Waisheng Zheng, Kristen Panerali

شهدت حصة الكهرباء في استهلاك الطاقة النهائي اتجاهًا تصاعديًا كبيرًا في الاقتصادات الرائدة، وهو مسار سيكون حاسمًا للتحرك العالمي نحو الطاقة النظيفة. ولكن ما هي الدروس التي يمكن استخلاصها للآخرين؟

تعد التقنيات الكهربائية عادة أكثر كفاءة من نظيراتها التي تعمل بالوقود الأحفوري، وإحدى فوائدها الرئيسية هي تمكين دمج مصادر الطاقة المتجددة من خلال ربط قطاعات الطاقة المختلفة، مما يجعل الكهربة رافعة أساسية في انتقال الطاقة العالمي.

بالفعل، من المتوقع أن ترتفع حصة الكهرباء في استهلاك الطاقة النهائي من 21% في عام 2024 إلى حوالي 30% بحلول عام 2030 للتوافق مع مسارات صافي الانبعاثات الصفرية، مع تحول الكهرباء بهدوء إلى مقياس جديد للقوة الصناعية.

ومع ذلك، بينما تستبدل الاقتصادات الكبرى الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز بالإلكترونات، فإن التقدم غير متكافئ. فبعض الاقتصادات تتقدم في الكهربة أسرع من غيرها.

هنا، نلقي نظرة فاحصة على البيانات للكشف عما يدفع تقدمهم، وما هي التحديات التي تنتظرهم، وما يلزم للآخرين للحاق بالركب.

الرواد العالميون في الكهربة

لا يمكن أن تكون حصة الكهرباء المؤشر الوحيد للكهربة، لأنها تعكس الطلب المتزايد عبر مختلف القطاعات بسبب كهربة الصناعة، وزيادة استخدام السيارات الكهربائية، ونمو الذكاء الاصطناعي واحتياجات التبريد.

ومع ذلك، فإن تغير حصة الكهرباء يمكن أن يشير إلى ممكنات محددة تؤدي إلى هذا التحول. بالاعتماد على إحصائيات متعددة السنوات التي شاركتها وكالة الطاقة الدولية “IEA” وإدارة معلومات الطاقة الأميركية “EIA”، حددنا بعض العوامل البارزة:

• لقد زادت الصين حصتها من الكهرباء في إجمالي استهلاك الطاقة النهائي بأكثر من 10 نقاط مئوية في عقد من الزمان، بقدرة هائلة
• تُظهر إندونيسيا أعلى نمو في حصة الكهرباء في استهلاك الطاقة النهائي الصناعي
• تتفوق كوريا الجنوبية في كهربة الصناعة، حيث تتجاوز حصة الكهرباء في إجمالي استهلاك الطاقة الصناعي النهائي 50% ولا تزال في ازدياد
• تظل النرويج في طليعة الدول باستمرار، حيث أن أكثر من نصف استخدامها النهائي للطاقة أصبح كهربائيًا بالفعل
• تسجل تكساس، التي كانت ذات يوم رمزًا للنفط والغاز، الآن واحدة من أشد الزيادات في استخدام الكهرباء في الولايات المتحدة، مع نمو حصة الكهرباء في إجمالي استهلاك الطاقة النهائي على مدى 10 سنوات يتجاوز بكثير متوسط مستوى الولايات المتحدة

الممكنات وراء تحول الطاقة

محركات الكهربة متشابهة إلى حد كبير بالنسبة للرواد في الكهربة، أي إزالة الكربون، وأمن الطاقة، والأهداف الاقتصادية، مع سعي دول مثل الصين لتحقيق أهدافها الكربونية المزدوجة المتمثلة في بلوغ ذروة انبعاثات الكربون قبل عام 2030 وتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2060 من خلال توليد الطاقة المتجددة.

حتى الدول الغنية بالموارد مثل النرويج استخدمت الكهربة تاريخياً بشكل استراتيجي بدلاً من استهلاك النفط والغاز المحلي.

تختلف كيفية كهربة الاقتصادات المختلفة بشكل كبير، حيث تتكيف مع سياقاتها المحلية من حيث الجغرافيا، ومزيج الطاقة، والسوق، وما إلى ذلك. ومع ذلك، ووفقاً لتحليلنا، تبرز ثلاثة ممكنات رئيسية:

• أطر السياسات تثبت أنها أساسية عبر جميع الرواد، على الرغم من أن التنفيذ يختلف. تُظهر رحلة الكهربة التي تقودها الدولة في الصين كيف يمكن للإجراءات الحكومية المنهجية أن تدفع الكهربة في جميع القطاعات من خلال السياسات واللوائح، مثل تفويضها للمركبات الكهربائية الجديدة “NEV” وخطة العمل على مستوى الدولة، لتسريع كهربة الطاقة المستخدمة في الصناعة. في أماكن أخرى، سياسة “التحويل الصناعي” في إندونيسيا لتعزيز التعدين التحويلي للمعادن، على الرغم من أنها مثيرة للجدل، تزيد بشكل كبير من حصة الكهرباء في مزيج الطاقة الصناعية لتكرير المعادن.

