ارتفاع درجة حرارة المناخ يهدد بمزيد من الطلب على التبريد واستهلاك الطاقة عالميًا
يمثل النمو السكاني والاحتباس الحراري عقبة إضافية أمام تلبية احتياجات الطاقة المستقبلية وتلبية متطلبات الطاقة في أنحاء العالم
تم تسجيل ارتفاع الطلب على الطاقة على مدى العقود الماضية في قطاعات مختلفة ، بما في ذلك المباني والصناعة والنقل ، مما أدى إلى ارتفاع ملحوظ في استهلاك الطاقة العالمي.
في هذا السياق، يمثل النمو السكاني والاحتباس الحراري عقبة إضافية أمام تلبية احتياجات الطاقة المستقبلية وتلبية متطلبات الطاقة في جميع أنحاء العالم.
على مدى السنوات العشرين الماضية ، كان التبريد هو أسرع استخدام للطاقة في المناطق الحضرية ، كنتيجة للزيادة الواضحة في ملكية معدات التبريد ، لا سيما في البلدان الأكثر تقدمًا .
من ناحية أخرى ، تقع غالبية أكبر المراكز الحضرية في العالم في البلدان الناشئة ، بما في ذلك الهند وجنوب شرق آسيا وأفريقيا، والتي عادة ما تكون مناطق ذات طقس دافئ إلى حار.
بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع العديد من البلدان الاستوائية بمعدلات منخفضة نسبيًا من الأسر المجهزة بتكييف الهواء، مما يشير إلى وجود إمكانات غير مستغلة لزيادة استهلاك الطاقة في المستقبل.
لهذه الأسباب ، من المهم توصيف وتقدير الاتجاه العالمي في الطلب على التبريد ، لفهم وتحليل ونمذجة قطاع الطاقة ، من توليد الطاقة إلى استهلاكها.
ورقة بحثية نُشرت مؤخرًا في مجلة Communications Earth & Environment من قبل باحثين من مؤسسة CMCC ووكالة الطاقة الدولية (IEA) تعطي المحاولة الأولى لتقدير كيف يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة المناخ إلى زيادة الطلب على الطاقة للتبريد على المستوى القطري في جميع أنحاء العالم.
تمثل أيام درجة التبريد مؤشرًا لمقدار درجة حرارة الهواء الخارجي ومدة ارتفاعها عن عتبة معينة ، وبالتالي تُستخدم كمقياس فعال لتقدير الطلب على الطاقة للتبريد الداخلي.
من المعروف من الدراسات السابقة أنه في المتوسط ، تتزايد أيام درجة التبريد (CDD) في جميع أنحاء العالم ، لكن مساهمتها النسبية في الطلب على الطاقة ليست موحدة في الفضاء.
أيام درجة التبريد
قال Enrico Scoccimarro من قسم محاكاة المناخ والتنبؤ (CSP) في CMCC ، والمؤلف الأول للورقة البحثية: “في هذه الدراسة ، قمنا بتضمين ثلاثة عناصر رئيسية للحداثة مقارنة بالأدبيات السابقة في هذا المجال”، “أولاً وقبل كل شيء ، لتقدير أيام درجة التبريد ، أخذنا في الاعتبار درجة الحرارة المتصورة بدلاً من المطلقة ، للتعبير بشكل أفضل عن الحاجة إلى التبريد التي يعاني منها جسم الإنسان.”
تأخذ درجة الحرارة المتصورة في الاعتبار الرطوبة ، والتي تزيد من سوء الشعور بعدم الراحة الجسدية الناجمة عن الحرارة الشديدة ، وبالتالي تمثل معلومات أكثر تقدمًا وكاملة عن الزيادة المتوقعة في الطلب على الطاقة للتبريد. “علاوة على ذلك ، لاحظنا أن المناطق الكبيرة التي تكون درجات الحرارة فيها مرتفعة عادةً ، مثل المناطق الصحراوية ، هي في الواقع قليلة السكان ، وبالتالي فهي لا تؤثر بشكل كبير على الزيادة الإجمالية في الطلب على الطاقة ، لذلك قدمنا أيضًا عامل ترجيح عدد السكان.”
قمم للطلب على الطاقة
الحداثة الثالثة التي تم تقديمها في هذه المقالة هي مفهوم التجميع في وقت الأحداث المتطرفة، قال سكوكيمارو : “من منظور الطاقة ، فإن وجود عدة قمم للطلب على الطاقة خلال فترة زمنية قصيرة ، أو بلوغ الذروة بين الحين والآخر يحدث فرقًا كبيرًا”. “تتطلب إمدادات الطاقة تخزينًا كبيرًا. إذا كانت لديك سلسلة من الأحداث المتطرفة التي تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة لعدة أيام متتالية ، فقد لا يكون لديك توفر مباشر للطاقة الكافية ولكنك تحتاج إلى تخزينها. لهذا السبب ، يكون لديك مستقبل حيث تميل الأحداث إلى أن تكون أكثر تكتلًا مما يعني زيادة الحاجة إلى تخزين الطاقة “.
تم بناء هذه التقديرات على مجموعة بيانات من مؤشرات المناخ المتعلقة بالطاقة التي تم إنشاؤها وإتاحتها بفضل التعاون بين مؤسسة CMCC ووكالة الطاقة الدولية (IEA).
منصة جديدة مفتوحة تعرض البيانات المتعلقة بالطقس
“إن IEA و CMCC Weather for Energy Tracker عبارة عن منصة جديدة مفتوحة تعرض البيانات المتعلقة بالطقس المفيدة لفهم وتحليل ونمذجة قطاع الطاقة ، من التوليد إلى الاستخدام عبر القطاعات”، أوضحت روبرتا كوادريللي ، رئيسة قسم وكالة الطاقة الدولية حول مؤشرات البيانات لتحولات الطاقة ، ومؤلفة البحث، “البيانات متاحة على المستوى القطري ودون الوطني ، مع قرار يومي وشهري من 1979 إلى آخر شهر متاح ، بما في ذلك المناخات الشهرية والشذوذ على أساس تحليل ERA5.”
قال سكوكيمارو: “قمنا بتحليل البيانات السابقة ، وقارننا عقدين من الزمن ، ولاحظنا حدوث تحول في حجم هذه المؤشرات للعديد من البلدان”. “بشكل عام ، وجدنا زيادة قوية بشكل عام في كل من حدوث ومدة التجمعات ، مما يشير إلى زيادة محتملة في الطلب على التبريد ، وتسبب ظروف الإجهاد المستمرة للأفراد ومقدمي الطاقة.”
عند تضمين عوامل الرطوبة والوزن السكاني ، تظهر بعض البلدان لزيادة الطلب على التبريد ، مثل الهند وكمبوديا وتايلاند وفيتنام.
بشكل عام ، تُظهر الورقة زيادة مكثفة في عدد وتكتل الأيام شديدة الحرارة في معظم البلدان المدروسة ، مما يؤثر بشدة على السكان ويتحدى قدرات البلدان على توفير الطاقة والتخزين.
قال سكوكيمارو: “تهدف هذه الدراسة إلى تقديم مؤشر لمزيد من التحليل والتطبيقات”، “نأمل أن يكون بمثابة إطار هيكلي للإدارات المحلية أو صانعي السياسات ، أو للبحث في المستقبل.”
