الطقس القاسي قد يعطل طفرة الطاقة المتجددة في الصين

تشير الشبكة الكهربائية الواسعة في الصين مع طاقة متجددة أكثر من أي دولة أخرى ، ولكن هذا النظام أصبح أيضًا أكثر عرضة لنقص الطاقة الناجم عن الطقس غير الموات. يمكن أن تدفع الحاجة إلى ضمان امدادات الطاقة الموثوقة حكومة الصين لاستخدام المزيد من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم.

يصبح نظام الطاقة في الصين سريعًا أكثر نظافة ، حيث يقوم كل شهر تقريبًا بتسجيل سجلات جديدة لتوليد الطاقة الشمسية والطاقة الشمسية. من المتوقع أن تصل انبعاثات غازات الدفيئة الإجمالية في البلاد – وهي أعلى مستوى في العالم – إلى الذروة قريبًا وتبدأ في الانخفاض. تشكل الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية حاليًا حوالي نصف قدرة توليد الطاقة في الصين ، ومن المتوقع أن ترتفع إلى حوالي 90 في المائة بحلول عام 2060 ، عندما تعهدت البلاد بالوصول إلى “حياد الكربون”.

يعني هذا الاعتماد المتزايد على الطاقة المتجددة أيضًا أن نظام الطاقة في البلاد معرض بشكل متزايد للتغيرات في الطقس. يمكن استكمال الرياح والشمس المتقطعة بواسطة الطاقة الكهرومائية الثابتة ، التي تنتجها السدود الكهرومائية الضخمة التي تتركز في جنوب الصين. ولكن ماذا يحدث عندما يتزامن الريح والركود الشمسي مع الجفاف؟

قام جيانجيان شين في جامعة داليان للتكنولوجيا في الصين وزملاؤه بتصميم كيف سيستجيب توليد الطاقة على الشبكة المتجددة بشكل متزايد لسنوات “الطقس القاسي”. لقدّروا كيف أن المزيج المستقبلي الحالي والمقترح للرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية سيتصرف في ظل الظروف الجوية الأقل مواتية التي شوهدت في الماضي.

وجدوا أن الشبكة المستقبلية ستكون أكثر حساسية إلى حد كبير للتغيرات في الطقس أكثر من اليوم. في عام 2060 ، يمكن أن يقلل سنة غير مواتية للغاية من قدرة توليد الطاقة التي تستخدمها 12 في المائة بالنسبة لشبكة اليوم ، مما يؤدي إلى نقص في الطاقة. في عام 2030 ، في ظل الحالات الأكثر تطرفًا ، وجدوا أن هذا سيؤدي إلى نقص في الطاقة يزيد عن 400 ساعة Terawatt ، أي ما يقرب من 4 في المائة من إجمالي الطلب على الطاقة. يقول لي شو في معهد سياسة جمعية آسيا في واشنطن العاصمة: “هذا ليس رقمًا يمكن لأي شخص أن يتجاهله”.

بالإضافة إلى نقص الطاقة بشكل عام ، يمكن أن تحد الجفاف على وجه التحديد من كمية الطاقة الكهرومائية المتاحة لتنعيم توليد الرياح والطاقة الشمسية غير المنتظمة. هذا يمكن أن يؤدي أيضا إلى نقص في السلطة. وكتب الباحثون في ورقتهم: “من الضروري تزويد شبكة الطاقة بنسبة مناسبة من مصادر الطاقة المستقرة التي تتأثر بعوامل الأرصاد الجوية لتجنب نقص الكهرباء الواسع النطاق”.

تتمثل إحدى طرق المساعدة في نقل فائض الكهرباء بين المقاطعات بشكل أكثر كفاءة. ووجد الباحثون أن توسيع البنية التحتية للإرسال للقيام بذلك يمكن أن يؤدي إلى التخلص من خطر نقص الطاقة على شبكة اليوم وخفض المخاطر في النصف بحلول عام 2060. وجدوا أن إضافة عشرات الملايين من كيلووات من تخزين الطاقة الجديد ، سواء باستخدام البطاريات أو غيرها من الطرق ، من شأنه أن يتخفف أيضًا من جفاف الطاقة الكهرومائية.

يقول لي شو إن كمية التخزين الإضافي الذي ستحتاج الصين إلى إضافته من أجل تحقيق حياد الكربون “سيكون رقمًا فلكيًا”.

على الرغم من أن هذه التغييرات ستكون صعبة ، فإن إضافة الكثير من التخزين أمر ممكن بالنظر إلى الحجم الكبير من البطاريات التي يتم إنتاجها بالفعل في الصين ، كما يقول لوري ميلليفيتا في مركز الأبحاث حول الطاقة والهواء النظيف في فنلندا. يقول إن البلاد تقوم أيضًا ببناء 190 جيجاوات من التخزين المائي المضاد ، والتي يمكن أن توفر تخزين طاقة على المدى الطويل عن طريق ضخ المياه فوق السد باستخدام فائض الكهرباء ، ثم إطلاقها عند الحاجة إلى مزيد من الطاقة.

ومع ذلك ، حتى الآن ، حفز النقص في السلطة الحكومة الصينية بشكل أساسي لبناء المزيد من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. في عامي 2021 و 2022 ، على سبيل المثال ، أثارت جفاف الطاقة الكهرومائية وأمواج الحرارة طلبًا كبيرًا بما يكفي للتسبب في انقطاع التيار الكهربائي الشديد ، مما يخلق ضغطًا سياسيًا من أجل التوسع المستمر في الفحم. في عام 2023 ، أدى توليد الطاقة الكهرومائية المنخفضة إلى انبعاثات قياسية.

قال الرئيس الصيني شي جين بينغ إن قوة الفحم ستصل إلى ذروتها هذا العام ، لكن الدعم السياسي الراسخ لمصدر السلطة يجعل هذا احتمالًا صعبًا. يقول لي شو: “إذا تعاني الصين من جولة أخرى من تلك الحلقات ، فلا ينبغي أن تكون المزيد من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم هي الحل”. “من الصعب التخلص التدريجي من الفحم ؛ الصين تحب الفحم.”