سینا ولیمیرزا: چشمانداز جهانی تحقیق و توسعه در حوزه انرژی طی پنج دهه اخیر با دگرگونیهای عمیقی روبهرو بودهاست. از دوران اتکای کامل بر چند فناوری محدود مثل هستهای و فسیلیها در دهههای ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، جهان امروز در مسیر تنوعبخشی به منابع، نوآوری مبتنی بر فناوری و ارتقای تابآوری سیستم انرژی گام برداشتهاست. فشارهای اقلیمی، پیشرفتهای دیجیتال، تغییرات ژئوپلیتیک و نقش فزاینده سرمایهگذاری بخش خصوصی، سیاستگذاری انرژی را بازتعریف کرده و آن را به میدان رقابت فناوریها بدل کردهاست. در سالهای اخیر، ترکیب بودجههای تحقیق و توسعه انرژی دستخوش تحول شدهاست.
سرمایهگذاریها دیگر تنها بر تولید انرژی متمرکز نیستند، بلکه زنجیره کامل فناوری را از شبکههای هوشمند و ذخیرهسازی گرفته تا کارآیی انرژی، زیرساختهای هیدروژن، سوختهای کمکربن، برق سبز در صنعت، کربنزدایی حملونقل و دیجیتالیسازی عملیات دربر میگیرند. انرژیهای تجدیدپذیر خورشیدی و بادی در خط مقدم نوآوری قرار دارند. فناوریهای هستهای پیشرفته، سامانههای جذب و ذخیره کربن و راهکارهای کاهش مصرف نیز سهمی فزاینده از منابع را به خود اختصاص دادهاند. افزایش بیش از دوبرابری سرمایهگذاری جهانی در انرژی پاک طی یک دهه گذشته نشاندهنده تغییر بنیادی اولویتهاست.
از منظر جغـــرافیایی، ایالاتمتحــده، اتحادیه اروپا، ژاپن و فرانسه همچنان پیشتاز سرمایهگذاری در فناوری هستند، اما کشورهای مانند نروژ، اتریش و دانمارک نیز با سیاستگذاری هدفمند و تخصیص هوشمندانه سرمایه، سهمی فراتر از اندازه اقتصادی خود در شکلدهی آینده انرژی ایفا میکنند. این روند نشان میدهد کیفیت حکمرانی و سیاستگذاری عامل تعیینکننده موفقیت در رقابت جهانی فناوری انرژی است. تحلیل روندهای پنج دهه اخیر نشان میدهد کاهش سهم تاریخی برخی فناوریهای سنتی، همچون نیروگاههای بزرگ حرارتی یا هستهای، نتیجه همافزایی عوامل اقتصادی، زیستمحیطی و اجتماعی بودهاست، با این حال هیچ فناوری از میدان حذف نشدهاست.
نسلهای جدید فناوری، از رآکتورهای کوچک هستهای تا پیلهای سوختی پیشرفته، روباتیک معدنی و الگوریتمهای هوشمصنوعی برای بهینهسازی مصرف انرژی، زمینه بازگشت و کارکردهای جدید را فراهم کردهاند. در مقابل، فناوریهای نوظهور با مزیت در هزینههای تمامشده، مقیاسپذیری بالا و قابلیت استفاده گسترده در صنایع و حملونقل، جریان اصلی سرمایهگذاری را هدایت میکنند. جهان امروز بهجای انتخاب میان فناوریها، بر همافزایی میان آنها تکیه کردهاست؛ جایی که کارآیی انرژی، زیرساخت دیجیتال و توسعه منابع پاک بهصورت همزمان پیش میروند تا امنیت انرژی، رقابتپذیری اقتصادی و اهداف اقلیمی به شکل پایدار محقق شوند.
ایران برخلاف روند جهانی، بهجای تمرکز بر تحقیق و توسعه و فناوریهای نوین انرژی، همچنان بر ساختارهای سنتی و افزایش ظرفیت تولید با فناوریهای قدیمی تکیه کرده و همین مساله، بهرهگیری از پتانسیل گسترده فناوریهای نوین که هدف آنها افزایش بهرهوری بوده را محدود ساخته است. نتیجه این رویکرد، ناترازی در شبکه انرژی و جاماندگی در گذار به سیستمهای پاک و هوشمند است؛ وضعیتی که بدون اصلاح سیاستگذاری، افزایش تحقیق و توسعه و جذب سرمایهگذاری داخلی و خارجی، تداوم خواهد داشت.
