اندازه‌گیری اثرات متقابل انرژی، اقتصاد و محیط زیست

برای پاسخ به چنین سوالاتی، اقتصاددانان از دهه ۷۰ به این سو با ارائه مدل‌های کمی موسوم به EEE۱ سعی در محاسبه این اثرات داشته‌اند. همانند سایر شاخه‌های اقتصاد، رشد و توسعه این مدل‌ها با مهارت و دقت خاصی همراه بوده است. چنان‌ که در سال‌های اخیر شاهد کنفرانس‌ها، سمینارها و دیدارهایی در سطح ملی و بین‌المللی در رابطه با وجوه متفاوت مدل‌های EEE بوده‌ایم. از طرفی، امروزه تعدادی از مدل‌های کلان EEE در مقیاس‌های منطقه‌ای، ملی و بین‌المللی در پیش‌بینی‌ها و تحلیل‌های سیاست‌گذاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع تمامی کشورها از جمله اعضای UN و OECD متمایل به توسعه و حمایت از چنین مدل‌هایی هستند و در صورت انگیزه داشتن کشورها به پشتیبانی از این مدل‌ها انتظار همکاری‌های فنی وجود دارد. با در نظر گرفتن اهمیت این موضوع، برخی نهادهای عمومی مرتبط و مراکز تحقیقاتی دانشگاه‌های معتبر در ایران اقدام به راه‌اندازی و توسعه مد‌ل‌های EEE کرده‌اند. منطقی است که تلاش‌ها در این زمینه با سازمان‌دهی و کارآیی بالاتری برای دستیابی به مرزهای دانش در این حوزه و معلومات فنی مدل‌های مذکور صورت گیرد. در ادامه، مروری مختصر بر مدل‌های EEE و چگونگی ارتباط این مسائل با سیاست‌های اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی ایران خواهم داشت.

سابقه طرح
هدف از ارائه مدل‌های EEE، فراهم‌کردن چارچوبی ریاضی و آماری به‌منظور بررسی اثرات متقابل اقتصاد، انرژی و محیط زیست با تاکید بر کاهش تغییرات آب‌وهوایی بوده است. از دیدگاه اقتصادی و در یک نگاه فراگیر، این مدل‌ها تعمیم‌‌یافته‌ از مدل‌های رشد اقتصادی با در نظرگرفتن عوامل انرژی و محیط زیست هستند. رهیافت عمومی در این مدل‌ها توجه به تغییرات آب‌وهوایی در چارچوب رشد اقتصادی است. عامل سرمایه در مدل‌های رشد نئوکلاسیک در اینجا شامل سرمایه‌گذاری‌های محیط‌زیستی نیز می‌شود. کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در این مدل تعمیم‌یافته مشابه با بحث سرمایه‌گذاری در مدل‌های اصلی است. در واقع با در نظر گرفتن گازهای گلخانه‌ای به‌عنوان سرمایه طبیعی منفی، می‌توان کاهش در انتشار آنها را به مثابه پایین آوردن میزان سرمایه طبیعی منفی قلمداد کرد.
سابقه مدل‌های EEE به اواسط دهه هفتاد برمی‌گردد. زمانی‌ که به موجب توجه آژانس بین‌المللی انرژی، مدل موسوم به اختصاص بازار (MARKAL (market allocation در آزمایشگاه ملی بروک‌هاون (آمریکا) و مرکز تحقیقات هسته‌ای جولیش (آلمان) شکل گرفت. نسخه‌های بعدی از مدل اختصاص بازار طی دو دهه اخیر تحت یک پروژه مشارکت بین‌المللی توسط زیرمجموعه‌ای از آژانس بین‌المللی انرژی (موسوم به برنامه تحلیل سیستم‌های تولید انرژی) توسعه یافته است. عناصر پایه در مدل اختصاص بازار انواع ویژه‌ای از فناوری‌های کنترل انرژی یا انتشار گازهای گلخانه‌ای هستند. هر فناوری با پارامترهایی از عملکرد و هزینه‌های آن به طور کمی مدل‌سازی می‌شود. پس از آن فهرستی از فناوری‌های موجود و آتی به عنوان ورودی مدل تعریف می‌شود. در نهایت انتخاب مدل بر اساس ترکیبی از فناوری‌هایی خواهد بود که هزینه کل سیستم انرژی را مینیمم می‌کنند.
