Andrés Gluski, Christian Bruch

أصبحت الكهرباء العمود الفقري للاقتصادات الحديثة مع نمو الصناعات وتوسع المدن وتحول المزيد من القطاعات، مثل النقل والتصنيع والتدفئة، إلى الطاقة الكهربائية.

وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، ستقود الأسواق الناشئة 85% من الزيادة في الطلب على الكهرباء بحلول عام 2040، حيث تؤدي مستويات المعيشة المرتفعة والنمو الصناعي إلى زيادة الاستهلاك.

هذا يمثل فرصة وتحديًا: كيف يمكننا توسيع نطاق توليد وتوزيع الكهرباء بسرعة مع الحفاظ على موثوقيتها وبأسعار معقولة ومستدامة؟

وأهم من ذلك، هل تختلف توقعات الطلب اليوم اختلافًا كبيرًا عما توقعناه قبل عقد من الزمان؟ للإجابة عن هذا السؤال، نحتاج إلى نهج عملي ومرن يمزج البنية التحتية الحالية مع تقنيات الطاقة النظيفة القابلة للتطوير.

على مستوى النظام وغير مرتبط بالتقنية

لا يمكن لأي تقنية واحدة تلبية الطلب المتزايد على الكهرباء مع ضمان أمن الطاقة. بدلاً من ذلك، نحتاج إلى مزيج من الحلول، على سبيل المثال الطاقة المتجددة ومحطات الطاقة التقليدية وتخزين الطاقة والشبكات الحديثة، لتوفير إمدادات مستقرة وآمنة.

بالإضافة إلى ذلك، تؤكد المنافسة الجيوسياسية على أمن الطاقة، خاصة في الاقتصاد الرقمي، على سبب أهمية بناء أنظمة كهرباء مرنة وقابلة للتكيف.

مع التقدم السريع في الذكاء الاصطناعي والأتمتة، يجب علينا تسريع تطوير البنية التحتية، حيث غالبًا ما يكافح تخطيط الطاقة لمواكبة التقدم التكنولوجي.

العامل الرابع – التوافر

تقليديًا، تم تأطير البنية التحتية للطاقة حول ثلاثة عوامل: الاستدامة والقدرة على تحمل التكاليف والموثوقية.

ومع ذلك، يظهر التوافر الآن كعامل رابع حاسم. والوصول السريع إلى سعة التوليد الجديدة له قيمة مختلفة للصناعات سريعة الحركة، مثل مراكز البيانات.

يجب أن تتطور أطر البنية التحتية والتنظيمية لمطابقة وتيرة نمو الطلب.

الاستفادة القصوى من البنية التحتية الحالية

على المدى القريب، يعد تحسين نظام الطاقة الحالي هو الطريقة الأسرع والأكثر فعالية من حيث التكلفة لتعزيز الأمن والموثوقية. تشمل التدابير الرئيسية ما يلي:

تحديث الشبكة وتوسيعها: تحتاج أكثر من 400.000 كيلومتر من شبكات النقل إلى ترقيات أو إنشاءات جديدة لتخفيف الاختناقات. في الوقت الحالي، يتم تأجيل ما يقرب من 3 تيراواط من مشاريع الطاقة المتجددة بسبب قيود الشبكة.

توليد الطاقة المرن: ستظل محطات الطاقة التي تعمل بالغاز ضرورية للحفاظ على استقرار شبكة الطاقة، خاصة في المناطق التي تستخدم الكثير من الطاقة المتجددة. يمكن أن يؤدي تحسين المحطات الحالية وإضافة محطات جديدة بعناية إلى التحكم في التكاليف مع جعل نظام الطاقة أكثر موثوقية.

مكاسب الكفاءة: إن دفع مكاسب الكفاءة من خلال تحسين العمليات الصناعية والشبكات الذكية وتقنيات كفاءة الطاقة يشكل رافعة أساسية لضمان استقرار النظام على المدى الطويل.

توسيع نطاق مصادر الطاقة المتجددة والتخزين

على المدى المتوسط، يعد توسيع نطاق الطاقة المتجددة أمرًا ضروريًا لتلبية الارتفاع الحاد في الطلب على الكهرباء. وتعد التقنيات المُثبتة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية ضرورية لإمدادات الطاقة المرنة، ولكن يجب معالجة تحديات التكامل:

تكاليف النظام الشاملة: في حين أن مصادر الطاقة المتجددة تقدم تكاليف توليد منخفضة، فإن تقلبها يُسبب تكاليف على مستوى النظام تتعلق بالتخزين والنقل وموازنة الشبكة. يجب أن يُقلل أي نهج من التكاليف الإجمالية بدلاً من التركيز على متوسط تكلفة الكهرباء.