در پنج دهه گذشته، بودجه تحقیق، توسعه و نمایش (RD&D) در بخش انرژی تغییرات چشمگیری را تجربه کردهاست. از سلطه انرژی هستهای در دوران بحرانهای نفتی تا تمرکز فزاینده بر انرژیهای تجدیدپذیر و کارآیی انرژی در عصر تغییرات آب و هوایی، این روندها نشاندهنده تغییر در اولویتهای جهانی است. بودجه کل هزینههای تحقیقاتی در بخش انرژی با وجود نوسانات از حدود 11میلیارد دلار در 1975 به بیش از 28میلیارد دلار در 2024 رسیده است. در ادامه گزارش، این تغییرات در پنج دهه بررسی شدهاست.
گسترش نیروگاههای هستهای در پاسخ به بحران نفت
در دهه 1970، بودجه «تحقیق، توسعه و نمایش» انرژی عمدتا تحتتاثیر بحرانهای نفتی 1973 قرارگرفت و به سمت گزینههای جایگزین برای سوختهای فسیلی هدایت شد. انرژی هستهای با بودجهای حدود 8.4میلیارد دلار در 1975، بیش از 76درصد کل بودجه تحقیق و توسعه را به خود اختصاص داد، که نشاندهنده سرمایهگذاری عظیم دولتها برای امنیت انرژی بود. این رقم تغییرات محسوسی نسبت به سالهای قبل ایجاد کرد، زیرا کشورهایی مانند ایالات متحده و اروپا برنامههای هستهای را برای کاهش وابستگی به نفت خاورمیانه گسترش دادند. تحقیق و توسعه در بخش سوختهای فسیلی (نفت، گاز و زغالسنگ) با 875میلیون دلار، حدود 8درصد سهم داشت، اما تمرکز اصلی تحقیق و توسعه بر بخش هستهای بود تا بتواند در دهههای آینده تولید برق پایدار را تضمین کند.
در این دوره، هزینهکرد تحقیق و توسعه در بخش انرژیهای تجدیدپذیر تنها 160میلیون دلار (کمتر از 2درصد) بود، که نشاندهنده اولویت پایین آنها در آن دوران است. نکته قابلتوجه این دوره، شروع توسعه دانش در زمینه کارآیی انرژی با 324میلیون دلار بود، اما روند کلی دهه افزایش سرمایهگذاریها در راکتورهای جدید هستهای بود. مهمترین روند، سیگنال انتقال وابستگی از فسیلیها به هستهای در دهههای آینده بود، که بودجه کل را بیش از دو برابر کرد و پایهای برای پیک دهه بعدی گذاشت. این دوره مصادف با دهه 50 شمسی، تغییراتی محسوس در تخصیص منابع ایجاد کرد، جایی که نیروگاههای هستهای بهعنوان راهحل بلندمدت در نظر گرفته میشد.
ادامه بحران انرژی
در دهه 1980، با رسیدن بودجه تحقیقاتی به 24میلیارد دلار در سال 1980 (بیش از دو برابر 1975) جهان شاهد پیک تاریخی بودجه تحقیق و توسعه بودهاست. این افزایش قابلتوجه عمدتا به دلیل ادامه بحرانهای انرژی و سرمایهگذاریهای دولتی بود. هزینهکرد در تحقیق و توسعه بخش هستهای به اوج خود رسید و از 8.4 به 12.5میلیارد دلار افزایش یافت؛ رقمی که معادل حدود ۵۱درصد کل بودجه بود. با وجود این رشد، کاهش سهم هستهای و حرکت به سمت تنوعبخشی، روندی روشن در اولویتگذاری انرژی بهشمار میرفت. این روند نشاندهنده تعهد جهانی به گسترش نیروگاههای هستهای، مانند برنامههای فرانسه و ایالات متحده، برای تامین برق پایه بود.
در این دوره هزینههای تحقیق و توسعه فسیلیها نیز جهش چشمگیری را تجربه کرد و بودجه این بخش از 0.87 به 4.1میلیارد دلار رسید (17درصد سهم.) نکته قابلتوجه رشد بودجه بخش انرژیهای تجدیدپذیر از 0.16 به 3.1میلیارد دلار (13درصد) بود. همچنین هزینهکرد در بخش کارآیی انرژی پنج برابر شد (از 0.3 به 1.7میلیارد دلار)، که مهمترین روند انتقالی به سمت بهینهسازی مصرف بود. بودجه کل در این دهه بیش از دورههای پیشین خود بود، اما این پیک کوتاهمدت بود و مقدمهای برای کاهش در دهه بعدی شد. روند کلیدی این دهه، تنوعبخشی بود، جایی که هستهای و فسیلی همچنان غالب بودند، اما پروژههای تحقیقاتی در زمینه تجدیدپذیرها بهتازگی شروع شده بود.
