Nehali Jain

تعدُّ طاقة الرياح والطاقة الشمسية الآن أرخص مصادر الكهرباء على هذا الكوكب. ولكن على الرغم من وفرة التقارير الدولية والتغطية الإخبارية السائدة التي تسلط الضوء على هذا التحول المهم، حتى أولئك الذين يتابعون عن كثب قضايا المناخ والطاقة، فغالبًا ما يغيب عن أذهانهم المعنى الحقيقي لهذا الاتجاه.

كنقطة انطلاق، تخيل شبكة مبسطة تعمل بالكامل على الوقود الأحفوري. الآن بعد أن أصبحت مصادر الطاقة المتجددة رخيصة، يمكن للمطورين المغامرين نشرها بسرعة. فمشاريع الرياح والطاقة الشمسية المبكرة هذه تحقق عوائد قوية، حيث إنها قادرة على بيع الطاقة بتكلفة أقل من منتجي الطاقة الحاليين كلما كانت الرياح تهب أو الشمس تشرق.

ومع ذلك، مع دخول المزيد من مصادر الطاقة المتجددة إلى الإنترنت، يجب أن تتنافس مشاريع الطاقة المتجددة لبيع طاقتها، مما يتسبب في انخفاض أسعار طاقة السوق عندما يكون توليد الطاقة المتجددة مرتفعًا والطلب منخفضًا.

لماذا تذهب الطاقة المتجددة الزائدة في ذروة الإنتاج إلى النفايات؟

بطبيعة الحال، فإن توليد الطاقة النظيفة في أي مكان متزامن؛ إذ عندما يدور توربين رياح واحد في منطقة ما، فإن كل توربين آخر تقريبًا في تلك المنطقة يدور أيضًا. لذلك، عندما يصل نشر طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية إلى النقطة التي يمكنها فيها تلبية احتياجاتنا من الكهرباء خلال فترات ذروة الإنتاج، فإن قوانين العرض والطلب تدفع قيمة أي توليد إضافي خلال تلك الساعة نحو الصفر.

عندما يتزامن الإنتاج المرتفع مع فترات انخفاض الطلب، يكون هذا الاتجاه أكثر وضوحًا، مما يجبر في الغالب مولدات الطاقة المتجددة على التوقف مؤقتًا عن الإنتاج. ونتيجة لذلك، تُترك المشاريع التي كانت مربحة ذات يوم بحصة متزايدة من توليد الكهرباء التي تعدُّ، في نظر الشبكة، قريبةً من عدم الفائدة.

في حين أن هذه المشاريع لا تزال تنتج الكثير من الطاقة عالية القيمة، إلا أن هذا التأثير يظل كبيرًا بما يكفي للتأثير على اقتصاديات المشروع وإبطاء النشر في الأماكن التي بها الكثير من مصادر الطاقة المتجددة الحالية.

بدأت هذه الديناميكية بالفعل في الظهور في جميع أنحاء العالم. ولكن بعيدًا عن التنبؤ بنهاية عصر الطاقة النظيفة، فإن هذا الفائض من توليد الطاقة المتجددة يوفر فرصة لبدء تشغيل قطاعات كاملة من اقتصادنا بالكهرباء النظيفة منخفضة التكلفة.

باستخدام التقنيات المرنة مثل البطاريات الحرارية، يمكننا إطلاق مصدر طاقة جديدًا وفعالًا من حيث التكلفة دون المساس بالموثوقية. يمكن لهذه الأنظمة تحويل الكهرباء الزائدة إلى حرارة، ثم مثل البطاريات النموذجية، تُخزَّن الطاقة ليتم تفريغها على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

لفهم كيف يمكن لمصادر الطاقة المتجددة الرخيصة أن تحول مستقبلنا في مجال الطاقة، دعونا نلقِ نظرة على العاصمة المتواضعة لاقتصاد الطاقة النظيفة في الولايات المتحدة: السهول الكبرى. من تكساس بانهاندل إلى الأراضي العشبية في نورث داكوتا، شهد “حزام الرياح” الأميركي بعضًا من أولى عمليات نشر الرياح واسعة النطاق في العالم، ويفتخر الآن بأعلى معدلات اختراق للطاقة المتجددة في البلاد. على سبيل المثال، تنتج ساوث داكوتا بالفعل أكثر من نصف طاقتها من طاقة الرياح.

