4 ابتكارات تعزز دور الطاقة الكهرومائية في توفير الكهرباء (تقرير)

يعتمد 17% من إمدادات الكهرباء حول العالم على الطاقة الكهرومائية؛ إذ تُعَد ثالث أكبر مصدر للتوليد بعد الفحم والغاز الطبيعي، كما تدعم اتجاهات خفض الانبعاثات.

وتُعَد الطاقة المائية أكبر مصدر متجدد لتوليد الكهرباء في العالم؛ إذ تتجاوز الكمية المولدة منها جميع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى مجتمعة، حسب المعلومات التي اطلعت عليها وحدة أبحاث الطاقة.

ومع ضرورة تعزيز دور الطاقة الكهرومائية في سياق الابتعاد عن الوقود الأحفوري، يحدد منتدى الطاقة الدولي أبرز 4 ابتكارات في هذا المجال.

مشروعات الطاقة المائية الصغيرة

في مواجهة القيود التنظيمية والتمويلية وارتفاع التكلفة، يمكن أن تؤدّي مشروعات الطاقة الكهرومائية صغيرة الحجم دورًا حيويًا في تزويد المجتمعات الريفية بالطاقة المتجددة الموثوقة.

وتعتمد الطاقة المائية صغيرة الحجم على التدفق الطبيعي للمياه دون سد أو أي تخزين آخر للمياه، وهذا يقلل من التداعيات على النظم البيئية المحلية، لكنه -في الوقت نفسه- يولّد كهرباء أقل.

وبعيدًا عن التوربينات الضخمة التي تستخدم في المشروعات الكبيرة، يمكن استخدام الطاقة الكهرومائية على نطاقات صغيرة، مثل تركيبات "بيكو -pico" -أقل من 5 كيلوواط- لتزويد المنزل بالكهرباء.

الرقمنة

يمكن أن تساعد الرقمنة بشكل كبير على تحقيق التوازن بين العرض والطلب على الكهرباء، خاصة في ظل الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة.

وفي قطاع الطاقة الكهربائية، يمكن للرقمنة أن تساعد على قياس كفاءة المحطات في توليد الكهرباء، عبر جمع البيانات وتحليلها، ثم إبلاغ أنظمة التحكم الذكية، ومن ثم تحسين العمليات.

ويقدر الباحثون أنه يمكن إضافة ما مجموعه 42 تيراواط/ساعة إلى توليد الطاقة الكهرومائية الحالي من خلال هذا التطوير الرقمي.

ويوضح الرسم التالي سعة الطاقة الكهرومائية المركّبة في العالم منذ عام 2017 حتى 2021:

البنية التحتية المناسبة للأحياء المائية

تواجه مشروعات الطاقة الكهرومائية انتقادات شائعة بشأن تأثيرها في حياة نظم البيئية وتعريض الثروة السمكية للخطر.

لذلك ظهرت الحاجة إلى تكييف تصميمات المحطات المائية لتكون أكثر ملاءمة للأسماك، وهنا يمكن أن يسهم بناء ما يسمى بـ"سلالم الأسماك" -طريق مخطط يسمح بسير الأسماك فوق السد المستخدم لتوليد الكهرباء- في المحافظة على النظم البيئية.

وتعد محطة طومسون فولز في ولاية مونتانا الأميركية أولى المحطات العالمية في بناء "سلالم الأسماك"، وفق التقرير الذي تابعته وحدة أبحاث الطاقة.

توليد الكهرباء من المد والجزر

يمكن استغلال حركة المد والجزر في توليد الكهرباء من الطاقة الكهرومائية عبر طرق مختلفة؛ بداية من وضع التوربينات في تيارات المد والجزر إلى بناء حواجز تشبه السدود عبر الأنهار.

ولدى المد والجزر إمكانات هائلة؛ إذ يمكن استغلال ما بين 120 و400 غيغاواط لتوليد الكهرباء من هذه الحركة الطبيعية البالغة 3 آلاف غيغاواط.

ويوجد مشروع لتوليد الكهرباء من المد والجزر في النهر الشرقي بمدينة نيويورك، يحتوي على 3 توربينات بسعة 35 كيلوواط.

موضوعات متعلقة..

• سعة الطاقة الكهرومائية عالميًا ترتفع 26 غيغاواط في 2021 (تقرير)
• الطاقة الكهرومائية في أفريقيا.. نمو متواضع رغم الإمكانات الهائلة (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• الغاز في السعودية.. حقول جديدة تعزز احتياجات المملكة (إنفوغرافيك)
• الذكاء الاصطناعي يزيد موثوقية ألواح الطاقة الشمسية واستدامتها (تقرير)