جمود الشبكات .. تأخر عصر الطاقة المتجددة إلى أجل غير معلوم

أصبحت مزرعة الرياح ذا كوتور في بواتو شارانت، جنوب غرب فرنسا، في طي النسيان. ورغم الحصول على إذن التخطيط، إلا أنه تم تعليق بناء مزرعة الرياح بقوة 33.3 ميجاواط، التي يمكن أن تزود 30 ألف منزل بالطاقة. المشكلة: جمود في الشبكة.
تقول الشركة المسؤولة عن تطوير المشروع، باي وا آر إي: إن مزرعة الرياح تواجه انتظارا لمدة ثمانية أعوام قبل أن تتمكن من الحصول على اتصال بالشبكة – شبكة الكابلات، والمحطات الفرعية والمحولات التي تنقل الكهرباء حول المناطق، والبلدان وعبر الحدود لإمداد منازلنا، ومكاتبنا ومصانعنا بالطاقة.
إنه تأخير طويل، لكنه ليس استثنائيا، إذ حول العالم، يتم إخبار مطوري البنية التحتية للطاقة المتجددة أنه يجب عليهم الانتظار لمدة تراوح بين بضعة أعوام في أجزاء من الولايات المتحدة ولما يصل إلى 15 عاما في المملكة المتحدة قبل أن يتمكنوا من توصيل المشاريع بالشبكات التي تكافح لمواكبة التحولات في توليد الكهرباء.
هناك إدراك صارخ بأن تأخيرات الربط هذه قد يكون لها تأثير كارثي على الجهود العالمية لخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
يقول العلماء: إن العالم يجب أن يغير في سرعة نظام الطاقة العالمي، وهذا التحول لا يمكن أن يحدث إلا إذا أمكن ربط مشاريع الطاقة المتجددة بشبكات الكهرباء، المملوكة للدولة في بعض البلدان، لكن مملوكة للقطاع الخاص في بلدان أخرى.
قبل عقدين من الزمن، كانت الشبكة واحدة من الطرق للحصول على الطاقة. وكانت هناك أيضا خيارات أخرى، مثل البنزين والغاز. يقول فريديريك جوديميل، نائب الرئيس التنفيذي لأنظمة وخدمات الطاقة في شركة شنايدر إلكتريك الفرنسية لإدارة الطاقة: “لكن الشبكة أصبحت الآن الطريقة الرئيسة للحصول على الطاقة. الشبكة بحاجة للتحديث. يجب أن يتغير مستواها إلى الأفضل”.
يقول ماتياس تافت، الرئيس التنفيذي لشركة باي وا آر إي، التي تعمل في أكثر من 30 بلد: إن تأخيرات الربط بالشبكة أصبحت الآن “العقبة الرئيسة” أمام بدء تنفيذ مشاريع الطاقة المتجددة ليس في أوروبا فحسب، بل في الولايات المتحدة وأستراليا من بين بلدان أخرى.
يقول تافت: “نواجه وضعا حقيقيا للغاية، حيث يتعين علينا الانتظار لمدة خمسة أو عشرة أعوام (للاتصال بالشبكة). لدينا تصريح (لبناء المشاريع)، لكن الربط الفعلي بالشبكة غير متاح”.
ويضيف أن ذلك “يمثل تهديدا حقيقيا” لعملية انتقال الطاقة.
اختناقات مستقبلية
طالب السياسيون حول العالم بدعم مشاريع الطاقة المتجددة، لتحسين أمن الطاقة، وكجزء من الجهود لخفض الانبعاثات في أعقاب اتفاقية باريس. اتفقت الأطراف على الحد من ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى ما دون درجتين مئويتين ومن الناحية المثالية 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة.
للحفاظ على وجود هدف 1.5 درجة مئوية، يجب أن تتضاعف الطاقة المتجددة المتولدة أكثر من ثلاثة أضعاف من ثلاثة آلاف جيجاواط اليوم إلى أكثر من عشرة آلاف جيجاواط في 2030، وفقا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة.
