عاصفة شتوية وانقطاع التيار الكهربائي في الولايات المتحدة يكشفان حدود الغاز الأحفوري

في ديسمبر، تجمّد جزء كبير من الولايات المتحدة القارية ضمن ظروف شتوية تاريخية، مع انخفاض سريع في درجات الحرارة وتعطل واسع النطاق لشبكة الكهرباء. كشف تقرير أولي عن انقطاع التيار الكهربائي في الولايات المتحدة عن أكبر مشغل للشبكة في البلاد أن محطات الطاقة التي تعمل بالغاز فشلت بمعدل مذهل في لحظة حرجة خلال عاصفة ديسمبر.

اجتاحت عاصفة شتوية غير عادية معظم أنحاء الولايات المتحدة في 23 ديسمبر عندما تسبب ما يسمى بـ”إعصار القنبلة” بهبوط كبير في درجات الحرارة ورياح شديدة وتراكمات كبيرة من الثلوج والجليد. لقي أكثر من 70 شخصًا مصرعهم فيما أصبح يعرف باسم عاصفة الشتاء إليوت.

وقالت PJM، الشركة المشغلة للشبكة في 13 ولاية عبر منطقة وسط المحيط الأطلسي، بالإضافة إلى مقاطعة كولومبيا، إن المنطقة شهدت انخفاضًا “غير مسبوق” في درجة الحرارة وصلت إلى 29 درجة فهرنهايت في 12 ساعة فقط في 23 ديسمبر. في الفترة التي سبقت العاصفة، قالت PJM إنها مستعدة وأخطرت محطات توليد الكهرباء في جميع أنحاء أراضيها قبل عدة أيام ليتمكنوا من اتخاذ الاحتياطات اللازمة لضمان استمرار توليد الطاقة.

ولكن تعطل عدد هائل من محطات توليد الكهرباء خلال العاصفة. في تحليل أولي لما حدث من خطأ — “تشريح” من نوع ما — وجدت PJM فشل أكثر من 46000 ميجاوات من الطاقة في الأداء عشية الكريسماس، مع أكثر من 32000 ميجاوات قادمة من محطات الطاقة التي تعمل بالغاز، أو أكثر من 70 في المئة من المجموع. تم تهميش كمية صغيرة نسبيًا من الطاقة النووية.

تم الإبلاغ عن ما يقدر بنحو 92 في المئة من الانقطاعات إلى PJM مع إشعار أقل من ساعة واحدة.

قال مايك برايسون، نائب الرئيس الأول للعمليات في PJM، في 11 يناير عندما التقى مشغل الشبكة لمراجعة أحداث ديسمبر: “بصراحة تامة، بينما كان أداء الكثير من الموارد جيدًا، كان التعطل القسري للمولدات غير مقبول”.

وجّهت Gas Outlook سؤالاً إلى PJM عن سبب  انقطاع التيار الكهربائي دون سابق إنذار، وقال متحدث باسم الشركة إن مالكي محطات الطاقة لم يبلغوا الشركة المشغلة للشبكة في وقت مبكر. قال جيفري شيلدز، المتحدث باسم PJM، لـ Gas Outlook في رسالة عبر البريد الإلكتروني: “لم تزودنا شركات التوليد بهذه المعلومات واكتشفنا معظم الوقت عندما اتصلنا بهم وأخبرونا أنهم لا يستطيعون تشغيلها”.

توقعت شركة PJM أن لديها أكثر من 29000 ميجاوات من الكهرباء في الاحتياطيات، ولم تتوقع أن تواجه العديد من محطات الطاقة انقطاعًا في وقت واحد. كما قللت PJM من تقدير الطلب، الذي ارتفع بسبب البرد، بنحو عشرة بالمائة.

تمكنت PJM بالكاد من تجنب انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع بعد اتخاذ تدابير استثنائية. وطلبت من الجمهور خفض استخدامهم للطاقة، واستجابت المرافق في منطقة خدمة PJM لتلك الطلبات. وسُمح لبعض محطات توليد الكهرباء بتجاوز حدود التلوث التي حددتها الجهات التنظيمية الاتحادية.

قد يواجه أصحاب محطات الطاقة الذين فشلوا في الأداء خلال العاصفة غرامات تصل إلى ملياري دولار.

