انرژی خورشیدی و بادی: موفقیت دولت و تکنولوژی

1
284

ناظراقتصاد؛ با افزایش جمعیت و رشد صنایع، تقاضا برای انرژی افزایش می یابد و در ضمن مردم و مسئولان بیش از پیش نسبت به اثرات زیست محیطی سوخت های فسیلی آگاه می شوند. برآیند این دو روند طی سال های اخیر باعث شده که مسئولان کشور بیش از پیش به انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی و باد توجه کنند. اکنون که در دوران پساتحریم به سر می بریم فرصت های بیشتری برای تعامل منطقه ای و بین المللی فراهم شده و ما می توانیم از سرمایه گذاری های خارجی و تعامل نزدیکتر با شرکای خارجی بهره برده و خود را به آخرین فن آوری ها در عرصه انرژی های تجدیدپذیر مجهز کنیم. توجه به توسعه انرژی های پاک یکی از وجوه سیاست های کلی محیط زیستی بوده و و در همین راستا سال‌های گذشته رهنمون های مربوطه از سوی رهبر معظم انقلاب به روسای قوا ابلاغ شده است. از این رو در نوشته پیش رو تجربیات و سیاست‌های دولت‌های موفق در زمینه انرژی بادی و خورشیدی را مورد بررسی قرار می دهیم. در این مقاله تلاش می‌شود تا با عمق بیشتری به فعل و انفعالات توسعه سیاست و اقتصاد پرداخته شده، و به مثال‌هایی تاریخی اشاره کنیم که به خوبی نمایان کننده سیاست‌های تاثیرگذار (یا بی‌تاثیر) نوآوری و چگونگی اتخاذ آنها بوده است.

