠٠ | | | |
| ١.٠٧ | | | | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | | | | | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | | | | | | |
العالم | | | | | | |
الطاقة النووية | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٩٣ | ٥٠ | ٥٠ | | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٢٣ | ٥٠ | ٥٠ | | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٧٢ | ٥٠ | ٥٠ | | | |
العالم | ١.٨٨ | | | | | |
الطاقة المائية | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٣٩ | ٨٥ | ١٥ | | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠٠ | | | | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٤٨ | ٢٥ | ٣٥ | ٤٠ | | |
العالم | ٠.٨٧ | | | | | |
الطاقة الهوائية | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٤٥ | ٣٥ | ٤٠ | ٢٥ | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠٦ | ٣٥ | ٤٥ | ٢٠ | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٤٢ | ٣٥ | ٥٠ | ١٥ | | |
العالم | ٠.٩٣ | | | | | |
الطاقة الأحيائية | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٢٠ | ٢٠ | ٢٥ | ٤٠ | ١٥ | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠٧ | ٢٠ | ٢٥ | ٤٠ | ١٥ | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٩٥ | ٢٠ | ٣٠ | ٤٥ | ٥ | |
العالم | ١.٢٢ | | | | | |
الطاقة الحرارية الأرضية | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٠٩ | ٣٥ | ٤٠ | ٢٥ | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠٣ | ٣٥ | ٤٥ | ٢٠ | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٣١ | ٣٥ | ٥٠ | ١٥ | | |
العالم | ٠.٤٣ | | | | | |
الطاقة الفولطية الضوئية الشمسية والطاقة الشمسية المركّزة | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٠٣ | | | | ٢٠ | ٨٠ |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠١ | | | | ٢٠ | ٨٠ |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٢١ | | | | ٢٥ | ٧٥ |
العالم | ٠.٢٥ | | | | | |
إلتقاط الكربون وتخزينه + الفحم | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٢٨ | | | ١٠٠ | | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠١ | | | ١٠٠ | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٢٠ | | | ١٠٠ | | |
العالم | ٠.٤٩ | | | | | |
إلتقاط الكربون وتخزينه + الغاز | دول منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.٠٩ | | | | ١٠٠ | |
الإقتصاد الذي يمرّ بمرحلة إنتقالية | ٠.٠٤ | | | ٣٠ | ٧٠ | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | ٠.١٩ | | | | ١٠٠ | |
العالم | ٠.٣٢ | | | | | |
الجدول ٤ في الملخّص الفني: الزيادة المُسقطة للطلب على الطاقة من العام ٢٠١٠ إلى العام ٢٠٣٠ لتلبية محطات إضافية وبديلة أكثر كفاءةً، وإمكانية تخفيف مرتفعة عن خط أساس توقّعات الطاقة العالمية للعام ٢٠٠٤ [الجدول ٤.٢٠].
