الاشتراك في تحديثات الأخبار اليومية من CleanTechnica على البريد الإلكتروني. أو تابعنا على أخبار جوجل!

تستمر قوة الطاقة المتجددة الهائلة في التقدم في ولاية تكساس، على الرغم من أن المسؤولين الحكوميين في الولاية بذلوا قصارى جهدهم لحماية مصالح الطاقة الأحفورية. وفي أحدث التطورات، وضعت تكساس نفسها كسوق محتمل لتكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة الجديدة التي يمكنها ضخ الكهرباء أو حرارة العمليات الصناعية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، بغض النظر عما تفعله الشمس.

تكساس لا تزال ولاية الفحم ...

في أي وقت تتغلب فيه الموارد المتجددة على الوقود الأحفوري، فهذه أخبار كبيرة، خاصة في تكساس حيث يسيطر النفط والغاز بقوة على الاقتصاد. صناعة الفحم في الولاية ليست في حالة ركود أيضًا. في خلاصة حالة الفحم في العام الماضي، أشار مراقب ولاية تكساس جلين هيجار إلى أن ولاية تكساس احتلت المرتبة الثانية في إنتاج فحم الليغنيت في الولايات المتحدة اعتبارًا من عام 2، في المرتبة الثانية بعد داكوتا الشمالية. بالنسبة لجميع أنواع الفحم، احتلت ولاية تكساس المركز السابع المحترم.

وتشير وكالة معلومات الطاقة الأمريكية أيضًا إلى أن ولاية تكساس هي أكبر مستهلك للفحم في الولايات المتحدة، والذي يأتي قدر كبير منه من مناجم الفحم الموجودة داخل الولاية. توضح إدارة معلومات الطاقة أنه "على أساس الطن، يمثل الفحم الحجري في تكساس ما يقرب من ثلث استهلاك الفحم في الولاية".

وتلاحظ إدارة معلومات الطاقة أيضًا أنه لا يتم تصدير أي شيء تقريبًا من الفحم الحجري في تكساس إلى ولايات أخرى. كل شيء يذهب ل توليد الكهرباء في محطات توليد الكهرباء في الدولة.

كما أفاد هيجار، اعتبارًا من عام 2023، كان لدى تكساس 15 محطة لتوليد الطاقة بالفحم. وبقدرة إجمالية تبلغ ما يقرب من 20,000 ألف ميجاوات، فإنها تمثل ما يقرب من 11٪ من شبكة الكهرباء التي يديرها مجلس موثوقية الكهرباء في تكساس، والذي يغطي 90٪ من الولاية.

… لكن الطاقة الشمسية قادمة بقوة…

كيف تغيرت الأمور في عام واحد فقط. المنظمة معهد اقتصاديات الطاقة والتحليل المالي (IEEFA) ألقى نظرة على أحدث الأرقام لشهر مارس 2024. وقد أبلغوا عن خبرين لا يبشران بالخير بالنسبة لمستقبل طاقة الفحم في تكساس.

"أولاً، تجاوز توليد الطاقة الشمسية إنتاج الفحم للمرة الأولى في أي شهر، حيث أرسل 3.26 مليون ميجاوات/ساعة إلى الشبكة مقابل 2.96 مليون ميجاوات/ساعة يوفرها الفحم"، حسبما ذكر IEEFA.

ثانياً، انخفضت حصة الفحم في السوق إلى أقل من 10% للمرة الأولى على الإطلاق، إلى ما يزيد قليلاً عن 9%. واستمر هذا الانخفاض في الانزلاق طويل المدى الذي بدأ قبل عقد من الزمن، مع الإشارة إلى أن حصة سوق الطاقة الشمسية ارتفعت فوق 10٪ في نفس الشهر.

تعد أرقام شهر مارس أكثر إثارة للإعجاب بالنظر إلى أن الطاقة الشمسية كانت بالكاد مجرد ومضة على شاشة ERCOT في الآونة الأخيرة مع مرور السنين. وفي عام 2017، سجلت 0.6% فقط من إجمالي الطلب على الكهرباء.

… وهنا يأتي الجيل القادم من الطاقة الشمسية المركزة

لا يمكن لصناعة الطاقة الشمسية أن تحصل على كل الفضل في دفع الفحم جانباً. بدأ الغاز الطبيعي يتنافس مع الفحم للسيطرة على شبكة ERCOT قبل سنوات من دخول صناعة الطاقة الشمسية إلى الساحة.

