دمج مصادر الطاقة المتجددة والطاقة التقليدية
نبذة عن التحدي
البحث عن تكامل الطاقة المتجددة مع الشبكة الكهربائية أحد العناصر الأساسية لتحقيق أهداف استدامة الطاقة وضمان استقرار إمدادات الكهرباء. ففي المملكة العربية السعودية، يعد استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح جزء من رؤية 2030، لذلك تبرز الحاجة إلى تطوير ابتكارات لتحسين جودة إمداد الطاقة عبر مزيج من الطاقة المتجددة والتقليدية دون الاخلال في موثوقية واستقرار الشبكة الكهربائية العامة.
الأهداف
تطوير تقنيات تسهم في استقرار الشبكة عند دمج مصادر الطاقة المتجددة، وضمان توازن الإمدادات واستقرار الشبكة وموثوقيتها.
ابتكار حلول تعزز من فعالية دمج الطاقة المتجددة مع مصادر الطاقة غير المتجددة، بما في ذلك التحكم في التردد والجهد.
تحسين تحسين آلية دمج مصادر الطاقة المتجددة في شبكة الكهرباء وتوزيعها بفعالية.
استخدام التقنيات الناشئة لدمج الطاقة المتجددة بطريقة فعّالة وآمنة مع الحفاظ على موثوقية الشبكة الكهربائية وكفائتها.
الفرص
تحقيق التوازن بين تحسين الكفاءة وتقليل الانبعاثات للمولدات الاحتياطية مع الحفاظ على موثوقية التشغيل.
تطوير أنظمة تدمج بين المولدات الاحتياطية ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح.
تقليل تكلفة المواد المستخدمة في تقنيات التخزين من خلال المولدات الاحتياطية بما لا يتعارض مع موثوقية وجودة الخدمة الكهربائية.
توفير تقنيات يمكن دمجها مع المولدات الاحتياطية تحقق الأمن والسلامة وتحد من مخاطرها.
التعريف بالمصطلحات العلمية
نظام الطاقة الهجين
((hybrid energy system
هي نظام يجمع بين نوعين أو أكثر من مصادر الطاقة المختلفة، مثل مصادر الطاقة المتجددة (كالطاقة الشمسية أو الرياح) مع مصادر طاقة تقليدية (مثل البطاريات أو الديزل). تستخدم لتحقيق أهداف الاستدامة البيئية unescap,2014)).
الطاقة المتجددة
هي الطاقة التي تُستمد من مصادر طبيعية تتجدد باستمرار ولا تنفد مع مرور الزمن. وتشمل هذه المصادر الطاقة الشمسية، والرياح، والوقود الحيوي وغيره من المصادر التي تعتبر بديلاً نظيفًا وصديقًا للبيئة مقارنة بالطاقة التقليدية المستمدة من الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز الطبيعي والفحم.
التوليد الموزع
(Distributed Generation)
هو نهج يستخدم مولدات صغيرة الحجم لإنتاج الكهرباء بالقرب من المستخدمين النهائيين. غالبًا ما يعتمد على مصادر طاقة متجددة بدلاً من مصادر التوليد المركزية لمحطات الطاقة ، وبالتالي تقدم المولدات الموزعة عدداً من الفوائد تتمثل في توفير كهرباء منخفضة التكلفة وذات موثوقية ودرجة أمان عالية وتأثير بيئي أقل من تلك التي توفرها مولدات الطاقة التقليدية (جامعة فرجينيا للتقنية،2007).
الطاقة غير المتجددة
هي طاقة ناتجة عن الوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز) من الموارد غير المتجددة التي يستغرق تشكيلها مئات الملايين من السنين.
التقنيات الناشئة
مصطلح يستخدم لوصف تقنية حديثة مبنية على نتائج أبحاث علمية ، أو تطوير على تقنية حالية، تتسم بجانب الإبداعي وبسرعة التطوير، والتي من المتوقع أن تكون متاحة في غضون السنوات الخمس إلى العشر القادمة، وعادة ما يكون لها تأثيرات اجتماعية أواقتصادية كبيرة (غسان النويمي،2020).
معلومات وإحصائيات
تخطط السعودية لرفع مساهمة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة بقدرة إجمالية تتجاوز60 غيغاواط ضمن مستهدفات 2030.
تستهدف السعودية التخلص من استعمال الوقود السائل في مزيج توليد الكهرباء بنهاية عام 2030، لينقسم ما بين 50% للغاز و50% للطاقة المتجددة.
معلومات وإحصائيات
أدى دمج استخدامات الطاقة الشمسية بالمضخات الحرارية إلى خفض فواتير الطاقة بنسب متفاوتة تتراوح
بين 62% و84% خلال عام 2022، في 3 بلدان ألمانيا، إسبانيا، إيطاليا .
يؤدي الدمج بين تركيبات الطاقة الشمسية والمضخات الحرارية في الاستخدامات المنزلية إلى وفورات
تفوق الاعتماد لكل منها على حدة بجانب أن تحقيق التكامل بين التقنيات يوفر المزيد من إمدادات
الكهرباء بما يكفي لتلبية الطلب(وكالة الطاقة الشمسية بأوروبا،2023).
معلومات وإحصائيات
نفذت المملكة العربية السعودية العديد من مشاريع الطاقة المتجددة، كجزء من جهودها لتنويع مزيج الطاقة وتقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري. تشمل بعض مشاريع الطاقة المتجددة البارزة في المملكة العربية السعودية ما يأتي:
مشروع سكاكا للطاقة الشمسية: مشروع للطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 300 ميجاواط في منطقة الجوف بالمملكة ويكفي لإمداد حوالي 75 ألف منزل وتقليل انبعاثات الكربون بحوالي 500 ألف طن سنويا.
مشروع دومة الجندل لطاقة الرياح: هو مشروع لطاقة الرياح بقدرة 400 ميجاواط في منطقة الجوف بالمملكة.
الجدول الآتي يوضح أبرز مشاريع الطاقة المتجددة في المملكة (وزارة الطاقة، 2021).
معلومات وإحصائيات متعلقة بالقضية
البرنامج الوطني للطاقة المتجددة (NREP)
تركز هذه المبادرة الإستراتيجية طويلة المدى التي تم إطلاقها عام 2017 على تعظيم حصة مصادر الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة، ويهدف البرنامج إلى تحقيق التوازن في مزيج الطاقة المحلية والوفاء بالالتزامات المتعلقة بتحقيق انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون، ويخطط البرنامج الوطني السعودي للطاقة المتجددة لتطوير أكثر من 35 مشروعا في جميع أنحاء المملكة بالتزامن مع النشر التدريجي لقدرة 58.7 جيجاواط بحلول عام 2030 (وزارة الطاقة، 2021).
أسئلة مفتاحية
المصادر والمراجع
- الأمم المتحدة، 2023
- اللجنة الاقتصادية والاجتماعية لآسيا والمحيط الهادئ (unescap)، 2014
- جامعة فرجينيا للتقنية،2007
- غسان النويمي، 2020))، التقنيات الناشئة وأثرها على المكتبات: مفهومها وابرز التحديات واصعوبات، جامعة الملك عبد العزيز
- وزارة الطاقة، 2021
- وكالة الطاقة الشمسية بأوروبا،2023
- وحدة أبحاث الطاقة(IRENA& Attaqa)، 2023
جميع الحقوق محفوظة ©