Thu, Mar 28 2024 ٢٨ مارس ٢٠٢٤

دراسة: الطاقة المتجددة في الولايات المتحدة تتفوق على الوقود الأحفوري من حيث التكلفة

يُظهر تحليل المصادر المختلفة لتوليد الكهرباء أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والبطاريات تُقدم بعضًا من أرخص مصادر الطاقة المعروضة. ومع ذلك ، لا تزال هناك تحديات تبطئ سرعة النشر.

Top view of solar panel farm - Renewable energy concept

أظهرت دراسة جديدة أن بإمكان الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المقترنة بتخزين البطاريات أن توفر بعضًا من أرخص أشكال الكهرباء في معظم أنحاء الولايات المتحدة، متغلبين على الغاز والفحم.

من المقرر أن تشهد الطاقة المتجددة نموًا سريعًا هذا العقد، مشحونًا بالتشريعات الفيدرالية الأخيرة التي تقدم إعانات سخية للطاقة النظيفة، جنبًا إلى جنب مع اللوائح القادمة بشأن انبعاثات الكربون من محطات الطاقة.

ولكن وراء التراكم المتوقع لتخزين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والبطاريات، هناك الحالة الاقتصادية التنافسية للطاقة النظيفة، وفقًا لدراسة جديدة أجرتها شركة لازارد للخدمات المالية. يبحث التحليل السنوي للشركة في التكلفة المعيارية للطاقة (LCOE)، والتي تشير إلى الإيرادات المقدرة اللازمة لتشغيل المشروع على مدى فترة زمنية معينة، ويقدم شيئًا من طريقة موحدة لمقارنة مصادر التوليد المختلفة.

تُقدّر لازارد أن مشاريع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق لها تكلفة معيارية للطاقة (LCOE) تتراوح من 24 دولارًا إلى 96 دولارًا لكل ميغاواط في الساعة (MWh)، و46 دولارًا إلى 102 دولارًا أمريكيًا عند إقرانها بتخزين الطاقة. يتراوح متوسط سعر الرياح البرية من 24 دولارًا إلى 75 دولارًا / ميجاوات ساعة و42 دولارًا إلى 114 دولارًا / ميجاوات ساعة مع التخزين. ويقارن ذلك بشكل إيجابي بمحطات الدورة المركبة للغاز بسعر 39 دولارًا إلى 101 دولارًا للميجاوات في الساعة. كما تخلفت مصادر الطاقة الأساسية التقليدية الأخرى عن الركب، بما في ذلك الفحم (68 دولارًا إلى 166 دولارًا / ميجاوات في الساعة) والطاقة النووية (141 دولارًا إلى 221 دولارًا دولارًا / ميجاوات) ومحطات الغاز التي تبلغ ذروتها (115 دولارًا إلى 221 دولارًا / ميجاوات في الساعة).

لا تشمل هذه الأرقام الإعفاءات الضريبية الفيدرالية الجديدة المدرجة في قانون الحد من التضخم، والتي تخفّض تكاليف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والتخزين إلى أبعد من ذلك.

ومن النتائج المذهلة الأخرى أن بناء منشآت جديدة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح قد يكون جذابًا اقتصاديًا عند مقارنته بمصادر التوليد القائمة على الوقود الأحفوري.

وقالت لازارد في دراستها: “تمتلك بعض تقنيات توليد الطاقة المتجددة تكلفة معيارية للطاقة (LCOE) منافسة للتكلفة الهامشية للتوليد التقليدي الحالي”.

الأرقام مقنعة، لكنها تعكس الاتجاهات الجارية منذ بعض الوقت.

“لا أعتقد أن القصة تتغير. قالت لوري بيرد، مدير الطاقة الأمريكية في معهد الموارد العالمية ومقره واشنطن، لـ Gas Outlook ، تعليقًا على الدراسة “لقد كانت طاقة الرياح والطاقة الشمسية فعالة للغاية من حيث التكلفة مقارنة بالتقنيات التقليدية لبضع سنوات”.

لكنها حذرت من أنهم يقدمون أرقامًا عالية المستوى قد تحجب الاختلافات الخاصة بمشروع معين أو الاختلافات الإقليمية. لكنها حذرت من أنها تقدم أرقامًا رفيعة المستوى قد تحجب الاختلافات الخاصة بالمشروع أو الإقليمية. وقالت بيرد إن الأهم من ذلك، هو أن التكلفة المعيارية للطاقة (LCOE) “لا تلتقط الصورة الكاملة لدمج مصادر الطاقة المتجددة على الشبكة”.

ووافق خبراء آخرون على ذلك. 

“نعم ، في العديد من المناطق ، قد تكون التكلفة المعيارية للطاقة (LCOE) للطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أقل من التكلفة الهامشية لتشغيل محطة طاقة تعمل بالوقود الأحفوري. ومع ذلك، فإن الخدمات التي توفرها المحطات الحرارية تتجاوز إنتاج الكهرباء ، كما قالت داليا باتينيو إتشيفري، الأستاذة المساعدة في كلية نيكولاس للبيئة بجامعة ديوك، لـ Gas Outlook في رسالة بريد إلكتروني.

