
الإقتصاد الجديد يعتمد بنسبة 100% على الكهرباء، ومع ذلك، فإن الإنتاج والتوزيع وإدارة الطاقة الحالية لا يمكنها تلبية الطلب المتزايد.
سيتم حل هذه المشاكل على مدى السنوات الخمس المقبلة، ولكن حتى ذلك الحين، سوف تصبح الأمور وعرة، في الوقت الحالي، وصلت أسعار الكهرباء في الولايات المتحدة إلى أعلى مستوياتها على الإطلاق.
في الماضي، كانت أسعار الطاقة تحددها مجموعة من العوامل مثل أسعار الفحم، وتكاليف الغاز الطبيعي، وأسواق اليورانيوم، والطقس.
ومع ذلك، ارتفع الطلب بشكل كبير اليوم بسبب الذكاء الإصطناعي وتعدين العملات المشفرة وكهربة العديد من العناصر التي كانت تعمل بالوقود الأحفوري، تؤدي هذه العوامل إلى تفاقم البنية التحتية الحالية وتجعل أسعار الطاقة أكثر تقلبا.
تحديات انتاج الكهرباء
إن الأيديولوجية المتغيرة والسياسات الحكومية ومعنويات المستهلكين تتطلب طاقة نظيفة أثناء الطلب المتزايد، هذا الطلب يدفع الحاجة إلى المعادن الهامة، ويتم تسعير هذه المعادن في السوق وتتأثر بنشاط المضاربة.
على سبيل المثال، يحذر بنك أوف أمريكا من أن “أزمة إمدادات النحاس موجودة”، في الربع الأول من عام 2024، زاد منتجو النيكل الأولي إنتاجهم بشكل كبير، مما أدى إلى زيادة المعروض في السوق، في حين خفض منتجو النيكل المستخرج من المعروض من العرض، ويستخدم النيكل في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة الشمسية.
ومع تحول العالم من الوقود الأحفوري إلى الطاقة المتجددة، أصبحت هذه الطاقة أكثر تقلبا، وذلك لأن ذروة توليد الطاقة الشمسية تتزامن مع أدنى طلب على الكهرباء السكنية خلال فترة الظهيرة، عندما يبدأ الطلب على الطاقة في الارتفاع بعد الساعة 6 مساءً، يبدأ إنتاج الطاقة الشمسية في التلاشي.
للتعامل مع الطاقة الشمسية الطبيعية والمعتمدة على الطقس، تحتاج الشبكة إلى تخزين بطاريات أكبر بكثير مما هو متاح حاليًا لتخفيف الفرق في ذروة الإنتاج والطلب والتغيرات الكبيرة في أسعار الطاقة.
يجب على أنظمة الطاقة ومشغلي الشبكات في كثير من الأحيان إدارة الأسعار السلبية عندما يصل إنتاج الطاقة الشمسية إلى ذروته خلال النهار.
ويخطط المطورون وأصحاب محطات الطاقة لإضافة 62.8 جيجاوات من قدرات توليد الكهرباء الجديدة على نطاق المرافق هذا العام، بزيادة 55٪ عن 40.4 جيجاوات المضافة في العام الماضي.
وفقًا لتوقعات إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)، ستشكل الطاقة الشمسية الحصة الأكبر من القدرات الجديدة في عام 2024، بنسبة 58%، يليها تخزين البطاريات بنسبة 23%.
من المقرر أن تتضاعف سعة تخزين البطاريات في الولايات المتحدة تقريبًا في عام 2024 حيث يخطط المطورون لإضافة 14.3 جيجاوات إلى السعة الحالية البالغة 15.5 جيجاوات هذا العام.
تتصدر كاليفورنيا وتكساس الطريق في إضافات تخزين البطاريات بسبب النمو السريع لقدرة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المتغيرة في هاتين الولايتين.
وفي الوقت نفسه، استثمر سام ألتمان 375 مليون دولار في شركة Helion Energy، وهي شركة توفير الاندماج التي تعاقدت معها شركة مايكروسوفت.
ستزيد مثل هذه الصفقة من الإنتاج وأيضا الكفاءة في استخدام الكهرباء خصوصا في انتشار مراكز البيانات بأكثر دولة في العالم اقتصاديا وعسكريا.
