تطورات جديدة في طاقة متجددة يتصدرون عناوين الأخبار ويلهمون الأمل في المجتمعات في جميع أنحاء العالم، بدءًا من قرية القطب الشمالي النائية العمل على تسخير الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في ظل ظروف صعبة لتحقيق أ قاعدة القوات الجوية الأمريكية التخطيط لنظام متقدم للطاقة الحرارية الأرضية على نطاق المرافق.

بينما يكافح الكثير من العالم من أجل التخفيف من آثار تغير المناخ والاحتباس الحراري، الابتكار والتقدم في مجال الطاقة المتجددة برزت كنقطة مضيئة. إن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية الأرضية وتوليد طاقة الكتلة الحيوية أفضل لكوكب الأرض من حرق الوقود الأحفوري بما في ذلك النفط والغاز الطبيعي والفحم.

ولكن على الرغم من كل مزايا الطاقة المتجددة، فإن تطويرها واستخدامها له عيوب أيضا. دعونا نلقي نظرة على كليهما.

المزايا المتعددة (والمفاجئة في بعض الأحيان) للطاقة المتجددة

إن مزايا مصادر الطاقة المتجددة واسعة النطاق، وبعضها أكثر وضوحا من غيرها.

إمدادات لا تنضب

إحدى الفوائد الرئيسية لمصادر الطاقة المتجددة مثل الشمس والرياح والمياه هي أنها لن تنفد أبدًا. وفي المقابل، فإن الموارد غير المتجددة ليست محدودة فحسب، بل إنها تكلف أكثر مع انخفاض توافرها وتتطلب طرق استخراج أكثر تطرفًا ذات تأثيرات بيئية أكبر.

توليد الطاقة الخالية من الكربون

الهدف من التحول إلى الطاقة النظيفة هو إزالة الكربون. وصلت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى 11.2 جيجا طن في عام 2022 من النفط وحده، في حين أن توليد الطاقة المتجددة لا يصدر سوى القليل من انبعاثات الكربون لتشغيل المنازل والسيارات والشركات.

بيئة أنظف وأكثر صحة

يؤدي حرق الوقود الأحفوري، مثل الفحم، إلى إطلاق الملوثات المحمولة جواً مثل أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت، في حين أن تعدين هذه الموارد يمكن أن يؤدي إلى تلوث المياه والإضرار بالموائل الحيوانية. إن استخدام الطاقة المتجددة بدلاً من الوقود الأحفوري يمكن أن يقلل من هذه الملوثات ويساعد في تخفيف المخاطر على صحة الإنسان والبيئات الطبيعية.

استقلالية الطاقة

توفر الطاقة المتجددة أمنًا أقوى للطاقة من خلال فتح فرص جديدة لإنتاج الطاقة المحلية، وبالتالي تقليل الاعتماد على إمدادات الطاقة من مصادر أجنبية. على سبيل المثال، منذ الغزو الروسي لأوكرانيا، سعت الدول الأوروبية إلى خفض وارداتها من النفط والغاز الروسي. وفي عام 2023، ارتفع إنتاج الطاقة المتجددة المحلية في أوروبا ليشكل رقماً قياسياً بلغ 44% من مزيج الكهرباء في الاتحاد الأوروبي بينما انخفضت الواردات من روسيا، مما ساعد على بناء شبكة كهرباء أكثر استقراراً ومرونة.

صيانة أقل

بالنسبة لأنواع معينة من مصادر الطاقة المتجددة، تكون تكاليف الصيانة والصيانة للبنية التحتية الخاصة بها ضئيلة. على سبيل المثال، لا تحتوي أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل عام على أجزاء متحركة ويمكن أن تستمر لمدة 25 عامًا أو أكثر مع القليل من الصيانة. محطات الطاقة الكهرومائية عادة لديها تكاليف تشغيل منخفضة وتتطلب القليل من الصيانة أيضًا، مع معدات طويلة الأمد يمكن أن تظل قيد التشغيل لعقود.

طاقة ميسورة التكلفة

عندما يتعلق الأمر بالتكاليف، كانت مصادر الطاقة المتجددة تقارن بشكل سلبي بالوقود الأحفوري. ولكن مع ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري، ظهرت الطاقة المتجددة كخيار للطاقة البديلة بأسعار معقولة. ان ما يقدر بنحو 96٪ من مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الجديدة على نطاق المرافق كانت تكاليف توليدها أقل من محطات الفحم والغاز الطبيعي الجديدة. ومع دمج المزيد من موارد الطاقة المتجددة في شبكات الطاقة، تقوم الشركات أيضًا بتنفيذ ذلك إدارة الطاقة برامج لتحسين استخدام الطاقة وخفض تكاليف الطاقة الإجمالية.

خلق فرص العمل

وفي حين شهدت صناعات الطاقة النظيفة والوقود الأحفوري نمواً في الوظائف في السنوات الأخيرة، كان النمو أسرع بشكل ملحوظ في الأولى. ونتيجة لذلك، أصبحت أدوار الطاقة النظيفة تمثل الآن اكثر من النصف من 67 مليون وظيفة في قطاع الطاقة العالمي. ويعمل هذا النمو على زيادة الطلب على عمال إضافيين وإعادة تدريب العاملين الحاليين في مجال الوقود الأحفوري للانتقال إلى صناعة الطاقة المتجددة.