“الغاز ليس ثابتًا كما يُقال عنه”

وتعطلت العديد من محطات توليد الكهرباء التي تعمل بالغاز نظرًا لانقطاع إمداداتها من الغاز بعد أن عطلت درجات الحرارة المتجمدة تدفق الغاز عبر خطوط الأنابيب. وقال برايان فيتزباتريك، محلل إمدادات الوقود في PJM، لرويترز: “لم يكن هناك ما يكفي من إمدادات المصدر لمطابقة الطلب”.

انخفض إجمالي إنتاج الغاز في الولايات المتحدة بنسبة تصل إلى 20 في المائة، وفقًا لتحليل PJM. وكان هذا الرقم على الصعيد الوطني أعلى بكثير في بعض أجزاء منطقة PJM. شهدت ولاية أوهايو، على سبيل المثال، انخفاض إنتاجها من الغاز بأكثر من النصف. فقدت EQT، عملاق التكسير الهيدروليكي ومقرها بيتسبرغ وأكبر منتج للغاز في البلاد، مؤقتًا 30 بالمائة من إنتاجها.

أعادت العاصفة الشتوية إليوت ذكريات أزمة العاصفة الشتوية لعام 2021 في تكساس، والتي شهدت انقطاع 30 في المائة من إمدادات الغاز وانقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع.

هناك العديد من نقاط الفشل على طول سلسلة توريد الغاز. يحتوي الغاز الطبيعي على سوائل يمكن أن تتجمد. قد يؤثّر البرد الشديد على العمليات في مواقع الآبار وخطوط التجميع ومحطات الضغط، وخطوط الأنابيب، وفي محطات الطاقة. أيضًا، على عكس الفحم أو الطاقة النووية، لا يُخزّن الغاز عمومًا في الموقع، ولذلك قد يكون للاضطرابات في أي مكان على طول سلسلة التوريد آثار مضاعفة في أماكن أخرى.

أصبحت الأحداث المناخية الكارثية أكثر احتمالًا وأكثر حدة مع تفاقم الأزمة المناخية. وقال جيم روب، الرئيس التنفيذي ورئيس شركة أمريكا الشمالية للموثوقية الكهربائية (NERC)، وهي هيئة تنظيمية دولية غير ربحية تضمن موثوقية الشبكة في الولايات المتحدة وكندا وجزء من باخا كاليفورنيا، المكسيك، في بيان له في ديسمبر: “تؤكد هذه العاصفة على التواتر المتزايد لظواهر الطقس المتطرفة الكبيرة (الحدث الشتوي الرئيسي الخامس في السنوات الـ 11 الماضية) على حاجة قطاع الكهرباء لتغيير سيناريوهات التخطيط والاستعدادات للأحداث المتطرفة”.

تواصلت Gas Outlook مع NERC حول أهمية تأثيرات الشبكة من عاصفة ديسمبر، لكن NERC رفضت التعليق. وقال متحدث باسم الشركة إنها ستنتظر نتائج تحقيق مشترك تجريه مع اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة (FERC).

وعندما سئل عما إذا كانت هناك دروس أوسع يمكن تعلمها حول استقرار وموثوقية الشبكة، قال شيلدز، المتحدث باسم PJM، إنه من المقرر إصدار تقرير أكثر شمولاً يتناول هذه القضايا في منتصف أبريل.

لكن آخرين يقولون إن الفكرة الشائعة القائلة بأن مصادر الطاقة المتجددة لا يمكن الاعتماد عليها بينما الغاز “ثابت” هي فكرة خاطئة.

“مرة أخرى، اقتربت حالات فشل محطة الوقود الأحفوري على مستوى النظام من التسبب في كارثة كبيرة. مع استمرار عاصفة الشتاء إليوت، تعطلت محطة توليد الطاقة بعد تعطل محطة توليد الطاقة. وقال توم روتيجليانو، كبير المدافعين في NRDC، وهي منظمة غير حكومية بيئية وطنية، في بيان: «لم يتمكن البعض من الحصول على الوقود، وتوقف البعض عن العمل، وفشلت بعضها الأخرى بالإقلاع عند الطلب منها ذلك”.

وقال روتيجليانو: “لقد أثبت التاريخ مرارًا وتكرارًا أن الغاز ليس ثابتًا كما يدعي، وستستمر الموثوقية في المعاناة حتى يتم قبول هذه الحقيقة”. “يجب على PJM التخطيط وفقًا لذلك، وإصلاح القواعد التي تدعم محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري من خلال التظاهر بأنها أكثر موثوقية مما هي عليه بالفعل”.