در سال‌های اخیر شاهد تعمیم‌های متنوعی از مدل‌های EEE بوده‌ایم. یکی از مهم‌ترین آنها مدل MESSAGE-MACRO بوده است که نتیجه الحاق مدلی در سطح اقتصاد کلان و مدلی با جزئیات در بخش عرضه انرژی است. هدف از این الحاق نشان دادن تاثیر هزینه عرضه انرژی (محاسبه شده در مدل عرضه انرژی) در ترکیب بهینه عوامل تولید (بخشی از مدل اقتصاد کلان) است. توانایی این مدل در تشریح مکانیزم‌های بازخوردی است که از اجرای سناریوهای متفاوت در زمینه اقتصاد، انرژی و زیست‌محیط جهانی به دست می‌آید. این سناریوها به ما کمک می‌کنند تا مقایسه‌ای بین نتایج افزایش غلظت کربن جوی جهانی تا سطح 500ppm (در حجم) و سایر فروض جایگزین داشته باشیم. مقایسه بین سناریوهای مزبور با توجه به تغییرات GDP، عرضه، تقاضا و قیمت‌های انرژی صورت می‌گیرد.

نگاهی به بحث تغییرات جوی جهانی
برای رسیدن به ثبات آب‌وهوایی، سیاست‌های اجرایی متفاوتی قابل پیگیری است. پروژه‌های نام‌ برده سناریوهای ممکن متفاوتی را به‌منظور کنترل جوی تحلیل می‌کنند. در این سناریوها ترکیبی از هدف‌های بلندمدت در تثبیت جوی شامل رسیدن به غلظت ۵۰۰ و ۵۳۰ ppm متناظر با افزایش دمایی ۲/۳ و ۲/۵ درجه سانتیگراد آورده شده‌اند. اهدافی که با در نظرگرفتن مقداری محوری برای حساسیت جوی و استراتژی‌های مختلف برای نیل به این اهداف طرح شده‌اند. در این مدل‌ها، مقایسه‌ای بین اقدامات مشارکتی که از سال ۲۰۱۲ آغاز می‌شوند با راه‌حل‌های بهینه درجه دوم (second best) که بنابر سهمیه‌های متفاوت محلی در انتشار گازهای گلخانه‌ای مشخص می‌شوند، صورت می‌گیرد.
نتایج مدل‌سازی‌ها مشخص می‌کند که اهداف کاهش انتشار برای سال 2050 وابسته به وضعیت اقتصادی تثبیت بلندمدت جوی است. برخی از این نتایج بیانگر آن هستند که بسیاری از سناریوها که هدف 500ppm را دنبال می‌کنند، قابل دستیابی نیستند. به‌خصوص مواردی که در آن بعضی مناطق کاهش ملایمی را تا سال 2050 پیگیری می‌کنند. در واقع تاخیر در روند کاهش، رسیدن به ثبات جوی را بسیار هزینه‌بر یا غیرممکن می‌کند. از طرف دیگر، اهمیت دستیابی به هدف 530ppm در نتایج به دست آمده مشهود است. هدفی که به‌طور متوسط هزینه‌ای بین یک تا دو درصد تولید ناخالص جهانی را (البته با نوسان زیادی بین مدل‌ها) صرف خود می‌کند. در عین حال، دستیابی به هدف 500ppm بسیار دشوارتر خواهد بود. به‌طوری که در بسیاری موارد امکان عملی شدن آن تنها به ازای صرف هزینه‌های بالاتر و اقدام به کاهش انتشار با حداکثر سرعت از سال 2012 وجود دارد. البته در صورت تحقق رشد بالای اقتصادی، امکان‌پذیری این طرح نیز از بین خواهد رفت. همچنین در صورت مدنظر قرار دادن سیستم‌های سهمیه‌ای درجه دوم، امکان عملی شدن این طرح تنها در حالت تحول بهینه تکنولوژی وجود دارد. جدول زیر خلاصه‌ای از این یافته‌ها را نشان می‌دهد. نتایج حاصل بیانگر این نکته هستند که اجرای سیاست تعدیل جوی به‌منظور افزایش دمایی کمتر از 2 درجه سانتیگراد منوط به تشکیل زودهنگام ائتلافی جهانی است. دستیابی به کاهش دمایی اضافه در حد 0/2 درجه هزینه‌های جهانی قابل توجهی را تحمیل می‌کند. از طرفی به‌دلیل خصلت غیرخطی روند هزینه‌ها احتمال عدم امکان کاهش دمایی بیشتر وجود دارد.
