انرژي به‌عنوان موتور محرک اقتصاد با به حركت انداختن موتورهاي توليد صنايع مختلف، سبب توليد كالاها و خدماتي مي‌شود كه انسان از مصرف آن‌ها مطلوبيت كسب مي‌كند. در كنار اين مزايا، مصرف انرژي داراي پيامدهاي جانبي منفي است به‌نحوي كه افزايش مصرف انرژي حاصل از سوخت‌هاي فسيلي به‌واسطه انتشار آلاينده‌ها، ضمن ايجاد تغييرات برگشت‌ناپذير در جهان، سبب بروز مشكلات جدي مرتبط با سلامت انسان‌ها می‌شود و به‌طور كلي، پيامدهاي جانبي زماني شكل مي‌گيرد كه اقدام و تصميم يك عامل اقتصادي به توليد يا مصرف بر مطلوبيت يك يا چند عامل اقتصادي ديگر (توليدكننده يا مصرف‌كننده) اثر گذارد و كسي كه پيامد خارجي را ايجاد كرده است، ضرر و زيان وارده به ساير گروه‌ها را جبران نكند. با وجود اينكه اين تاثيرات جانبي مي‌توانند مثبت يا منفي باشند، عموما اين پيامدهاي جانبي منفي‌اند كه از اهميت بالايي برخوردارند. از اين رو، در اكثر موارد منظور از پيامدهاي جانبي همان پيامدهاي جانبي منفي است. اتخاذ سازوكارهاي‌ مناسب برای بهينه‌سازي توليد و مصرف انرژي نيازمند برآورد دقيق اثرات جانبي آن است. با وجود گستردگي اين اثرات، پژوهش‌هاي صورت‌گرفته در اين زمينه نشان مي‌دهند هزينه‌هاي مرتبط با سلامتي انسان، بيش از 80 درصد از كل هزينه‌هاي ناشي از انتشار اين آلاينده‌ها را به خود اختصاص می‌دهند. محمدباقر اسدي، حسين صادقي سقدل، بهرام سحابي و عليرضا ناصري تحقیقی در این‌باره انجام داده‌اند که نتایجش را با عنوان «برآورد هزينه آسيب‌های سلامتی ناشی از توليد برق در ايران» در آخرین شماره فصلنامه علمی – پژوهشی پژوهشنامه اقتصادی در دانشگاه علامه طباطبایی منتشر کرده‌اند.
***
توليد برق از منابع سوخت‌هاي فسيلي با انتشار آلاينده‌هاي مختلفي چون اكسيدهاي نيتروژن، اكسيدهاي گوگرد، دي اكسيد و مونواكسيد كربن، ذرات معلق و متان يكي از منابع اصلي انتشار آلاينده‌هاي مختلف است. در سال 1393، بخش نيروگاهي با سهم 42 و 30 درصدی به‌ترتیب بزرگ‌ترین انتشاردهنده دی‌اکسید گوگرد و دی‌اکسید کربن در ایران بوده است. این بخش همچنين با سهم 33 درصدي، پس از بخش حمل‌ونقل بزرگ‌ترين منتشركننده دی‌اکسید نیتروژن در کشور بوده است. با توجه سهم قابل توجه بخش برق از انتشار آلاينده‌هاي مختلف در اقتصاد ايران، اين پژوهش به‌دنبال برآورد پيامدهاي سلامتي ناشي از انتشار آلاينده‌ها (شامل دي اكسيد گوگرد، اكسيدهاي نيتروژن و ذرات معلق) در انواع نيروگاه‌هاي حرارتي در كشور است.
پيامدهاي جانبي توليد برق از دهه‌هاي 1980 و 1990 مورد توجه اقتصاددانان قرار گرفته و تاكنون مطالعات متعددي درخصوص آن انجام شده است. با اين وجود، در مطالعات صورت‌گرفته، بررسي پيامدهاي سلامتي ناشي از توليد برق در مقايسه با مطالعات مربوط به انتشار گازهاي گلخانه‌اي كمتر مورد توجه قرار گرفته است. به‌منظور تخمين اثرات انتشار گازهاي آلاينده مختلف بر سلامت انسان روش‌هاي متعددي پيشنهاد شده است. تمامي اين روش‌ها از مراحل تقريبا يكساني تشكيل شده‌اند. اين مراحل عبارت‌اند از برآورد ميزان انتشار گازهاي آلاينده از منابع انتشار آن‌ها، مدل‌سازي پراكنش آلاينده‌هاي خروجي، تعيين توابع پاسخ بدن انسان هنگام مواجهه با هر آلاينده (با استفاده از تابع واكنش مي‌توان تعداد افراد مبتلا به يك عارضه يا بيماري در جمعيت در معرض خطر را محاسبه كرد) و برآورد مالي خسارات وارده بر سلامت انسان.
