هل يمكن للطاقة الشمسية أن تخترق تحدي البنية التحتية؟

بينما تمضي البلاد قدما في تحقيق أهداف الطاقة المتجددة ، فإن التحديات التي تواجه الشبكة كبيرة ، لكنها ليست مستعصية على الحل ، وفقا لخبراء الطاقة. 

لطالما كان إبقاء الأضواء من خلال مجموعة متشابكة من خطوط النقل والمحطات الفرعية ذات الطلبات المتقلبة مهمة معقدة. أضف إلى ذلك الصعود والهبوط الذي لا يمكن التنبؤ به نسبيًا في توليد الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح اعتمادًا على الطقس. 

سيتعين على ولاية نيويورك ، وكذلك المناطق الأخرى في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، التأكد من أن الطاقة الاحتياطية جاهزة عندما لا تشرق الشمس أو لا تهب الرياح. سيتعين عليها التأكد من أن البنية التحتية للشبكة ، بما في ذلك خطوط النقل ، جاهزة لتوصيل الطاقة من المصفوفات الشمسية أو مزارع الرياح إلى العملاء. 

القدرة الاحتياطية وناقل الحركة ، "هي قضايا قديمة قديمة ليست جديدة في مجال الطاقة" ، قال مدير إدارة الخدمات العامة في نيويورك من المشاركة الاستراتيجية بيتر أولمستيد. لكنه قال إن تخطيط الطاقة المتجددة يمنحنا فرصة لعرضها في ضوء جديد. يجلب تحديات جديدة ، ولكن أيضا حلول جديدة.

البنية التحتية للإرسال: "ليس في الفناء الخلفي للمنزل"

مسبقا في هذا الشهر، اختتمت ولاية نيويورك ثلاث سنوات من المفاوضات مع المجتمعات حول روتشستر بشأن الخطة المثيرة للجدل لبناء محطة فرعية و 23 ميلاً من خطوط النقل عبر الأراضي الزراعية النشطة. 


رسم الاشتراك الداخلي


وقد تم الآن نقل البنية التحتية اللازمة للحفاظ على استقرار الشبكة المحلية إلى الأراضي الزراعية غير المستخدمة والأراضي الطبيعية ، مع اتخاذ تدابير التخفيف لتقليل الآثار البيئية. 

هذه هي أنواع النزاعات المتأصلة في بناء البنية التحتية لنقل الطاقة.

مشغل نظام نيويورك المستقل (NYISO) ، المسؤول عن إدارة تدفق الطاقة عبر الولاية ، وقال قد تتطلب الخطط الخاصة بمشروعات طاقة الرياح والطاقة الشمسية بعضًا منها ميل 1,000 خطوط نقل جديدة لتسليم السلطة إلى المناطق الحضرية في جنوب شرق نيويورك. 

وتقوم شركات الطاقة الشمسية بتقديم عروض للعديد من المزارعين البعيدين على استخدام أراضيهم.

تقدم شركات الطاقة الشمسية عروض للعديد من المزارعين في المناطق الريفية لتأجير أراضيهم غير المستخدمة ، ذكرت الأخبار بوفالو هذا الشهر ، مثلما قامت شركات الغاز الطبيعي بالاستيلاء على الأراضي في شمال الولايات قبل حظر التكسير الهيدروليكي.

عارضت الولاية توقعات NYISO ، قائلة إن التحسينات على مشاريع النقل الموجودة بالفعل على الطاولة ستكون كافية. 

قال أولمستيد إن التركيز سيكون على وضع مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بالقرب من المجتمعات التي تخدمها ، مما يجعل خطوط النقل الإضافية غير ضرورية. واستشهد كمثال بمزرعة الرياح البحرية المقترحة في لونغ آيلاند ، والتي ستكون قريبة من مراكز التحميل المكتظة بالسكان. 

وستنظر الولاية أيضًا في الابتعاد عن أنظمة الطاقة المركزية الكبيرة نحو توليد الطاقة المحلية.

