خلاصه مدیریتی

• ایران دومین کشور دارنده ذخایر گازی اثبات شده دنیا و همچنین سومین کشور تولید‌کننده و چهارمین کشور مصرف‌کننده گاز طبیعی در جهان است. در سال 1400، میانگین مصرف گاز طبیعی در کشور 651 میلیون مترمکعب بوده است که بخش نیروگاهی با 32 درصد، صنعت 30 درصد و خانگی و تجاری با 29 درصد بیشترین سهم از مصرف را داشته‌اند.
• با شروع فصل سرد، میزان مصرف در بخش خانگی و تجاری در سردترین ماه 6/7 برابر گرم‌ترین ماه سال می‌شود که سهم بخش خانگی و تجاری را از 10 به 49 درصد می‌رساند بنابراین اختلاف کل مصرف در سردترین با گرم‌ترین ماه سال به‌صورت متوسط به بیش از 220 میلیون مترمکعب در روز می‌رسد.
• براساس سند پشتیبان تراز گاز طبیعی مصوب شورای عالی انرژی، پیش‌بینی شده است در صورت ادامه روند کنونی، حداکثر اختلاف مصرف در فصول گرم و سرد در سال‌های 1410 و 1420 به‌ترتیب به 453 و 579 میلیون مترمکعب در روز برسد که تأمین گاز در فصول سرد سال را با چالش جدی روبه‌رو می‌کند.
• به‌منظور مقابله با ناترازی فصلی گاز، ضمن تأکید بر افزایش تولید پایدار و بهینه‌سازی انرژی در بخش‌های مختلف، توجه ویژه به استفاده از ذخیره‌سازی گاز در مخازن زیرزمینی بسیار حائز اهمیت است.
• برخی از کشورها از 100 سال پیش و سایر کشورها از حدود 50 سال پیش نسبت به توسعه ذخیره‌سازی گاز طبیعی اقدام کرده‌اند. به‌صورت متوسط ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در دنیا 11 درصد از کل مصرف گاز است و این رقم در کشورهای اروپایی به‌طور متوسط به 23 درصد می‌رسد. این نسبت در آمریکا و روسیه به‌ترتیب معادل 17/5 و 18/4 درصد است.
• ایران به‌رغم داشتن منابع عظیم گازی و همچنین مخازن هیدروکربوری با پتانسیل ذخیره‌سازی گاز، میزان ظرفیت ذخیره‌سازی آن تنها 1/4 درصد از کل مصرف است. در حال حاضر ظرفیت ذخیره‌سازی کشور با وجود دو مخزن سراجه و شوریجه حدود 3/4 میلیارد مترمکعب می‌رسد و در سردترین ماه سال حدود 3 درصد از کل مصرف را تأمین می‌کند. براساس مطالعات موجود، پتانسیل 224 میلیون مترمکعبی در روز تولید از محل ذخیره‌سازی طی یک برنامه پنج‌ساله وجود دارد.
• با توجه به اختلاف مصرف گاز در فصول گرم و سرد سال ضروری است کشور با توجه به پتانسیل مخازن موجود، در گام اول اقدام‌های لازم را برای رسیدن به سهم حداقل 10 درصد (در طول برنامه هفتم توسعه) و در گام بعدی به سهم حداقل 20 درصد مصرف از محل ذخیره‌سازی در دستور کار قرار دهد.
• یکی از مشکلاتی که تاکنون مانع از توسعه ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در کشور شده است، ناهماهنگی شرکت‌های تابعه وزارت نفت بوده است. با توجه به ضرورت توسعه ظرفیت ذخیره‌سازی کشور در سال‌های برنامه هفتم توسعه، باید هماهنگی لازم بین شرکت‌های تابعه وزرات نفت ایجاد شود.

مقدمه

گاز به‌عنوان اصلی‌ترین حامل انرژی کشور شناخته می‌شود و وابستگی بالای سبد انرژی کشور به آن، توجه ویژه و اهمیت بررسی وضعیت گاز در کشور را نشان می‌دهد. در حال حاضر، 80 درصد از سبد انرژی در بخش خانگی، 61 درصد از بخش تجاری و خدمات عمومی، 79 درصد از بخش صنعتی، 13 درصد از بخش حمل‌و‌نقل و 32 درصد از بخش کشاورزی[1] وابستگی مستقیم به گاز دارد. از‌سوی‌دیگر استفاده از گاز در سوخت نیروگاه‌های کشور برای تولید برق باعث می‌شود تا در همه بخش‌های ذکر شده، وابستگی به گاز به‌صورت غیرمستقیم از طریق تولید برق نیز افزوده شود. به‌عبارتی اثرگذاری مستقیم و غیرمستقیم گاز در بخش‌های مصرفی بسیار بالاست و به‌صورت‌کلی حدود 70 درصد بخش مصرفی کشور به گاز وابسته است.

شروع افت فشار در مخازن گازی پارس جنوبی و ادامه روند افزایش مصرف در همه بخش‌ها به‌خصوص بخش خانگی، باعث می‌شود هرگونه ناترازی در عرضه و تقاضای گاز طبیعی در کشور، به چالش جدی در هر‌یک از بخش‌های مصرف گاز و در‌نهایت کل کشور منجر شود. با فرض حفظ اولویت تأمین گاز در بخش خانگی، برای جبران کسری باید در سایر بخش‌های مصرفی محدودیت ایجاد کرد. در حال حاضر، به‌صورت متوسط سالیانه حدود 16 میلیون لیتر[2] سوخت جایگزین مایع گازوئیل و مازوت در نیروگاه‌های کشور مصرف شده است. با توجه به ارزش صادراتی سوخت گازوئیل، سالیانه فرصت صادراتی این سوخت به ارزش بیش از 4/5 میلیارد دلار از بین می‌رود و با توجه به آلاینده بودن آن، استفاده از آن در نیروگاه به آلودگی محیط زیست نیز دامن زده است. میزان انتشار آلاینده سوخت مایع به‌صورت متوسط 11 برابر و در برخی گازها مانند اکسید گوگرد بیش از 300 برابر سوخت گاز است.[3] افزایش بیشتر محدودیت در تأمین گاز نیروگاهی می‌تواند به وقوع خاموشی در فصل زمستان نیز منجر شود که این مسئله نه‌تنها بر بخش خانگی[4] که بخش صنعت نیز آسیب جدی وارد خواهد کرد.

تا پیش از سال 1398، مدیریت ناترازی فصلی گاز تا حد بسیاری با کنترل بخش نیروگاهی قابل حل بود، اما در سال‌های اخیر بخش صنعتی نیز به‌دلیل افزایش بی‌رویه مصرف گاز در بخش خانگی و محدودیت ظرفیت تولید با عدم تأمین گاز مواجه شده است. بخش صنعتی علاوه‌بر استفاده از گاز طبیعی به‌عنوان سوخت، خوراک خود را نیز در صنایع پتروشیمی از گاز تأمین می‌کند که هرگونه کاهش سهم در مصرف گاز در این بخش، به کاهش تولید و درنهایت آسیب‌های اقتصادی به صنعت و مصرف‌کنندگان کالاهای نهایی به‌دلیل افزایش قیمت منجر خواهد شد. همچنین با توجه به صادراتی بودن محصولات بخش صنعتی، کاهش میزان ارزآوری نیز از پیامدهای آن خواهد بود. طبیعتاً با ادامه روند موجود، سایر بخش‌های مصرفی با سهم مصرفی کمتر نیز تحت تأثیر قرار خواهند گرفت، تأمین سوخت خودروها و گاز در بخش کشاورزی از این جمله موارد خواهد بود. به‌صورت‌کلی ادامه روند کنونی مصرف گاز به‌ویژه در ماه‌های سرد سال، بحران روند تراز منفی گاز را به‌شدت افزایش خواهد داد و نه‌تنها در کوتاه‌مدت کشور را برای تأمین نیازهای داخلی و انجام تعهدات صادراتی گاز به کشورهای همسایه با مشکل جدی روبه‌رو خواهد کرد، بلکه ایران را جهت جبران ناترازی به‌خصوص در فصول سرد سال به واردکننده عمده گاز تبدیل می‌کند.