مشاكل توزيع الكهرباء
قال جينسين هوانغ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة NVIDIA، إن الشبكة الكهربائية والمرافق التي تديرها ستلعب دورًا أساسيًا في الثورة الصناعية القادمة، مدفوعة بالذكاء الاصطناعي والحوسبة المتسارعة، ومع ذلك، يشير هوانغ إلى أن “الأثر والعائد الأكبر هو تطبيق الذكاء الاصطناعي في توصيل الطاقة عبر الشبكة”.
اليوم، أصبحت الشبكات الكهربائية عبارة عن أنظمة أحادية الاتجاه تربط عددًا قليلًا من محطات الطاقة الكبيرة بالعديد من المستخدمين.
وسوف تصبح على نحو متزايد شبكات ثنائية الاتجاه ومرنة وموزعة، حيث تربط مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المنازل والمباني بالألواح الشمسية والبطاريات وشواحن السيارات الكهربائية، ومع ذلك، فإن الاهتمام هو تأمين الشبكة الكهربائية أثناء انتقالها من الأنظمة ذات الاتجاه الواحد إلى الشبكات الموزعة.
يشير تقرير ممر النقل الكهربائي (NIETC) الخاص بالمصلحة الوطنية إلى أن المناطق التي تثير قلق الشبكة عبر مناطق الولايات المتحدة مثل منطقة وسط المحيط الأطلسي تشكل مصدر قلق بالغ لوزارة الدفاع (DOD) بسبب عدم القدرة على نقل الكهرباء باستمرار من جزء إلى آخر.
وفي تكساس، هناك مشكلة مماثلة فيما يتعلق بتوزيع الطاقة من توربينات الرياح في الشمال على أعداد كبيرة من السكان في الجنوب.
الطلب على الكهرباء
تتوقع شركة التحليل Omdia أنه بحلول عام 2025، ستشمل معظم حركة تطبيقات الشبكة إنشاء محتوى الذكاء الاصطناعي أو تنظيمه أو معالجته.
وبحلول عام 2030، تتوقع أن يشتمل ما يقرب من 75% من حركة مرور الشبكة على الذكاء الاصطناعي، مع نمو سريع في محتوى الفيديو والصور.
وقال آرون زوباتي، الرئيس التنفيذي لشركة Eolian ومقرها تكساس، وهي مطور مهم للطاقة النظيفة: “لقد أصبح هذا بسرعة كبيرة مشكلة، لا تتخلف عن الركب في تأمين الطاقة التي تحتاجها، ويمكنك معرفة قضايا المناخ لاحقًا”.
تشهد PJM، أكبر شبكة لسوق الطاقة في العالم (تغطي 65 مليون عميل في منطقة وسط المحيط الأطلسي، بما في ذلك بنسلفانيا وأوهايو ووست فرجينيا)، زيادة هائلة في مراكز البيانات.
وتتوقع شركة PJM أن تكون هناك حاجة إلى 11 جيجاوات من الكهرباء الإضافية لمراكز البيانات الجديدة في شمال فيرجينيا وحدها بحلول عام 2030، وهو ما يمثل أكثر من 40٪ من ذروة الطلب الحالية في الولاية.
وفي تكساس، يتوقع مجلس الاعتمادية الكهربائية في تكساس (ERCOT) أن يأتي أكثر من 50% من الطلب الجديد من زيادة عمليات تعدين العملات المشفرة ومراكز البيانات.
إضافة إلى الشبكة المجهدة بالفعل هي كهربة أدوات الحديقة والحدائق، أصبحت آلات جز العشب ومنفاخات الأوراق وما شابه ذلك تعمل بالكهرباء بشكل متزايد، مع وجود خيارات أقل لنماذج الغاز.
إقرأ أيضا:
نسبة الغاز الإسرائيلي في انتاج الكهرباء في مصر
مصر تلجأ إلى إسرائيل لحل مشكلة انقطاع الكهرباء وزيادة صادرات الغاز
سبب انقطاع الكهرباء في مصر بشكل متكرر يوميا
حقائق عن انتاج الكهرباء في المغرب وقوة الأمن الطاقي المغربي
سبب انقطاع الكهرباء وأزمة الوقود في العراق