از اولین “خیز بادی” تا ظهور بخش انرژی بادی چین
اولین خیز بادی (۸۵-۱۹۸۰)، بحران انرژی دهه ۱۹۷۰ را در پشت‌پرده خود دارد. تعدادی از کشورها به طور فعال در توربین‌های بادی (در ابعاد کاربردی) به عنوان راه حلی برای حذف وابستگی به سوخت‌های فسیلی برای تولید برق، سرمایه‌گذاری کرده‌اند. در دهه ۱۹۷۰، دانمارک، آلمان و ایالات متحده پروژه‌های تحقیق‌وتوسعه بسیاری را شروع کردند. هدف معمولا ساخت ماشین‌های یک مگاواتی یا بزرگ‌تر و ایجاد طراحی‌هایی که می‌توانستند توسط شرکت‌های بزرگ، که به طور معمول در تکنولوژی هوافضا و یا ماشین‌‌‌آلات کشاورزی فعال بودند، تجاری‌سازی شده و توزیع یابند. ایالات متحده از آلمان و دانمارک در مخارج تحقیق‌وتوسعه انرژی بادی سبقت گرفت، البته به رغم هدایت برنامه‌ها توسط ناسا، در تولید نمونه تجاری قابل قبول شکست خورد. تلاش آلمان هم سرنوشت مشابهی داشت. تنها دانمارک در تبدیل تحقیق‌وتوسعه دولت‌محور به یک داستان موفقیت تجاری، به پیروزی رسید، که به آن مزیت با ارزشی را در طول سال‌های اولیه صنعت بادی داده بود.
هایمن (۱۹۹۹. ۶۶۱) با بیان این که صنعت‌گران دانمارکی نهایتا طرح‌هایی قابل اعتماد تولید کردند که در طول زمان رشد کرد، موفقیت صنعت دانمارکی را کمتر به فشار تکنولوژیکِ تحقیق‌وتوسعه دولتی نسبت ‌می‌دهد.
کمپ (۲۰۰۲, ۲۰۵) و نیلسن (۲۰۱۰, ۱۷۶) نقطه واگرایی بین ملت‌ها را به تصمیم دانمارکی‌ها به توسعه تکنولوژی مبتنی بر یک طرح قدیمی از توربین بادی، که گدسر نام داشت و درحقیقت یک ماشین عمودی بسیار قوی و قابل اتکا با سه پره بزرگ بود، وصل کردند. گدسر که توسط ژوهانس ژول توسعه یافت، در همان روزهای اولیه توسط سیز (SAES) و انجمن شرکت‌های ابزارسازی دانمارکی (ADUC) تامین مالی شد. بعدها، دولت دانمارک و ایالات متحده جهت آزمایش طرح گدسر به عنوان بخشی از تلاش‌ها برای توسعه توربین‌های بادی شبکه‌های مدرن انرژی، میلیون‌ها دلار سرمایه‌گذاری کردند. به رغم مثال گدسر، ایالات متحده و آلمان طرح‌های سبک‌تر و از نظر آیرودینامیکی کاراتر، اما اغلب غیر قابل اعتماد، را که بر اساس نمونه‌های اولیه که در طول جنگ جهانی دوم در آلمان و ایالات متحده ایجاد شده‌ بودند، دنبال کردند.
فشار (واداشتن) دانمارک در توسعه توربین‌های بادی شامل توسعه نمونه‌های اولیه با حمایت دولت بوده است که تولیدکنندگان بسیاری را به گسترش تجربه بوسیله تکنولوژی و ایجاد زنجیره تامین کارا، جذب نمود. شرکت‌هایی نظیر بنوس و وستاس قادر به خرید اختراع‌های ثبت شده توسط برنامه‌ تحقیقاتی دانمارک و پیشگامان کوچک‌تر در عرصه توربین‌های بادی بودند، که به آن‌ها اجازه کنترل بر دانش و یادگیری جمعی را می‌داد. سپس تجربیات آن‌ها را بکار گرفته و تجهیزات و سرمایه‌های عظیمی را نیز برای تولید ماشین‌های قدرتمند در ابعاد بزرگ‌تر استفاده کردند و درآخر هم به دنبال یکپارچگی عمودی بودند(کمپ، ۲۰۰۲). فعالیت‌های تحقیق‌وتوسعه دانمارک با اعتبارات مالیاتی سرمایه‌گذری که به طول یک دهه در جریان بودند، همپوشانی داشت. در حالی که مشوق‌های ایالت کالیفرنیا و دولت فدرال فرصت‌هایی را برای تولیدکنندگان دانمارکی جهت صادرات بوجود آورند، اعتبارات مالیاتی نیز کمک کرد که یک بازار محلی برای انرژی بادی ایجاد شود.
فعالیت‌های تحقیق‌وتوسعه “دولت بزرگ” در ایالات متحده و آلمان با شکست مواجه شد بیشتر به خاطر اینکه طراحی‌های توربین‌های قابل اعتمادی که بتوانند با موفقیت تجاری‌سازی شوند، به عنوان یک نتیجه فوری برنامه‌هایشان، ایجاد نشدند. مشخصا، اگر دولت‌ها حاضر شوند ریسک‌هایی را که بخش خصوصی هیچگاه نمی‌پذیرد را بپذیرند آن‌ها محکوم به قبول شکست خواهند شد، البته هر چند موفقیت‌هایی نیز خواهند داشت. البته اگر این کار را انجام ندهند، در اصل موفقیتی نیز حاصل نخواهد شد. هر چند این شکست خاص منجر به تاکید مجدد در آمریکا مبنی بر اینکه دولت در چیدن برندگان ناتوان است شد.- یک ایدئولوژی که اغلب توسط اقتصاددانان و سیاست‌گذاران محافظه‌کار برای محدود کردن یا رد دخالت دولت در صنعت تکنولوژی پاک استفاده می‌شود-
