بررسی وضعیت تامین برق در تابستان سال 1405

بررسی آماری و تحلیل های راهبردی نشان می دهد که توازن میان تولید و مصرف در شبکه برق کشور به یک چالش ساختاری تبدیل شده است. صنعت برق به عنوان یکی از ارکان کلیدی توسعه اقتصادی و رفاه اجتماعی، وظیفه تامین پایدار انرژی را بر عهده دارد. با این حال، در سال های اخیر و به ویژه با نزدیک شدن به فصل گرم، پدیده ناترازی برق ابعاد نگران کننده ای به خود گرفته است. بروز ناترازی های شدید لحظه ای در فصول گرم سال های گذشته، فشار فزاینده ای را بر زیرساخت های موجود کشور تحمیل کرده است. در این میان، تحلیل واقع بینانه توان تولیدی نیروگاه ها در کنار برآورد دقیق تقاضای اوج بار، کلید واکاوی این بحران و تدوین برنامه های مدیریتی اضطراری است.

ضرورت و اهداف پژوهش

شکاف عمیق میان تولید و تقاضای انرژی الکتریکی در سال های اخیر، ضرورت بررسی دقیق وضعیت تامین برق را در مقطع کنونی دوچندان کرده است. این پدیده نه تنها پایداری فنی و عملکرد ایمن شبکه را با مخاطره مواجه می سازد، بلکه به دلیل اعمال محدودیت بر بخش های مولد، مستقیما شاخص های کلان اقتصادی نظیر نرخ رشد بخش صنعت و ارزش افزوده تولیدی را تحت تاثیر قرار می دهد. از این رو، نیاز مبرمی به ارزیابی همه جانبه ظرفیت های تولیدی کشور احساس می شود تا فراتر از آمارهای اسمی، توان عملیاتی قابل اتکای شبکه در لحظات بحرانی اوج مصرف مشخص گردد.

هدف اصلی این ارزیابی، ترسیم تصویری شفاف و مبتنی بر سناریوهای مختلف از تراز توان کشور در پیک تابستان است. این اقدام با هدف شناسایی دقیق گلوگاه های عرضه و پیش بینی حجم کسری شبکه صورت می پذیرد تا از یک سو، میزان اثرپذیری صنعت برق از متغیرهای برون زا نظیر آسیب های زیرساختی ناشی از تنش های نظامی یا تغییرات اقلیمی شفاف شود و از سوی دیگر، بستری علمی برای تدوین راهکارهای کوتاه مدت اجرایی و اصلاح سیاست های مدیریت تقاضا فراهم آید. با پیوند دادن داده های تاریخی بارندگی و روندهای توسعه نیروگاهی، این تحلیل تلاش می کند تا الگوهای بهینه تخصیص منابع و مدیریت مصرف را برای عبور از بحران انرژی بدون آسیب به زنجیره های ارزش صنعتی پایه ریزی کند.

ابعاد ناترازی و تحلیل وضعیت عرضه و تقاضا

به منظور بررسی دقیق تراز انرژی، شناخت تفاوت میان ناترازی توان و انرژی اهمیت بالایی دارد. ناترازی توان به اختلاف لحظه ای تولید و مصرف در اوج بار مربوط است، در حالی که ناترازی انرژی نمایانگر کسری تجمعی در یک بازه زمانی است. بررسی وضعیت تاریخی نشان می دهد که در سال ۱۴۰۴، توان تولیدی نیروگاه های حرارتی در اوج بار با رشد ۴ درصدی به ۵۴,۶۲۷ مگاوات رسید، اما واحدهای برق آبی و تجدیدپذیر با افت ۱۶ درصدی مواجه شدند و مجموع تولید پیک را به ۶۲,۵۷۷ مگاوات رساندند. آمارهای رسمی از کاهش ناترازی در سال ۱۴۰۴ نسبت به سال قبل حکایت دارند، اما افزایش خاموشی های اعمال شده در واقعیت، پدیده ای متناقض است که نیاز به بازنگری در روش های برآورد تقاضا را آشکار می سازد.