برای حل مسئله ناترازی، راهکارهای مختلفی در دو حوزه تولید و مدیریت مصرف قابل ارائه است. در حوزه ناترازی فصلی، یکی از راهکارهای حل مسئله، استفاده از ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در کشور است. به همین منظور ابتدا جایگاه ایران در حوزه تولید و مصرف گاز در دنیا بررسی می‌شود، سپس با معرفی ذخیره‌سازی گاز طبیعی و انواع آن، وضعیت ذخیره‌سازی گاز طبیعی در دنیا مورد بررسی قرار می‌گیرد. درنهایت با تمرکز بر وضعیت کنونی کشور، علاوه‌بر ذکر وضعیت کشور در ذخیره‌سازی گاز، پتانسیل‌های موجود در کشور بررسی و اولویت طرح‌های توسعه انواع مخازن با پتانسیل ذخیره‌سازی ارائه خواهد شد.

۱. وضعیت تولید و مصرف گاز طبیعی در جهان و ایران

1-1. وضعیت گاز طبیعی در جهان

ایران با دارا بودن بیش از 32/1 تریلیون مترمکعب از ذخایر گاز طبیعی، بعد از روسیه، دومین کشور بزرگ دارنده ذخایر گازی در دنیا شناخته می‌شود و از کل ذخایر اثبات شده گاز طبیعی در دنیا دارای سهم 17/1 درصد است. بر‌اساس تقسیم‌بندی‌های بین‌المللی، خاورمیانه 75/8 تریلیون مترمکعب و کشورهای مستقل مشترک‌المنافع[5] 56/6 تریلیون مترمکعب از ذخایر گازی را دارا هستند و مناطق آسیا- اقیانوسیه، آمریکای شمالی، جنوبی و مرکزی، آفریقا و اروپا جمعاً 55/8 تریلیون مترمکعب از ذخایر گازی را به خود اختصاص داده‌اند.[6] بررسی آمار نشان می‌دهد که ذخایر گازی کشور ایران به تنهایی دو برابر ذخایر گازی آسیا- اقیانوسیه و آمریکای شمالی، 2/5 برابر آفریقا، بیش از 4 برابر آمریکای مرکزی و جنوبی و 10 برابر کل ذخایر اروپاست. همچنین کشور ایران در کنار روسیه و قطر، بیش از 50 درصد از کل ذخایر جهان را دارند. همان‌طور که در نمودار 1-الف نیز مشخص است، ذخایر ایران به‌تنهایی از تمامی مناطق تقسیم‌بندی شده بیشتر است.

نمودار 1. وضعیت ذخایر گازی در دنیا به تفکیک منطقه و کشور، سال 2020

Source: Statistical Review of World Energy, 2021, Ed. 70.

از منظر تولید گاز طبیعی، در سال 2021 میلادی، ایران با تولید 257 میلیارد مترمکعب گاز در سال، با سهم 6/4 درصدی از کل تولید (4037 میلیارد مترمکعب)، بعد از کشورهای آمریکا و روسیه، در جایگاه سوم قرار دارد. بررسی میزان مصرف گاز طبیعی نیز نشان می‌دهد ایران با مصرف 241 میلیارد مترمکعب گاز در بخش‌های مختلف، سهم 6 درصدی از کل مصرف را در دنیا دارد که در رده چهارمین کشور مصرف‌کننده گاز طبیعی در دنیا محسوب می‌شود. کشورهای آمریکا، روسیه و چین به‌ترتیب هرکدام با 20/5، 11/8 و 9/4 درصد بیشترین مصرف‌کنندگان گاز طبیعی در دنیا هستند[7] (نمودار 2).

نمودار 2. وضعیت تولید و مصرف گاز طبیعی در سال 2021

Source: BP Statistical Review of World Energy, 2022, Ed. 71.

اگرچه میزان منابع گاز طبیعی منجر به توسعه استحصال گاز و رشد میزان تولید می‌شود، اما میزان و رشد مصرف داخلی و بخش مصرفی نیز باید مورد توجه قرار گیرد که در صورت عدم مدیریت صحیح می‌تواند به بحران تأمین انرژی منجر شود، به‌نحوی‌که اگرچه ایران دومین کشور دارنده ذخایر و سوم کشور تولیدکننده گاز طبیعی در دنیا شناخته می‌شود، اما در سال‌های اخیر با مشکل تأمین گاز برای مصرف داخلی روبه‌رو شده است که در ادامه وضعیت مصرف گاز در داخل و ابعاد این مسئله مورد بررسی قرار می‌گیرد.

1-2. وضعیت تولید و مصرف گاز طبیعی در ایران

همان‌طور که ذکر شد ایران با دارا بودن حدود 32/1 تریلیون مترمکعب گاز یکی از مهم‌ترین کشورها در حوزه انرژی در دنیا محسوب می‌شود. عمده میادین گازی ایران در بخش دریاست و میدان پارس جنوبی[8] با دارا بودن حدود 40 درصد از کل ذخیره گازی کشور، اصلی‌ترین میدان گازی کشور محسوب می‌شود. این میدان به‌تنهایی به‌صورت متوسط 74/9 درصد از تولید گاز طبیعی کشور را به خود اختصاص داده است و 25/1 درصد دیگر از سایر میدان‌های گازی کوچک و پراکنده تأمین می‌شود.[9] براساس آخرین آمار موجود، حداکثر مقدار ماهانه گاز طبیعی تحویلی به شرکت ملی گاز در سال 1400، در دی و بهمن ماه بوده است و به‌صورت متوسط، حدود 880 میلیون مترمکعب در روز گاز طبیعی به شرکت ملی گاز تحویل شده است.[10]

از سمت مصرف نیز، بخش‌های مصرف‌کننده گاز طبیعی در کشور به سه دسته مصارف گازرسانی، تزریق به مخازن نفتی به‌منظور حفظ فشار و افزایش تولید و نهایتاً صادرات گاز طبیعی تقسیم می‌شوند. تخصیص گاز در کشور با اولویت مصارف گازرسانی صورت می‌پذیرد و عمده گاز مصرفی کشور به این بخش اختصاص می‌یابد به‌نحوی‌که حدود 80 درصد از کل گاز تحویلی به شرکت ملی گاز را تشکیل می‌دهد. سایر 20 درصد مصرف نیز مربوط به مواردی مانند صادرات، تزریق مخازن نفتی، گاز سوخته شده در مشعل، سوخت پالایشگاه‌ها، ذخیره‌سازی گاز و غیره است.[11] مصارف گازرسانی خود شامل سه بخش مصارف نیروگاهی، مصارف خانگی/ تجاری/ صنایع غیرعمده و مصارف صنایع عمده است. جدول 1 سهم هریک از بخش‌ها و زیربخش‌ها را در مصرف گاز طبیعی در کشور نشان می‌دهد.

جدول 1. سهم مصرف هریک از بخش‌ها و زیربخش‌ها در سال 1400

مأخذ: گزارش‌ سالانه و گزارشات ماهانه شرکت ملی گاز، گزارش سالانه شرکت پالایش و پخش، گزارش سالانه شرکت پتروشیمی.

بررسی آمار مصرف نشان می‌دهد که میزان مصرف روزانه گاز طبیعی با توسعه میدان پارس جنوبی به‌شدت افزایش پیدا کرده است، به‌نحوی‌که میزان مصرف در سال 1375 به‌صورت متوسط برابر با 119 میلیون مترمکعب در روز بوده است و در سال‌های ۱۳80، ۱۳85 و ۱۳۹۰ به‌ترتیب به 178، 289 و 413 میلیون مترمکعب در روز رسیده است[12] و پس از آن متوسط میزان رشد سالیانه بین سال‌های 1390 الی 1400 نیز برابر با 5/3 درصد بوده است. بسیاری از بخش‌های اقتصادی به‌دلیل مزیت نسبی استفاده از گاز طبیعی، این منبع را به‌عنوان منبع اصلی تأمین انرژی خود انتخاب کرده‌اند، لذا سرانه مصرف گاز طبیعی در کشور افزایش چشمگیری داشته است. این مسئله باعث شده است تا علاوه‌بر اینکه ایران نتوانسته است از این افزایش تولید در راستای صادرات گازی استفاده کند، بلکه با مشکل تأمین گاز داخلی نیز مواجه است.

