مع سعي المزيد من الدول والشركات والأفراد إلى الحصول على مصادر طاقة غير الوقود الأحفوري، أصبح الاهتمام بها طاقة متجددة يستمر في الارتفاع.

وفي الواقع، زادت القدرة العالمية على الحصول على الطاقة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من المصادر المتجددة بنسبة 50٪ في 2023. واتفقت أكثر من 110 دولة في مؤتمر الأمم المتحدة المعني بتغير المناخ (COP28) على مضاعفة هذه القدرة ثلاث مرات بحلول عام 2030، وسجل الاستثمار العالمي في التحول إلى الطاقة النظيفة رقما قياسيا بلغ 1.8 تريليون دولار في 2023.

ولكن مع كل هذه القدرة الجديدة، كيف يتم حقا استخدام موارد الطاقة المتجددة؟ سننظر هنا في أمثلة وتطبيقات الطاقة المتجددة عبر مجموعة متنوعة من الصناعات، وتأثيرها على أنظمة الطاقة وتقنيات الطاقة التي ستقود استخدامها في المستقبل.

ما هي الطاقة المتجددة؟

تشير الطاقة المتجددة، والتي تسمى أحيانًا الطاقة الخضراء، إلى الطاقة المولدة من الموارد الطبيعية مثل الشمس والرياح والأمطار والحرارة الأرضية والمد والجزر في المحيطات. في حين أن الوقود الأحفوري - بما في ذلك مصادر الطاقة غير المتجددة مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي - يعتبر موارد محدودة، موارد متجددة يتم تجديدها بمرور الوقت وتعتبر غير قابلة للنفاد (أي أنها ليست معرضة لخطر الاستنفاد أو الاستخدام بالكامل). وعادة ما يكون لمصادر الطاقة هذه تأثير أقل على البيئة من الوقود الأحفوري، الذي يطلق ثاني أكسيد الكربون وغيره من المواد الضارة. انبعاثات الغازات الدفيئة (GHGs) التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتعتبر على نطاق واسع المحرك الرئيسي لها تغير المناخ.

تشمل أنواع مصادر الطاقة المتجددة ما يلي:

• الطاقة الشمسية: يتم تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء وحرارة بطريقتين. الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج الطاقة الشمسية هي الخلايا الكهروضوئية، حيث تقوم بجمع ضوء الشمس عبر الألواح الشمسية وتحويله إلى كهرباء. بالنسبة للاستخدامات على نطاق أوسع، تستخدم طريقة الطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP) المرايا لجمع ضوء الشمس لأجهزة الاستقبال المملوءة بالسوائل، والتي تولد الطاقة الحرارية للطاقة.
• ريح: تقوم توربينات الرياح الفردية ومزارع الرياح واسعة النطاق بتسخير الطاقة الحركية من الهواء لتوليد الكهرباء. يمكن توليد طاقة الرياح عن طريق التوربينات الموجودة على الأرض، وكذلك عن طريق مزارع الرياح البحرية فوق الماء.
• هايدرو: يتم إنتاج الطاقة الكهرومائية المولدة بالمياه باستخدام طاقة المد والجزر والمسطحات المائية والسدود لتحريك توربينات توليد الكهرباء. نحو 60% من إجمالي الكهرباء المتجددة تأتي من مصادر الطاقة الكهرومائية، مما يجعلها أكبر مساهم في الكهرباء المتجددة في جميع أنحاء العالم.
• الطاقة الحرارية الأرضية: يمكن تسخير البخار الساخن والبخار الهيدروكربوني من خزانات الطاقة الحرارية الأرضية داخل الأرض لإنتاج الطاقة. تُستخدم المضخات الحرارية الأرضية (GHPs) للتدفئة والتبريد وتوفير الماء الساخن للمنازل والمكاتب.

تعتبر الكتلة الحيوية في بعض الأحيان مصدرا للطاقة المتجددة. يشير مصطلح طاقة الكتلة الحيوية إلى تحويل المواد العضوية والمنتجات الثانوية (بما في ذلك المواد العضوية مثل الخشب أو النفايات) إلى طاقة كهربائية أو وقود حيوي مثل الإيثانول أو وقود الديزل الحيوي. ومع ذلك، فإن إنتاج هذه الأشكال من الطاقة الحيوية يمكن أن يسهم في انبعاثات غازات الدفيئة وإزالة الغابات؛ ونتيجة لذلك، لا يعتبرها البعض مصادر طاقة متجددة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، في حين أن الطاقة النووية غالباً ما تعتبر مصدراً للطاقة "نظيفة" بسبب انبعاثاتها المنخفضة من الكربون، إلا أنها ليست قابلة للتجديد؛ وتتطلب الطاقة النووية اليورانيوم، وهو مورد محدود.