• الفوائد المالية تحفز بشكل مباشر استهلاك الطاقة، للانتقال من الوقود الأحفوري إلى الكهرباء. في النرويج وولاية تكساس الأميركية، تجذب أسعار الكهرباء الرخيصة الناتجة عن وفرة الطاقة المتجددة أو سوق الكهرباء التنافسي الكهربة حتى في صناعة النفط والغاز التقليدية. وفي الوقت نفسه، تحفز الإعانات المباشرة تبني البدائل الكهربائية، مثل إعانات الصين لاستبدال المركبات الكهربائية الجديدة وإعانات النرويج للمضخات الحرارية السكنية.

• تفتح التطورات التكنولوجية مساحة جديدة للتطبيقات كثيفة الاستهلاك للكهرباء. شهدت السنوات الأخيرة تحسناً سريعاً في مستوى جاهزية تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي وتطبيقاته المزدهرة التي أصبحت جزءاً من الحياة اليومية، ناهيك عن نضج تكنولوجيا المركبات الكهربائية التي تعزز كهربة النقل والقفزات التكنولوجية في المضخات الحرارية التي تمهد الطريق لتطبيق أوسع في الصناعة وما بعدها.

عقبة لا مفر منها لتوسيع نطاق الكهربة

مدفوعًا بالكهربة المتزايدة، من المتوقع أن يستمر الطلب على الكهرباء في الارتفاع ويصطدم بعنق الزجاجة للشبكات الحالية. ستكون جهود الكهربة من جانب الطلب عديمة الجدوى إلى حد كبير بدون قنوات كافية لنقل الكهرباء من المصدر إلى الطلب.

لذلك، فإن جاهزية الشبكة، التي تستفيد من مزيج من قدرتها وموثوقيتها ومرونتها، هي الأساس الأقصى للكهربة. ومع ذلك، يظهر تحليلنا أن هذا يتطلب:

• يجب تعزيز القدرة لاستيعاب كل من التوليد المتجدد والأحمال دون ازدحام. يجب أن تسبق البنية التحتية للشبكة نمو الطلب. تجد الوكالة الدولية للطاقة “IEA” أن العالم يجب أن يضيف أو يستبدل 80 مليون كيلومتر من الشبكات بحلول عام 2040، أي ما يعادل جميع الشبكات العالمية اليوم. وقد جعل الاستثمار الذي تقوده الدولة الصين رائدة في تحديثات الشبكة، حيث تعد شركة شبكة كهرباء جنوب الصين رائدة عالميًا في شبكات نقل التيار المستمر عالي الجهد التي تربط مصادر الطاقة المتجددة البعيدة بمراكز الطلب. وقد ثبت أيضًا أن النقل التجاري خيار آخر تم ممارسته بنجاح في تكساس للاستثمار في تعزيز الشبكة.

• تزداد الموثوقية أهمية لتلبية احتياجات الأحمال الناشئة المعروفة بمتطلباتها العالية لجودة الطاقة، مثل التصنيع المتقدم ومراكز البيانات. تمتلك كوريا الجنوبية واحدة من أكثر الشبكات موثوقية، ويعزى ذلك إلى تقنيتها للشبكة الذكية التي مرت بعمليات التخطيط والإدخال والتطوير بموجب قانون ترويجي وطني منذ عام 2011. في غضون ذلك، تقوم شبكة تكساس بتقييم ترابط أوسع لتعزيز الموثوقية التي قوضتها الظواهر الجوية القاسية، مثل عاصفة الشتاء عام 2021 التي ضربت الولاية بدرجات حرارة منخفضة تاريخياً وثلوج، مما أدى إلى تطبيق انقطاعات متناوبة للتيار لإدارة الطاقة. كما تم اقتراح الترابط الإقليمي في إندونيسيا كجزء من مبادرة شبكة الطاقة لرابطة أمم جنوب شرق آسيا.

• لا يزال يتعين استغلال المرونة التي أحدثتها الكهربة. تضغط الكهربة على البنية التحتية للشبكة، لكن الجانب الآخر من العملة هو أن تقنيات الكهربة مثل الأجهزة الذكية والسيارات الكهربائية، التي تعمل كمستخدمين مرنين أو “مستهلكين مرنين”، توفر فرصًا للاستفادة من المرونة مع البنية التحتية الحالية. توفر شبكات الطاقة الرقمية التي أطلقتها شركة شبكة كهرباء جنوب الصين استراتيجية تحول رقمي شاملة من خلال دمج أصول البيانات، وشبكات الجيل الخامس “5G”، والذكاء الاصطناعي، وإنترنت الأشياء، مما يسهل الاستخدام المرن.

كما تم إبرازه أعلاه، أثبتت الاقتصادات الرائدة أن رحلة الكهربة ليست سباق سرعة بل ماراثونًا من السياسات المستمرة، وخلق الفوائد، والابتكار التكنولوجي، مع شبكة موثوقة ومرنة وذات قدرة كافية تعمل كعمود فقري للكهربة.

الضرورة الملحة هي أن يتعلم الوافدون المتأخرون من هذه المخططات ويكيفوها مع السياق المحلي، ويستفيدوا من الاستراتيجيات المثبتة لتسريع رحلتهم الخاصة في تحول الطاقة. عصر الكهرباء هنا، وقد حان الوقت الآن لدفع مركز ومصمم.

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