تمرکز بر کارآیی
پس از اوج دهه 1980، دهه 1990 با کاهش چشمگیر بودجه کل به 13میلیارد دلار در 1990 همراه بود (حدود 45درصد کمتر از پیک قبلی.) این تغییرات عمدتا به دلیل پایان جنگ سرد، کاهش قیمت نفت و نگرانیهای ایمنی هستهای (مانند حادثه چرنوبیل) بود. سهم انرژی هستهای از هزینههای تحقیق و توسعه نصف شد و از 12.5 به 6.4میلیارد دلار رسید که نشاندهنده عقبنشینی جهانی از برنامههای هستهای بود.
در این دوره بودجه اختصاص یافته به سوختهای فسیلی نیز کاهش یافت (از 4.1 به 2.8میلیارد دلار)، اما همچنان 21درصد بودجه به این بخش اختصاص داشت. این دهه با کاهش سهم تحقیق و توسعه انرژیهای تجدیدپذیر همراه شد. همچنین بخش کارآیی انرژی پایدار ماند. مهمترین روند، انتقال از سرمایهگذاریهای بزرگ به سمت فناوریهای کارآمدتر بود، رشد بودجه کراسکاتینگ (1740میلیون دلار) نشاندهنده تحقیقات میانرشتهای در این بازه زمانی بود. در این دهه، تغییراتی در اولویتها ایجاد شد، جایی که کاهش بودجه هستهای فضای بیشتری برای گزینههای پایدارتر باز کرد، هرچند بودجه کلی کاهش یافته بود.
تنوعبخشی و ظهور تجدیدپذیرها
در سال 2000، بودجه تحقیق، توسعه و نمایش به حدود 11میلیارد دلار رسید، اما با تنوعبخشی قابلتوجهی همراه بود. کاهش بودجه هستهای ادامه داشت و بودجه این بخش به 4.2میلیارد دلار رسید (37درصد سهم)، که تغییرات مهمی نسبت به پیک دهه 1980 نشان میدهد. سوختهای فسیلی بهشدت افت کردند (از 2.8 به 0.8میلیارد دلار)، که روند کلیدی انتقال از فسیلیها به فناوریهای افزایش بهرهوری و کارآیی بود. همچنین این دوره با افزایش اندک بودجه انرژیهای تجدیدپذیر همراه شد. نکته قابلتوجه جهش هزینهکرد تحقیق و توسعه در بخش کارآیی انرژی بود، اما مهمترین روند دهه 2000، ورود هیدروژن و سلولهای سوختی با بودجه 0.6میلیارد دلار بود، که نشاندهنده تمرکز جدید بر فناوریهای آیندهمحور مانند خودروهای هیدروژنی بود. فناوریهای ذخیرهسازی (700میلیون دلار) و میان بخشی (2.1میلیارد دلار) نیز رشد کردند. بودجه کل نسبت به دهه قبل تغییر کمی داشت، اما با کاهش وابستگی به هستهای و فسیلی، توجه به تنوعبخشی قابلتوجه بود. این دوره، پایهای برای رشد تجدیدپذیرها در دهه بعدی گذاشت، جایی که نگرانیهای آب و هوایی اولویتهای سیاستگذاران را تغییر داد.
گذار به انرژیهای پاک
در 15 سال گذشته همزمان با روند گذار انرژی، هزینه تحقیق و توسعه در سوختهای فسیلی کاهش یافته و این بخش جایگاه خود را به فناوریهای پاک واگذار کردهاست. سرمایهگذاری در انرژیهای تجدیدپذیر طی سالهای اخیر بهطور میانگین تقریبا سه برابر شده و از سطح یک تا دومیلیارد دلار، به محدوده ۴ تا ۶میلیارد دلار رسیده است. بخش کارآیی انرژی نیز تا سال ۲۰۲۴ با رسیدن به حدود 7.7میلیارد دلار، به بزرگترین حوزه تحقیق و توسعه تبدیل شده و ۲۷درصد از کل هزینهها را به خود اختصاص داده است. جهش قابلتوجه دیگر، رشد تحقیق و توسعه در حوزه هیدروژن است که با تمرکز ویژه بر هیدروژن سبز برای حملونقل، میزان سرمایهگذاری آن در سال ۲۰۲۴ به حدود 2.4میلیارد دلار رسیده و بهعنوان یکی از مهمترین روندهای فناوری در دهه اخیر شناخته میشود.