رويكرد مسير اثرگذاري كه در پروژه پيامدهاي جانبي انرژي استفاده قرار گرفته، يكي از مهم‌ترين روش‌هايي است كه در تعيين هزينه‌هاي جانبي توليد برق به‌صورت گسترده‌اي مورد استفاده قرار گرفته است. اين روش نيز از چندين مرحله تشكيل شده است: گام‌هاي اساسي اين روش را مي‌توان به‌صورت زير بيان كرد:
- انتشارات: تعيين آلاينده‌هاي منتشرشده توسط نيروگاه
- پراكنش: محاسبه تغييرات تراكم آلاينده‌ها در مناطق تحت تاثير با استفاده از مدل‌هاي پراكنش در اتمسفر
- اثرات: محاسبات مربوط به قرارگيري در معرض افزايش تجمعي غلظت آلاينده‌ها و محاسبات اثرات (تخريب واحدهاي فيزيكي) قرارگيري در معرض آلاينده با استفاده از توابع پاسخ
- هزينه: ارزش‌گذاري اين اثرات بر اساس مقادير پولي.
يكي از مهم‌ترين مراحل تخمين اثرات سلامتي مرتبط با آلاينده‌هاي منتشرشده در فرايند توليد برق، انتخاب توابع پاسخ مواجهه با آلاينده است. مطالعات سم‌شناسي و اپيدميولوژيك متعدد بيانگر وجود رابطه ميان افزايش غلظت آلاينده‌هاي هوا و اثرات منفي بر سلامت انسان است. در اين مطالعات نشان داده شده است كه قرارگيري در معرض مقادير بحراني آلاينده‌هايي چون دي‌اكسيد گوگرد، اكسيدهاي نيتروژن و ذرات معلق عامل مهمي در ريسك افزايش اثرات بر سلامت انسان به‌خصوص در مورد بيماري‌هاي ريوي است. علاوه بر اين، دي‌اكسيد گوگرد و اكسيدهاي نيتروژن منتشرشده خود موجب تشكيل آلاينده‌هاي ثانويه نظير سولفات‌ها و نيترات‌ها در هوا مي‌شوند. در مطالعات پيشين عوارض مختلفي مانند مرگ‌ومير كوتاه‌مدت، مرگ‌ومير بلندمدت، برونشيت مزمن، بستري‌شدن در بيمارستان به دلايل تنفسي و... به‌عنوان عوارض ناشي از قرارگيري در معرض آلاينده‌هاي ناشي از احتراق سوخت‌هاي فسيلي گزارش شده‌اند.
پس از تعيين تمام اثرات و عوارض ناشي از مواجهه با آلاينده‌ها لازم است ارزش پولي اين اثرات و عوارض تعيين شود که با استفاده از تابع ارزش‌گذاری هزینه‌های خارجی انجام می‌شود و به‌صورت تابعی از اثرات و ارزش‌گذاری‌های اقتصادی تعریف می‌شود كه در آن، ارزش تخریب برابر است با هزینه ضرب در اثرات. در این فرمول، ارزش تخريب برابر با كل ارزش پولي هزينه‌هاي خارجي، اثرات بيانگر كل تعداد موارد به‌ازاي پيامد خارجي و هزينه نشان‌دهنده ارزش پولي هر مورد از پيامدهاي خارجي است.
در این پژوهش، براي تعيين اثرات انتشار آلاينده‌ها در نيروگاه‌هاي حرارتي ايران، ابتدا مشخصات نيروگاه‌ها تعيين مي‌شود. سپس توابع پاسخ مشخص و هزينه‌هاي مربوط به پيامدهاي سلامتي مختلف محاسبه مي‌شود. همچنين با استفاده از داده‌هاي مكاني، چگونگي توزيع جمعيت تحت تاثير در اطراف نيروگاه‌ها تعيين مي‌شود. در اين تحقيق از سه نوع نيروگاه حرارتي موجود در كشور شامل نيروگاه‌هاي بخاري، گازي ساده و چرخه تركيبي و يك نوع نيروگاه چرخه تركيبي با تكنولوژي جديد به‌عنوان نيروگاه‌هاي معيار براي تعيين اثرات سلامتی ناشي از انتشار آلاينده‌ها در فرآيند توليد برق استفاده مي‌شود. ظرفيت تمامی نيروگاه‌هاي معيار برابر با 1000 مگاوات فرض شده و ساير مشخصات اين نيروگاه‌ها (مانند توليد برق، راندمان، انتشار آلاينده‌هاي مختلف و...) بر اساس ميانگين مشخصات نيروگاه‌هاي كشور در سال 1393 محاسبه و تعيين شده‌اند. به‌منظور نشان‌دادن اثرات ناشي از استفاده از سوخت‌هاي مايع در توليد برق، دو حالت براي سوخت نيروگاهي در نظر گرفته شده است. در حالت اول، فرض بر اين است كه تركيب سوخت مصرفي نيروگاه‌ها مطابق با تركيب سوخت در سال 1393 (72 درصد گاز طبيعي، 15 درصد مازوت و 13 درصد گازوييل) باشد و در حالت دوم، ميزان انتشار نيروگاه‌هاي مختلف را در حالتي نشان مي‌دهد كه گاز طبيعي تنها سوخت مصرفي نيروگاه‌هاي كشور باشد. بر اين اساس، هرچه راندمان نيروگاه بالاتر باشد، ميزان انتشار آلاينده‌ها به‌صورت قابل‌ملاحظه‌اي كمتر است. همچنين به‌دليل پاک‌تر بودن گاز طبيعي در مقايسه با ساير انواع سوخت‌هاي فسيلي، ميزان انتشار آلاينده‌هاي نيروگاه‌ها در حالتي كه تنها از گاز طبيعي به‌عنوان سوخت استفاده مي‌كنند، كاهش مي‌يابد.
