المضخات الحرارية الصناعية في أستراليا تواجه تحديات.. ودروس قيّمة من نيوزيلندا

تبرز المضخات الحرارية الصناعية في أستراليا بصفتها أحد الحلول الأكثر فاعلية في خفض تكاليف الطاقة داخل القطاعات الصناعية، ورغم إمكاناتها الهائلة، إلّا أن الاستفادة منها ما تزال محدودة مقارنة بدول أخرى.

في المقابل، تحقّق نيوزيلندا خطوات واسعة نحو تبنّي هذه التقنية، التي أثبتت قدرتها على تقليص استهلاك الفحم والغاز في القطاع الصناعي.

وأظهر تقرير حديث، اطّلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة (مقرّها واشنطن)، أن الفجوة بين الجارتين تُظهِر أن الفارق ليس فقط في التقنيات المتاحة، بل في إستراتيجيات الدعم الحكومي والوعي الصناعي.

ويرى التقرير أن النجاح الذي حققته نيوزيلندا يقدّم دروسًا قيّمة لأستراليا، التي تحتاج الآن إلى أن تتبنى النهج الشامل نفسه، لا سيما وسط توقعات بارتفاع الطلب على الغاز بالساحل الشرقي للبلاد.

فالمضخات الحرارية الصناعية في أستراليا يمكنها أن تحلّ محلّ أكثر من نصف الغاز المستهلك في التدفئة الصناعية، وهو ما يعادل قرابة 17% من إجمالي استهلاك الغاز في البلاد.

وتمثّل قطاعات الأغذية والمشروبات وتكرير الألومينا أبرز التطبيقات الواعدة للاستفادة من تقنية المضخات الحرارية في العمليات الصناعية.

تقدُّم المضخات الحرارية الصناعية في نيوزيلندا

نجحت نيوزيلندا في استثمار إمكاناتها في المضخات الحرارية الصناعية، إذ قدّرت هيئة كفاءة الطاقة أن البلاد استغلت نحو ربع هذه الإمكانات حتى الآن، بحسب تقرير صادر عن معهد اقتصادات الطاقة والتحليل المالي.

وأسهم ذلك في خفض استهلاك الفحم والغاز بقطاع الأغذية والمشروبات، بنسبة 12% و21% على التوالي بين عامي 2019 و2022، في حين ارتفع استهلاك الكهرباء 7%.

فمنذ عام 2013، بدأت الحكومة النيوزيلندية دعم تطبيق المضخات الحرارية الصناعية من خلال صندوق تقني ساعد في هذه التقنية بدرجات حرارة منخفضة في القطاعات التجارية والصناعية.

ومع تقدُّم التقنية، انتقل الدعم تدريجيًا إلى تطبيقات أعلى في درجات الحرارة، حتى وصل إلى دعم استعمالات تعمل بين 80-90 درجة مئوية في عام 2018، وفق ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

ثم تحوَّل التركيز الحكومي إلى صندوق الاستثمار في إزالة الكربون من الصناعة، الذي موَّل 83 مشروعًا، من بينها قرابة 30 مشروعًا بتقنيات المضخات الحرارية الصناعية، بدعم مالي يصل إلى 45 مليون دولار نيوزيلندي (26 مليون دولار أميركي).

*(الدولار النيوزيلندي= 0.57 دولارًا أميركيًا)

ولم يقتصر الدعم الحكومي على تقديم التمويل فحسب، بل شمل إجراءات أخرى، أبرزها:

• توفير المعلومات وبناء القدرات عبر الشراكات مع الخبراء الدوليين والجامعات.
• تنظيم ورش تدريبية وزيارات ميدانية.
• تشكيل فريق مخصص للتواصل مع القطاع الصناعي.
• تقديم أداة تسريع تحول الطاقة تدعم الشركات بمساعدات مالية تصل إلى 40% لتقييم فرص خفض الانبعاثات.
• الاستثمار في تطوير قاعدة بيانات شاملة تتيح فهمًا دقيقًا للاستهلاك الصناعي للطاقة.

