أنظمة توليد الكهرباء المرنة طريق أفريقيا للانتقال نحو الطاقة المتجددة (تقرير)

نصح عدد من الخبراء بتبنّي أنظمة توليد الكهرباء المرنة في أفريقيا، ضمن إطار الخطط الانتقالية نحو الطاقة المتجددة وخفض الانبعاثات والحياد الكربوني في القارة السمراء.

وتختلف الظروف الاقتصادية للقارة الأفريقية عن غيرها من قارات العالم، ما يجعل طريقها الانتقالي نحو الطاقة المتجددة مختلفًا عن مسارات أوروبا والأميركتين وآسيا وأستراليا.

وتنصح شركة وارتسيلا إنرجي المتخصصة في حلول الطاقة المتجددة بأن تتبنّى أفريقيا أنظمة توليد الكهرباء المرنة المتناغمة مع الطاقة المتجددة والملائمة لظروفها الاقتصادية، وفقًا لمنصة إنرجي كابيتال آند باور المتخصصة (energy capital & power).

نصف أفريقيا دون كهرباء

تعدّ أفريقيا من أكثر قارات العالم معاناة من نقص الكهرباء، إذ تبلغ نسبة السكان الذين يعيشون دون كهرباء أكثر من 52% بدرجات متفاوتة من دولة أفريقية إلى أخرى.

ويقدّر البنك الدولي عدد السكان الذين يعيشون دون كهرباء في العالم بنحو 733 مليون شخص، أغلبهم يتركزون في دول أفريقيا الواقعة جنوب الصحراء، وفقًا لما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

وتعتمد أغلب دول أفريقيا في الوقت الحالي على مصادر الوقود الأحفوري بصورة أساسية لتوليد الكهرباء، لا سيما الفحم والغاز، بينما تمثّل الطاقة المتجددة نسبة ضئيلة من مزيج الطاقة الأفريقي.

ويراهن البنك الدولي وعدد من المنظمات الدولية على نشر تقنيات شبكات الطاقة الشمسية الصغيرة على مستوى أفريقيا لحلّ جانب كبير من أزمات نقص الكهرباء في القارة، لكن بعض الخبراء ينصحون بتبنّي أنظمة توليد الكهرباء المرنة جنبًا إلى ذلك.

أقل تكلفة وأكثر أمانًا

تقول شركة وارتسيلا إنرجي -ومقرّها فنلندا-، إن تبنّي أفريقيا لأنظمة توليد الكهرباء المرنة سيجعل إنتاج الكهرباء أرخص وأقلّ تكلفة وأكثر أمنًا، ما يمكّنها من تحقيق طموحات الانتقال إلى الطاقة المتجددة بصورة شاملة في المستقبل.

وتعتقد الشركة أن هذه الأنظمة ستمكّن القارة السمراء من اللحاق بركب الخطط العالمية الطموحة للوصول إلى الحياد الكربوني بحلول 2060، في أقصى تقدير.

وتعتمد أنظمة توليد الكهرباء المرنة على الجمع بين مصادر الوقود الأحفوري ومصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح عبر تقنيات رائدة تحلّ معضلة استقرار الشبكة وضمان عدم انقطاع التيار.

معضلة الطاقة المتجددة

تخشى حكومات دول كثيرة في العالم الاعتماد الواسع على الطاقة المتجددة المتقطعة بطبيعتها، بحسب حالة الطقس ومعدلات سطوع الشمس وتقلبات هبوب الرياح.

وتغذّي هذه المخاوف الشكوك المتداولة حول قدرة الدول الأفريقية -تحديدًا- على هجر محطات التوليد التقليدية المعتمدة على الوقود الأحفوري الأكثر موثوقية وانتظامًا، لصالح أنظمة كهرباء غير موثوقة بصورة أو بأخرى.

لهذا السبب، ترجّح شركة وارتسيلا إنرجي تبنّي أنظمة توليد الكهرباء المرنة الجامعة بين مصادر الوقودين الأحفوري والمتجدد، عبر نشر التقنيات المعززة للشبكة، مثل محطات توليد الكهرباء العاملة بمحركات الغاز أو تقنيات تخزين الكهرباء.

وتمكّن هذه المحطات من ضخ كميات هائلة من الكهرباء المتجددة في النظام، مع ضمان شبكة مستقرة وذات ثقة في الوقت نفسه.

وتعمل وارتسيلا إنرجي في صناعة الطاقة المتجددة منذ سنوات طويلة، إذ استطاعت، حتى الآن، بناء سلسلة مشروعات تجاوزت سعتها 76 غيغاواط في 180 دولة حول العالم.

أنظمة ملائمة لأفريقيا

يقول المدير المسؤول عن أفريقيا في الشركة مارك ثيريت، إن مشكلة الثقة في مصادر الطاقة المتجددة منتشرة حول العالم، وتمثّل تحديًا عالميًا، ولا يمكن مواجهتها إلّا عبر أنظمة توليد الكهرباء المرنة، خاصة في البلاد ذات القدرات المالية الضعيفة مثل أفريقيا.