وجود کشورهای صادرکننده انرژی و همچنین کشورهای در حال توسعه از جمله در آسیا و سایر نقاط جهان به‌دلیل تفاوت در فرآیند کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به عدم تعادل‌هایی دامن می‌زنند. پروژه PLANETS دو سیستم سهمیه‌ای متفاوت را به‌عنوان بدیل‌هایی برای مشارکت زودهنگام جهانی در نظر می‌گیرد. در هر دو سناریو، کشورهای توسعه‌یافته اقدام به کاهشی فوری و سفت‌وسخت خواهند کرد، در حالی که برای کشورهای در حال توسعه این روند با چند دهه تاخیر همراه خواهد بود. هر دو سیستم بیانگر کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح جهانی تا میزان ۲۸ درصد در سال ۲۰۵۰ نسبت به ۲۰۰۵ هست. یکی از تفاوت‌های قابل ذکر بین آن دو،کاهش ۲۰ درصد برای کشورهای OECD در یک سیستم سهمیه‌ای نسبت به کاهش ۱۰ درصدی در سیستم دیگر است. در واقع، مشکل اصلی زمانی خواهد بود که مناطق مختلف، هزینه‌های متغیری بنابر اختصاص‌دهی سهمیه‌ها در هر کدام از سیستم‌ها داشته باشند. که این امر منجر به تفاوت فاحشی در نتایج، به‌خصوص برحسب هزینه‌های محلی می‌شود.
همچنین عواید حاصل از اجازه تجارت، تاثیر بسزایی در هر دو سطح هزینه‌های محلی و اقتصاد کلان خواهد گذاشت. کشورهای در حال توسعه و غیرصادرکننده انرژی به طور معمول نقش فروشنده اجازه را در هر دو سناریو دارند. در نتیجه قادر به کسب سود بالایی در بازار جهانی کربن هستند. از طرفی کشورهای صادرکننده انرژی (اوپک، روسیه و ...) به‌دلیل انتظار بالا در حداقل میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای و کاهش عایدی از بازار نفت، متحمل هزینه‌های بالایی خواهند شد. از این رو، قیمت نفت و رفتار کشورهای اوپک از پارامترهای تاثیرگذار در روند تثبیت جوی خواهد بود. هر چند نمی‌توان آن را بین فاکتورهای اصلی طبقه‌بندی کرد.

اهداف تثبیت جوی، تجارت کربن و ترکیب انرژی
تجارت کربن و محدودیت‌های آن از دیگر وجوه حائز اهمیتی است که در حوزه کنترل تغییرات جوی در دیدارها و کنفرانس‌های فنی و در سطح بین‌الملل مورد بحث قرار می‌گیرد. چنین باوری وجود دارد که گرچه دسترسی به اعتبار انتشار گازهای گلخانه‌ای کارآیی اقتصادی را بیشینه می‌کند، اما ممکن است به کمرنگ شدن تلاش‌های محلی در کاهش انتشار و تاثیرگذاری منفی بر توسعه فناوری‌های کم‌انرژی‌برِکربنی منجر شود. به همین دلیل و سایر ملاحظات، عده‌ای بر این باورند که اعمال محدودیت برای خرید اعتبار انتشار برای کشورهای جهان سوم ممکن است در طولانی مدت نتایج بهتری داشته باشد. گرچه قبول محدودیت‌های تجارت جهانی، می‌تواند تاثیر عمده‌ای بر هزینه‌های کاهش انتشار در مناطق مختلف داشته باشد.