كانت البلدان منشغلة في وضع أهداف طموحة للطاقة الخضراء، إذ في آذار (مارس)، توصل الاتحاد الأوروبي إلى اتفاقية مؤقتة تتطلب أن يأتي ما لا يقل عن 42.5 في المائة من الكهرباء من مصادر متجددة بحلول 2030. ثم في نيسان (أبريل)، تعهدت مجموعة الدول الصناعية السبع الكبرى بزيادة قدرة طاقة الرياح البحرية بمقدار 150 جيجاواط بحلول 2030 وزيادة القدرة الاستيعابية للطاقة الشمسية إلى أكثر من 1 تيراواط. قد يتم إضفاء الطابع الرسمي على الهدف العالمي لمصادر الطاقة المتجددة في قمة المناخ كوب 28 للأمم المتحدة لهذا العام التي ستعقد في كانون الأول (ديسمبر) في دبي.
لكن بعيدا عن الضجيج، يتحدث عدد قليل من السياسيين عن الشبكة، والبنية التحتية الحيوية لتحقيق الأهداف الطموحة وخطط الصفر الصافي.
تقول ستيفاني باتجير من مبادرة شبكة الطاقة المتجددة، وهي مؤسسة غير ربحية تعمل على تعزيز تطوير الشبكات: “الشبكات ليست جزءا من الوعي العام. ندرك جميعا أنه من أجل مستقبل الطاقة الخاص بنا، نحتاج إلى الرياح، والطاقة الشمسية ومصادر الطاقة المتجددة، لكن الشبكات ليست في الأغلب جزءا من المحادثة”.
لقد ترسخت مشكلات شبكة الكهرباء لدرجة أن رئيس الوزراء البريطاني دفع ثمن تحديث خاص للشبكة المحلية لتدفئة حوض سباحة في منزله. نظم نشطاء شبكة جرينبيس احتجاجا خارج الملكية في يوركشاير في آذار (مارس) حيث كانوا يرتدون ملابس سباحة ويحملون لافتات، لقد طالبوا ريشي سوناك بتحديث شبكة الكهرباء في البلد لتوفير الطاقة الخضراء للجميع.
بينما يتجه العالم نحو زيادة التحول الكهربائي، مثل التحول إلى السيارات الكهربائية والمضخات الحرارية، تضيف باتجير: “سنحتاج إلى نقل مزيد من الكهرباء أكثر مما كنا نفعل في الماضي”.
يقول مارك هاتشينسون، مدير منطقة آسيا في المجلس العالمي لطاقة الرياح، وهو اتحاد مهني دولي: “لا أعرف أي بلد لا تمثل فيه الشبكة حاليا مستوى معينا من العقبات أمام تحول الطاقة”. ويضيف أن إحدى المشكلات الكبرى هي عدم وجود “بنية تحتية كافية من الشبكات” لتلبية احتياجات نظام الطاقة المتغير. تقدر “بلومبيرج إن إي إف”، وهي شركة موفرة للبيانات، أن هناك حاجة إلى 80 مليون كيلومتر من الشبكة الجديدة بحلول 2050، وهو أكثر من كاف لاستبدال الشبكة العالمية بأكملها اليوم.
في كثير من بلدان العالم الغربي، تم تطوير الشبكات بعد الحرب العالمية الثانية لخدمة محطات توليد الطاقة الكبيرة التي تحرق الوقود التقليدي مثل الفحم أو الغاز. ثم كان يتم إرسال الكهرباء المولدة في المحطة عبر شبكة من خطوط الطاقة والكابلات إلى منازلنا.
سيتطلب التحول الأخضر إصلاحا شاملا للوضع الحالي. في الأغلب ما تكون هناك حاجة إلى كثير من مزارع الرياح والطاقة الشمسية، لتحل محل محطة طاقة كبيرة، ويرجع ذلك جزئيا إلى الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة، حيث لا تهب الرياح دائما. تحتاج جميع هذه المزارع إلى توصيلات بالشبكة، لكنها عادة ما تكون في مناطق نائية أو بعيدة عن السواحل، حيث تكون الشبكات متناثرة هنا وهناك.
يقول بيتر كروسلي، أستاذ أنظمة الطاقة في جامعة إكستر: “الشبكة في المكان الخطأ لتوصيل الكهرباء من (الطاقة المتجددة) إلى المراكز الاقتصادية”.
