استثمارات الطاقة المتجددة تضمن لبريطانيا تشغيل نظام كهرباء محايد كربونيًا (تقرير)

مع تنامي الاستثمارات العالمية في الطاقة المتجددة، توصّل تقرير حديث إلى أن الحلول التقنية اللازمة لتشغيل نظام كهرباء محايد كربونيًا في بريطانيا بحلول عام 2035 متاحة أو قابلة للتطبيق، مشيرًا إلى أهمية التغيير التدريجي في مستوى الاستثمار، حسبما نشر موقع "كَرِنْت نيوز" البريطاني.

وأصدر التقرير المذكور مركز ريجين لأبحاث الأسواق وتحول الطاقة في بريطانيا بعنوان "الحياة في أحد أيام عام 2035"، لصالح مشغّل نظام شبكة الكهرباء الوطنية في بريطانيا، واستعرض طريقة عمل نظام الكهرباء المحايد كربونيًا بيوم شتاء بارد وهادئ وغائم في يناير/كانون الثاني 2035.

وأشار التقرير إلى أنه يمكن تحقيق نظام الكهرباء المحايد كربونيًا عام 2035 في بريطانيا من خلال استثمار كبير ومنسَّق في توليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة، والرقمنة والقدرة التشغيلية للنظام والمرونة منخفضة الكربون والبنية التحتية للشبكة.

وقدّم تحليلًا ساعة بساعة يسلّط الضوء على تحديات نظام الكهرباء التي يجب معالجتها لضمان مرونة النظام والحفاظ على أمن الإمداد، حسبما أورد موقع "رينيوبل إنرجي نيوز" البريطاني.

نظام الطاقة المتكامل

ذكر التقرير أن نظام الطاقة المتكامل الذكي والمحسَّن يعتمد على مصادر الطاقة المتجددة التي تتجنب الإسراف في استخدام الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء.

وأضاف أن نظام الطاقة المتكامل يستند إلى مجموعة كاملة من حلول المرونة لتلبية الطلب المتزايد على الكهرباء، على سبيل المثال: السيارات الكهربائية وأنظمة التدفئة منخفضة الكربون.

وأوضح أن تسهيل تخزين الطاقة، وتطوير توليد منخفض الكربون قابل للنشر، أمر بالغ الأهمية، بينما يعود تمكين المستهلكين من المشاركة في تعزيز المرونة من جانب الطلب بالفائدة على الجميع.

من ناحيته، يعمل الربط البيني وتنوع الإمدادات على مواجهة تراجع توليد الكهرباء وتقلّب الأسعار في أيام الشتاء الساكنة التي تقلّ فيها الرياح وسطوع الشمس، مشيرًا إلى نظام الطاقة الرقمي والتقنيات الذكية تدعم فعالية نظام الطاقة المحايد كربونيًا.

وأقرّ التقرير أن هذا الإجراء ينطوي على تحديات كبيرة، ولكنه قابل للتحقيق.

وقال مدير مركز ريجين، جوني جودي، إن بناء نظام الكهرباء المحايد كربونيًا الذي يمكن أن يعمل دون الوقود الأحفوري حتى خلال أسبوع الشتاء المنخفض الرياح، سيمثّل تحديًا كبيرًا.

وأضاف أن الفائدة تكمن في أن نظام كهرباء منزوع الكربون يقلل من اعتماد بريطانيا على النفط والغاز المستورد، ويحقق إنجازًا متميزًا للاقتصاد المحايد كربونيًا.

• شركة الكهرباء الـ27 في بريطانيا تعلن إفلاسها متأثرة بأسعار الغاز القياسية
• توقعات باستمرار ارتفاع فواتير الكهرباء في بريطانيا خلال 2022

وقال كبير محللي الطاقة في مركز ريجين، جونتي هاينز: "يتمثل التحدي المشترك لنظام الكهرباء القائم على مصادر الطاقة المتجددة في كيفية إبقاء الأضواء مضاءة عندما لا تهبّ الرياح والشمس لا تشرق".