سناریوهای سیاست‌گذاری مورد تحلیل در پروژه PLANETS بیان می‌کنند که به ‌منظور کمینه کردن هزینه‌های کلی مورد توافق و دستیابی به کارآمدترین راه‌حل‌ها، باید از مجموعه گسترده‌ای از گزینه‌های کاهش انتشار بهره جست. بنابر محدودیت‌های اقتصادی و توجهات زیست‌محیطی، مجموعه مذکور ترکیبی خواهد بود از انرژی‌های هسته‌ای و تجدیدپذیر و اعمال سیاست کسب و ذخیره کربن (CCS) برای سوخت‌های فسیلی و زیستی. سیاست ذخیره انرژی از مهم‌ترین استراتژی‌ها هم در بخش عرضه و هم مصرف‌کننده نهایی است؛ به‌خصوص در مواردی که امکان جانشینی فناوری محدود باشد. بنابراین، برخی از این سیاست‌های تلفیقی دارای تاثیرات بسزایی در بازار نفت و انرژی و همچنین عایدی کشورهای صادرکننده انرژی هستند.
یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که اعمال سیاست کسب و ذخیره کربن (CCS) دارای پتانسیل بالایی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به‌خصوص در میان‌مدت است. تقریبا تمامی مدل‌های EEE به‌کار رفته در این پروژه‌ها روش CCS را نوعی فناوری کارآمد و موثر در نظر می‌گیرند. در واقع این روش به‌عنوان بدیلی مناسب تا زمانی که نسل جدید فناوری‌های عاری از کربن وارد رقابت شوند، قابل تعریف است. چراکه این روش با سیستم کنونی انرژی بدون نیاز به تغییر مهم ساختاری تطابق دارد. انتظار می‌رود که پس از سال ۲۰۵۰ و با گسترش بیشتر نیروگاه‌های انرژی هسته‌ای و تجدیدپذیر از اهمیت استراتژی CCS نیز کاسته شود.
سیاست جوی دارای نقشی کلیدی در سهم بازار است و در این بین CCS می‌تواند نقش مهمی ایفا کند. بنابه طبیعت حساس به سرمایه این سیاست، ثبات سیاسی و سرمایه‌گذاری بلندمدت از پیش‌نیازهای اساسی برای موفقیت این طرح است. نتایج مدل‌سازی پروژه PLANETS نشان می‌دهند که روش CCS حساسیت بیشتری به عدم اطمینان در سیاست‌گذاری در مقایسه با نااطمینانی در هزینه فناوری دارد. چرا که روش مزبور تنها در حالتی قابلیت رقابتی دارد که اثرات خارجی جوی با قیمت کربنی باثبات و قابل اتکایی درونزا شده باشند.