آمار ارائه شده به‌صورت متوسط روزانه از کل مصرف در سال است. با توجه به اینکه 95/2 درصد از جمعیت شهری و 78/1 درصد از جمعیت روستایی کشور از گاز طبیعی برای گرمایش استفاده می‌کنند،[13] میزان مصرف گاز در کشور در فصول مختلف به‌دلیل گرمایش متفاوت است. بنابراین علاوه‌بر مشکل ناترازی کلی در عرضه و تقاضا، مسئله تأمین گاز در زمان حداکثر مصرف که در فصول سرد سال رخ می‌دهد قابل توجه است و در ادامه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

1-2-1. بررسی وضعیت موجود

بررسی میزان مصرف ماهانه گاز طبیعی در همه بخش‌های کشور نشان می‌دهد که میزان مصرف داخلی متناسب با ماه‌های سال تناوبی بوده است، به این صورت که مصرف معمولاً در فصل بهار تا تابستان با کاهش روبه‌رو بوده و از تابستان تا اوایل پاییز روند تقریباً ثابت و در اواسط فصل پاییز با شروع فصل سرد مصرف افزایش می‌یابد که متأثر از مصرف گاز در بخش خانگی و تجاری است. این اختلاف مصرف در ماه‌های مختلف باعث می‌شود تا میزان عرضه و تقاضا در فصول سرد سال به هم نزدیک شود که ادامه روند کنونی، به ناترازی به‌ویژه در فصول سرد سال منتهی خواهد شد.

همان‌طور که در نمودار 3 مشاهده می‌شود، میزان مصرف گاز طبیعی در فصول گرم سال در سال 1390، حدود 340 میلیون مترمکعب در روز است و این میزان در فصل سرد سال، به 525 میلیون مترمکعب در روز رسیده‌ است که نشان از حداکثر اختلاف 180 میلیون مترمکعبی دارد. به‌دلیل رشد مصرف گاز طبیعی در بخش‌های مختلف طی ۱۰ سال اخیر، میزان مصرف در فصول گرم سال 1400 به اندازه میزان مصرف در فصول سرد سال 1390 است و متوسط اختلاف مصرف در سال 1400 نیز برابر به 221 میلیون مترمکعب بوده‌ است.[14] این مسئله نشان می‌دهد که میزان رشد مصرف در ماه‌های سرد سال نسبت به ماه‌های گرم سال افزایش بیشتری داشته است که با توجه به اینکه میزان مصرف گاز طبیعی به‌‌عنوان خوراک و سوخت در صنایع عمده و غیره عمده در طول سال عموماً روند ثابتی را دربردارد و بخش خانگی و تجاری در فصول سرد سال سهم بیشتری از مصرف دارند، عمده علت آن را باید در مصرف بخش خانگی جستجو کرد.

نمودار 3. میزان متوسط مصرف روزانه گاز طبیعی در ماه‌های مختلف بین سال‌های 1390 الی 1400

مأخذ: شرکت ملی گاز.

*. علت افزایش مصرف در زمستان سال 1392 کاهش شدید دما در آن سال است که متوسط دمای کل کشور حدود 0/8 درجه از سال‌های قبل و بعد خود کمتر بوده است.[15]

بخش خانگی و تجاری به‌صورت متوسط سهم 29/1 درصدی از کل مصرف سالیانه گاز را در کشور دارند و به‌دلیل کارکرد مصرف گاز طبیعی در این بخش که عمدتاً گرمایشی است، تغییرات دمایی در فصول مختلف سال بر میزان سهم مصرف این بخش از کل در ماه‌های مختلف اثرگذار است. در سال 1400، در ماه‌های اردیبهشت تا شهریور، سهم مصرف گاز در بخش خانگی، کمتر از 10 درصد بوده است که در ماه‌های پاییز افزایش یافته و در بیشترین حالت، در ماه دی و بهمن به بیش از 45 درصد نیز رسیده است (نمودار 4). بدیهی است با توجه به محدودیت میزان عرضه گاز طبیعی، افزایش مصرف در بخش خانگی و تجاری به اعمال جایگزینی سوخت در بخش نیروگاهی منجر شده است، به‌نحوی‌که سهم نیروگاه‌های کشور از 50 درصد در تابستان، به حدود 15 درصد در زمستان رسیده است.

نمودار 4. تغییرات سهم مصرف بخش خانگی در ماه‌های مختلف سال 1400

مأخذ: وزارت نفت.

جهت بررسی دقیق‌تر مسئله، آمار به تفکیک بخش‌های مختلف مصرفی در پنج سال اخیر به تفکیک ماهانه آورده شده است. در بخش خانگی و تجاری، میزان مصرف گاز در ماه‌های سرد سال با شیب بیشتری نسبت به مصرف در ماه‌های گرم سال رشد داشته است، به‌طوری‌که در سال 1396؛ متوسط مصرف ماهانه در سردترین ماه، حدود 6/3 برابر مصرف در گرم‌ترین ماه سال بوده است و این اختلاف به 6/7 برابر در سال 1400 رسیده است. از‌آنجا‌که تأمین گاز خانگی در اولویت دولت قرار دارد و میزان عرضه نیز محدود است، این افزایش مصرف در بخش خانگی همواره با جایگزینی سوخت در نیروگاه‌های کشور همراه بوده است، به‌نحوی‌که نوسانات گاز مصرفی نیروگاه در نقطه مقابل بخش خانگی قرار دارد (نمودار 5). بررسی آمار نشان می‌دهد که عدم تخصیص گاز به بخش نیروگاهی در سال 1398 به بعد تشدید یافته است که این مسئله به‌وضوح در نمودار 5 مشخص است. به‌عنوان مثال در سال 1400 نیروگاه‌های حرارتی کشور حدود 16360 میلیون لیتر سوخت مایع (شامل 9530 میلیون لیتر گازوئیل و 6830 میلیون لیتر نفت‌ کوره) را به‌عنوان سوخت جایگزین گاز مصرف کردند[16] که از نظر اقتصادی نیز با توجه به ارزش صادراتی گازوئیل، دارای ارزش صاداراتی بیش از 4/5 میلیارد دلار بوده است. بررسی آماری نشان می‌دهد که بیش از 60 درصد از این سوخت تنها در فصل زمستان در نیروگاه مصرف شده است.[17]

در بخش صنایع عمده نیز تا پیش از سال 1397، تغییرات محسوسی در گاز مصرفی در فصل زمستان مشاهده نمی‌شود، اما بحرانی شدن ناترازی فصلی گاز باعث شده است تا علاوه‌بر نیروگاه، میزان تخصیص گاز به این بخش نیز دستخوش تغییرات شود که کاهش پلکانی آن در نمودار در سال‌های 1398 و به بعد کاملاً مشهود است. همین روند را می‌توان در صادرات گاز طبیعی نیز مشاهده کرد.

نمودار 5. مصرف ماهانه هر بخش در پنج سال اخیر (میلیون مترمکعب در ماه)

مأخذ: شرکت ملی گاز

۱-۲-۲. ناترازی فصلی گاز

با توجه به توضیحات ارائه شده، در صورت ادامه روند موجود، وضعیت کنونی بدون انجام هیچ‌گونه اصلاحی در بخش‌های مختلف تداوم می‌یابد و موارد مطرح شده در ناترازی فصلی تشدید نیز خواهد شد. با توجه به فرضیات ادامه روند موجود، براساس سند تراز تولید و مصرف گاز طبیعی مصرف گاز طبیعی در کشور به‌صورت متوسط سالیانه تا سال 1410 به میزان 4/6 درصد و بین سال‌های 1410 تا 1420 نیز به‌صورت متوسط سالیانه میزان 3/2 درصد افزایش یابد. همچنین در حوزه عرضه نیز، تا سال 1410 به‌صورت متوسط سالیانه به میزان 4/3 درصد افزایش و پس از آن به‌صورت متوسط سالیانه 2/3 کاهش می‌یابد. براساس موارد ذکر شده و فرضیات مرتبط به میزان مصرف در بخش‌های مختلف، براساس این سند در سال 1420، میزان کل عرضه گاز طبیعی به 898/7 میلیون مترمکعب در روز برسد، این درحالی است که میزان مصرف همه بخش‌ها برابر با 1410/8 خواهد بود که نشان از ناترازی 512 میلیون مترمکعبی در روز دارد. به‌عبارتی میزان مصرف از تولید به‌شدت فاصله می‌گیرد. ازسوی‌دیگر، حداکثر اختلاف مصرف در ماه‌های سرد و گرم سال تا سال 1410 به‌صورت متوسط سالیانه 4/6 درصد رشد می‌کند و در سال 1410 به 453 میلیون مترمکعب در روز می‌رسد. همچنین این حداکثر اختلاف با متوسط رشد سالیانه 2/5 درصدی در بازه زمانی 1410 الی 1420، به 579 میلیون مترمکعب در روز خواهد رسید که مدیریت گازرسانی در بخش‌های مختلف را با چالش جدی روبه‌رو می‌کند. نمودار 6 وضعیت عرضه و تقاضا در سال 1420 و همچنین وضعیت حداکثر اختلاف مصرف در ماه‌های مختلف را تا سال 1420 پیش‌بینی کرده است.

