مدل مفهومی استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر در توسعۀ پایدار شهری: مطالعهای مروری
نویسندگان
1 دانشیار، گروه شهرسازی، دانشکدۀ معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
2 کارشناسی ارشد، گروه شهرسازی، گرایش برنامهریزی منطقهای، دانشکدۀ معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3 دانشیار، گروه سیستمهای انرژی، دانشکدۀ فناوریهای نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
10.22034/uep.2025.512007.1614چکیده
مقدمهبا شروع انقلاب صنعتی در سدههای اخیر، شهرها با رشد سریع جمعیت مواجه شدهاند که این امر به استفادۀ بیرویه از انرژیهای فسیلی برای تأمین انرژی منجر شده است. رشد بیسابقۀ مصرف انرژی در جهان و اتکا به منابع فسیلی، به افزایش غلظت گازهای گلخانهای در جو منجر شده است (Abdelaziz et al., 2011). به تبع آن، تسریع روند گرمایش جهانی میتواند به شرایط نامطلوب زندگی و خسارتهای اقتصادی و اجتماعی منجر شود (Wąs et al., 2021). در این راستا، سیستمهای انرژی پایدار موازنهای بین تولید و مصرف انرژی برقرار میکنند که آثار منفی آن بر محیط زیست در حد تحملپذیر باقی میماند و در عین حال به بهبود کیفیت زندگی شهروندان کمک میکند (Arasteh Talashmaki, 2020). در سطح جهانی، اقدامات قابل توجهی در این راستا انجام شده است. به عنوان نمونه، در اجلاس توسعۀ پایدار سازمان ملل در سال ۲۰۱۵، در حمایت از توافقنامۀ پاریس، کشورها بر دستیابی به بیطرفی کربن و توسعۀ سیستمهای انرژی پاک تأکید کردند (News, 2015). با اینحال، در قرن ۲۱، شهرهای بزرگ با چالشهای فزایندهای مانند تأمین انرژی و آلودگی مواجه هستند، بهویژه در کشورهایی که به سوختهای فسیلی متکیاند. گرچه انرژیهای تجدیدپذیر همچون خورشیدی و بادی به عنوان گزینههای پایدار مطرح شدهاند، اما موانعی مانند هزینههای اولیۀ بالا و کمبود آگاهی عمومی، مانع از پذیرش گستردۀ آنها شده است (Torkaman & Jalilisadrabad, 2024). مرور ادبیات نشان میدهد انرژیهای تجدیدپذیر از دیرباز به عنوان ابزار حفظ منابع بیننسلی مطرح بودهاند (WCED, 1987). پژوهشهایی همچون پژوهش تیبی و همکاران (1993) بر کاهش آلودگی از طریق انرژیهای خورشیدی و بادی تمرکز داشتهاند، اما اغلب به ابعاد اجتماعی و اقتصادی توجه نکردهاند. گلدمبرگ (1998) با تأکید بر کشورهای درحالتوسعه، بر نقش این انرژیها در توسعۀ اقتصادی و زیستمحیطی اشاره کرده است. با اینحال، تعامل میان ابعاد مختلف توسعۀ پایدار کمتر بررسی شده است. دراک و همکاران (2005) به چالشهای فنی و اقتصادی پرداختهاند، اما دیدگاهی یکپارچه ارائه ندادهاند. پانوار و همکاران (2011) نیز به نقش این منابع در کاهش گازهای گلخانهای اشاره کردهاند، در حالی که جنبههای اجتماعی مغفول مانده است. کرباخو و کابزا (2019) بر ناهماهنگی نهادی و ضعف سیاستگذاری تأکید