فيما أعلنت وكالة الطاقة الدولية، التي أطلقت عام 2018 باسم «عام الكهرباء»، أن قطاع الكهرباء يجذب الآن المزيد من الاستثمارات مقارنة بالنفط والغاز، وأن الطلب العالمي على الكهرباء سيرتفع خلال العقود المقبلة. تستعد العديد من الشركات العالمية المتخصصة للعمل على استخدام الطاقة الكهربائية في توليد الحرارة والطاقة وتشغيل قطاع النقل، حسبما أوردت مجلة «فوربس» الاقتصادية أمس.
تغيير أساليب إنتاج الطاقة
أدى تهديد تغير المناخ إلى التفكير في أساليب جديدة لإنتاج الطاقة التي لا تعتمد على الوقود الأحفوري. ومن هذه الطرق استغلال الطاقة الشمسية والرياح والطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية، وحتى النووية، وجميعها تولد الكهرباء.
من جانبه، قال نائب رئيس قسم الابتكار والمنتجات الجديدة في شركة أنظمة الطاقة «ميتسوبيشي هيتاشي» إمانويل كاكاراس: «إن الكهرباء هي زيت المستقبل، وهذا ما نعمل عليه حاليا في الشركة».
تحديات تواجه شركات الكهرباء التقليدية
تقول «فوربس» إن فكرة أنظمة الطاقة الثورية الجديدة ستواجه الكثير من التحديات الاقتصادية وأبرزها الصراع من شركات الكهرباء التقليدية التي لا تزال تعمل على الوقود التقليدي وتنتج الكهرباء وهي منتشرة بلا شك في أنحاء العالم.
ومن أبرز التحديات التي تواجه مرافق شركات الكهرباء حاليا هو أن فكرة أنظمة الطاقة المتجددة تعمل على وضع الحلول لكيفية استخدام وتخزين الطاقة بشكل مستمر مثل توليد الطاقة الشمسية على أسطح المنازل.
ثانيا، تسببت تدابير كفاءة استخدام الطاقة في توقف الزبائن عن طلب الخدمة من الشركات التقليدية، حيث يقومون بترقية أنظمتهم وإعادة تشكل المباني لتحقيق أقصى فائدة من كل كيلوواط. ثالثا، لقد انخفضت تكلفة إنتاج الغاز الطبيعي في بعض الدول خصوصا في الولايات المتحدة الأمر الذي دفع المستهلكين إلى التحول من الكهرباء إلى الغاز.
قصور أنظمة الطاقة البديلة
فيما تجلب الطاقة البديلة الأمل للناشطين في مجال البيئة، إلا أنها ستواجه الكثير من العقبات، فالمشكلة هنا هو أن الأعطال ستكون كثيرة وكذلك التكاليف. ويقول كاكاراس: «لا يمكنك التحكم في ظهور الشمس والرياح بشكل دائم، فهما يلعبان جنبا إلى جنب مع الخطط التي وضعت من أجلها أنظمة الطاقة البديلة».
توليد الكهرباء وتخزينها وتحويلها
يقول تقرير «فوربس» إن الشركات تسعى الآن لتوفير مولدات طاقة قادرة على التكيف مع البيئة وكذلك مع الطاقة المتغيرة، بحيث يمكن تخزين الكهرباء ومن ثم تحويلها لخدمة بعض القطاعات المهمة.
قطاع النقل
حسب تقديرات وكالة الطاقة الدولية، سيصل عدد السيارات الكهربائية في جميع أنحاء العالم ما بين 40 و 70 مليون سيارة بحلول عام 2025. ويستلزم ذلك بناء بنية تحتية قادرة على شحن المركبات بالإضافة إلى فرص انتشارها بشكل كبير جغرافيا.
الطاقة الحرارية
تمثل الحرارة أكثر من نصف الاستهلاك العالمي للطاقة، ويتم إنتاجها في الغالب عن طريق الوقود الأحفوري. وأشار كاكاراس إلى أن المضخات الحرارية لتدفئة المنازل يمكن أن تزيد بشكل كبير من كفاءة الحرارة المولدة بالكهرباء، ما يجعلها اقتصادية أكثر من الغاز الطبيعي. ويمكن لمضخات الحرارة ذات الحجم الصناعي التي تغذيها الطاقة المتجددة المنتشرة بذكاء أن تقلل إلى حد كبير من كثافة الكربون في قطاعي التصنيع والشحن.
من الطاقة إلى الغاز
لطالما كان النفط والغاز أهم المواد الأولية للمواد الكيميائية والوقود المستخدم في الصناعة والنقل. لكن يمكن أن تؤدي عملية تسمى التحليل الكهربائي إلى تحويل فائض الكهرباء المستخلص من تكنولوجيا الطاقة إلى الهيدروجين ومن ثم تحويله إلى غاز الميثان أو الأمونيا، وهي المكونات الرئيسية في التصنيع والوقود. كما يمكن إعادة تدوير الكربون المستخرج من محطات توليد الطاقة كنوع من أنواع الوقود الاصطناعي.
كهربة كل شيء
في تقرير أخير، تحث مجموعة الاستشارات التابعة لمجموعة Brattle Group المرافق على البحث والتطوير وإثبات فرص جديدة لكهربة كل شيء في مجموعة من المجالات، بما في ذلك النقل والمكان وتسخين المياه. كما دعت المرافق إلى تثقيف المنظمين حول كيفية مساعدة الكهربة في مكافحة تغير المناخ.
ويتطلب تطوير الطاقة الكهربائية مستويات جديدة من التعاون عبر القطاعات، بحيث تتم إقامة شراكات مع مزودي السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة. وسيحتاج الأمر أيضا للعمل بشكل وثيق مع الشركات الكيميائية والصناعات التحويلية.
توليد الكهرباء وتخزينها وتحويلها
قطاع النقل
40 إلى 70 مليون سيارة بحلول عام 2025
بناء بنية تحتية قادرة على شحن المركبات في كل مكان
الطاقة الحرارية
استخدام تقنية المضخات الحرارية لتدفئة المنازل
التقنية تزيد كفاءة الحرارة المولدة بالكهرباء
اقتصادية أكثر من الغاز الطبيعي
تقلل من كثافة الكربون في قطاعي التصنيع والشحن
من الطاقة إلى الغاز
تقنية التحليل الكهربائي تحول فائض الكهرباء المستخلص من تكنولوجيا الطاقة إلى الهيدروجين ومن ثم تحويله إلى غاز الميثان أو الأمونيا
يمكن إعادة تدوير الكربون المستخرج من محطات توليد الطاقة إلى وقود اصطناعي