العقبات التي تحول دون التحول النظيف: عيوب الطاقة المتجددة

على الرغم من كل الفوائد المشهورة للطاقة المتجددة، إلا أن هذا القطاع لديه بعض الجوانب السلبية أيضًا. إن فهم عيوب الطاقة المتجددة يمكن أن يساعد المؤسسات على التخطيط بشكل أفضل لنشرها. فيما يلي بعض سلبيات مشاريع الطاقة المتجددة اليوم:

تكاليف مقدمة عالية

إن التحول إلى تقنيات الطاقة المتجددة يوفر الأموال على المدى الطويل، لكن تكاليف المكونات والتكاليف الأولية للإنشاء يمكن أن تكون باهظة الثمن. على سبيل المثال، يمكن للشركات الصغيرة أن تتوقع الدفع 100,000 دولار أمريكي أو أكثر لمنشآت الطاقة الشمسية التجارية، حسب احتياجاتها من الطاقة. ومع ذلك، فإن التشريعات الخاصة بالحوافز والإعفاءات الضريبية والحسومات المختلفة يمكن أن تساعد في تعويض هذه التكاليف.

متطلبات الموقع ومساحة الأرض

يعتمد معظم توليد الطاقة المتجددة على الموقع، حيث تتطلب المزارع الشمسية ضوء الشمس دون عائق، وتتطلب الطاقة الكهرومائية حركة المياه، وتتطلب مزارع الرياح مساحات مفتوحة، وتتطلب الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية القرب من مصادر الماء الساخن. في كثير من الحالات، تتطلب أنظمة الطاقة المتجددة مساحة كبيرة - أكثر من محطات الطاقة التقليدية. وجدت الأبحاث التي أجراها مركز المناخ ICF أن منشآت الطاقة المتجددة واسعة النطاق تتطلب 10 مرات أكثر من الأرض من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز الطبيعي.

تقلبات الإنتاج

إن توليد الكهرباء المتجددة عرضة للظروف الجوية: الطاقة الشمسية عرضة للأيام الغائمة، والطاقة الكهرومائية عرضة للجفاف، وطاقة الرياح للأيام الهادئة. وعلى هذا النحو، فإن ضمان كمية الطاقة المنتجة في أي وقت يمثل تحديًا. ولمساعدة الشركات على التكيف مع هذه التقلبات، هناك حلول مثل مجموعة IBM Environmental Intelligence Suite استخدام أجهزة الاستشعار، البيانات الجغرافية المكانية، تحليلات متقدمة ، آلة التعلم, الذكاء الاصطناعي (AI) وبيانات الطقس لتوليدها توقعات الرياح والطاقة الشمسية لليوم المقبل.

متطلبات التخزين

نظرًا للطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة، يتعين على البطاريات جمع الطاقة خلال فترات ذروة الإنتاج لتوزيعها بطريقة محكمة ومتسقة خلال فترات الإنتاج المنخفض أو عدم الإنتاج. تعد أنظمة تخزين الطاقة لدعم التطبيقات على نطاق المرافق مكلفة، ولكن يتم تطوير التكنولوجيا لدعم تخزين الطاقة على المدى الطويل وبأسعار معقولة.

قيود سلسلة التوريد

عقبات سلسلة التوريد تعيق تركيب مشاريع الطاقة المتجددة. وفقا لتقرير صادر عن شركة ماكينزي، يواجه مطورو المشروع ثلاثة تحديات رئيسية: الوصول إلى المواد الخام والمعادن الأرضية النادرة وسط النقص المتوقع؛ الوصول إلى المواهب والآلات اللازمة؛ والقليل من تنويع الموردين للمكونات الحيوية. على سبيل المثال، في حالة مادة البولي سيليكون، وهي المادة المستخدمة في الألواح الشمسية، فإن 79% من القدرة العالمية تتركز في الصين، مما يجعل صناعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية عرضة للاضطرابات في ذلك البلد.

البصمة الكربونية والنفايات

على الرغم من أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا تصدر أي انبعاثات ضارة أثناء توليد الطاقة، إلا أن تصنيع وتركيب ونقل معدات الطاقة المتجددة ينتج عنها في كثير من الأحيان انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنشاء منتجات النفايات أثناء عملية إنتاج الأصول والتخلص منها، حيث تشغل شفرات توربينات الرياح والألواح الشمسية مساحة في مدافن النفايات.

تحسين مصادر الطاقة المتجددة

يمكن للشركات العاملة في مجال صناعة الطاقة المتجددة أو المهتمة بمصادر الطاقة المتجددة مراقبة اتجاهات الطاقة المتجددة بشكل استباقي باستخدام الأدوات المناسبة. ال مجموعة IBM Environmental Intelligence Suite يستخدم بيانات توليد الطاقة التاريخية وبيانات الطقس والمزيد لإنشاء تنبؤات طاقة عالية الدقة لأصول طاقة الرياح والطاقة الشمسية لإرشاد عملية صنع القرار الرئيسية على مستوى المؤسسة.

قم بتجربة IBM Environmental Intelligence Suite مجانا

احجز عرضًا حيًا