يمكن تشغيل محطات توليد الطاقة بالغاز والفحم طوال الوقت. يمكن إقران الطاقة الشمسية والرياح مع تخزين البطارية لتخفيف الانقطاع، لكن التخزين يميل إلى تغطية حوالي أربع ساعات فقط من الطاقة الاحتياطية، والتي تغطي التقلبات اليومية ، بدلاً من الاختلافات الموسمية.

وبدلاً من ذلك، فإن مقارنة التكاليف الأكثر دقة “بين مختلف المصادر” تتضمن الحاجة إلى “تثبيت” الطاقة المتجددة المتقطعة، على حد قول باتينيو إتشيفري.

نظرت دراسة لازارد في “تكلفة الثبات” ، والتي تتكون من بناء قدرة إضافية لدعم الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، على سبيل المثال، مما يؤدي إلى زيادة التكاليف الإجمالية. وعند تضمينها، تضيق الميزة الاقتصادية للطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الغاز إلى حد كبير ، وفي بعض الحالات يتفوق الغاز عند الطرف الأدنى من منحنى التكلفة على مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح “الثابتة” ، لا سيما في كاليفورنيا حيث تكون تكاليف التثبت أعلى.

تبدو تكاليف التكلفة المعيارية للطاقة (LCOE) الرئيسية مذهلة حقًا بالنسبة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، ولكن عندما يتم تضمين تكاليف التثبيت هذه، فلن تبدو مصادر الطاقة المتجددة “منخفضة التكلفة كما تدل عليها الأرقام الأولى للتكلفة المعيارية للطاقة (LCOE)”، كما قالت باتينيو إتشيفري.

 

تسارع الطاقة المتجددة، واستمرار الاختناقات

 

يمثل دمج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تحديات في الموثوقية، ومع ذلك تبقى الحالة الاقتصادية مقنعة، وتستمر الطاقة المتجددة في زيادة حصتها في السوق.

على الصعيد العالمي، قد تكون انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من قطاع الطاقة في ذروتها، لتبدأ مرحلة من الانخفاضات الطفيفة في السنوات المقبلة. وبرأي إمبر ، وهي مؤسسة بحثية عالمية في مجال الطاقة مقرها لندن، فإن العالم يقترب من “نقطة تحول” إيجابية، حيث تستمر الطاقة المتجددة في التوسع بلا هوادة في جميع أنحاء العالم.

ويُعد هذا صحيحًا في الولايات المتحدة أيضًا. “ستتضاعف شبكة الطاقة الأمريكية تقريبًا في قدرتها من 2022 إلى 2050 لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة الكهربائية، وستكون معظم السعة الجديدة المبنية من تقنيات الطاقة المتجددة،” كما قالت“إدارة معلومات الطاقة الأمريكية” في أوائل أبريل كجزء من توقعات طويلة الأجل. 

يُنظر إلى قانون الحد من التضخم على أنه عامل تغيير قواعد اللعبة، حيث يعمل على تسريع انتقال الطاقة. ومن المتوقع أن يدعم القانون ما يقدر بنحو 370 مليار دولار من الطاقة النظيفة. ولكن حتى هذا الرقم قد يقلل من تأثيره. وقد يكون استثمار القطاع الخاص الناتج عن هذا القانون أكبر بعدة مرات، وربما يصل إلى ارتفاع 3 تريليون دولار ، وفقًا لتقديرات حديثة من Goldman Sachs.

وجدت دراسة منفصلة من BNEF أن الولايات المتحدة تستعد لإضافة 600 جيجاوات من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والتخزين بحلول عام 2030، وهي سعة كافية لتشغيل أكثر من 100 مليون منزل. لكن هذا التنبؤ يأتي مع تحذير كبير: يجب تخفيف عنق الزجاجة.

وقالت بيرد إن ذلك يمثل واحدة من أكبر العقبات التي تعيق وتيرة أسرع لمنشآت الطاقة المتجددة، والتي تحتاج إلى النمو “بمعدل ضعف أو ثلاثة أضعاف المعدل الحالي”. هناك تراكم لمشاريع الطاقة النظيفة المقترحة في انتظار موافقات مشغلي الشبكات في جميع أنحاء البلاد، وهناك حاجة ملحة لمد خطوط نقل لمسافات طويلة لربط مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بشكل أفضل بمراكز التحميل. ولكن قد مد خطوط النقل الجديدة قد يستغرق عشر سنوات أو أكثر.

“وهذه إشكالية حقيقية. وتابعت بير القول، “يمكنك بناء طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل أسرع من ذلك بكثير، ومن ثم فإن عدم التوافق يمثل تحديًا”.

Continue reading

أكمل القراءة

xxxxxxx