مصادر الطاقة المتجددة في أوروبا وDunkelflaute

ما هو دونكلفلوت؟ هل تستطيع مصادر الطاقة المتجددة في أوروبا التعامل مع أزمة دونكفلوت؟

مقدمة

هل سمعت من قبل عن "dunkelflaute" (تنطق dunk-el-flout-eh)؟ يصف هذا المصطلح الألماني، الذي يُترجم حرفيًا إلى "حالة الركود المظلمة"، تحديًا كبيرًا لأنظمة الطاقة التي تعتمد بشكل كبير على مصادر الطاقة المتجددة. ويشير إلى فترات طويلة، خاصة في فصل الشتاء، مع الحد الأدنى من أشعة الشمس والرياح، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في توليد الكهرباء.

يكشف دونكفلوت عن سؤال حاسم بالنسبة لأنظمة الطاقة المتجددة: كيف يمكن ضمان إمدادات ثابتة من الكهرباء عندما تخبو الشمس وتهدأ الرياح؟

الدفعة الخضراء في أوروبا وتحدي Dunkelflaute

تجسد مزرعة الرياح الرائعة Baltic Eagle، بأساساتها الخمسين الواقعة على بعد خمسة وسبعين كيلومترًا من الساحل الألماني، تفاني أوروبا في توفير الطاقة السلسة. تم تركيب هذا المشروع الذي تبلغ طاقته 476 ميجاوات العام الماضي من خلال مشروع مشترك بين شركتي إيبردرولا ومصدر، وهو يضمن توفير الكهرباء لما يصل إلى 475 ألف منزل، مما يمثل خطوة كبيرة نحو تحقيق رغبات أوروبا الخضراء.

ومع ذلك، مع تزايد طاقة الرياح والطاقة الشمسية، يظهر تحدٍ حاسم: Dunkelflaute. يشير هذا المصطلح الألماني إلى فترات تكون فيها الرياح وأشعة الشمس قليلة، مما يثير المخاوف بشأن الحفاظ على إمدادات طاقة ثابتة خلال "فترات الركود المظلمة".

ويكشف تحليل وكالة الطاقة الدولية عن واقع مثير للقلق. على مدار الثلاثين عامًا الماضية، شهدت أوروبا فترات برد مع رياح منخفضة لفترات طويلة (أسبوع أو أكثر) تقريبًا من خمس إلى ست مرات. وقد أثرت هذه الامتدادات على مناطق واسعة، بما في ذلك المناطق ذات مشاريع الرياح المركزة، سواء البرية أو البحرية.

طاقة الرياح

تحول الطاقة الخضراء في أوروبا: تبني مصادر الطاقة المتجددة ومعالجة التخزين

إن مشهد الطاقة في أوروبا يستعد لتحول جذري. وتتوقع دراسة أجرتها أجورا إنرجيويندي تحولا هائلا نحو مصادر الطاقة المتجددة، حيث تولد الرياح والطاقة الشمسية نسبة مذهلة تبلغ 96% من الكهرباء في القارة بحلول عام 2050. ويشكل هذا ارتفاعا حادا عن النسبة الحالية البالغة 44%.

يمتد هذا التحول الأخضر إلى ما هو أبعد من توليد الطاقة. ومع تخلي المنازل عن مراجل الغاز والسيارات البترولية لصالح البدائل الكهربائية، فإن اعتماد القارة على الكهرباء سوف يرتفع إلى عنان السماء، ومن المحتمل أن يصل إلى 70% من الطلب النهائي على الطاقة بحلول عام 2050، مقارنة بنحو 20% فقط اليوم.

ومع ذلك، فإن ضمان إمدادات ثابتة من مصادر الطاقة المتجددة المتقلبة يمثل تحديًا. ولتجنب الاعتماد على الوقود الأحفوري أثناء فترات انخفاض الرياح والشمس، فإن تحقيق قفزة جذرية في تخزين الكهرباء أمر بالغ الأهمية. في الوقت الحالي، غالبًا ما لا يتم استخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية الزائدة بسبب قيود الشبكة.

يعتبر التخزين المائي بالضخ، حيث يتم ضخ المياه صعودًا لتوليد الطاقة لاحقًا، أكثر حلول التخزين واسعة النطاق كفاءة من قبل وكالة الطاقة الدولية (IEA). ومع ذلك، فإن القيود الجغرافية والتعرض للجفاف تحد من إمكانية تطبيقه.

يظهر تخزين الهيدروجين كخيار واعد. خلال فترات الرياح القوية والشمس، يمكن استخدام التحليل الكهربائي لتقسيم الماء إلى هيدروجين، والذي يمكن بعد ذلك تخزينه وتحويله مرة أخرى إلى كهرباء عند الحاجة من خلال محطات الطاقة. ويقدم هذا النهج المبتكر حلاً قابلاً للتطبيق لمستقبل أوروبي أكثر اخضرارًا.

التحديات والبدائل لتخزين الهيدروجين

في حين يمثل الهيدروجين خيارا واعدا لتخزين الطاقة المتجددة، لا تزال هناك عقبات كبيرة. تعاني عملية التحليل الكهربائي الحالية من عدم الكفاءة، ومن المحتمل أن تفقد 70٪ من الكهرباء الأولية. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي الصناعات ذات الخيارات المحدودة لإزالة الكربون إلى زيادة الطلب على الهيدروجين منخفض الكربون، مما قد يتجاوز سعة تخزين احتياجات الكهرباء.

يدعو خبراء مثل كارولين ستيل من شركة Aurora Energy Research إلى إعطاء الأولوية للقطاعات التي تواجه أهم تحديات إزالة الكربون للاستخدام الأولي للهيدروجين.

ومع ذلك، فإن الطرق البديلة لإنتاج الهيدروجين لها عيوبها الخاصة. يؤدي فصل الهيدروجين عن الغاز الطبيعي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون، مما يتطلب حلول احتجاز وتخزين باهظة الثمن للحفاظ على الفوائد البيئية. كما تظل جدوى استخراج الهيدروجين من الرواسب الجوفية غير مؤكدة بسبب المعرفة المحدودة بمداها.

المصدر :

Financial Times

***********************

***********************