نمودار 6. وضعیت ناترازی کلی و فصلی گاز تا پایان سال 1420

مأخذ: معاونت برنامه‌ریزی، وزارت نفت، سند تراز تولید و مصرف گاز طبیعی در کشور براساس شرایط موجود تا افق 1420.

موارد ذکر شده مرتبط با متوسط در سال بوده است، با توجه به اینکه میزان مصرف در زمستان افزایش می‌یابد، ادامه روند موجود باعث می‌شود تا میزان ناترازی گاز در چهار ماه سرد با چالش جدی‌تری مواجه شود. بدیهی است که تحت این شرایط، تأمین گاز کشور با دشواری بسیاری روبه‌رو می‌شود و با توجه به وابستگی بالای کشور به گاز، فارغ از مسائل اقتصادی، امنیت انرژی را نیز با واردات گاز دچار مخاطره خواهد کرد.  

به همین منظور، برای عبور از چالش ناترازی فصلی، پیاده‌سازی طرح‌های افزایش تولید، مدیریت و بهینه‌سازی مصرف و ذخیره‌سازی گاز طبیعی در کشور الزامی است. در این گزارش صرفاً به اهمیت ذخیره‌سازی گاز به‌عنوان یکی از مهم‌ترین راهکار برای حل بحران ناترازی فصلی گاز طبیعی و پتانسیل کشور از این منظر پرداخته می‌شود.

۲. ذخیره‌سازی گاز طبیعی در جهان

2-1. مقدمه

به فرایند ذخیره‌ کردن گاز در مخازن طبیعی موجود در زیرزمین ذخیره‌سازی گاز گفته می‌شود. مخازن در فصول گرم سال به‌تدریج پر می‌شوند و سپس در فصول سرد سال به کمک عرضه گاز طبیعی می‌آیند. ذخیره‌سازی گاز طبیعی دارای مزایای مختلفی است که از‌جمله مهم‌ترین مزایای مستقیم و غیر‌مستقیم ذخیره‌سازی گاز می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• کمک به تأمین گاز در فصول سرد سال
• ایجاد امنیت در تأمین گاز و تعادل در شبکه گازرسانی در زمان وقوع حوادث غیر‌قابل پیش‌بینی
• پایداری صادرات گاز، ارزآوری و تقویت موقعیت ژئوپولتیک کشور
• تداوم تأمین در گاز مورد نیاز برای تزریق به مخازن نفتی با هدف ازدیاد برداشت
• کاهش انتشار آلاینده ناشی از سوخت مایع جایگزین در نیروگاه
• کمک به مدیریت شبکه گازرسانی نقاط مختلف کشور

با توجه به وضعیت جغرافیایی، سیاسی و میزان ذخایر گاز طبیعی کشورها، هرکدام از مزایای ذکر شده می‌تواند دارای اهمیت‌های مختلفی باشد. برای مثال در‌ سال 2021 میلادی، اتحادیه اروپا به‌صورت متوسط روزانه 380 میلیون مترمکعب گاز از روسیه از طریق خطوط لوله وارد کرده است. به‌صورت کلی میزان واردات گاز اروپا از روسیه معادل حدود 167 میلیارد مترمکعب در سال است و این به‌معنای وابستگی 40 درصدی گاز اروپا به روسیه[18] بوده است[19] اما پس از جنگ اوکراین و روسیه در اوایل سال 2022، میزان صادرات گاز روسیه به اروپا پس از جولای 2022 به میزان 80 درصد کاهش پیدا کرد. یکی از راهکارهای اروپا برای گذر از این بحران، استفاده از ذخیره‌سازی گاز بوده است به‌نحوی‌که تا 17 نوامبر 2022،[20] بیش از 95 درصد از ظرفیت مخازن ذخیره‌سازی گاز خود را برای عبور از بحران تأمین گاز در زمستان پر کرده‌اند[21] (نمودار 7).

نمودار 7. وضعیت ذخیره‌سازی گاز در اتحادیه اروپا در سال 2022 و مقایسه با میانگین پنج سال اخیر

Source: Gas Infrastructure Europe - Aggregated Gas Storage Inventory و graphics.reuters.

با توجه به جنگ اوکراین و روسیه و مسائل تأمین انرژی، پیش‌بینی می‌شود که ظرفیت ذخیره‌سازی در دنیا همچنان افزایش یابد. کشور‌هایی مانند روسیه که صادرکننده گاز هستند، برای ایجاد حاشیه امن جهت حفظ میزان صادرات، باید میزان ذخیره‌سازی گاز خود را افزایش دهند تا از امکان صادرات در همه فصول سال اطمینان حاصل کنند. از‌سوی‌دیگر برای کشورهایی که وارد‌کننده گاز هستند با توجه به متکی بودن این کشورها به واردات گاز، همواره دغدغه‌های سیاسی‌، اقتصادی، دیپلماسی و نظامی در تأمین گاز از کشور مبدأ وجود دارد، لذا باید برای تأمین پایدار گاز در همه فصول نسبت به افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی اقدام کنند. میزان اتکای کشورها به گاز در میزان افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی مؤثر است. اغلب کشورهایی که وابستگی کمتر از 20 درصد دارند، سهم ذخیره‌سازی آنها نیز کمتر از 20 درصد است و مهم‌ترین مزایای ذخیره‌سازی در این کشورها، تأمین گاز در زمستان است. از‌سوی‌دیگر اغلب کشورهایی که وابستگی بیش از 60 درصدی دارند نسبت ظرفیت ذخیره‌سازی به مصرف در آن کشورها بیش از 30 درصد است. طبیعتاً علاوه‌بر مسئله تأمین گاز در فصول سرد سال، چالش امنیت انرژی نیز بر اولویت توسعه مخازن ذخیره‌سازی در این کشورها افزوده می‌شود (نمودار 8).

نمودار 8. رابطه بین نسبت ظرفیت ذخیره‌سازی به مصرف و وابستگی کشورها به واردات گاز  (سال 2017)

Source: Challenges to and Proposals for Underground Gas Storage (UGS) Business in China, 2017.

2-2. انواع مخازن ذخیره‌سازی

به‌صورت‌کلی سه نوع مخزن برای ذخیره‌سازی گاز مد‌نظر قرار می‌گیرد که می‌توان به مخازن هیدروکربوری^[22] (گازی و نفتی)، مخازن با ساختار نمکی^[23] و مخازن آبخوان^[24] اشاره کرد. هرکدام از انواع مخازن دارای مزایا و معایبی هستند.

• در مخازن با ساختار نمکی، به‌دلیل نوع مخزن، سرعت تزریق و استخراج بالاست و همچنین با توجه به جنس مخزن، به لحاظ هدررفت گاز سهم کمتری را شامل می‌شود. البته لازم توجه است که این نوع مخزن‌ها حجم بسیار کمتری نسبت به مخازن هیدروکربوری دارد و برای ذخیره‌سازی حجم بالایی از گاز مناسب نیست، اما با توجه به اینکه سرعت تزریق و استخراج گاز از آن بالاست، برای پیک‌های کوتاه‌مدت و یا شرایط اضطراری بسیار قابل استفاده است. نکته دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد، حجم گاز پایه‌ای^[25] است که هریک از مخازن نیاز دارند. در مورد مخازن با ساختار نمکی سهم گاز پایه از کل ظرفیت مخزن بین 20 تا 30 درصد است، اما این عدد برای مخازن هیدروکربوری و آبخوان بیش از 50 درصد است.^[26]
• مخازن آبخوان آخرین اولویت را در طرح‌های ذخیره‌سازی گاز دارند. از‌آنجاکه ساختار مخازن آبخوان پیش از ذخیره‌سازی مشخص نیست، هزینه‌های امکان‌سنجی طرح بر هزینه‌های توسعه طرح افزوده می‌شود که سرمایه‌گذاری مورد نیاز را افزایش می‌دهد. ازسوی‌دیگر به‌دلیل وجود آب و همچنین نوع ساختار مخزن، میزان گاز پایه بیشتری مورد نیاز است (بین 50 تا 80 درصد) که با توجه به قیمت گاز، انجام این طرح‌ها را به لحاظ اقتصادی در اولویت‌های آخر قرار می‌دهد.[27]
• مخازن هیدروکربوری که به دو نوع گازی و نفتی تقسیم‌ می‌شوند، با توجه به اینکه ساختار این مخازن پیش‌تر در زمان استحصال مورد بررسی قرار گرفته است، هزینه‌های تحقیق امکان‌سنجی حذف شده و ازسوی‌دیگر با توجه به اینکه تجهیزات بهره‌برداری بر این مخازن تعبیه شده است، بخش زیادی از هزینه‌های مرتبط با ذخیره‌سازی کاهش می‌یابد. گفتنی است مخازن هیدروکربوری نیازمند حجم گاز پایه 50 درصدی است که با توجه به اینکه این نوع مخازن از پیش با مخزن گازی یا نفتی بوده‌اند، به تزریق گاز پایه به میزان ذکر شده نیاز نیست و می‌توان از منابع همان مخزن استفاده کرد.