به‌طور كلي، در ايران نيروگاه‌هاي بخاري بيشتر از سوخت مازوت و گاز طبيعي و تا حدود كمتري گازوييل استفاده می‌کنند و در نيروگاه‌هاي گازي و چرخه تركيبي نيز از سوخت گاز طبيعي و در مرتبه بعدي از گازوييل استفاده مي‌كنند. فرآيند تخصيص سوخت نيز به اين گونه است که تمامي نيروگاه‌هاي متصل به شبكه گاز كشور در صورتي كه با محدوديت گاز طبيعي روبه‌رو نباشند (مانند فصل زمستان كه مصارف گرمايشي به‌شدت افزايش مي‌يابد) از اين سوخت استفاده مي‌كنند. در صورت كمبود گاز طبيعي، اين نيروگاه‌ها اقدام به مصرف سوخت‌هاي مايع (گازوييل در نيروگاه‌هاي گازي و چرخه تركيبي و مازوت در نيروگاه‌هاي بخاري) مي‌كنند. به‌عبارت ديگر، تصميم‌هاي مركز كنترل (كه خود برخاسته از محدوديت‌هاي شبكه‌هاي برق و گاز است) تعيين‌كننده تركيب سوخت نيروگاه‌هاي مختلف است.
دستاوردهای تحقیق: پیش به‌سوی گاز طبیعی
برآورد هزينه‌هاي سلامتي توليد برق در نيروگاه‌هاي مختلف نشان مي‌دهد كه مطابق انتظار، نيروگاه‌هاي گازي بيشترين پيامدها و هزينه‌هاي سلامتي را به‌ازاي هر كيلووات‌ساعت توليد برق به‌دنبال خواهند داشت و نيروگاه‌هاي بخاري و چرخه تركيبي در رتبه‌هاي بعدي قرار می‌گیرند و نيروگاه‌هاي چرخه تركيبي با تكنولوژي جديد كمترين هزينه‌هاي سلامتي را دارا هستند. با توجه به هزينه‌هاي سلامتي پايين‌تر نيروگاه‌هاي چرخه تركيبي، انتظار مي‌رود به‌كارگيري هرچه بيشتر اين نوع نيروگاه به‌خصوص نيروگاه‌هاي با تكنولوژي جديد مورد توجه بيشتري قرار گيرد. همچنين مي‌توان در كنار توسعه نيروگاه‌هاي چرخه تركيبي با تكنولوژي جديد، امكان توليد برق از منابع تجديدپذير مانند نيروگاه‌هاي خورشيدي را نیز كه اساسا عاري از اثرات منفي بر سلامت انسان هستند مدنظر قرار داد. نتايج مدل‌سازي صورت‌گرفته در اين پژوهش نشان داد كه تغيير تركيب سوخت نيروگاهي و استفاده از گاز طبيعي به‌عنوان تنها سوخت نيروگاهي، مي‌تواند هزينه‌هاي سلامتي ناشي از انتشار نسبت به تركيب سوخت فعلي را بيش از 53 درصد كاهش دهد. نتايج تحقيق حاضر به‌همراه اين واقعيت كه ايران دومين ذخاير گاز طبيعي در جهان را دارا است، لزوم تقويت شبكه گازرساني به نيروگاه‌ها را بيش‌ازپيش يادآور مي‌شود. البته اين امر نيز منوط به انجام بررسي‌هاي فني و اقتصادي مرتبط است.

پژوهش: برآورد هزينه آسيب‌های سلامتی ناشی از توليد برق در ايران