نتيجة لذلك، اضطرت مزارع الرياح العملاقة التي تنتشر في هذه المنطقة بشكل متزايد إلى تقليل إنتاجها عندما يكون الإنتاج مرتفعًا والطلب منخفضًا، مما أدى إلى إهدار ما يصل إلى خُمس توليد الطاقة المحتمل بالكامل، على حساب أرباحها النهائية. وفي الوقت نفسه، تُمنع المناطق الحضرية البعيدة ذات الأحمال الكهربائية الهائلة من الوصول إلى هذه الكهرباء النظيفة بسبب اختناقات النقل.

في جميع أنحاء “حزام الرياح”، تكون أسعار الكهرباء بالجملة أرخص من غاز هنري هوب الطبيعي، وهو المعيار لأسعار الغاز الرخيصة في الولايات المتحدة، بنسبة 30% أو 40% أو 50% من العام. في كل عام، تزداد هذه النسب المئوية مع نشر المزيد من مصادر الطاقة المتجددة.

هذا ليس اتجاهاً منعزلاً. بينما ننشر طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل أسرع مما يتوقعه أي شخص، سنرى بشكل متزايد نفس النمط يتكرر في كل ركن من أركان العالم.

في جميع أنحاء “حزام الرياح”، لم تتمكن آلاف المصانع حتى الآن من الاستفادة من الطاقة منخفضة التكلفة التي يتم إهدارها في ساحتها الخلفية مباشرةً، وبدلاً من ذلك تحرق الغاز الطبيعي والفحم في الموقع بينما يتم تقديم الكهرباء مجانًا عمليًا.

على الرغم من وجودها بين بعض أرخص مصادر الطاقة على وجه الأرض، فإن هذه المصانع غير قادرة على الوصول إلى هذه الكهرباء منخفضة التكلفة لسبب بسيط: فهي تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، والطاقة النظيفة غير المكلفة متقطعة. وينطبق الشيء نفسه على ملايين المنشآت الصناعية حول العالم، والتي تمثل مجتمعة 37% من استخدام الطاقة العالمي.

سد الفجوة بين الطلب الصناعي والطاقة الرخيصة المتقطعة

هنا تكمن إحدى أكبر الفرص في قطاع الطاقة اليوم: سد الفجوة بين الطلب الصناعي المستمر والطاقة الرخيصة المتقطعة.

هناك العديد من المسارات المحتملة لتحويل الكهرباء المتقطعة إلى حرارة وطاقة مستمرة، من بطاريات الليثيوم أيون إلى الهيدروجين الأخضر، ولكن لا يُعدُّ أي منها فعالًا من حيث التكلفة وقابلًا للتطوير مثل البطاريات الحرارية. الحل ما بدأت به بالفعل شركات مثل Antora، وهي عضو في برنامج الطاقة النظيفة والشبكات والكهرباء التابع للمنتدى الاقتصادي العالمي، في نشره في جميع أنحاء “حزام الرياح”.

من خلال تسخين مواد منخفضة التكلفة ومنتجة محليًا ووفيرة مثل الكربون الصلب في وحدة معزولة، يمكننا الآن تخزين الطاقة بالمقياس والكفاءة والتكلفة اللازمة لتزويد العمليات الصناعية الأكثر تطرفًا بالكهرباء.

لإطلاق العنان للإمكانات الكاملة للبطاريات الحرارية، يجب علينا التأكد من أن قواعد السوق وهياكل الأسعار تمكنها من الوصول إلى الطاقة الفائضة وذات القيمة المنخفضة بأسعار تعكس التكلفة الحقيقية لتوليدها وتسليمها.

وبذلك، يمكننا إطلاق العنان لنشر المزيد من مصادر الطاقة المتجددة على الشبكة والاستفادة بشكل أفضل من البنية التحتية للشبكة الحالية لدينا، مما يقلل من تكلفة الشبكة النظيفة للجميع.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: World Economic Forum