مزايا المضخات الحرارية الصناعية

تعتمد المضخات الحرارية الصناعية على استغلال الحرارة المُهدَرة من عمليات التبريد وإعادة استهلاكها في عمليات التدفئة، ما يجعلها مناسبة من حيث التكلفة، ومثالية لقطاعات مثل صناعة اللحوم والألبان والأغذية.

وفي الواقع، كانت صناعة اللحوم واحدة من أكثر القطاعات التي استفادت من الدعم الحكومي عبر صندوق الاستثمار بإزالة الكربون من الصناعة في نيوزيلندا.

كما أصبحت هذه التقنية بديلًا أساسيًا للغلايات التقليدية التي تعمل بالوقود الأحفوري؛ نظرًا لسهولة تشغيلها وتكاليفها التشغيلية المنخفضة، ولا تتطلب التعامل مع الرماد أو الوقود.

بالإضافة إلى ذلك، تسهم المضخات الحرارية الصناعية في تعزيز مرونة العمليات الصناعية من خلال قدرتها على تقديم حلول مرنة، مثل إيقاف تشغيل غلايات الوقود الأحفوري غير المستقرة.

في الوقت نفسه، يمكن دمج هذه المضخات مع الأنظمة الحالية بطريقة تحدّ من التكلفة والانبعاثات، دون الحاجة إلى انقطاع الإنتاج لأوقات طويلة أو تعقيدات إعادة التصميم.

ورغم ذلك، ثمة تحديات تواجه المضخات الحرارية الصناعية، إذ تعدّ سعة الاتصال المتاحة في شبكة الكهرباء من العوامل الحاسمة التي تحدد حجم تطبيقات هذه التقنية.

لذلك تساعد الابتكارات في تنسيق الاتصال، مثل "الاتفاقات الديناميكية"، على تقليل التكاليف عبر الاستعمال المرن للسعة المتاحة، وتقديم كميات أكبر من الكهرباء على مدار العام، باستثناء أيام الذروة.

تحديّات المضخات الحرارية الصناعية في أستراليا

إحدى العقبات الكبيرة في تقييم إمكانات المضخات الحرارية الصناعية في أستراليا تتمثل في محدودية المعلومات المتعلقة بمتطلبات الحرارة وتوافر المُهدَر منها.

وتميل البيانات المتوافرة عن الطاقة الحرارية للعمليات الصناعية إلى الاعتماد على افتراضات قد تقلل من إمكانات استعمالها، خاصة في قطاع الأغذية والمشروبات.

علاوة على ذلك، يمثّل ارتفاع تكاليف الاستثمار الأولية مقارنة بالتقنيات التقليدية عائقًا في الاعتماد على المضخات الحرارية الصناعية في أستراليا.

ومع ذلك، من المتوقع أن تنمو السوق العالمية لمضخات الحرارة الصناعية من ملياري دولار في 2023، إلى ما بين 11 و21 مليار دولار بحلول 2030، بحسب ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

وفي العمليات الصناعية التي تعتمد على الغاز، يمكن أن تخفض المضخات الحرارية الصناعية تكلفة الطاقة بنسبة 36-75%، مقارنة بالأنظمة الحرارية التقليدية.

موضوعات متعلقة..

• توقعات بنمو سوق المضخات الحرارية رغم تحديات 2024
• مبيعات المضخات الحرارية العالمية ترتفع 30% منذ 2020.. والصين في الصدارة (رسوم بيانية)
• الطاقة المتجددة في أستراليا لا يمكنها تقليل استهلاك الغاز لتوليد الكهرباء (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• توقعات الطلب على النفط في 2025.. التفاؤل يسود السوق (تقرير)
• أكثر الدول العربية توليدًا للطاقة الشمسية
• سوق الطاقة الحيوية في الهند قد تكون الأسرع نموًا بالعالم (تحليل)

المصدر:

1. المضخات الحرارية الصناعية في أستراليا من معهد اقتصادات الطاقة والتحليل المالي.