کردهاند. همچنین، پژوهشهای تطبیقی جدید، مشارکت دولت، جامعه و بخش خصوصی را برای موفقیت سیاستهای انرژی پایدار حیاتی میدانند (Čeryová et al., 2020; Surya et al., 2021) که این مسئله در مدل مفهومی تحقیق حاضر نیز مد نظر قرار گرفته است. با تجمیع یافتههای پژوهشهای پیشین، مشخص میشود که علیرغم توجه گسترده به ابعاد فنی، اقتصادی و زیستمحیطی، تعامل و یکپارچگی میان این ابعاد در قالب یک مدل جامع مورد بررسی قرار نگرفته است. با توجه به تحلیل پژوهشهای یادشده، میتوان نتیجه گرفت که اغلب مطالعات پیشین تمرکز محدودی بر ابعاد خاصی از توسعۀ پایدار داشتهاند و از ارائۀ مدلی جامع و یکپارچه بازماندهاند. این پژوهش با هدف طراحی مدلی مفهومی و یکپارچه برای بهرهگیری از انرژیهای تجدیدپذیر در توسعۀ پایدار مناطق شهری، با استفاده از روش تحلیل محتوای کیفی و مرور نظاممند ادبیات انجام شده است. در این زمینه، سؤالات پژوهش عبارتاند از:۱. چه ابعاد و مؤلفههایی بر نقش انرژیهای تجدیدپذیر در توسعۀ پایدار شهری تأثیرگذار هستند؟۲. چگونه تعامل میان ابعاد زیستمحیطی، اقتصادی، اجتماعی و نهادی میتواند موجب بهرهوری بهتر از انرژیهای تجدیدپذیر شود؟۳. چه نوع مدل مفهومی میتواند برای ادغام این ابعاد در سیاستگذاری انرژی پایدار در کلانشهرها پیشنهاد شود؟مواد و روشهااین پژوهش با هدف تبیین رابطه میان انرژیهای تجدیدپذیر و توسعۀ پایدار شهری، از رویکردی ترکیبی بهره گرفته که شامل مرور نظاممند ادبیات، تحلیل محتوای کیفی و نظریهپردازی دادهبنیاد (Grounded Theory) است. دادهها از طریق جستوجوی ساختاریافته در پایگاههای علمی داخلی و بینالمللی در بازۀ زمانی ۲۰۰۲ تا ۲۰۲۳ گردآوری شده و با استفاده از معیارهای علمی و تحلیلی، ۴۲ مقاله برای تحلیل نهایی انتخاب شدند. متون منتخب با نرمافزار MAXQDA طی فرایند کدگذاری سهمرحلهای (باز، محوری و انتخابی) تحلیل شدند و مفاهیم در پنج بُعد اصلی (اقتصادی، اجتماعی، زیستمحیطی، نهادی و فناورانه) سازماندهی شدند. سپس، با تحلیل همرخدادی و شدت ارتباط کدها، شبکۀ مفهومی شاخصها استخراج و مدل نهایی پژوهش طراحی شد که روابط علّی و غیرمستقیم میان انرژیهای تجدیدپذیر و توسعۀ پایدار شهری را با شناسایی عوامل تقویتکننده و تضعیفکننده تبیین میکند. برای اعتبارسنجی تحلیل کیفی، از روشهایی همچون کدگذاری همزمان توسط پژوهشگر دوم، تطبیق مفاهیم با ادبیات نظری و بازبینی توسط پژوهشگر سوم استفاده شد. به اینترتیب، مدل مفهومی حاصل از این پژوهش، به خلاف الگوهای صرفاً توصیفی، ساختاری مبتنی بر تحلیل علّی دارد و توانسته است با اتکا به شواهد مستند در مقالات معتبر، شبکهای معنادار از ارتباط میان انرژیهای تجدیدپذیر و ابعاد مختلف توسعۀ پایدار در مناطق کلانشهری ترسیم کند.