بر عکس ایالات متحده (که به شدت بودجه برنامه‌های انرژی بادی را کاهش داد)، آلمان نه تنها در برابر شکست‌هایش تسلیم نشد بلکه تحقیق‌وتوسعه صنعتی و دانشگاهی تامین مالی شده توسط دولت را گسترش داد و همچنین یک برنامه‌ای را شروع کرد که آزمایش‌های کنترل شده برای طراحی آلمانی (توربین بادی) را فراهم می‌کرد (Soppe 2009, 11). در مرور این تاریخچه سوپ (۲۰۰۹, ۱۲) می‌افزاید که آلمان با سرمایه‌گذاری بر توسعه توربین‌هایی با ابعاد متنوع، مسیرهای تحقیقاتی متعددی را ایجاد کرده و ارتقا بخشید (برخلاف اینکه فقط برای تولید ماشین‌های غول پیکر سرمایه‌گذاری کند، نظیر آنچه که ایالات متحده انجام داد). برنامه‌های دانمارک کم هزینه‌تر و موفق‌تر بود، بیشتر به خاطر ورود تولیدکنندگان سازه‌های بزرگ، نظیر وستاس، که فرق طراحی خشک را در برابر طراحی آیرودینامیک که بر وزن کم و کارایی بیشتر تاکید داشت، می‌فهمیدند.
ما چه آن‌ را موفقیت و چه شکست بدانیم، کارهای این دولت‌ها تایید کرد که انرژی بادی مجددا مورد تقاضا بود، و زمانی که ایالات متحده در این تقلا بود که رهبری غالب خود در تولید را حفظ کند، موفق شد که بازار غالب را بوجود آورد (به وسیله واداشتن، نه فقط سوق دادن صرف) به طوری که شرکت‌های خصوصی می‌توانستند با اطمینان کامل وارد آن شوند. دوباره دولت همانند شیر، مسیری برای فعالیت حیوانات اهلی (شرکت‌های خصوصی) فراهم کرد.
از قضا، شرایط مطلوبی که توسط دولت ایالات متحده و ایالت کالیفرنیا برای انرژی بادی ایجاد شد فقط برای شرکت‌های آمریکایی فرصت ایجاد نکرد. این شرایط وستاس را نیز جذب کرد، که در واقع به تامین‌کننده توربین برای شرکت زوند ، توسعه‌دهنده انرژی بادی درکالیفرنیا، تبدیل شد. زوند به دلیل وجود تنها تعداد کمی از مدل‌های توربین جهت انتخاب، به یک واردکننده توربین تبدیل شد و بیش از ۱۰۰۰ توربین سفارش داد، که به تنهایی رشد اولیه شرکت وستاس دانمارکی را باعث شد. مشابه این قضیه، هنگامی که برنامه‌های مالیاتی ایالت کالیفرنیا در پایان ۱۹۸۵ تمام شد، زوند از پرداخت برای آخرین محموله توربین‌ (که تاخیر زیادی در حمل داشت) امتناع کرد و باعث ورشکستگی وستاس شد. جهت خروج از بحران وستاس بخش ماشین‌های صنعتی خود را تعطیل کرد، البته چندی بعد به عنوان تولیدکننده اختصاصی توربین‌های بادی مجددا ظهور پیدا کرد و به یک غول جهانی تبدیل شد. در آن زمان بدون حمایت دولت ایالات متحده و ایالت کالیفرنیا، و نیز بدون نرمی و ملایمت دولت دانمارک در برابر وستاس جهت ارائه فرصتی برای بازسازی خود، وستاس احتمالا هیچگاه به یک تولیدکننده جهانی تبدیل نمی‌شد.
از بین چندین شرکت جدیدی که در ایالات متحده جهت آوردن انرژی بادی به قاره آمریکا بوجود آمدند، این ویندپاور آمریکایی بود (بعدها به کنتک تغییر نام پیدا کرد) که به سرعت جهانی شده و به پدر تکنولوژی بخش توربین‌های بادی جنرال الکتریک تبدیل شد. انتخاب‌های استراتژیک کنتک متاثر از سرمایه‌گذاری دولت در بخش انرژی بادی بود. کنتک که اساسا در ماساچوست پایه‌گذاری شده بود، به علت سیاست‌های حمایتی ایالت کالیفرنیا، به آنجا نقل مکان کرد. این شرکت اجزای طرح کسب‌وکار، دانش تژیکنولوژی باد و مدل‌های تکنولوژی اولیه خود را از دانشگاه ماساچوستز آمهرست ، دانشگاهی با یک برنامه فعال انرژی بادی که توسط وزارت انرژی تامین مالی می‌شود، گرفته است. کنتک همچنین از اولین شرکت‌هایی بود که کامپیوترها را برای کنترل و تنظیم الکترونیکی توربین‌ها به منظور بهینه‌سازی عملکرد و قابلیت اتکای طرح‌های خود استفاده کرد (در غیر این صورت نمی‌توانستند به خوبی مدل‌های دانمارکی باشند) کنتک جزء معدود شرکت‌های آمریکایی سازنده توربین بادی بود که از مرحله پایه‌گذاری تا مرحله عرضه اولیه سهام (IPO) رشد کرد، البته در سال ۱۹۹۶ کار آن به ورشکستگی ختم شد. ورشکستگی آن به دلیل زیان‌های ناشی از گارانتی توربین‌های بادی فوق پیشرفته‌ای بود که در آن اواخر روانه بازار کرده بود.
طبق اظهارات روج و توماس (۲۰۰۹, ۳۷-۸)، جنرال الکتریک بیشترین تعداد ثبت اختراعات (کارهای جدید) را دارد که به برنامه‌های تحقیقاتی وزارت انرژی بر می‌گردد، اما کنتک جزء آن دسته از شرکت‌هایی بود که تنها ۵ عدد ثبت اختراع مرتبط با وزارت انرژی داشت. روج و توماس با ایجاد رابطه‌هایی بین شرکت‌های انرژی بادی پیشتاز و تحقیقات وزارت انرژی، می‌گویند که تحقیقات وزارت انرژی به شدت بر توسعه تکنولوژی توسط جنرال الکتریک و وستاس، دو تولید‌کننده پیشتاز توربین‌ (در ابعاد کاربردی) تاثیر گذاشته است (۲۰۰۹, ۴۱-۲).
برخلاف وستاس، کنتک از نرمی و ملایمت دولت ایالات متحده و یا سرمایه‌گذارانش هیچ گونه نفعی نبرد و به محض بسته شدن شرکت، ۱۰۰۰ نفر بیکار شدند. شرکت زوند، تکنولوژی ساخت توربین‌های بادی با سرعت‌های متغیر کنتک را خرید و آن‌ها را با همکاری وزارت انرژی توسعه داد. سپس زوند توسط انرون (در سال ۱۹۹۷) خریداری شد (ادغام شد) و پس از فروپاشی این شرکت به دلیل فسادش، جنرال الکتریک تکنولوژی زوند را خریداری نمود تا به یکی از بزرگترین تامین‌کنندگان توربین‌های بادی در سراسر دنیا تبدیل شود. از آن نقطه به بعد، ترکیب قدرتمند یارانه‌های دولتی برای بازار انرژی بادی در سطوح ایالتی و کشوری، همراه با منابع، پایداری و تکنولوژی یک شرکت بزرگ، جنرال الکتریک را تبدیل به تولیدکننده اول صنعت بادی آمریکا کرد(هاپکینز ، ۲۰۱۲) امروزه اگرچه در سطوح جهانی تهدید‌هایی از جانب چین وجود دارد، جنرال الکتریک همچنان بازار توربین‌های بادی آمریکا را در اختیار دارد و تکنولوژی‌های حاصل از مشارکت بخش خصوصی و ایالتی (نظیر کنتک و زوند) نقش حیاتی ولی فراموش شونده‌ای را در توسعه تکنولوژی بر عهده دارند. صنعت باد آمریکا بیان ‌می‌کند که چگونه نوآوری و رشد مثبت اقتصادی به عنوان نتیجه حمایت‌های دولت از بخش خصوصی حادث می‌شود.
علوم پایه انرژی بادی توسط وزارت انرژی از طریق آزمایشگاه‌های ملی و دانشگاه‌ها در طول سال‌ها گسترش یافت، که هزینه انرژی بادی را کاهش داده و قابلیت اتکا را به طرقی ارتقا داد. دانش آیرودینامیک اهمیت خاصی دارد، زیرا محیطی که توربین‌های بادی در آن کار ‌می‌کنند مشابه محیط هواپیماها و هلیکوپترها نیست. مدل‌سازی کامپیوتری پیشرفته، قابلیت اعتماد و بازده طراحی‌های توربین را ارتقا داد، و همکاری‌های صنعتی مداوم، مدل‌های جدیدتری با فاکتورهای ظرفیتی بهتر ارائه نمود. مدل‌سازی پیشرفته منابع بادی، اطلاعات دقیق و مناسبی را برای تولید‌کنندگان انرژی بادی به منظور طراحی بهتر مدل‌ها، فراهم می‌آورد. پس از صرف ۲/۱ میلیارد دلار، هزینه انرژی بادی از حدود ۳۰ الی۵۰ سنت به ازای هر کیلووات‌ساعت در سال ۱۹۷۰ به کمتر از ۳ سنت در سال‌های ۲۰۰۰ رسید، در حالی که بازدهی توربین‌ها نیز بیش از ۳ برابر شده، توانایی اجرایی آن‌ها نزدیک به ۱۰۰ درصد شده است و عمر مفید آن‌ها به حدود ۳۰ سال رسیده است.