ارتباط مدل‌های EEE با منافع اوپک و ایران قابل شناسایی است. این مدل‌ها غالبا توسط نرم‌افزارهای ریاضی قوی تحلیل می‌شوند. از این رو، توصیه می‌شود توجه کافی در راستای دسترسی و توسعه چنین نرم‌افزارهایی در کشور اعمال شود و به تعلیم محققین جوان و بااستعداد برای استفاده از این نرم‌افزارها و اجرا و شبیه‌سازی مدل‌های EEE
بها داده شود

ارتباط پروژه‌های مدل‌سازی EEE با کشورهای صادرکننده نفت
ارتباط مدل‌‌های EEE با کشورهای صادرکننده نفت مانند ایران با توجه به توضیحات گذشته باید مشخص شده باشد. اعضای اوپک از جمله ایران در مذاکراتی چندجانبه در مورد تغییرات جوی اقدام به تاسیس ارگانی کرده‌اند که انگیزه‌های سازمان در این حوزه را بررسی می‌کند. آنچه که واضح است تاثیرگذاری سیاست‌های بین‌المللی برای کاهش تغییرات جوی بر روی تقاضای نفت و عایدی کشورهای عضو اوپک است. در نتیجه سیگنال روشنی برای کشورهای صادرکننده نفت برای توجه به مطالعاتی از این دست وجود دارد. از طرف دیگر، غالبا در پروژه‌های EEE پارامتر عرضه انرژی با تاکید بر نقش کلیدی اوپک در بازار توسعه نفت مدل‌سازی می‌شود. مدل‌هایی که اغلب از طرف سازمان‌های حافظ منافع ملی مصرف انرژی پشتیبانی می‌شوند. به‌طور مثال پروژه تحقیقاتی PLANETS مورد حمایت کمیته اروپا از شش گروه- مدل اقتصاد انرژی مربوط به تغییرات جوی تشکیل شده است. در این گروه- مدل‌ها چندین سیاست‌جوی بنابر طیف وسیعی از فروض بر مبنای کمیته‌های ملی، ترکیب عرضه انرژی و استفاده از جبران‌های کربنی، تحلیل می‌شوند.
گرچه تمرکز اصلی در مدل‌های اخیر به بررسی نااطمینانی‌ها در تحولات آتی سیاست‌های جوی و جوانب فناوری‌های کاهش کربنی مربوط است، با این حال عرضه انرژی (به‌خصوص نفت به‌عنوان اصلی‌ترین بخش ترکیب انرژی) و اوپک در نقش بازیگر اصلی بازار نفت، از جایگاه خود در غالب این مدل‌ها برخوردار است. در نتیجه تصمیم و اقدام اوپک در این پژوهش‌ها و تاثیر عملکرد آن در دستیابی به حدود انتشار گاز‌های گلخانه‌ای همواره مدل‌سازی و تحلیل می‌شود.
نتایج نهایی و پیشنهادها
با کنار هم گذاشتن موارد نام‌برده، ارتباط مدل‌های EEE با منافع اوپک و ایران قابل شناسایی است. به‌ نظر می‌رسد سیاست‌های تغییر جوی در ارتباط با ترکیب انرژی و رشد اقتصادی، نقش مهمی را در روابط داخلی و بین‌المللی ایفا خواهند کرد. بنابراین ارتباط چنین بحث‌هایی را با عایدی اوپک و کشور خودمان نباید دست‌کم گرفت و منطقی است که برای آینده‌ای آماده شد که در آن سیاست‌های تغییر جوی و گرمایش جهانی ارتباط تنگاتنگی با امنیت در بخش عرضه انرژی و نفت و نااطمینانی‌ها در بخش تقاضای آن خواهند داشت. راه‌حل مناسب برای رویارویی با این مساله، شرکت در پروژه‌های تحقیقی و برقراری دیالوگ مداوم با موسسات و سازمان‌هایی است که نقش کلیدی در مدل‌سازی‌، تحلیل و پیشنهاد سیاست‌های جوی دارند. تحقیقاتی که با مدنظر قرار دادن رشد اقتصاد بین‌المللی و توسعه بازار انرژی صورت می‌گیرد. از طرفی اکثر مدل‌های EEE در طبقه‌بندی مدل‌های بهینه‌سازی پویای خطی یا مدل‌های تعادل عمومی محاسبه‌پذیر قرار می‌گیرند که غالبا توسط نرم‌افزارهای ریاضی قوی تحلیل می‌شوند. از این رو، توصیه می‌شود توجه کافی در راستای دسترسی و توسعه چنین نرم‌افزارهایی در کشور اعمال شود. و از طرفی به تعلیم محققین جوان و بااستعداد برای استفاده از این نرم‌افزارها و اجرا و شبیه‌سازی مدل‌های EEE بها داده شود.
پاورقی:
1- Energy, Economy and Environmental models