یافتههادر مرحلۀ نخست، استخراج و ساماندهی شاخصهای مرتبط با توسعۀ پایدار شامل «امنیت انرژی»، «عدالت انرژی»، «اثرات زیستمحیطی»، «رشد اقتصادی» و «حکمرانی انرژی» با استفاده از رویکرد نظریۀ زمینهای صورت گرفت. برای اینمنظور، متون ۴۸ مقالۀ منتخب از سالهای ۲۰۰۲ تا ۲۰۲۳ بهدقت مورد تحلیل قرار گرفت و با بهرهگیری از نرمافزار تخصصی تحلیل دادههای کیفی (MAXQDA)، فرایند کدگذاری باز انجام شد. در نتیجه، ۷۲ کد اولیه به عنوان بازتاب مفاهیم کلیدی حوزۀ انرژیهای تجدیدپذیر و توسعۀ پایدار شناسایی شدند. یافتههای این مرحله در جدول ۱ به صورت ماتریسی ارائه شده که در آن حضور هر کد در مقالات منتخب مشخص شده است. در مرحلۀ دوم، بر اساس اصول کدگذاری محوری، کدهای شناساییشده با توجه به قرابتهای مفهومی و معنایی در قالب چهار مقولۀ اصلی دستهبندی شدند: محیط زیستی، نهادی، اجتماعی و اقتصادی. این خوشهبندی توسط دو پژوهشگر دیگر مورد بازبینی قرار گرفت تا اعتبار ساختاری آن تقویت شود. همچنین، فراوانی هر شاخص در مقالات بررسی شده و نتایج آن در جدول ۲ ارائه شده است تا میزان توجه به هر شاخص مشخص شود. در مرحلۀ سوم، تحلیل ارتباطات درونی میان شاخصها انجام شد. با استفاده از نرمافزار MAXQDA، روابط معنادار میان شاخصها استخراج شد. در جدول ۳، گزارههای تحلیلی و روابط مفهومی میان شاخصها تشریح شده و در شکل ۲، ساختار گرافیکی این ارتباطات نمایش داده شده است. در این شکل، رنگها و ضخامت خطوط بهترتیب نوع، منشأ و شدت ارتباط میان شاخصها را نشان میدهند. در مرحلۀ چهارم، مدل مفهومی نهایی استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر با رویکرد توسعۀ پایدار مناطق شهری طراحی و ارائه شد. این مدل، ترکیبی از یافتههای نظری و تجربی پژوهش است و تعاملات دوسویه میان انرژیهای تجدیدپذیر و ابعاد مختلف توسعۀ پایدار را به صورت دقیق ترسیم میکند. مدل مفهومی نهایی در شکل ۴ نمایش داده شده است. در این مدل، شاخصها در دو دسته تقسیم شدهاند: شاخصهای مؤثر بر افزایش استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر (مانند امنیت انرژی، کاهش آلودگی، اشتغالزایی، عدالت در دسترسی) که با رنگ نارنجی مشخص شدهاند و شاخصهایی که مانع توسعۀ این انرژیها هستند (مانند هزینۀ اولیه، زمان احداث، پیچیدگیهای سیاستی) که با رنگ قرمز نشان داده شدهاند. این مدل مفهومی ضمن ترسیم مسیرهای علی میان ابعاد محیط زیستی، اجتماعی، اقتصادی و نهادی، نشان میدهد افزایش بهرهبرداری از انرژیهای تجدیدپذیر میتواند به طور مستقیم و غیرمستقیم موجب ارتقای شاخصهای توسعۀ پایدار در مناطق کلانشهری شود. این مدل، علاوه بر داشتن ارزش تحلیلی، به عنوان ابزاری برای سیاستگذاری دقیق و طراحی برنامههای جامع توسعۀ انرژی در سطوح شهری و فرامنطقهای نیز کاربرد دارد.