| كفاءات محطات توليد الطاقة بحلول العام ٢٠٣٠ (بحسب الوكالة الدولية للطاقة٢٠٠٤أ) % | الخليط المتوفّر لتوليد الطاقةتيرا واط ساعة | توليد الطاقة من محطات توليد إضافية جديدة بحلول العام ٢٠٣٠تيرا واط ساعة | توليد الطاقة من محطات توليد جديدة حلّت محل المحطات الموجودة حتى العام ٢٠١٠، بحلول العام ٢٠٣٠تيرا واط ساعة | حصة خليط الطاقة المولّدة من مجمل محطات توليد جديدة وبديلة تمّ إنشاؤها بحلول العام ٢٠٣٠، بما في ذلك إلتقاط الكربون وتخزينه بأسعار كربون مختلفة (دولار أميركي / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ) ب) | مجمل توفير جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ إثر الإنتقال في إستخدام الوقود، وبفضل نظام إلتقاط الكربون وتخزينه، وإستبدال بعض أنواع التوليد العاملة على الوقود الأحفوري بخيارات متدنية الكربون كالطاقة الهوائية والشمسية والحرارية الأرضية والمائية والنووية والكتلة الهوائية |
---|
<٢٠ دولاراً أميركياًتيرا واط ساعة | <٥٠ دولار أميركيتيرا واط ساعة | <١٠٠ دولار أميركيتيرا واط ساعة | <٢٠ دولاراً أميركياً / طن | <٥٠ دولار أميركي / طن | <١٠٠ دولار أميركي / طن |
---|
منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي | | ١١,٣٠٢ | ٢٩٤٢ | ٤٥٢١ | ٧٤٦٣ | ١.٥٨ | ٢.٥٨ | ٢.٦٦ |
الفحم | ٤١ | ٤٠٧٩ | ٦٥٧ | ١٦٣٢ | ٨٩٩ | ١٢١ | ٠ | | | |
النفط | ٤٠ | ٤٧٢ | -١٦٣ ج) | ١٨٩ | ١٣ | ٢ | ٠ | | | |
الغاز | ٤٨ | ٢٣٧٤ | ١٧٧١ | ٩٥٠ | ١٧٩٣ | ٦٣٧ | ٤٥٨ | | | |
الطاقة النووية | ٣٣ | ٢٤٦٢ | –٣٢٥ | ٩٨٥ | ٢٠٨٤ | ٢٠٨٤ | ١٧٧٧ | | | |
الطاقة المائية | ١٠٠ | ١٤٠٢ | ١٢٧ | ٥٦١ | ١٢٩٥ | ١٢٩٥ | ١١١١ | | | |
الكتلة الأحيائية | ٢٨ | ٢٣٧ | ١٦٨ | ٩٥ | ٢٦٣ | ٤٩٩ | ٥٠٩ | | | |
مصادر طاقة متجددة أخرى | ٦٣ | ٢٧٦ | ٧٠٧ | ١١٠ | ١١١٦ | ١٥٤٤ | ١٥٢٦ | | | |
| | | | | ٠ | ١٢٨٢ | ٢٠٨٢ | | | |
| | | | | | | | | | |
دول غير أعضاء في منظمة التعاون والتنمية في الميدان الإقتصادي ولا يمرّ إقتصادها بمرحلة إنتقالية | | ١٧٤٦ | ٧٢٢ | ٦٩٨ | ١٤٢٠ | ٠.٣٢ | ٠.٤٢ | ٠.٤٩ |
الفحم | ٣٢ | ٣٨١ | ١٣ | ١٥٢ | ٧٢ | ٤٦ | ٢٩ | | | |
النفط | ٢٩ | ٦٩ | –٨ | ٢٨ | ١١ | ٧ | ٤ | | | |
الغاز | ٣٩ | ٦٥٢ | ٦٧٢ | ٢٦١ | ٥٣٧ | ٣٥٧ | ٢٤٠ | | | |
الطاقة النووية | ٣٣ | ٢٩٢ | –٢٠ | ١١٧ | ٤٤٢ | ٤٤٢ | ٤٤٢ | | | |
الطاقة المائية | ١٠٠ | ٣٣٨ | ٣٥ | ١٣٥ | ١٧٠ | ١٧٠ | ١٧٠ | | | |
الكتلة الأحيائية | ٤٨ | ٤ | ٧ | ٢ | ٤٧ | ١٠٩ | ١٢١ | | | |
مصادر طاقة متجددة أخرى | ٣٦ | ١٠ | ٢٣ | ٤ | ١٤٢ | ١٦٧ | ١٩١ | | | |
| | | | | ٠ | ١٢٣ | ٢٢٢ | | | |
نظراً إلى أن التقديرات المعروضة في الجدول ٣ في الملخّص الفني هي لخيارات تخفيف فردية، أي أنّها لا تأخذ بمجمل الإمدادات، لا تمكن إضافتها. لذا، تمّ القيام بتحليل إضافي لخليط الإمدادات تجنّباً للإحتساب التكراري. وإعتبر التحليل أنّه سيتمّ تدريجياً إستبدال القدرة على توليد الكهرباء بإستخدام الطاقة الحرارية، وأنّه سيتمّ بناء محطات جديدة لتوليد الطاقة إستجابةً للطلب، وذلك بموجب الشروط التالية:
١) الإنتقال من الفحم إلى الغاز قُدِّر لنسبة حوالي ٢٠% من محطات توليد الطاقة العاملة على الفحم نظراً إلى أنّه الخيار الأرخص.
