الطاقة المتجددة في كاليفورنيا تصطدم بتحديات خفض الإنتاج

تواجه مصادر الطاقة المتجددة في كاليفورنيا مطالب من مشغّلي الشبكات بتخفيض إنتاجها خلال الآونة الأخيرة، رغم التقدم المذهل والنمو السريع لمشروعات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

ويطالب مشغّل الشبكة المستقل في كاليفورنيا (CAISO) المنتجين بتقليص معدلات توليد الكهرباء من مشروعات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لعدم قدرة الشبكة على الاستيعاب، بحسب تقرير صادر عن إدارة معلومات الطاقة الأميركية الإثنين 30 أكتوبر/تشرين الأول 2023.

وعادة ما يلجأ مشغّلو الشبكات إلى مطالبة منتجي الطاقة المتجددة في كاليفورنيا بتقليص التوليد في الحالات التي ينخفض فيها الطلب على الكهرباء مع زيادة المعروض، بحسب ما ترصده وحدة أبحاث الطاقة دوريًا.

وتسمى هذه الحالة "ازدحام أو اختناق الشبكة"، وهي حالة لا تكون سعة خطوط الكهرباء فيها قادرة على توصيل فائض المعروض من الكهرباء المنتجة من مصادر الطاقة المتجددة، ما يضطر المشغّلين لمخاطبة المنتجين بتخفيض وتيرة التوليد لمدة معينة.

تقليص توليد الطاقة المتجددة في كاليفورنيا

زادت حالات المطالبة بتقليص إنتاج مصادر الطاقة المتجددة في كاليفورنيا منذ عام 2019، مع تجاوز النمو المتسارع للطاقة الشمسية، التحديثات التي أُدخلت على سعة شبكات النقل في الولاية.

ويوضح الرسم التالي -الذي أعدّته وحدة أبحاث الطاقة- أكبر 10 ولايات أميركية من حيث إضافات الطاقة المتجددة في عام 2023:

واضطر مشغّل الشبكة المستقل في كاليفورنيا إلى تقليص 2.4 مليون ميغاواط/ساعة من إنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية على نطاق المرافق عام 2022، بزيادة 63% عن الكمية المُقلَّصة عام 2021.

كما تجاوزت كمية الكهرباء التي خُفِّضَت من مصادر الطاقة المتجددة في كاليفورنيا أكثر من 2.3 مليون ميغاواط/ساعة منذ بداية عام 2023، حتى شهر يوليو/تموز الماضي.

ووقع أغلب أعباء التقليص على الطاقة الشمسية بنسبة 95% في عام 2022، وبنسبة 94% في الأشهر الـ7 الأولى من عام 2023، حسب بيانات تفصيلية رصدتها وحدة أبحاث الطاقة.

ويميل مشغّل الشبكة في كاليفورنيا إلى طلب خفض الإنتاج خلال فصل الربيع عادة، عندما يكون الطلب على الكهرباء منخفضًا نسبيًا، ويكون إنتاج الطاقة الشمسية مرتفعًا.

وعادةً ما تؤدي درجات الحرارة المعتدلة في الربيع إلى خفض استعمال أجهزة التدفئة أو التكييف، ما يؤثّر في الطلب الإجمالي على الكهرباء بصورة كبيرة في كاليفورنيا وغيرها.

بيع الفائض أحد البدائل

لجأ مشغّل الشبكة إلى تقليص توليد الطاقة المتجددة في كاليفورنيا بمحاولة لإحداث التوازن وكبح جماح نموها المتسارع بشدة منذ عام 2014.

وبلغت سعة القدرات المجمعة لمشروعات الطاقة المتجددة التي تمّ تركيبها بالولاية عام 2014 قرابة 9 غيغاواط، زادت إلى 17.6 غيغاواط حتى أول 7 أشهر من عام 2023.

كما يستعد المطورون في الولاية لإضافة 3 غيغاواط أخرى بحلول نهاية 2024، من مشروعات جديدة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح، بحسب ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

ويفكر مشغّل الشبكة في تنفيذ حلول مختلفة للحدّ من لجوئها إلى استعمال خيار مطالبة المنتجين بتقليص إنتاج الطاقة المتجددة في كاليفورنيا وتعريضهم للخسائر، بما في ذلك تعزيز مشاركة المنتجين بسوق تواجه اختلال توازن الطاقة الغربي (WEIM).

وتسمح هذه السوق بشراء وبيع الكهرباء لأطراف من خارج الولاية، ما قد يمثّل فرصة لمنتجي كاليفورنيا لبيع إنتاجهم الزائد إلى أطراف من خارج الولاية، مما يسهم في تحقيق التوازن بين العرض والطلب دون الحاجة لاستعمال خيار التقليص كثيرًا.

وأسهم التداول في هذه السوق في تجنّب تقليص أكثر من 10% من إجمالي التخفيضات المحتملة على مستوى الطاقة المتجددة في كاليفورنيا خلال العام الماضي.

كيف يمثل إنتاج الهيدروجين حلًا؟

يعمل مشغّل الشبكة في كاليفورنيا على توسيع قدرة النقل لخفض اختناق الشبكة، عبر تنفيذ 45 مشروعًا مستهدفًا في خطة الشبكة لعام 2022-2023، ما قد يمكّنها من استيعاب نمو الأحمال وحصة الطاقة المتجددة المتزايدة.

وتمتد الخطط إلى تعزيز قدرات تخزين الكهرباء في الولاية، إذ تمتلك كاليفورنيا بطاريات تخزين بسعة 4.9 غيغاواط في الوقت الحالي، مع خطط لإضافة 7.6 غيغاواط أخرى بحلول نهاية 2024.

ويمكن لمشروعات الطاقة المتجددة في كاليفورنيا أن تقوم بشحن هذه البطاريات بالكهرباء الزائدة عن الطلب، ما يجنّبها مخاطر التقليص وضعف الأرباح.

كما تخطط الولاية لإنتاج الهيدروجين الأخضر المعتمد على محللات كهربائية ستُزَوَّد بفائض الكهرباء المتجددة خلال فصل الربيع، مع تخزينه واستعماله في أشهر الصيف ذات الطلب العالي، ما يوفر خيار تخزين طويل الأجل.

موضوعات متعلقة..

• كاليفورنيا تقلص توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية
• شبكة الكهرباء في هولندا تواجه تحديات كبيرة مع زخم تحول الطاقة (تقرير)
• تضاعف سعة الطاقة المتجددة في تكساس يصطدم بتحديات النقل الكهربائي (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• لماذا تستورد مصر الغاز من إسرائيل؟.. 3 خبراء يطرحون خطة الخروج من المأزق
• تقرير يحذر من ارتفاع أسعار النفط فوق 150 دولارًا.. متى يحدث ذلك؟
• مستقبل الغاز الطبيعي في أحدث سيناريوهات وكالة الطاقة الدولية (تقرير)