با توجه به توضیحات ذکر شده، استفاده از مخازن گازی دارای اولویت است به‌طوری‌که در حال حاضر از بین بیش از 660 مخزن ذخیره‌سازی گاز موجود در دنیا، حدود 460 مخزن مربوط به مخازن گازی است و پس از آن مخازن نمکی، آبخوان و نفتی بیشترین سهم را دارند. این مسئله در ظرفیت ذخیره‌سازی نیز قابل مشاهده است، از کل ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در دنیا، 74 درصد به مخازن گازی، 11 درصد به مخازن آبخوان، 9 درصد به مخازن نمکی و 6 درصد نیز به مخازن نفتی مربوط است. همان‌طور که در نمودار 9 مشاهده می‌شود، با اینکه سهم مخازن گازی از کل ظرفیت 74 درصد است، اما تنها 56 درصد از کل حداکثر تولید روزانه را به خود اختصاص داده‌اند که نشان از این مهم دارد که اکثر مخازن گازی برای پیک‌سایی فصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. نکته دیگری که باید مدنظر قرار گیرد این است که سهم ظرفیت مخازن نمکی از کل تنها 9 درصد است، اما به تنهایی 27 درصد از حداکثر تولید را دارا می‌باشند. این مسئله نشان می‌دهد که مخازن نمکی دارای سرعت تزریق و استخراج بالایی هستند.[28]

نمودار 9. سهم انواع مخازن از ظرفیت و حداکثر تولید روزانه ذخیره‌سازی گاز در سال 2018 (درصد)

Surce: Handbook of Underground Gas Storages and Technology, 2021.

2-3. وضعیت ذخیره‌سازی گاز در دنیا

2-3-1. تاریخچه

اولین تاریخ استفاده از مخازن ذخیره‌سازی در دنیا به بیش از 100 سال پیش باز می‌گردد. اولین مخزن ذخیره‌سازی گاز در دنیا در سال 1915 میلادی در میدان گازی وِلاند[29] کانادا و سپس در سال 1916 در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1954 میلادی، نخستین مخزن آبخوان در آمریکا بهره‌برداری شد و نخستین مخزن نمکی نیز در سال 1959 در اتحادیه جماهیر شوروی به بهره‌برداری رسید.[30] تا پیش از سال 1950 میلادی، به‌دلیل محدودیت‌های فناوری در حوزه ذخیره‌سازی، تنها 75 مخزن در دنیا وجود داشت که همه این مخازن از نوع هیدروکربوری بوده‌اند. پس از آن، به‌دلیل رشد سطح فناوری، اهمیت‌ یافتن بازار گاز در دنیا و همچنین افزایش تولید، مصرف و گسترش خطوط لوله گاز، میزان مخازن ذخیره‌سازی و ظرفیت آن نیز به‌شدت افزایش پیدا کرد، به‌نحوی‌که تنها در دهه هفتاد میلادی، حدود 110 میلیارد مترمکعب به ظرفیت ذخیره‌سازی دنیا افزوده شده است که بیشترین افزایش در همه سال‌‌ها بوده است. پس از آن میزان افزایشِ ظرفیت در دهه‌های اخیر کاهش داشته است و در بین‌ سال‌های 2015 تا 2018 این میزان افزایش به حدود 21 میلیارد مترمکعب رسیده است. این در حالی است که میزان افزایش نرخ تولید (برداشت) گاز از این مخازن ذخیره‌سازی از سال 1990 به بعد تقریباً ثابت و برابر با حدود 800 میلیون بشکه در روز بوده است.

تاریخ 100 ساله فرایند ذخیره‌سازی گاز در دنیا، منجر به آن شده است که تا پایان سال 2020، تعداد کل مخازن ذخیره‌سازی گاز به تعداد بیش از 660 عدد برسد که ظرفیت کل ذخیره‌سازی گاز را به 423 میلیارد مترمکعب می‌رساند و برابر با 11 درصد از کل مصرف گاز طبیعی در دنیاست (نمودار 10). میزان حداکثر تولید گاز مخازن ذخیره‌سازی در دنیا نیز بیش از 7/3 میلیارد مترمکعب در روز ثبت شده است. در بین سال‌های 2015 تا 2018 میلادی، بیشترین افزایش ظرفیت به لحاظ حجم مطلق مرتبط با آمریکای شمالی با 14 میلیارد مترمکعب، آسیا با 5/7 میلیارد مترمکعب (بیشتر مرتبط با چین) و خاورمیانه با 3/3 میلیارد مترمکعب (بیشتر مرتبط با ایران و امارات) بوده است.

نمودار 10. تغییرات تعداد و ظرفیت مخازن ذخیر‌ه‌سازی در دنیا

Source: Triennium Work Report, 2018 ،Underground Gas Storage in the World 2021.

2-3-2. وضعیت براساس منطقه جغرافیایی

بررسی آمار ظرفیت و تعداد مخازن ذخیره‌سازی گاز در دنیا نشان می‌دهد که تا پایان سال 2020 میلادی، آمریکای شمالی علاوه‌بر دارا بودن بیش از 67 درصد از تعداد کل مخازن گازی دنیا، بیشترین سهم از ظرفیت ذخیره‌سازی را نیز با حدود 165 میلیارد مترمکعب (39 درصد) در اختیار دارد. اروپا بعد از آمریکای شمالی، با ظرفیت حدود 110 میلیارد مترمکعب ذخیره‌سازی بیشترین سهم را داراست. قابل توجه است که به‌رغم اینکه سهم مخازن کشور‌های مستقل مشترک‌المنافع تنها 7 درصد است، اما ظرفیت ذخیره‌سازی این کشور‌ها در دنیا بیش از 28 درصد است (نمودار 11). این مسئله نشان می‌دهد که با توجه به اینکه این کشورها عموماً منابع گازی فراوانی دارند، مخزن گازی ذخیره‌سازی آنها نیز ظرفیت بیشتری نسبت به اروپا و آمریکای شمالی دارد. به‌صورت متوسط ظرفیت هر مخزن ذخیره‌سازی گاز از نوع مخازن گازی در کشورهای مستقل مشترک‌المنافع 3/2 میلیارد مترمکعب است، این در حالی است که این ظرفیت به‌طور متوسط برای کشورهای اروپایی برای هر مخزن 1 میلیارد مترمکعب و برای آمریکای شمالی 0/35 میلیارد مترمکعب است.[31]

نمودار 11. سهم مناطق از ظرفیت و تعداد مخازن ذخیره‌سازی گازی در دنیا

Source: www.cedigaz.org

تمامی موارد ذکر شده به تفکیک در جدول 2 نیز آورده شده است که تعداد و ظرفیت مخازن را به تفکیک نوع مخزن در هریک از مناطق را نشان می‌دهد. در همه مناطق، مخازن گازی ذخیره‌سازی دارای بیشترین سهم از ظرفیت هستند. این درحالی است که در کشورهای مستقل مشترک‌المنافع مخازن آبخوان، در آمریکای شمالی مخازن نفتی و در اروپا مخازن نمکی در رتبه‌های بعدی قرار دارند.

جدول 2. نوع، تعداد و ظرفیت گاز مخازن ذخیره‌سازی تا پایان سال 2018 میلادی[32]

Source: Triennium Work Report, 2018.