وفي تطور آخر مثير للاهتمام، وافق الناخبون في تكساس في نوفمبر الماضي على الاقتراح رقم 7، وهو إجراء اقتراع ينشئ صندوقًا حكوميًا جديدًا يهدف إلى دعم بناء محطات الطاقة الحرارية الإضافية. ويقال أن معظم الأموال مخصصة لمحطات توليد الكهرباء الجديدة بالغاز الطبيعي.

يلقي الاقتراح 7 عنصرًا آخر في فوضى شبكة ERCOT، التي تعاني بالفعل تحت وطأة التغيرات الموسمية في الطلب، وحالات الطوارئ المرتبطة بالطقس، والزيادة السريعة في عدد السكان، كل ذلك على خلفية الدعم المستمر للطاقة الأحفورية. من قبل المسؤولين العموميين.

لإضافة المزيد من الوقود إلى النار، الأموال بموجب الاقتراح 7 لا يمكن تطبيقها على تخزين البطارية. هذه أخبار سيئة لمطوري الطاقة المتجددة، الذين يعتمدون على تخزين الطاقة لتخفيف الصدمات في توافر طاقة الرياح وكذلك الطاقة الشمسية.

أحد الحلول التي اقترحها معهد بيكر - وهي منظمة للسياسة العامة تستضيفها جامعة رايس - هو إعادة تشكيل ERCOT لتحسين التنسيق بين مزارع الرياح والمصفوفات الكهروضوئيةمما يساعد على سد الفجوات في موارد الرياح والطاقة الشمسية.

دور الطاقة الشمسية المركزة

جديد تكنولوجيا الطاقة الحرارية الأرضية هو آخر موارد الطاقة المتجددة مع إمكانية النمو في ولاية تكساس. ومع ذلك، فإن الحلقة المفقودة هي منصة تخزين الطاقة طويلة الأمد على نطاق المرافق والتي يمكن أن تدفع حالة طاقة الرياح والطاقة الشمسية إلى مورد قابل للتوزيع على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، على مستوى محطات الطاقة التقليدية.

وقد قامت مصفوفات بطاريات الليثيوم أيون بملء الفجوات، لكنها لا توفر سوى فترة زمنية محدودة، عادة ما تكون من 4 إلى 6 ساعات. ويجري البحث حاليًا عن حلول طويلة الأمد يمكنها استيعاب المد المتزايد لموارد طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

تركيز الطاقة الشمسية يناسب الفاتورة. تجمع أنظمة التركيز الطاقة الشمسية وتركزها من حقول مرايا متخصصة تسمى الهيليوستات، أو من أحواض طويلة منحنية. والهدف من ذلك هو توليد حرارة عالية في محلول من الملح المنصهر أو أي وسيلة أخرى، والتي يمكن بعد ذلك تحويلها إلى محطة توليد لتشغيل توربينات تعمل بالبخار. يعمل المحلول الساخن أيضًا كمنصة لتخزين الطاقة، حيث يتفوق بسهولة على بطاريات الليثيوم أيون لمدة ثماني ساعات أو أكثر.

وعرضت وزارة الطاقة الأمريكية خمسة مشاريع للطاقة الشمسية المركزة خلال إدارة أوباما، على أمل إطلاق صناعة الطاقة الشمسية المركزة المحلية. وقد انتشرت هذه التكنولوجيا في أماكن أخرى حول العالم، حتى في البيئات الصحراوية حيث الحفاظ على نظافة المجمعات يضيف طبقة أخرى من النفقات.

وكانت صناعة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة أقل حماسا، لكن وزارة الطاقة توصلت إلى حل يهدف إلى جذب انتباه المستثمرين. لقد حولوا الاهتمام إلى تقنيات الجيل القادم التي ارفع الحرارة وتقليص البصمة المادية لأنظمة التركيز.

المفتاح يستخدم ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج لتشغيل التوربينات بدلاً من البخار. عند تسخينه وضغطه إلى حالة حرجة، يأخذ ثاني أكسيد الكربون حالة سائلة. وفقًا لوزارة الطاقة، يمكن لثاني أكسيد الكربون تشغيل التوربينات بنسبة 2٪ أكثر من البخار.