نشر تخزين الطاقة: يُعد التخزين قصير وطويل الأجل أمرًا أساسيًا لإدارة انقطاع الطاقة المتجددة. كما أنه يساعد في استخدام خطوط الطاقة ومحطات الغاز بشكل أفضل. للاعتماد بشكل أكبر على مصادر الطاقة المتجددة، نحتاج إلى الاستثمار بشكل أكبر في حلول تخزين الطاقة.

الكفاءة وإدارة الطلب: إن تقليل الاستهلاك غير الضروري من خلال ترشيد استخدام الطاقة يمكن أن يحدّ بشكل كبير من الحاجة إلى سعة توليد إضافية. ويجب أن تكون الكفاءة ركيزة أساسية في عملية التحول.

مزيج متوازن من الطاقة

على المدى الطويل، أي بعد عام 2030، سيؤدي مزيج من التقنيات الراسخة والناشئة دورًا في ضمان إمدادات كهرباء مستقرة ومنخفضة الكربون:

الطاقة النووية: تظل الطاقة النووية مصدرًا أساسيًا موثوقًا به، ومن المتوقع أن تشكل حوالي 10% من الكهرباء العالمية. يتم تطوير مشاريع مفاعلات نموذجية كبيرة وصغيرة على مستوى العالم. على الرغم من أن الطاقة النووية ستكون دائمًا أكثر تكلفة، فإنها تظل خيارًا مهمًا لمزيج طاقة متنوع ومستقر.

دور التخزين: هناك حاجة مُلحة لزيادة تخزين البطاريات من أجل أمن الطاقة في المستقبل. تقول وكالة الطاقة الدولية إن نشر البطاريات في قطاع الطاقة قد تضاعف بأكثر من الضعف في عام 2023، حيث تمت إضافة 42 جيجاواط على مستوى العالم. لتحقيق أهداف عام 2030، يجب زيادة تخزين الطاقة العالمي بمقدار ستة أضعاف.

الابتكار الاستراتيجي: يجب تطوير التقنيات الناشئة مثل الطاقة الحرارية الأرضية المتقدمة، وتخزين الطاقة طويل الأمد، واحتجاز الكربون، جنبًا إلى جنب مع الحلول الحالية من أجل الاستدامة والموثوقية على المدى الطويل.

تمويل عملية التحول

يعتمد النشر السريع على تقليل تكلفة رأس المال. ففي عام 2024 وحده، تجاوز الاستثمار العالمي في البنية التحتية للطاقة 3 تريليونات دولار، مع توجيه ثلثيها نحو التقنيات النظيفة. ولزيادة الاستثمار بشكل أكبر، يجب معالجة ثلاثة مجالات حرجة:

خفض تكاليف التمويل: يمكن أن تجعل السياسات المستقرة وعمليات الموافقة الأسرع، ومخاطر الاستثمار المشتركة، مشاريع الطاقة في متناول الجميع.

تعزيز أهلية المشروع للتمويل المصرفي: تضمن العقود طويلة الأجل، مثل اتفاقيات شراء الطاقة ومدفوعات السعة، دخلاً ثابتًا لموفري الطاقة.

تخطيط البنية التحتية المتكامل: يساعد تنسيق توليد الطاقة والنقل والتخزين وإدارة الطلب على منع الهدر والموارد غير المستخدمة. ويجب أن تتوافق الاستثمارات في شبكة الطاقة مع نمو الطاقة المتجددة لضمان التكامل السلس.

عمل براغماتي

يُعد كهربة الاقتصادات أحد أهم التحولات في عصرنا. ويجب على الصناعة تقديم حلول قابلة للتطوير، وكذلك يجب على الحكومات ضمان أطر تنظيمية مستقرة، وعلى المؤسسات المالية تعبئة رأس المال بشكل فعال.

إن انتقال الطاقة المنظم جيدًا ليس مجرد ضرورة بيئية، بل هو فرصة استراتيجية لإنشاء نظام طاقة عالمي أكثر مرونة وبأسعار معقولة وآمنة.

لتحقيق هذا المستقبل، يجب علينا اتباع نهج عملي ونظامي.

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