فناوریهای ذخیرهسازی انرژی نیز افزایش محسوسی در جذب سرمایه داشتهاند. علاوهبر این، حوزههای فرابخشی که در تمامی بخشهای انرژی کاربرد دارند، یکی از بیشترین نرخهای رشد را تجربه کردهاند؛ حوزههایی مانند دیجیتالیسازی، مواد پیشرفته و مدیریت هوشمند شبکهها. در مجموع، بودجه جهانی تحقیق و توسعه فناوریهای انرژی در سال ۲۰۲۴ به یک اوج تاریخی رسید و بیش از ۶۰درصد آن به فناوریهای پاک و کمکربن اختصاص یافت. این تحولات، بیانگر تغییر بنیادین اولویتها در دهه اخیر است؛ جایی که انرژیهای تجدیدپذیر، هیدروژن و کارآیی انرژی نقش راهبر نوآوری و سرمایهگذاری را برعهده گرفتهاند و آینده سیستم انرژی جهان را شکل میدهند.
درسهای تجربه جهانی برای اقتصاد ایران
در نیمقرن گذشته، توسعه انرژی در جهان مسیر از تکمحوری به سمت سامانهای چندمنبعی، کارآ و پایدار را طی کردهاست، بهگونهای که تحقیق و توسعه (R&D) در انرژیهای نو، کارآیی انرژی و ذخیرهسازی به موضوعات کلیدی تبدیل شدهاند و سهم انرژی هستهای و سوختهای فسیلی در چرخه نوآوری جهانی کاهش یافتهاست. این تغییرات پاسخ به چالشهای امنیت انرژی، رقابتپذیری اقتصادی و تغییرات اقلیمی بوده و نشان میدهد آینده انرژی در چارچوب تنوع منابع و نوآوری فناورانه شکل میگیرد. ایران اما تجربهای متفاوت داشته که بهوضوح از روند جهانی فاصله گرفتهاست.
یکی از مهمترین عوامل این فاصله، بازماندن از تمرکز بر تحقیق و توسعه فناوریهای نوین است، درحالیکه کشورهای پیشرو سرمایهگذاریهای عظیمی در انرژیهای تجدیدپذیر، کارآیی انرژی و شبکههای هوشمند انجام دادهاند، ایران در جذب، توسعه و تجاریسازی این فناوریها با محدودیتها و ضعفهای نهادی و مالی روبهرو بودهاست، اگرچه ظرفیت انرژیهای تجدیدپذیر در ایران در حال افزایش است، پتانسیل خورشیدی و بادی عظیم کشور هنوز بهطور کامل محقق نشده و سهم آنها از تولید برق بسیار پایین است. از سوی دیگر بهدلیل موانع بینالمللی، دسترسی کشور به این فناوریها محدود است.
یکی از نقاط اصلی این ناترازی، تمرکز محدود و بر چند بخش خاص انرژی بوده که با تحولات فناوری در جهان همخوانی نداشتهاست، درحالیکه بسیاری از اقتصادهای پیشرو سرمایهگذاری در انرژیهای پاک و کارآیی انرژی را در اولویت قرار دادهاند، ایران تا مدتها بر توسعه ساختارهای متکی به منابع سنتی تمرکز کرده، روندی که ظرفیت جذب تکنولوژیهای نوین و بهرهبرداری از پتانسیلهای بومی را محدود کردهاست. پیامد چنین رویکردی، شکلگیری ناترازی ساختاری در بخش انرژی ایران بودهاست، درحالیکه جهان به سمت انرژیهای پاک و افزایش بهرهوری حرکت کرد، ایران همچنان تمرکز خود را بر افزایش ظرفیت تولید با فناوریهای قدیمی گذاشت.
اکنون که گذار جهانی به سمت سیستمهای هوشمند و انرژیهای تجدیدپذیر سرعت گرفته، کشور با موانع جدی سرمایهگذاری، فناوری و نهادسازی روبهروست. این حرکت خلاف جریان جهانی، نهتنها بهرهگیری از مزیتهای نسبی ایران را محدود کرده، بلکه مشکلات پایداری، ناترازی شبکه برق و ضعف پاسخگویی به رشد تقاضای انرژی را تشدید کردهاست. بدون اصلاح چارچوب سیاستگذاری، تقویت تحقیق و توسعه و فراهمکردن زمینه مشارکت بخش خصوصی و سرمایهگذاری بینالمللی در فناوریهای نوین انرژی، همگامی با روندهای جهانی و دستیابی به تعادل پایدار در نظام انرژی کشور دشوار خواهد بود.