تحلیل اثرات جنگ بر شبکه و سوخت رسانی

وقوع آسیب های ناشی از جنگ، ساختار شبکه را به شدت تحت تاثیر قرار داده است. خروج ۴,۸۰۰ مگاوات از ظرفیت نیروگاه های خودتامین صنایع بزرگ (شامل واحدهای پتروشیمی خلیج فارس، بندر امام، مبین، دماوند و فولاد مبارکه) ضربه سنگینی به توازن شبکه وارد کرد. تحلیل برایند این خسارت ها نشان می دهد:

• کاهش عرضه مستقیم: خروج این واحدها باعث از دست رفتن ۸۰۰ مگاوات توان عملی مازاد شد که پیش از این به شبکه سراسری تزریق می گردید.
• بارگذاری جدید بر شبکه: حدود ۱,۰۰۰ مگاوات از تقاضای صنعتی که سابقا توسط خود این نیروگاه ها پوشش داده می شد، به شبکه ملی منتقل شد و بار جدیدی ایجاد کرد.
• وضعیت تامین گاز: آسیب به زیرساخت ها سقف تولید گاز کشور را به ۶۰۰ میلیون مترمکعب در روز کاهش داده است. اگرچه افت تقاضای صنایع آسیب دیده، تقاضای گاز تابستانی را به ۵۹۰ تا ۶۰۰ میلیون مترمکعب محدود کرده و چالش سوخت را در کوتاه مدت تعدیل می کند، اما هرگونه افزایش تولید یا استفاده از ظرفیت مازاد سایر صنایع می تواند نیروگاه ها را با بحران جدی سوخت روبرو سازد. در این راستا، کاهش هر یک میلیون مترمکعب گاز تامینی، توان تولیدی شبکه را ۱۶۰ مگاوات کاهش می دهد.

پیش بینی توان تولیدی نیروگاه ها

برای بررسی ظرفیت شبکه، از مدل سازی رگرسیون خطی و تحلیل روندهای تاریخی همراه با محاسبات بازه اطمینان ۹۵ درصد استفاده شده است. وضعیت ظرفیت های تولیدی به شرح زیر برآورد می شود:

• نیروگاه های حرارتی و اتمی: در سناریوی واقع بینانه، توان عملیاتی هم زمان این واحدها ۵۵,۵۳۳ مگاوات تخمین زده می شود که در حالت بدبینانه به ۵۴,۶۵۰ و در حالت خوش بینانه به ۵۶,۴۱۶ مگاوات می رسد.
• نیروگاه های برق آبی: تولید این نیروگاه ها به شدت به متغیرهای اقلیمی وابسته است. با توجه به افزایش ۷۵ درصدی بارندگی ها تا پایان فروردین (وصول به ۲۰۸ میلی متر)، توان تولیدی واقع بینانه این واحدها ۹,۳۸۳ مگاوات پیش بینی می شود که رشدی ۲.۱ هزار مگاواتی را نسبت به سال قبل نشان می دهد.
• نیروگاه های تجدیدپذیر: ظرفیت اسمی تجدیدپذیرها با جهشی قابل توجه از ۱,۶۰۰ مگاوات به ۶,۰۰۰ مگاوات افزایش یافته است. با این حال، به دلیل ماهیت نوسانی و وابستگی به شرایط اقلیمی، توان عملیاتی قابل اتکای هم زمان آن ها در پیک روزانه، در سناریوی واقع بینانه ۴,۰۸۹ مگاوات برآورد می شود.

سناریوهای ناترازی و راهکارهای اجرایی

برآورد تقاضای شبکه و مقایسه آن با توان عملیاتی تولید، سه سناریوی مختلف را برای ناترازی بار هم زمان در تابستان ترسیم می کند. تحلیل آماری رفتار شبکه در این فصول، بستری برای تفکیک راهکارهای سازه ای و مدیریت مصرف فراهم می آورد.

سناریوپردازی تراز توان شبکه

در سناریوی واقع بینانه، حداکثر توان تامین شده هم زمان شبکه حدود ۶۸,۴۲۰ مگاوات خواهد بود، در حالی که تقاضای کل به بیش از ۸۱,۰۰۰ مگاوات می رسد. این شکاف منجر به ناترازی ۱۳,۶۴۰ مگاواتی می شود که البته نسبت به سال گذشته بهبود اندکی (حدود ۱.۱ هزار مگاوات کاهش کسری) نشان می دهد. در سناریوی خوش بینانه، میزان کسری به ۱۰,۱۱۲ مگاوات تقلیل می یابد و در سناریوی بدبینانه، با جهش تقاضا به ۸۵,۰۶۱ مگاوات و افت تولید به ۶۶,۲۶۵ مگاوات، ناترازی به ۱۸,۷۹۶ مگاوات افزایش خواهد یافت. نکته تحلیل بسیار مهم این است که به دلیل تمرکز ظرفیت های جدید بر نیروگاه های خورشیدی، این کاهش ناترازی صرفا در ساعات روز محقق می شود و در صورت عدم مدیریت بار، کسری برق در ساعات شب شدیدتر از سال های گذشته خواهد بود.