إلى جانب هذه العقبة، أدى انتشار الألواح الشمسية في المنازل والشركات التي تغذي الشبكة –إضافة إلى التحول نحو المركبات الكهربائية والمضخات الحرارية– إلى زيادة تعقيد إدارة شبكات الكهرباء. ويواجه مشغلو الشبكات عملية موازنة صعبة، حيث يجب عليهم إبقاء الكهرباء موصولة وتوسيع الشبكة دون زيادة التكاليف على المستهلكين، مع التفكير بشكل متزايد في دورهم في خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
في الوقت الحالي، هناك اختناقات ضخمة آخذة في الظهور، حيث يشعر مشغلو الشبكات على مستوى العالم بالارتباك من الحجم الهائل للمشاريع التي تطلب الربط بالشبكات.
يقول هارالد أوفرهولم، الرئيس التنفيذي لشركة ألايت السويدية للطاقة الشمسية: “نرى اختناقات هائلة قصيرة الأجل تنبع من عدم وجود عدد كاف من العاملين لدى مشغلي الشبكات للقيام بوظائف المعالجة المطلوبة، بسبب النقص المزمن في الاستثمار. إنها مشكلة كبيرة، إلى الحد الذي أعتقد أنه يمكننا مضاعفة وتيرة نشر مصادر الطاقة المتجددة العالمية لو لم تكن هذه الاختناقات موجودة”.
في المملكة المتحدة، وإسبانيا وإيطاليا، هناك أكثر من 150 جيجاواط من مشاريع طاقة الرياح والطاقة الشمسية عالقة في قوائم انتظار ربطها بالشبكة في كل بلد، وفقا للأرقام الصادرة عن شركة بلومبيرج إن إي إف.
وجدت دراسة قادها مختبر لورانس بيركلي ناشيونال لابوراتوري أن طلبات الربط بالشبكة في الولايات المتحدة زادت بنسبة 40 في المائة عام 2022. واكتشف الباحثون أن نحو ألفي جيجاواط من مشاريع الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح والتخزين كانت في قوائم انتظار للربط بشبكات النقل –شبكة الكهرباء ذات المسافات الطويلة والجهد العالي– وهذا أكثر بكثير من السعة التأسيسية لأسطول محطات الطاقة الأمريكية بالكامل.
لن يتم بناء كثير من هذه المشاريع أبدا. يقول المؤلف الرئيس للدراسة جوزيف راند: إن المطورين في الأغلب ما يقدمون طلبات مضاربة. وجد بحثه الذي نظر في طلبات الربط المقدمة بين عامي 2000 و2017 أنه تم بناء خمس المشاريع فقط.
كان أحد أسباب التراجع في البناء هو أن المطورين لديهم معلومات محدودة حول سعة الشبكة –أو القدرة على قبول مشروع جديد– قبل تقديم الطلب. ولا تظهر المشكلات المحتملة والتكاليف الإضافية إلا عندما يجري المشغل دراسة حول إمكانية الربط.
يتراجع المطورون عن المشاريع عندما يكتشفون أن تطويرها يؤدي إلى دفع فاتورة ضخمة لتحديث الشبكة أو تعزيزها. يقول نيك بينكوت، الشريك في تي إل تي، وهي شركة محاماة: إنه تم إلغاء مشروع في المملكة المتحدة عندما قيل للمطور إنه سيواجه “رسوم تعزيز” بقيمة 19 مليون جنيه استرليني لتحديث الشبكة –أي أكثر من قيمة المشروع.
حتى عندما تحصل المشاريع على الربط، “هناك قيود أكثر فأكثر على متى يمكنك استخدام هذا الربط”، مثل القيود المفروضة على متى يمكنهم بيع الكهرباء، كما يقول بينكوت، ما يجعل بعض المشاريع أقل جدوى من الناحية التجارية.
رغم أن البلدان تضع أهدافا قانونية لخفض الانبعاثات وزيادة توليد الطاقة المتجددة، فإن المشغلين والسياسيين كانوا بطيئين في إنفاق الأموال لتحديث الشبكات.
يقول نيك دنلوب، المؤسس المشارك لمجموعة كلايمت بارليمنت، وهي مجموعة تركز على إقناع السياسيين باتخاذ إجراءات بشأن ظاهرة الاحتباس الحراري: “إن سبب اصطفاف الناس في طوابير للحصول على توصيلات الشبكة، هو أن الحكومات لا تأخذ تغير المناخ على محمل الجد حتى الآن. إنها لا تفرض على نفسها حقا جذب الاستثمارات في الشبكات”.