دول تقود الطريق

تتخذ الحكومات في جميع أنحاء العالم خطوات واسعة لزيادة إنتاج واستخدام الطاقة البديلة لتلبية متطلبات استهلاك الطاقة. ومن الممكن أن يساعد الحد من الاعتماد على الوقود الأحفوري وتنويع مزيج الطاقة البلدان على خفض انبعاثاتها الكربونية والمساهمة في الجهود الدولية للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري، وبالتالي حماية النظم البيئية والتنوع البيولوجي. كما أنها تنال إعجاب أولئك الذين يحاولون تعزيز أمنهم واستقلالهم في مجال الطاقة، حيث أن المصادر المتجددة متاحة محليًا وأقل تأثراً بتقلبات الأسعار والتوترات الجيوسياسية. بالإضافة إلى ذلك، ترى العديد من الحكومات الطاقة المتجددة وسيلة لتحسين اقتصاداتها من خلال خلق فرص العمل والاستثمار، والصحة العامة عن طريق الحد من تلوث الهواء.

• آيسلندا: تشتهر أيسلندا بمناظرها الطبيعية الفريدة للطاقة الحرارية الأرضية، وهي رائدة عالميًا في تسخير الطاقة الحرارية الأرضية. أكثر من 85٪ من الكهرباء في أيسلندا تأتي من الموارد المحلية المتجددة، بما في ذلك الطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية الأرضية.
• البرتغال: كانت البلاد من أوائل الدول التي تعهدت في أوروبا حياد الكربون بواسطة 2050. سجلت البرتغال رقماً قياسياً في العام الماضي لأغلب الأيام المتتالية التي تعمل بالطاقة المتجددة فقط.لمدة 149 ساعة متواصلةأي على مدى ستة أيام، تجاوزت الطاقة المولدة من مصادر متجددة احتياجات استهلاك البلاد.
• أوروغواي: قامت أوروغواي باستثمارات ضخمة في طاقة الرياح والطاقة الشمسية وتقترب الآن من ذلك 98 ٪ من الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة. كانت جهود البلاد لإزالة الكربون والانتقال السريع إلى الطاقة المتجددة مدفوعة بارتفاع أسعار الوقود في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

مدن المستقبل الذكية

المدن والبلدات والمجتمعات الأخرى وتقوم أيضًا بتقييم تأثيرها البيئي ودمج مصادر الطاقة المتجددة في خططها لتوليد الطاقة. وتستخدم البرامج المحلية مصادر الطاقة المتجددة لتعويض تكاليف الكهرباء وتوفير قدر أكبر من الموثوقية. ومن خلال أنظمة الطاقة اللامركزية والشبكات الصغيرة والشبكات الذكية، تعمل المجتمعات على تنويع خياراتها للحصول على مصادر الكهرباء وأنظمة المراقبة لاستخدام أكثر كفاءة. يمكن أن تكون هذه الأنظمة مفيدة بشكل خاص أثناء الكوارث الطبيعية أو الهجمات الإلكترونية أو غيرها من الأحداث التي قد تعطل إمدادات الطاقة في المنطقة.

وتتطلب بعض المدن إنشاءات جديدة تشمل المباني الخضراء الموفرة للطاقة أو تقديم حوافز لحث المباني القديمة على التحديث من أجل القدرة المتجددة. ويستخدم آخرون مصادر الطاقة المتجددة في البنية التحتية البلدية عن طريق تركيب مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية أو شراء الحافلات المدرسية الكهربائية وغيرها من المركبات.