التخطيط 

لا يمكن للتوزيع الجيد التخطيط أن يساعد فقط في الحد من تعقيدات بناء خطوط النقل ، بل يمكن أن يساعد أيضًا في حل مشكلة الذروة والانخفاضات في توليد الطاقة حسب الطقس. على سبيل المثال ، إذا تم وضع الألواح الشمسية وتوربينات الرياح بشكل جيد ، وعندما تكون بعض الألواح الشمسية في الظلام ، سيحصل البعض الآخر على الضوء أو عندما تكون بعض توربينات الرياح ثابتة ، فإن البعض الآخر سوف يدور. 

قال أولمستيد إن تخزين الطاقة وكذلك اختيار المواقع بشكل جيد لموارد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح سيساعد نيويورك على إدارة حالات عدم اليقين. 

التخزين مكلف ، مما يجعل التوزيع الذكي حلا أفضل ، وفقا ل تقرير وزارة الطاقة الأمريكية

قاد أندرو ميلز ، باحث في مختبر لورانس بيركلي الوطني أ دراسة نشرت في أغسطس تبحث في عمليات التخطيط المختلفة في جميع أنحاء البلاد لدمج الطاقة الشمسية الموزعة في الشبكات. 

أخبر Epoch Times أنه من المهم التخطيط للكمية الفعلية من الألواح الشمسية للطاقة أو توربينات الرياح التي يمكن أن تنتجها في أوقات محددة (مثل أوقات ذروة الطلب). وقال إن بعض المناطق تفعل ذلك بشكل أفضل من غيرها.  

كما يتعين على المخططين أن يأخذوا في الحسبان تكاليف زيادة وتوقف التشغيل ، أو بعبارة أخرى ، المرونة اللازمة لإدارة القمم والوديان الخاصة بإنتاج الطاقة المتجددة. يتم تقدير وجود هذه المرونة في أي مكان بدءًا من سنت 5 إلى $ 10 لكل ميجاوات ساعة.

فيما يتعلق بالبنية التحتية للنقل ، قال إن البنية التحتية الحالية قد تكون قادرة على التعامل مع الطاقة المتجددة المضافة حتى نقطة معينة ، وبعد ذلك سترتفع تكاليف الترقيات. على سبيل المثال ، تنبأت إحدى الدراسات التي راجعها بتكلفة تتراوح من 30 إلى 50 سنتًا لكل واط من الطاقة الشمسية بعد مستوى عتبة اعتماد الطاقة الشمسية. لوضع ذلك في المنظور الصحيح ، تبلغ التكلفة الرأسمالية لشراء الطاقة الشمسية حوالي 3 دولارات لكل واط.

وقال ميلز إن أحد الجوانب المهمة الأخرى في تخطيط المرافق هو أخذ في الاعتبار كمية الطاقة الشمسية التي ستضخها ألواح السطح على الشبكة. وقال إن شركة نيويورك تقوم بعمل جيد في هذا الأمر. 

قد يكون التخطيط لهذا أمرًا صعبًا ، لأنه يعتمد على عدد الأشخاص الذين يقررون أنهم يريدون تثبيت الألواح الشمسية في منازلهم أو شركاتهم. لكن المرافق يمكن أن تنظر إلى عوامل مثل التركيبة السكانية للدخل في منطقة ما ، واستخدام الطاقة ، واقتصاديات الطاقة الشمسية على الأسطح للقيام بتوقعات. 

وقال ميلز: "كان هناك دائمًا عدد من العوامل غير المؤكدة في التخطيط". أعطى أمثلة تقلب أسعار الغاز الطبيعي ، أو الركود الاقتصادي. "واجهت المرافق دائمًا حالات عدم يقين في الماضي وطورت عددًا من عمليات التخطيط التي سمحت لها باتخاذ قرارات في ظل عدم اليقين".

الطاقة الشمسية تجلب المزيد من الشكوك ، لكنه واثق من أن المرافق يمكن أن تواجههم بتخطيط جيد. 

ظهر هذا المقال أصلا على ايبوك تايمز

نبذة عن الكاتب

تارا ماسيساك هي مراسلة في برنامج بيوند ساينس. إنها تستكشف الحدود الجديدة للعلوم ، وتتعمق في الأفكار التي يمكن أن تساعد في كشف أسرار عالمنا الرائع. تابعني: EpochEnviro على تويتر لمزيد من الأخبار البيئية

كتب ذات صلة:

at سوق InnerSelf و Amazon