وأوضح التقرير، المستند إلى بيانات الطقس الحقيقية وقابلية تشغيل النظام، طريقة عمل النظام المحايد كربونيًا في هذه الظروف، ودرس الخيارات لمواجهة أكبر التحديات، وأشار إلى الحلول المبتكرة التي بدأت في معالجة التحديات والتغلب عليها.

الاعتماد على المصادر المتجددة

أفاد التقرير أن 14% من استهلاك الكهرباء في عام 2035 سيكون من الشحن المحلي للسيارات الكهربائية و 10% من التدفئة الكهربائية المنزلية.

ووجد التقرير أنه بحلول عام 2035، يمكن أن يتضاعف استهلاك الكهرباء في بريطانيا تقريبًا إلى ما بين 450 و 500 تيراواط ساعة، ما يتطلب زيادة كبيرة في قدرة التوليد، وكذلك الاستثمار في شبكات نقل وتوزيع الكهرباء.

وفي السيناريو المقدّم بالتقرير، يوجد 55-65 غيغاواط من طاقة الرياح البحرية، 25-35 غيغاواط من الرياح البرية، 40-50 غيغاواط من الطاقة الشمسية، 6-10 غيغاواط من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.

ويوجد 10-15 غيغاواط من توليد الكهرباء الكربون المنخفض القابل للانتشار، و 8-10 غيغاواط من الطاقة النووية، و 8- 12 غيغاواط من احتجاز الكربون وتخزينه، و15-25 غيغاواط من الوقود الأحفوري.

• تخزين الكهرباء.. سلاح بريطانيا لدمج طاقة الرياح وخفض انبعاثات الكربون

وذكر التقرير أن اليوم من عام 2035، الذي عرضه، شهد انخفاضًا في إنتاج الطاقة المتجددة وارتفاع الطلب، إذ يعتمد العرض بشكل كبير على امتصاص الكربون والواردات، إلى جانب تخزين الطاقة والمرونة من جانب الطلب.

على هذا الأساس، يشهد اليوم 220 غيغاواط ساعة من الطاقة النووية، و 240 غيغاواط ساعة من احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه، و230 غيغاواط ساعة من الرياح البحرية، و 80 غيغاواط ساعة من طاقة الرياح البرية، و 40 غيغاواط ساعة من الطاقة الشمسية.

يضاف إلى ذلك 140 غيغاواط ساعة من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى، و190 غيغاواط ساعة من الكربون المنخفض القابل للتوزيع، و 400 غيغاواط ساعة من واردات الربط البيني.

وأشار تقرير مركز ريجين إلى أن تخزين الطاقة، وخصوصًا تخزين الطاقة طويل الأمد، سيكون أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أفضل استخدام للطاقة منخفضة التكلفة، وتحقيق التوازن بين العرض والطلب وتشغيل النظام.

وفي سيناريو "الحياة في أحد أيام عام 2035"، يتوفر أكثر من 20 غيغاواط من سعة تخزين البطارية، بمتوسط ​​مدة تخزين لا يقلّ عن 3 ساعات، التي تُشحَن طوال الليل وتُفرّغ في أوقات الذروة خلال يوم الشتاء.

علاوة على ذلك، تتوفر 20-30 غيغاواط أخرى من المرونة في جانب الطلب في سيناريو "الحياة في أحد أيام عام 2035"، وفقًا لما نشر موقع "كرنت نيوز" البريطاني.

وستؤدي شواحن السيارات الكهربائية الذكية والمضخات الحرارية الذكية المزودة بوحدة تخزين حرارية جنبًا إلى جنب مع مراكز البيانات ومستخدمي الطاقة الآخرين دورًا رئيسًا خلال سيناريو "الحياة في أحد أيام عام 2035.

اقرأ أيضًا..

• أكبر مشروع هيدروجين أخضر في العالم ينطلق في السعودية قريبًا
• الطاقة المتجددة في المغرب تحقق 7 أرقام مميزة خلال 2021 (إنفوغرافيك)
• تقنية جديدة في الطاقة الشمسية يتوصل إليها باحثون بجامعة الملك عبدالله