يمكن أن يكون الجيل التالي من الطاقة الشمسية المركزة هو الشيء الكبير التالي في تكساس

علاوة على زيادة الكفاءة، هناك انكماش مذهل في حجم التوربين. وكما وصفته وزارة الطاقة، يبلغ حجم توربين ثاني أكسيد الكربون حوالي 2/1 من حجم التوربين التقليدي. بالإضافة إلى توفير المال على المواد وتكاليف التصنيع، تتيح التوربينات الأصغر حجمًا إمكانية النظر في نطاق أوسع من المواقع لتركيز أنظمة الطاقة الشمسية، مع كون المرافق الصناعية مثالًا رائدًا.

وسيكون ذلك مناسبا تماما لولاية تكساس، حيث يمثل القطاع الصناعي جزءا كبيرا من استهلاك الطاقة.

ذكرت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية في الصيف الماضي أن "تكساس تقود البلاد في استهلاك الطاقة في جميع القطاعات وهي أكبر ولاية مستهلكة للطاقة في البلاد". "يمثل القطاع الصناعي، بما في ذلك مصافي الدولة ومصانع البتروكيماويات، أكثر من نصف استهلاك الطاقة في الولاية و23% من إجمالي استخدام الطاقة في القطاع الصناعي في البلاد."

وهنا يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام. تندرج أنظمة التركيز ضمن الفئة القابلة للنشر، لذلك من الممكن أن تكون مؤهلة للحصول على الدعم المالي بموجب الاقتراح 7. وكما يحدث، فإن النظام الجديد لوزارة الطاقة معرض sCO2 لقد بدأ للتو في الاشتعال في سان أنطونيو، تكساس. ومن المقرر أن يعمل المصنع بكامل طاقته خلال الأشهر القليلة المقبلة.

شركة GTI Energy في تكساس هي شريك في المشروع، ولديها بعض الأشياء اللطيفة لتقولها عن نظام ثاني أكسيد الكربون الخاص بها. "يمكن أن تعمل باستخدام مجموعة واسعة من مصادر الحرارة منخفضة ومنعدمة الانبعاثات- بما في ذلك عوادم التوربينات، والطاقة الشمسية المركزة، وحرق الكتلة الحيوية، والطاقة الحرارية الأرضية، والمصادر النووية - ويمكن أن تدعم استقرار الشبكة ومرونتها من خلال الاستجابة السريعة للتغيرات في الطلب على الطاقة، مما يؤدي إلى إزالة الكربون الصناعية.

مثير للاهتمام! وفي أحدث تطور، أعلنت وزارة الطاقة للتو عن جولة جديدة من التمويل بقيمة 30 مليون دولار لمشاريع الطاقة الشمسية المركزة الجديدة في ثلاثة مجالات مواضيعية، تم تخصيص أحدها لـ الآلات التوربينية الجديدة sCO2. سيتم تكليف الفائزين بوضع الأساس للوصول إلى 0.02 دولار لكل كيلووات/ساعة لتكلفة الحرارة، و0.05 دولار لكل كيلووات/ساعة لتكلفة الكهرباء، بحلول عام 2030.

راقب شركة كاليفورنيا للطاقة الشمسية المركزة هيليوجين. في عام 2020، تلقت الشركة الناشئة 39 مليون دولار لربط مشروعها نظام الطاقة الشمسية المركزة بجزيئات السيراميك مع ثاني أكسيد الكربون. وفي ديسمبر الماضي، أعلنت الشركة عن إنجاز مهم لكفاءتها العالية برنامج تتبع الهليوستات، والتي تخطط لترخيصها في جميع أنحاء صناعة الطاقة الشمسية المركزة.

تابعني @tinamcasey على Bluesky وThreads وPost وLinkedIn.

الصورة: تعمل شركة Heliogen في كاليفورنيا على تطوير نظام طاقة شمسية من الجيل التالي يعمل على تركيز جزيئات السيراميك والذي يمكنه تشغيل نظام ثاني أكسيد الكربون إزالة الكربون من العمليات الصناعية (بإذن من هيليوجين).

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://cleantechnica.com/2024/04/06/solar-beats-coal-in-fossil-friendly-texas-despite-fossil-friends/