٢) إعتُبر إستبدال المحطات العاملة على الوقود الأحفوري المتوفّرة وبناء محطات جديدة حتى العام ٢٠٣٠، إستجابةً للطلب على الطاقة، مشتركاً بين محطات الوقود الأحفوري ذات الكفاءة، ومصادر الطاقة المتجددة ومحطات الطاقة النووية والفحم وإحراق الغاز مع نظام إلتقاط الكربون وتخزينه. ولم يُقدّر أي توقّف مبكّر في عمل تلك المحطات أو أية صعوبات لجهة الموجودات.
٣) تُستخدم التكنولوجيا المتدنية أو المنعدمة الكربون بالتوازي مع الحد الأقصى من حصصها المقدّرة في مجال توليد الكهرباء في العام ٢٠٣٠. وتمّ تحديد الحصص بالإستناد إلى الكتب، مع الأخذ بالموارد المتوفّرة والتكاليف النسبية وتقلبية العرض المتعلّقة بأوجه عدم إنتظام داخل شبكة توليد الطاقة، وتمّ الفصل بينها بحسب مستويات أسعار الكربون.
وتُقدّر إمكانية التخفيف الإقتصادية التي نحصل عليها في قطاع إمدادات الطاقة بحلول العام ٢٠٣٠، والناتجة عن الكفاءة المحسّنة لمحطّات توليد الطاقة العاملة على الطاقة الحرارية والنقلة في إستخدام الوقود وإستخدام مزيد من الطاقة النووية ومصادر الطاقة المتجددة ونظام إلتقاط الكربون وتخزينه إستجابةً للطلب المتزايد، بحوالي ٧.٢ جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ بأسعار كربون أقل من ١٠٠ دولار أميركي / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ. وتُقدّر إمكانية الحدّ من الإنبعاثات بأسعار كربون تقلّ عن ٢٠ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ، بحوالى ٣.٩ جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ (الجدول ٤ في الملخّص الفني). وفي ظل وجود سعر كربون شبيه، ستزداد حصّة الطاقة المتجددة في مجال توليد الكهرباء من نسبة ٢٠% في العام ٢٠١٠ إلى حوالي ٣٠% في العام ٢٠٣٠. أما إن خفّضت أسعار كربون عن ٥٠ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ، فسترتفع الحصة إلى نسبة ٣٥% من مجمل توليد الكهرباء. وستبلغ حصة الطاقة النووية حوالي ١٨% في العام ٢٠٣٠ بأسعار كربون أدنى من ٥٠ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ، ولن تتغيّر كثيراً في حال إرتفعت الأسعار نظراً إلى تنافسية التكنولوجيات الأخرى.
ومن أجل تقييم الإمكانية الإقتصادية، تمّ إفتراض الحصص الفنية الأقصى لإستخدام التكنولوجيات المتدنية أو المنعدمة الكربون، وهذا الإفتراض إذاً يقع على الطرف الأقصى من مجموعة الكتب ذات الصلة. وفي حال لم يتمّ بلوغ مثلاً سوى نسبة ٧٠% من الحصص المفترضة، ستنخفض إمكانية التخفيف مع أسعار كربون أقل من ١٠٠ دولار أميركي / طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ إلى حوالي النصف تقريباً. ويسمح توفير الطاقة عند الطلب على الكهرباء في قطاع الإستخدام النهائي، بالحدّ من الحاجة إلى تدابير التخفيف في قطاع الطاقة. وعند الأخذ بتأثير تدابير التخفيف في قطاعي الصناعة والبناء على الطلب على الكهرباء (شرح موسّع في الفصل ١١)، نحصل على إمكانية تخفيف أدنى في قطاع إمدادات الطاقة مقارنة مع الرقم المستقلّ المعروض هنا (توافق متوسّط، أدلة محدودة) [٤.٤].