از این بین، پنج کشور آمریکا، روسیه، اوکراین، کانادا و آلمان بیش از 70 درصد از کل ظرفیت ذخیره‌سازی دنیا را به خود اختصاص داده‌اند. کشورهای ایتالیا، هلند، چین، فرانسه و اتریش نیز در رتبه‌های بعدی قرار دارند.

نمودار 12. ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در کشورهای برتر

Source: Cedigaz

یکی از شاخص‌هایی که به‌ازای آن می‌توان وضعیت ذخیره‌سازی گاز در هر کشور را مورد بررسی قرار داد، سهم ظرفیت ذخیره‌سازی گاز یک کشور از کل میزان مصرف گاز در آن کشور است. به‌صورت متوسط سهم ذخیره‌سازی گاز از کل مصرف در دنیا 11 درصد و در بین همه کشورهایی که مخزن ذخیره‌سازی گاز دارند 16/4 درصد است. این عدد برای اروپا برابر با 23 درصد است. ایران با دارا بودن 1/4 درصد ظرفیت ذخیره‌سازی از کل مصرف، رتبه‌ پایینی دارد.

نمودار 13. سهم ظرفیت ذخیره‌سازی به کل مصرف گاز طبیعی در هر کشور

Source: Handbook of Underground Gas Storages and Technology, 2021.

با توجه به اینکه آمریکا و روسیه به‌عنوان دو تولیدکننده و مصرف‌کننده بزرگ گاز در دنیا شناخته می‌شوند و ایران نیز در تولید و مصرف رتبه‌های سوم و چهارم قرار دارد، بررسی وضعیت ذخیره‌سازی در این دو کشور می‌تواند حائز ‌اهمیت باشد.

2-3-3. وضعیت ذخیره‌سازی در آمریکا و روسیه

آمریکا: کشور آمریکا با بیش از 390 مخزن ذخیره‌سازی، بیشترین ظرفیت ذخیره‌سازی را در دنیا به خود اختصاص داده ‌است. ظرفیت ذخیره‌سازی آمریکا بیش از 137 میلیارد مترمکعب است که 17/5 درصد از کل مصرف این کشور را تشکیل می‌دهد.[33] بررسی آمار در این کشور نشان می‌دهد در بین سال‌های 1950 تا 1990 میلادی، میزان سهم ذخیره‌سازی گاز در این کشور از 2 درصد به حدود 6 درصد افزایش داشته است، اما پس از آن به‌رغم رشد مصرف گاز، سهم ذخیره‌سازی از کل مصرف تقریباً ثابت و بین 10 تا 14 درصد نوسان داشته است که نشان از افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی گاز متناسب با رشد مصرف دارد (نمودار 14).

نمودار 14. تغییرات مصرف گاز طبیعی و سهم ذخیره‌سازی گاز از مصرف در آمریکا

Source: Handbook of Underground Gas Storages and Technology, 2021.

بیش از 80 درصد از کل تعداد مخازن ذخیره‌سازی گاز آمریکا از نوع هیدروکربوری است که هزینه اجرایی کمتری نیز نسبت به سایر انواع مخازن ذخیره‌سازی دارد و بعد از آن مخازن از نوع آبخوان و نمکی هرکدام دارای سهم‌های کمتر از 10 درصد از کل ظرفیت هستند. بررسی جغرافیایی قرارگیری مخازن ذخیره‌سازی در این کشور نشان می‌دهد که عمده تأسیسات ذخیره‌سازی گاز موجود در ایالت‌های نزدیک به مصرف‌کنندگان نهایی گاز طبیعی توزیع شده است تا هزینه اجرایی را پایین آورد.[34]

اولین مخزن ذخیره‌سازی گاز طبیعی در آمریکا در سال 1916 در میدان گازی زوار[35] در نیویورک به بهره‌برداری رسید که به‌عنوان دومین مخزن ذخیره‌سازی دنیا نیز شناخته می‌شود و در حال حاضر برای ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. سیر تکاملی افزایش تعداد مخازن و ظرفیت ذخیره‌سازی در آمریکا را می‌توان به سه بازه زمانی مختلف تقسیم‌بندی کرد. در حد فاصل سال‌های 1916 تا 1950، عمده تمرکز آمریکا بر ایجاد مخازن ذخیره‌سازی در ایالت‌های شمالی که عمده مصرف گاز را داشته‌اند بوده است. در سال 1920، با گسترش خطوط انتقال در مسیرهای طولانی‌تر و همچنین افزایش رشد مصرف گاز در حوالی سال‌های 1930، نوسانات مصرف در فصول مختلف در آمریکا ایجاد شد. از‌آنجا‌که ذخیره‌سازی گاز به‌عنوان یکی از راهکارهای پیک‌سایی مصرف شناخته می‌شود، در همین سال‌ها توسعه و ایجاد ظرفیت ذخیره‌سازی در آمریکا رشد یافت، به‌نحوی‌که در بین سال‌های 1931 تا 1950، تعداد 78 مخزن ذخیره‌سازی جدید در این کشور به بهره‌برداری رسید. از‌آنجاکه مخازن هیدروکربوری به‌دلیل اینکه مراحل ارزیابی آن پیش‌تر انجام شده و هزینه‌ اجرایی را پایین می‌آورد، عمده مخازن ذخیره‌سازی آمریکا مرتبط به همین نوع مخازن بوده است. در پایان سال 1950، با توسعه تکنولوژی، اولین مخزن آبخوان نیز در آمریکا به بهره‌برداری رسید. در بازه زمانی 1950 الی 1980، توسعه صنایع شدت یافت و به‌دنبال آن، میزان مصرف گاز طبیعی و ذخیره‌سازی نیز افزایش یافت (نمودار 14). در این بازه زمانی به تنهایی 234 مخزن ذخیره‌سازی جدید به شبکه تولید گاز آمریکا اضافه شده است. توسعه تکنولوژی ذخیره‌سازی منجر شد تا در همین بازه زمانی، در سال 1975 مخازن نمکی نیز به مخازن ذخیره‌سازی آمریکا اضافه شود. در پایان سال 1980، سهم ذخیره‌سازی گاز از کل مصرف به حدود 11 درصد رسید که بیشترین مقدار تا آن دوران بوده است. پس از سال 1980، مصرف گاز در آمریکا با شدت کمتری رشد داشت و به دنبال آن، احداث تأسیسات جدید ذخیره‌سازی نیز متناسب با رشد مصرف رشد داشته است. همان‌طور که در نمودار 14 هم آمده است، سهم ذخیره‌سازی از سال 1980 به بعد، بین 10 تا 14 درصد نوسان داشته است و تغییرات محسوسی در آن مشاهده نمی‌شود که گواه همین مسئله است. در سال 2018، سهم ذخیره‌سازی آمریکا 17/5 درصد از کل مصرف این کشور است. نمودار 15 پراکندگی مخازن ذخیره‌سازی آمریکا را به تفکیک نوع مخازن نشان می‌دهد.

نمودار 15. نقشه مخازن ذخیره‌سازی گاز در آمریکا

Source: Bureau of Economic Geology, University of Texas, Austin.

روسیه: روسیه نیز با دارا بودن بیش از 37 هزار میلیارد مترمکعب مخازن اثبات شده گازی، بزرگ‌ترین دارنده گاز در دنیاست و از منظر تولید و مصرف، بعد از آمریکا رتبه دوم را دارد. به همین دلیل احداث ذخیره‌سازی گاز در روسیه نسبت به کانادا و آمریکا با حدود 40 سال فاصله زمانی و در دهه ۵۰ میلادی رخ داد که شامل یک مخزن گازی و یک مخزن نمکی بود. پس از آن، با توجه به رشد مصرف و اهمیت نقش روسیه در صادرات گاز، توسعه این تأسیسات در بازه زمانی 1960 تا 1980 به‌شدت رشد پیدا کرد و از دو مخزن ذخیره‌سازی، به 10 مخزن رسید که ظرفیت ذخیره‌سازی گاز را به 40 میلیارد مترمکعب می‌رساند و حدود 7 درصد از کل مصرف سالیانه در این کشور بوده است. پس از آن طی فروپاشی اتحادیه جماهیر شوروی فرایند ذخیره‌سازی متناسب با رشد مصرف افزایش می‌یابد و سهم ذخیره‌سازی از کل مصرف ثابت است. در آن دوره بیشتر تأسیسات ذخیره‌سازی گاز روسیه از طریق سرمایه‌گذاری مستقیم دولت در زمان شوروی ساخته شد و پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، سیستم یکپارچه تأمین گاز و تأسیسات ذخیره‌سازی گاز به‌صورت کامل در اختیار شرکت گازپروم[36] بوده است. رشد سهم ذخیره‌سازی از کل مصرف در سال 1995 به بعد رشد داشته و به حدود 16 درصد تا پایان سال 2010 رسیده است (نمودار 16).