نتیجهگیریپژوهش حاضر با هدف پر کردن این خلأ، از روش تحلیل محتوای ترکیبی (کیفی و کمی) بهره گرفته و مدلی مفهومی ارائه کرده است که بر اساس آن، شاخصهای مؤثر در بهرهبرداری از انرژیهای تجدیدپذیر و تأثیر آنها بر توسعۀ پایدار شهری شناسایی و طبقهبندی شدهاند. یافتههای تحقیق نشان میدهد این شاخصها در دو دستۀ کلی قابل تفکیکاند: دستۀ نخست شاخصهایی هستند که به افزایش توسعۀ پایدار کمک میکنند، نظیر دسترسی به منابع انرژی، امنیت انرژی، کاهش مصرف سوختهای فسیلی، کاهش آلایندهها، ایجاد اشتغال، برابری اجتماعی، تنوع انرژی، حفاظت از محیط زیست، رشد اقتصادی و بهبود کیفیت زندگی. در مقابل، دستۀ دوم شاخصهایی هستند که مانع توسعۀ انرژیهای تجدیدپذیر و درنتیجه، کاهش توسعۀ پایدار میشوند که مهمترین آنها عبارتاند از: هزینههای بالای اولیه، مدتزمان طولانی احداث نیروگاهها و چالشهای سیاستگذاری. بررسیهای انجامشده نشان میدهد هزینههای اولیه سرمایهگذاری مهمترین مانع در مسیر توسعۀ این نوع انرژیها، بهویژه در کشورهای درحالتوسعه، هستند. با وجود این، نتایج تحلیلها بیانگر آن است که منافع بلندمدت حاصل از بهکارگیری انرژیهای تجدیدپذیر، چه از منظر اقتصادی و چه زیستمحیطی، بهمراتب بیشتر از هزینههای اولیه آن است. این منافع شامل کاهش وابستگی به منابع فسیلی، بهبود امنیت انرژی، کاهش هزینههای ناشی از آلودگی و ایجاد بسترهایی برای سرمایهگذاری و کارآفرینی در مناطق محروم میشود.نکتۀ مهم دیگر در یافتههای پژوهش، برجسته شدن نقش ابعاد اجتماعی توسعۀ انرژیهای تجدیدپذیر است. به خلاف بسیاری از مطالعات قبلی که عمدتاً بر ملاحظات اقتصادی یا زیستمحیطی متمرکز بودند، این تحقیق نشان میدهد توسعۀ عادلانۀ این انرژیها میتواند به بهبود کیفیت زندگی، کاهش نابرابریهای منطقهای و افزایش مشارکت اجتماعی در مناطق کمبرخوردار منجر شود. نمونههایی از این نوع شامل تبدیل روستاهای دورافتاده به تولیدکنندگان انرژی و ارتقای وضعیت اقتصادی آنهاست. از سوی دیگر، نتایج پژوهش تأکید دارد که توسعۀ انرژیهای تجدیدپذیر بدون نقشآفرینی دولتها و نهادهای سیاستگذار میسر نخواهد بود. ارائۀ مشوقهای مالی، تدوین قوانین حمایتی و تسهیل فرایندهای سرمایهگذاری ازجمله اقداماتی هستند که میتوانند مسیر توسعۀ این نوع انرژیها را هموارتر سازند. تجربۀ کشورهای توسعهیافته نیز نشان داده است سیاستهای مؤثر در زمینۀ انرژیهای پاک، نظیر تعرفههای ترجیحی برای تولیدکنندگان کوچک یا برنامههای آگاهسازی عمومی، در افزایش مقبولیت اجتماعی و اقتصادی این انرژیها مؤثر بودهاند. پژوهش حاضر با تبیین یک مدل مفهومی یکپارچه، نشان میدهد توسعۀ انرژیهای تجدیدپذیر در مناطق شهری، تحت تأثیر مجموعهای پیچیده از شاخصهای متقابل فنی، اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی قرار دارد. بر اساس این مدل، مهمترین شاخص مؤثر مثبت، کاهش انتشار گازهای گلخانهای و افزایش امنیت انرژی است و مهمترین مانع، هزینۀ اولیۀ تولید انرژی به شمار میرود. لذا تحقق توسعۀ پایدار نیازمند نگاهی یکپارچه، میانرشتهای و سیاستمحور است.