وتواجه البنية التحتية للشبكات الكهربائية التقليدية تحدّي استقبال كميات كبيرة من الكهرباء المتجددة، ما قد يعطّل الشبكة، ويتسبب في انقطاعات متكررة للتيار على نطاق واسع.

ويمكن لأنظمة توليد الكهرباء المرنة أن تعمل على زيادة الإنتاج بكميات مناسبة، لتعويض التقلبات في إنتاج الكهرباء المتجددة من الشمس أو الرياح، ما يسهم في تغطية اضطرابات الشبكة، ويضمن استمرار التيار، مع إمداد المواطنين بكهرباء نظيفة خالية من الانبعاثات.

ويوضح الإنفوغرافيك التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- أعلى معدلات وصول الكهرباء في أفريقيا:

محطات محركات الغاز

تعدّ محطات التوليد بمحركات الغاز التقنية الوحيدة المصممة للعمل جنبًا إلى جنب مع مصادر الطاقة المتجددة في الوقت الحالي، إذ يمكنها العمل بكفاءة، مع إمكان تشغيلها وإيقافها بصورة متكررة حسب الحاجة.

كما يمكنها العمل باستعمال أنواع مختلفة من الوقود، مثل الغاز الطبيعي أو زيت الوقود عالي الكبريت أو الهيدروجين أو الوقود الحيوي المنتج محليًا، وفقًا لما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

وتتميز محطات التوليد بمحركات الغاز بقدرتها على مواجهة مخاطر إمدادات الوقود في المستقبل، كما يسهل تحويل محركات الغاز للعمل بالوقود الأخضر مستقبلًا، مثل الهيدروجين، دون تعديلات فنية كبيرة على هيكل الأنظمة أو بنية المحطات.

ولهذا السبب، تنصح شركة وارتسيلا إنرجي الدولَ الأفريقية بتجربة محطات توليد الكهرباء بمحركات الغاز، والبناء عليها في رسم الخطط المستقبلية للطاقة، ما يمكّنها من إنشاء أنظمة طاقة نظيفة حديثة ومرنة.

وتتميز أفريقيا بظروف مناخية ملائمة لمشروعات الطاقة المتجددة، لا سيما الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ما يؤهلها للمنافسة العالمية على ريادة هذا القطاع مستقبلًا، رغم ضعف الإمكانات الحالية.

نيجيريا نموذجًا

تختلف البلاد الأفريقية من حيث الظروف الجغرافية وحجم الموارد الطبيعية والكثافة السكانية، ما يرجّح اختلاف تصميم الخطط الوطنية للطاقة من دولة إلى أخرى، حسب ظروفها.

تحتاج نيجيريا -على سبيل المثال- إلى 1200 غيغاواط من الكهرباء المتجددة لضمان الوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2060.

في المقابل، تتطلب هذه الخطة سعة تخزين إضافية من الكهرباء تصل إلى 283 غيغاواط، إضافة إلى 34 غيغاواط من محطات التوليد بالمحركات، لضمان توازن الشبكة واستمرار التيار، وفقًا لنموذج محاكاة صممته شركة وارتسيلا إنرجي باستعمال تقنيات نمذجة أنظمة الطاقة المتقدمة.

وفق هذه الخطة، يمكن للغاز الطبيعي المنتج محليًا في نيجيريا أن يؤدي دورًا انتقاليًا مهمًا حتى عام 2040، إذ سيُستَعمَل في تشغيل محطات التوليد بمحركات الغاز لضمان تعويض تقلبات إمدادات الكهرباء المتجددة للشبكة.

كما ستحوَّل هذه المحطات بحلول عام 2040 للعمل بالوقود الأخضر، مثل الهيدروجين النظيف، في إطار المرحلة الثانية من خطة التحول نحو كهرباء نظيفة بنسبة 100%، بحلول عام 2060.

وتحتاج نيجيريا لتحقيق هذا الهدف الطموح إلى الاستثمار بكثافة في مشروعات الطاقة المتجددة بفروعها المختلفة، إلى جانب الاستثمار في تقنيات التخزين وأنظمة توليد الكهرباء المرنة عبر محركات الغاز، ما سيمكّنها من تحقيق الانتقال بتكلفة أقلّ وضمان أعلى في استمرار الشبكة.

كما تحتاج إلى تحسين البنية التحتية لشبكات نقل الكهرباء بصورة كبيرة، مع دعم سياسي قوي يسهم في جذب استثمارات ضخمة للقطاع لتسريع معدلات نموه.

موضوعات متعلقة..

• صفقة لتصميم أول محرك هجين لمحطة غاز مسال في العالم
• الطاقة المتجددة في أفريقيا تفشل بجذب 3% من التمويل العالمي.. ما السبب؟
• استثمارات الطاقة المتجددة في أفريقيا تهبط إلى أقل مستوى خلال 11 عامًا (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• أطول توربينات الرياح البحرية في العالم تنافس ناطحات السحاب.. ما السبب؟
• 25 مليون برميل من النفط النيجيري تبحث عن مشترين.. وهذه أبرز البدائل
• بنغلاديش تتفاوض مع قطر وسلطنة عمان لزيادة واردات الغاز المسال