نمودار 16. تغییرات سهم ذخیره‌سازی گاز از کل مصرف در روسیه

Source: Challenges to and Proposals for Underground Gas Storage (UGS) Business in China, 2017.

در حال حاضر روسیه با داشتن حدود 23 مخزن ذخیره‌سازی، دارای ظرفیت ذخیره‌سازی گاز 72/5 میلیارد مترمکعب است[37] که سهم 18/4 درصدی از کل مصرف گاز این کشور را دارد. برخی از تأسیسات ذخیره‌سازی گاز در روسیه در نزدیکی بخش‌های مصرفی واقع شده است و به‌عنوان یکی از منابع تأمین گاز در روسیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه‌بر مسئله تأمین پیک‌ مصرف گاز در فصل‌های سرد، با توجه به نقش روسیه در صادرات گاز در دنیا و لزوم حفظ پایداری و امنیت آن، بخش عمده و بزرگ مخازن ذخیره‌سازی در نزدیکی خطوط انتقال گاز قرار دارند. به همین دلیل 10 مخزن ذخیره‌سازی گاز روسیه در مسیر شش خط لوله انتقال گاز به اروپا قرار دارد و 12 مخزن دیگر نیز در نزدیکی دریای خزر و در مسیر انتقال گاز روسیه به آسیای مرکزی واقع شده است.[38] درمجموع ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در روسیه حدود 28 درصد از کل صادارات این کشور است.[39] نمودار 17 نقشه پراکندگی مخازن ذخیره‌سازی گاز طبیعی را در روسیه نشان می‌دهد.

نمودار 17. نقشه مخازن ذخیره‌سازی روسیه در سال 2017

Source: https://nangs.org/

۳. ذخیره‌سازی گاز طبیعی در ایران

۳-1. وضعیت ذخیره‌سازی گاز طبیعی در ایران

از‌آنجا‌که کشور ایران در جایگاه دومین دارنده منابع گاز طبیعی، سومین تولید‌کننده و چهارمین مصرف‌کننده گازی طبیعی در دنیاست و یکی از طولانی‌ترین خطوط توزیع گاز را در اختیار دارد، ذخیره‌سازی گاز در کشور از جهت افزایش پایداری تولید و امنیت عرضه در شبکه انتقال، دارای اهمیت بسیار بالایی است. همچنین همان‌طور که ذکر شد، به‌دلیل سهم بالای بخش خانگی و تجاری در مصرف گاز طبیعی در کشور، در فصول سرد سال مصرف این بخش به‌دلیل نوع کاربرد گاز برای گرمایش افزایش چشمگیری می‌یابد که برای تأمین گاز آن، کشور مجبور به کاهش عرضه گاز به بخش‌های دیگر ازجمله نیروگاهی و صنعتی شده است. تمامی این مسائل لزوم افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی در کشور را نشان می‌دهد. علاوه‌بر مسئله ناترازی فصلی، مشکل تأمین گاز در استان‌های شمالی و شمال شرقی کشور در فصول سرد، لزوم توسعه ذخیره‌سازی با اولویت استان‌های مذکور را توجیه می‌کند.

موضوع ذخیره‌سازی گاز در ایران تا پیش از سال 1386 به‌صورت جدی مطرح نبوده و پس از آن سال با کاهش دمای و نیاز به تأمین گاز، بحث ذخیره‌سازی گاز مطرح شد که با تأسیس شرکت ذخیره‌سازی گاز طبیعی منتهی به دو طرح ذخیره‌سازی گاز در میدان شوریجه و سراجه شد. پس از آن در سال‌‌ 1396 این شرکت منحل شد و مسئله ذخیره‌سازی پس از آن پیشرفت خاصی نداشت. این درحالی است که ذخیره‌سازی گاز طبیعی فارغ از نگاه اقتصادی،‌ می‌توانست به امنیت تأمین انرژی در کشور کمک کند. در حال حاضر ذخیره‌سازی گاز طبیعی، در شرکت مهندسی و توسعه گاز ایران در حال پیگیری است. با توجه به توضیحات ارائه شده، میزان ذخیره‌سازی کشور از طریق دو مخزن سراجه (استان قم) با ظرفیت 1/2 و شوریجه (استان خراسان رضوی) با ظرفیت 2/2 میلیارد مترمکعب در سال صورت می‌پذیرد. به‌رغم رشد ناترازی فصلی در سال‌های اخیر، میزان ذخیره‌سازی در کشور تغییر چندانی نداشته است. در سال 1398، میزان گاز تحویلی به خط از طریق این دو مخزن حدود 2/57 میلیارد مترمکعب بوده است[40] که این عدد برابر با 1/1 درصد از کل مصرف داخلی است و تمامی وظایف مرتبط با آن با شرکت مهندسی و توسعه گاز است.

نمودار 18. عملکرد مخازن ذخیره‌سازی به همراه سهم برداشت از مخازن ذخیره‌سازی به مصرف کل کشور

مأخذ: تحلیل نگارنده براساس آمار شرکت ملی گاز و ترازنامه هیدروکربوری 1398.

بررسی وضعیت تزریق و برداشت به دو مخزن ذخیره‌سازی ذکر شده نشان می‌دهد در بیشترین حالت 3 درصد از مصرف از طریق ذخیره‌سازی در ماه‌های سرد سال تأمین می‌شود که همان میزان در فصول گرم سال به مخازن تزریق شده‌اند. با توجه به اینکه حداکثر تولید گاز دارای اختلاف با حداکثر مصرف در فصول گرم سال است، مازاد آن در صورت وجود ظرفیت ذخیره‌سازی می‌تواند به این مخازن تزریق شود تا میزان تولید در فصول سرد افزایش یابد. با توجه به اختلاف قیمت گاز در فصول گرم و سرد سال، این مسئله با واردات گاز و ذخیره‌سازی آن نیز امکان‌پذیر است.

نمودار 19. سهم تزریق و برداشت از میادین ذخیره‌سازی کشور سال 1400

مأخذ: شرکت ملی گاز.

با توجه به توضیحات ارائه شده، در حال حاضر ظرفیت ذخیره‌سازی در دنیا به‌صورت متوسط 11 درصد، در کشورهای اروپایی حدود 23 درصد و در ایران این عدد حدود 1/4 درصد است که نشان از رتبه پایین در ذخیره‌سازی گاز دارد. با توجه به افزایش میزان مصرف در سالیان گذشته و تخمین رشد آن در سال‌های آتی، تأمین کسری فصلی گاز صرفاً با استفاده از میدان‌های شوریجه و سراجه امکان‌پذیر نخواهد بود. بررسی زمین‌شناسی نشان می‌دهد که 40 ساختار با پتانسیل ذخیره‌سازی گاز طبیعی در کشور وجود دارد[41] که در صورت سرمایه‌گذاری و انجام مراحل ارزیابی و توصیف مخزن می‌تواند به حل مسئله ناترازی فصلی و همچنین تأمین گاز در بخش‌های شمالی کشور کمک شایانی کند.

در بین انواع مخازن ذخیره‌سازی، در حال حاضر صرفاً مخازن هیدروکربوری در کشور در حال بهره‌برداری هستند، این در حالی است که مخازن آبخوان و نمکی نیز می‌تواند به ظرفیت کشور افزوده شود. نمودار 20 موقعیت تقریبی مخازن، آبخوان‌ و گنبد نمکی با پتانسیل ذخیره‌سازی را در کشور نشان می‌دهد. در ادامه برنامه‌های توسعه دو مخزن موجود و ایجاد ظرفیت ذخیره‌سازی جدید بر‌اساس دسته‌بندی مشخص بررسی می‌شود.

نمودار 20. موقعیت تقریبی مخازن، آبخوان و گنبد نمکی با پتانسیل ذخیره‌سازی گاز طبیعی

* موقعیت مخازن تقریبی است.

* اندازه دایره‌ها ظرفیت مخازن را به نسبت یکدیگر نمایش می‌دهد.