اهمیت حمایت دولت کاملا از عواقب حذف آن مشخص است: هنگامی که دولت ایالات متحده یارانه‌ها را برای توسعه انرژی‌ بادی در اواسط دهه ۱۹۸۰ قطع کرد، و بودجه تحقیق‌وتوسعه‌ وزارت انرژی را در واکنش شدید نسبت به تلاش‌های نوآورانه در انرژی کاهش داد، بازار محلی دچار رکود شده و این صنعت به سمت اروپا حرکت کرد، یا دقیق‌تر بگوییم، به سمت آلمان رفت. وزارت تکنولوژی و تحقیقات آلمان، برنامه‌‌ای برای توسعه صد مگاواتی انرژی بادی، در سال ۱۹۸۹ شروع کرد. همراه با برنامه تعرفه‌های کمکی (FIT) آلمان که قیمت‌هایی “بالاتر از بازار” برای انرژی بادی ایجاد کرد و همچنین یک اعتبار مالیاتی ۷۰ درصدی برای تولید‌کنندگان کوچک؛ آلمان سلطنت خود به عنوان داغ‌ترین بازار برای توسعه انرژی بادی در جهان را آغاز کرد(لائوبر ، ولکمار و مز ، ۲۰۰۶)
در ترکیب با اهداف کاهش گازهای گلخانه‌‌ای و تمایل به دسترسی به اهداف توسعه‌‌ای انرژی تجدیدپذیر با تولید داخلی، آلمان همچنین تامین مالی ۲/۲ میلیارد دلاری ملی و ایالتی را به منظور حمایت از تحقیق‌وتوسعه انرژی بادی، مدنظر قرار داد. رویکرد بلندمدت آلمان برای توسعه انرژی بادی در دهه ۱۹۹۰ شروع شد و امروزه نیز ادامه دارد. این رویکرد شرایط ظهور شرکت‌های پیشرو را مهیا نمود و در عین حال رشد سالانه پایداری را در ظرفیت‌های بکارگرفته شده انرژی بادی، ایجاد کرد. افق‌های ۲۰ ساله سرمایه‌گذاری‌ که توسط مشوق‌های دولت آلمان ایجاد شدکه نیز دو برابر مورد مشابه آن در ایالات متحده درازا دارد، عدم اطمینان بازار را کاهش داده و اعتماد سرمایه‌گذار را افزایش ‌می‌دهد.
چین بر خلاف سرمایه‌گذاری‌هایش بر انرژی تجدیدپذیر (در دهه ۱۹۸۰) به عنوان راه حلی برای توسعه زیرساخت‌های برق روستایی، از بقیه کشور‌ها دیرتر وارد این عرصه شد . شرکت دولتی گلدویند ، یک شرکت تولیدکننده توربین‌های بادی، در سال ۱۹۹۸ بنیان‌گذاری شده و در مراحل اولیه، لیسانس تکنولوژی آلمانی را از شرکت ژاکوبز (شرکتی که بعدها توسط ریپاور خریداری شد) و ونسیس انرژی سیستمز ، دریافت کرد. توربین‌های گلدویند از قوانین محلی چین که در سال ۲۰۰۳ تصویب شد و ملزم می‌کرد که ۷۰ درصد توربین‌های بادی فروخته شده در چین باید تولید داخل باشند، نفع زیادی بردند. این قانون به شدت در را بر روی شرکت‌های خارجی بست، در حالی‌ که تولید‌کنندگان داخلی زنجیره تامین خود را بهبود می‌بخشیدند.
توسعه دهندگان انرژی بادی چینی همچنین از طریق برنامه اعطای امتیاز (مناقصه‌های رقابتی)، قراردادهای ۲۵ ساله “قیمت‌ ثابت‌‌” گرفتند. پروژه‌های بادی به منابع مالی کم هزینه دسترسی داشتند و بعد از سال ۲۰۰۵، چین پروژه‌ها و تحقیق‌وتوسعه‌ دولتی را که همراه با کمک‌هزینه و وام‌های آسان بود، شروع کرد. چین همچنین کاهش شدت انرژی(رابطه بین مصرف انرژی و GDP) را در اولویت خود قرار داد و اهدافی برای توسعه انرژی تجدیدپذیر تعیین کرد. در این زمان، چین در تلاش جهت دستیابی به نیروی یک میلیون مگاواتی انرژی بادی تا سال ۲۰۵۰ است. تاثیر آشکار است، چین از ایالات متحده به عنوان بزرگ‌ترین بازار انرژی بادی جهان در سال ۲۰۱۰ پیش افتاد. چین همچنین سهم بازار دیگر کارخانه‌های سراسر دنیا را کاهش داده است.

منابع

Mazzucato, M. (2011). The entrepreneurial state. Soundings, 49(49), 131-142.‏

Eisinger, P. K. (1988). The rise of the entrepreneurial state. University of Wisconsin Press.

Duckett, J. (2006). The entrepreneurial state in China: Real estate and commerce departments in reform era Tianjin. Routledge.‏

Mazzucato, M. (2015). The entrepreneurial state: Debunking public vs. private sector myths (Vol. 1). Anthem Press.‏ ‏

1 نظر

نظر بدهید