تحلیل چگالی ساعات ناترازی و مدیریت تقاضا

تحلیل آماری ناترازی انرژی نشان می دهد که در ۶۰ درصد از ساعات فصول گرم، میزان کسری کمتر از ۶ هزار مگاوات و در ۸۲ درصد ساعات، در محدوده کمتر از ۱۰ هزار مگاوات قرار دارد. این محدوده که بدنه اصلی ناترازی را تشکیل می دهد، لزوما نیازمند احداث نیروگاه های جدید سنگین نیست؛ بلکه می توان حدود ۲ هزار مگاوات از آن را از طریق ارتقای ضریب بهره برداری و مدیریت بهینه تولید نیروگاه های موجود جبران کرد و مابقی را با ساخت حدود ۸ هزار مگاوات ظرفیت جدید پوشش داد. در مقابل، کسری های شدید بالای ۱۰ هزار مگاوات تنها در ۱۸ درصد از ساعات تابستان و در پیک بحرانی رخ می دهند. جبران این بخش ۱۸ درصدی از طریق توسعه ظرفیت نیروگاهی به دلیل نیاز به سرمایه گذاری سنگین و زمان بر، فاقد توجیه اقتصادی است و باید به طور کامل از طریق ابزارهای پاسخ گویی بار و قراردادهای تعدیل مصرف کنترل شود.

راهبردهای پیشنهادی کوتاه مدت و پدافندی

به منظور پایداری شبکه و کاهش خاموشی ها، اتخاذ رویکردهای زیر الزامی است:

• مدیریت مصرف و جابه جایی بار: تداوم جابه جایی بار صنایع، نصب کنترل کننده های جریان و پویش های اجتماعی توسط وزارت نیرو با جدیت پیگیری شود.
• تغییر استراتژی توسعه تجدیدپذیرها: در برنامه احداث ۷ هزار مگاوات نیروگاه تجدیدپذیر، اولویت اجرایی به دلیل چالش های تخصیص زمین و فرایندهای طولانی، از ابرپروژه ها به سمت پروژه های کوچک مقیاس با زمان احداث کوتاه تر تغییر یابد تا قبل از اوج وارد مدار شوند و تاب آوری پدافندی شبکه را ارتقا دهند.
• مدیریت زنجیره سوخت: تخصیص و مصرف مازوت در نیروگاه ها در تابستان و جایگزینی آن در صنایع سیمان جهت آزادسازی گاز طبیعی مدنظر قرار گیرد. همچنین تکمیل ذخایر سوخت مایع نیروگاه ها تا مهرماه و ذخیره سازی گاز در مخازن زیرزمینی در نیمه اول سال برای جلوگیری از بحران شدید پایداری شبکه در زمستان پیش رو حیاتی است.

جمع بندی

تحلیل جامع تراز انرژی کشور نشان می دهد که ناترازی توان در سناریوی واقع بینانه تابستان پیش رو به حدود ۱۳.۶ هزار مگاوات می رسد که علی رغم بهبود نسبی نسبت به سال گذشته به دلیل رشد بارش ها و توسعه تجدیدپذیرها، همچنان پایداری شبکه را تهدید می کند. خروج ظرفیت های خودتامین صنعتی ناشی از آسیب های جنگی و محدودیت های جدی در سقف تولید گاز، ابعاد این ناترازی را پیچیده تر کرده و ریسک کسری برق در ساعات شب را افزایش داده است. یافته های آماری حاکی از آن است که ۸۲ درصد از ساعات ناترازی در محدوده کمتر از ۱۰ هزار مگاوات قرار دارد که از طریق بهبود راندمان نیروگاه های موجود و توسعه هدفمند ظرفیت های نیروگاهی جدید قابل جبران است؛ در حالی که ۱۸ درصد ساعات بحرانی اوج بار صرفا باید با ابزارهای بهینه سازی و مدیریت تقاضا کنترل شود. در نهایت، عبور موفق از پیک تابستان و پیشگیری از بحران پایداری در فصول سرد، نیازمند تغییر استراتژی به سمت پروژه های تجدیدپذیر کوچک مقیاس، اجرای دقیق برنامه های پاسخ گویی بار صنعتی و مدیریت اضطراری ذخیره سازی سوخت مایع و گاز است.

این مطالعه در مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی با همکاری رضا شریفی، سیده مریم موسوی و علی صابری در سال 1405 انجام شده است.