الف) طرح‌های مرتبط با مخازن هیدروکربوری تخلیه شده

در طرح‌های مرتبط با توسعه و ایجاد ظرفیت جدید ذخیره‌سازی در مخازن هیدروکربوری تخلیه شده در کشور، پنج طرح قابل‌اجرا وجود دارد که از آن بین، دو طرح مرتبط با توسعه میادین سراجه و شوریجه است که ظرفیت ذخیره‌سازی فعلی در کشور را به میزان 2/75 میلیارد مترمکعب افزایش می‌دهد و به رسیدن افزایش برداشت 55 میلیون مترمکعبی در روز منجر خواهد شد.

با توجه به اینکه متولی اجرای ذخیره‌سازی در کشور مجموعه وزارت نفت است، بهره‌برداری از برخی میادین مانند میدان البرز در استان قم، میدان نار در استان بوشهر و میدان سرخون در استان هرمزگان با مجموع ظرفیت 9/2 میلیارد مترمکعبی نیازمند هماهنگی لازم بین‌دستگاهی در زیرمجموعه وزارت نفت است. با اضافه شدن این سه میدان به ظرفیت ذخیره‌سازی کشور، تا پایان سال 1404، حدود 75 میلیون مترمکعب به ظرفیت برداشت روزانه از این محل افزوده می‌شود (جدول ۳).

جدول ۳. طرح‌های مرتبط با افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی در مخازن هیدروکربوری تخلیه شده

^*. پیش‌بینی بهره‌برداری این طرح‌ها در صورتی است که واگذاری به شرکت ملی گاز تا پایان سال 1401 اتفاق افتد.

ب) طرح‌های مرتبط با مخازن هیدروکربوری تخلیه نشده

با توجه به توضیحات ذکر شده در مورد مزایا و معایب مرتبط با انواع مخازن ذخیره‌سازی، اولویت باید با مخازن گازی قرار گیرد. ازجمله مخازن هیدروکربوری تخلیه نشده می‌توان به میادین بانکول، مختار، قزل‌تپه، هالوش و ویزنهار اشاره کرد. تمامی این میادین از نوع گازی بوده و پیشنهاد می‌شود در اولویت طرح‌های ایجاد ظرفیت قرار گیرند. همچنین میدان قزل‌تپه با قرارگیری در استان گلستان که در شمال کشور واقع شده است، به‌دلیل مشکل تأمین گاز در فصول سرد سال در این نواحی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بر‌اساس مطالعات انجام شده، این میدان می‌تواند پیک سه استان شمالی کشور را تأمین کند.

جدول ۴. طرح‌های مرتبط با افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی در مخازن هیدروکربوری تخلیه نشده

^*. پیش‌بینی بهره‌برداری این طرح‌ها در صورتی است که واگذاری به شرکت ملی گاز تا پایان سال 1401 اتفاق افتد.

ج) طرح‌های مرتبط با مخازن آبخوان و گنبد نمکی

در حال حاضر دو ساختار با نوع آبخوان و گنبد نمکی در کشور مورد بررسی قرار گرفته و امکان ایجاد ظرفیت ذخیره‌سازی گاز در آن وجود دارد. آبخوان بورتشا در ورامین (استان تهران) با عمق 1400 متری، ظرفیت 0/23 میلیارد مترمکعب دارد که در صورت اجرایی شدن می‌تواند ظرفیت 2 میلیون مترمکعبی در روز را به شبکه اضافه کند. همچنین گنبد نمکی نصرآباد در استان اصفهان (کاشان) نیز با ظرفیت 0/5 میلیارد مترمکعبی، امکان افزایش برداشت 4 میلیون مترمکعبی را در روز می‌دهد.

درمجموع در صورت پیاده‌سازی طرح‌های فوق، ظرفیت مخازن ذخیره‌سازی گاز کشور به 26 میلیارد مترمکعب در سال افزایش می‌یابد که انتظار برداشت روزانه 224 میلیون مترمکعب گاز در حدود چهار ماه سرد سال قابل دستیابی است.

جدول ۵. افزایش تولید روزانه در کشور از محل ذخیره‌سازی گاز

مأخذ: شرکت مهندسی و توسعه گاز ایران.

در همین راستا، با توجه به طرح‌های ذکر شده، پیشنهاد می‌شود که در قالب برنامه پنج‌ساله هفتم توسعه، وزارت نفت ضمن ایجاد هماهنگی بین شرکت‌های تابعه خود، زمینه سرمایه‌گذاری به‌منظور افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی جهت مدیریت اوج مصرف و رسیدن به سهم حداقل 10 درصدی ذخیره‌سازی از کل مصرف را به‌ویژه از طریق شرکت ملی گاز ایران فراهم کند. همچنین پیشنهاد می‌شود وزارت نفت به‌دلیل دستیابی به تکنولوژی ذخیره‌سازی در آبخوان و گنبد نمکی، نسبت به افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی از این طریق نیز اقدام کند.

جمع‌بندی

کشور ایران با وجود داشتن سهم بالایی از ذخایر گاز طبیعی دنیا، دچار ناترازی عرضه و تقاضای گاز طبیعی در فصول سرد سال شده است، به‌نحوی‌که در صورت ادامه فرایند موجود، کشور را در سال‌های آتی به وارد‌کننده گاز طبیعی تبدیل خواهد کرد. بر‌اساس سند تراز گاز مصوب شورای عالی انرژی، پیش‌بینی شده است تا سال 1420، کشور در چهار ماه سرد سال، دچار کسری 616 میلیون مترمکعبی گاز طبیعی در روز باشد. این مسئله با وجود اینکه تأمین گاز کشور را با دشواری بسیاری روبه‌رو می‌کند، با توجه به وابستگی بالای بخش‌های مختلف کشور به گاز طبیعی، فارغ از مسائل اقتصادی، امنیت انرژی کشور را دچار مخاطره خواهد کرد.

با توجه به اینکه میزان مصرف در فصول سرد و گرم سال بسیار متفاوت است، افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی گاز طبیعی و تزریق گاز به این مخازن در فصول گرم سال، کمک شایانی به تأمین پایدار گاز در فصول سرد خواهد کرد. اختلاف مصرف گاز در گرم‌ترین و سردترین ماه سال به‌صورت متوسط روزانه، حدود 220 میلیون مترمکعب است که علت عمده آن مصرف بخش خانگی و تجاری است که میزان مصرف آن در سردترین ماه سال 6/7 برابر گرم‌ترین ماه سال است.

در ‌حال حاضر ظرفیت ذخیره‌سازی گاز طبیعی در کشور حدود 3/4 میلیارد مترمکعب است که تنها 1/4 درصد از کل مصرف گاز طبیعی در کشور است. بررسی کشورهای تولید‌کننده و مصرف‌کننده گاز طبیعی نشان می‌دهد برای تأمین پایدار در عرضه و مصرف گاز و همچنین رفع ناترازی فصلی، ذخیره‌سازی یکی از اولویت‌های کشورهاست. هرچقدر میزان وابستگی گاز کشورها به واردات بیشتر باشد، ظرفیت ذخیره‌سازی این کشورها نیز بیشتر بوده است. کشورهای اروپایی که به‌صورت متوسط وابستگی 40 درصدی به گاز طبیعی روسیه دارند و میزان ذخیره‌سازی آنها سهم 23 درصدی از کل مصرف را نشان می‌دهد. این مسئله برای روسیه که به‌عنوان صادرکننده گاز شناخته می‌شود نیز به‌دلیل ایجاد صادرات پایدار اهمیت دارد و دارای سهم 18/4 درصدی ذخیره‌سازی از کل مصرف است که نشان از اهمیت ذخیره‌سازی در رویکردهای مختلف سیاستگذاری انرژی دارد.

در این گزارش پتانسیل‌های تأمین گاز به میزان 224 میلیون مترمکعب در روز در فصول سرد سال با استفاده از ذخیره‌سازی گاز طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. طی برنامه هفتم توسعه باید این موضوع به‌عنوان یکی از راهبردهای اصلی برای حل ناترازی فصلی گاز پیگیری شود و وزارت نفت باید سهم ذخیره‌سازی از مصرف گاز کشور را به حداقل 10 درصد برساند. در این بین ضروری است وزارت نفت با ایجاد هماهنگی بین شرکت‌های تابعه خود، زمینه سرمایه‌گذاری به‌منظور دستیابی به این هدف را فراهم کند.