كيف تقوم الشركات بتسخير الطاقة المتجددة

لدى الشركات والمنظمات التي تسعى إلى مصادر طاقة أكثر استدامة عدد من الطرق لتحقيق ذلك شراء الطاقة المتجددة. يمكنهم الاستثمار في وتركيب معداتهم الخاصة، من الألواح الشمسية إلى توربينات الرياح، للتوليد في الموقع. توفر العديد من المرافق خيارًا للشركات لشراء الطاقة الخضراء عن طريق دفع علاوة مقابل الكهرباء المولدة من مصادر متجددة. وتستخدم شركات أخرى اتفاقيات شراء الطاقة (PPAs)، أو اتفاقيات طويلة الأجل مع منتجي الكهرباء المتجددة، مثل محطات الطاقة الشمسية أو مزارع الرياح. توفر هذه التوفير في التكاليف للمشتري والاستقرار للمزود.

إنهم يستخدمون تلك الطاقة المتجددة في مجموعة واسعة من الأشياء، بما في ذلك:

عمليات تزويد الطاقة: في مجال التصنيع، تعمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية على تغذية المستودعات والمصانع. وفي قطاع الزراعة، تعمل الابتكارات مثل أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية على تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض تكاليف التشغيل. ومع تزايد استخدام الذكاء الاصطناعي (منظمة العفو الدولية) وغيرها من التقنيات الجديدة التي تزيد الطلب على مراكز البيانات كثيفة الاستهلاك للطاقة، وتستخدم شركات التكنولوجيا الكبرى مصادر الطاقة المتجددة للحد من تأثيرها البيئي.

تحسين كفاءة الطاقة: تستثمر الشركات أيضًا في التقنيات لتحسين استخدام الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون. بالدمج الشبكات الذكية و إنترنت الأشياء (تقنيات عمليات) الأجهزة، يمكن للشركات إدارة استخدام الطاقة بشكل أفضل.

بناء سلاسل التوريد المستدامة: الشركات تتطلع إلى ما هو أبعد من عملياتها الخاصة سلاسل التوريد، مدركين أنهم يمكن أن يكون لهم تأثير كبير على انبعاثات النطاق 3. وهم يطلبون بشكل متزايد من مورديهم استخدام الطاقة المتجددة واعتماد ممارسات كفاءة استخدام الطاقة.

تلبية متطلبات الإبلاغ عن الامتثال والاستدامة: يمكن أن يساعد استخدام الطاقة المتجددة الشركات على تلبية متطلبات الإبلاغ الإلزامية والمساهمة في تحقيق الأهداف المحلية والدولية في مكافحة تغير المناخ.

تعزيز سمعة العلامة التجارية: يفضل المزيد والمزيد من المستهلكين دعم الشركات التي تعطي الأولوية للاستدامة وتقدم المنتجات الخضراء. ومن خلال تسخير الطاقة المتجددة، يمكن للشركات أن تضع نفسها كقادة في صناعتها وتجذب العملاء المهتمين بالبيئة.

خلق مصادر دخل جديدة: يمكن للشركات التي تولد طاقة متجددة أكثر مما تستهلكه أن تبيع الفائض مرة أخرى إلى الشبكة من خلال تعريفات التغذية أو ترتيبات القياس الصافي. يمكنهم أيضا كسب شهادات الطاقة المتجددة (RECs) للطاقة التي تولدها. يتبنى البعض نموذج "الطاقة كخدمة" (EaaS)، مما يفتح الفرص لإدارة أنظمة الطاقة وكفاءتها للشركات الأخرى.

ماذا يحمل المستقبل

ومن الآن فصاعدا، ستفتح الابتكارات في مجال تخزين الطاقة المتجددة وتكامل الشبكات أبوابا جديدة لطرق الاستفادة من الطاقة الخضراء، في حين يساعد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في تحسين استخدام الطاقة. تظهر البلدان والشركات والمجتمعات وحتى الأفراد أن دمج الطاقة المتجددة في العمليات التجارية يمكن أن يدفع كلاً من الاستدامة والابتكار - ويمهد الطريق لمستقبل أكثر استدامة. كيف يمكن لمؤسستك تقديم مساهمتها الخاصة؟

أصبحت الاستدامة بسيطة

احصل على أقصى قيمة من أصول مؤسستك مع مجموعة تطبيقات IBM Maximo®. ومن خلال الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والتحليلات، يمكن لهذه المنصة السحابية تحسين الأداء وتقليل تكاليف التشغيل.

تعرف على المزيد حول IBM Maximo Application Suite