تظهر الأرقام الصادرة عن وكالة الطاقة الدولية أنه بدلا من زيادة الاستثمار الرأسمالي في الشبكات على مستوى العالم بعد اتفاقية باريس، فقد انخفض بين 2017 و2020 وتعافى فقط إلى مستويات 2016 في 2022 عند 330 مليار دولار. وقد كانت استثمارات الشبكة في أوروبا راكدة بين 2015 و2020 عند نحو 50 مليار دولار سنويا، ولم ترتفع إلا قليلا خلال الأعوام القليلة الماضية. وفي الصين، بعد انخفاضها بين 2019 و2021، نمت الاستثمارات في شبكات البلد 16 في المائة لتصل إلى نحو 83 مليار دولار العام الماضي.
لكن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة تقول: إنه للإبقاء على هدف 1.5 درجة مئوية حيا، فإن الاستثمار العالمي السنوي في شبكات الطاقة وما يسمى المرونة، الذي يتضمن تخزين الطاقة، سيحتاج إلى الوصول إلى نحو 550 مليار دولار سنويا بحلول 2030. تقدر المفوضية الأوروبية أن هناك حاجة لاستثمار 584 مليار يورو في شبكة أوروبا بحلول 2030.
يقول كروسلي: إنه كان هناك إحجام عن الاستثمار في الشبكات، لأن هذه التكلفة في الأغلب ما يتم نقلها جزئيا على الأقل إلى المستهلكين عبر فواتير الكهرباء. حتى في حالة وجود خطط لتوسيع الشبكة، يشكو المشغلون من أن المقترحات تتعثر في نظام التخطيط، في الأغلب بسبب المخاوف بشأن بناء خطوط نقل علوية في الحقول الخضراء.
يقول كيث أندرسون، الرئيس التنفيذي لسكوتيش بور، وهي شركة مرافق بريطانية تدير شبكة وتطور مزارع الرياح، إن الأمر استغرق عشرة أعوام للحصول على إذن تخطيط لاستبدال وزيادة سعة خط النقل الحالي بين بولي وديني في اسكتلندا.
ويضيف أن الشبكات هي “العملاق المنسي لإزالة الكربون وتحقيق صافي الصفر”.
هل تصبح الشبكات عالمية؟
أثارت قوائم الانتظار وتكلفة التحديثات مخاوف من تقويض الجهود المبذولة لخفض الانبعاثات ليس بسبب عدم الاهتمام بمصادر الطاقة المتجددة لكن بسبب البنية التحتية الأساسية التي يقوم عليها النظام.
يقول مارلون داي، رئيس الأبحاث في المملكة المتحدة وأيرلندا في شركة أورورا إنرجي ريسيرش: “ستكون الكابلات القديمة المملة هي التي نتعثر بها حرفيا في طريقنا نحو إزالة الكربون”.
يقول داي: “هناك حل واحد فقط، وهو التعزيز المادي وبناء مزيد من الشبكات. وإذا لم نتمكن من القيام بذلك بالسرعة الكافية، فلا يمكننا بناء الطاقة المتجددة التي نحتاجها. ومن ثم لا يمكننا إزالة الكربون بالسرعة الكافية”.
يدرك السياسيون وصانعو السياسة المشكلات ببطء، كما تقول ليزا فيشر، قائدة برامج في أي 3 جي، وهي مؤسسة فكرية للمناخ: “لقد بدأوا في فهم أن الشبكات أصبحت أصولا ذات أولوية استراتيجية”.
تقول فيشر: إن البلدان بحاجة للتفكير في حلول مبتكرة مثل بناء خطوط نقل على جوانب الطرق أو خطوط أنابيب الغاز، حيث من المرجح أن يتم منح إذن التخطيط. تقول: “لم يكن هناك ما يكفي من الإبداع فيما يتعلق بإيجاد الحلول، وهنا تأتي أهمية القيادة السياسية”.
يقول فرانك جوتزو، أستاذ الاقتصاد البيئي في الجامعة الوطنية الأسترالية: إن هناك خيارا آخر يتمثل في تطوير “مناطق” الطاقة المتجددة في مناطق مناسبة جغرافيا وإعطاء الأولوية لتطوير الشبكة هناك. ويضيف أن هذا بدأ يحدث بالفعل في أجزاء من أستراليا.
في العام الماضي، وضعت اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة في الولايات المتحدة مقترحات لتغيير طوابير الانتظار لتوصيل الشبكة، بما في ذلك إصلاح نظام “من يأتي أولا يخدم أولا” من خلال إعطاء الأولوية للمشاريع التي من المرجح أن يتم بناؤها، كالتي تمتلك إذن تخطيط. كما اقترحت أن يكون للمطورين إمكانية الوصول إلى مزيد من المعلومات حول سعة الشبكة، مثل الأماكن التي تكون فيها خطوط النقل مزدحمة بالفعل.
أما في المملكة المتحدة، فيحاول مكتب أوفغيم البريطاني لتنظيم الطاقة حل المشكلة أيضا. ففي أيار (مايو)، اقترح أيضا إصلاح نظام من يأتي أولا يخدم أولا في البلاد من بين تدابير أخرى.
هناك أيضا تركيز متزايد من البلدان على بناء شبكات خارج حدودها، مع فكرة القدرة على الاعتماد على الطاقة من أماكن مختلفة في أوقات مختلفة. حيث تعمل كل من هولندا والمملكة المتحدة، مثلا، على ما يسمى خط كهرباء لايون لينك بين الدولتين.
في آذار (مارس)، دعا كيرياكوس ميتسوتاكيس، رئيس الوزراء اليوناني إلى إصلاح شبكة الاتحاد الأوروبي وتوسيعها للسماح بنقل الكهرباء التي يتم توليدها من الطاقة المتجددة بين شمال وجنوب القارة، وهو اقتراح حصل حتى الآن على دعم نحو نصف التكتل الأوروبي.
يقول دنلوب من مجموعة كلايمت بارليمنت: “يمكنك بسهولة تزويد العالم بالطاقة، ولكن فقط إذا كانت لديك الشبكات المناسبة. يجب أن تتوافر لديك شبكات واسعة النطاق على مستوى القارة، وحتى شبكات عابرة للقارات”.
فيما يقول فرانشيسكو لا كاميرا، رئيس الوكالة الدولية للطاقة المتجددة: إن هناك حاجة إلى مزيد من التركيز على تطوير الشبكات المحلية والدولية في إفريقيا، بحجة أن القارة يمكن أن تصبح “أهم قوة للطاقة النظيفة في العالم” نظرا لإمكانية إنشاء مزارع كبيرة للطاقة الشمسية هناك، لكنها تفتقر إلى البنية التحتية للشبكة من الكابلات إلى تخزين البطاريات المطلوبة.
يضيف: “نعتقد أن بنوك التنمية متعددة الأطراف يجب أن تركز على بناء الهيكل المادي المطلوب لبناء مسار نظام الطاقة الجديد”.
وعلى الرغم من كل القضايا، يقول راند من مختبر بيركلي: إن طوابير الانتظار الطويلة لربط الشبكات تظهر أن الرغبة موجودة لتحويل نظام الطاقة. يقول: “لدينا كل هؤلاء المطورين الراغبين في بناء مشاريع طاقة الرياح الشمسية ومخازن البطاريات. هذا هو الجانب الإيجابي الكبير للقصة”.
وبالعودة إلى مزرعة ذا كوتور للرياح في فرنسا، تقدر شركة باي وا أن بناء المشروع سيستغرق 12 شهرا فقط، لكن لا توجد جدوى من البدء في بناء مزرعة رياح لا يمكنها الحصول على ربط بالشبكة لأعوام.
التقى تافت، الرئيس التنفيذي لشركة باي وا، أخيرا سياسيين في أوروبا، حيث دعا التكتل والدول الفردية إلى مضاعفة الجهود لمعالجة المشكلات المتعلقة بالبنية التحتية للشبكة.
كانت رسالته واضحة. إذا فشلت الحكومات ومشغلو الشبكات في اتخاذ إجراءات عاجلة، “فسنفشل في التحول في الطاقة”.