حتى عام 2100، من غير المتوقع حدوث تغيرات سنوية عالمية كبيرة في إنتاج الكهرباء سواء في قطاع طاقة الأمواج أو طاقة الرياح، عبر سيناريوهات مناخية مختلفة.
هذا ما كشفه تحليل جديد لمعهد دولي، يتناول التحليلات باستخدام نماذج مختلفة من أجل محاكاة كل من المواقف الماضية والتنبؤات المستقبلية على المستويين العالمي والإقليمي، عن طريق معهد إلكانو الملكي، في إسبانيا، وكذلك إنتاج الكهرباء المرتبط بها، غالبًا باستخدام أجهزة قياسية لهذا الغرض.
تمت دراسة إمكانية الجمع بين كلتا التقنيتين أيضًا من خلال البحث عن مواقع مثالية لتطبيق مزيج الرياح والأمواج هذا، بالإضافة إلى النظر في التعب الميكانيكي المحتمل الذي قد تعاني منه توربينات الرياح عند اقترانها بنظام عائم.
توربينات الرياحتوليد طاقة ثابت
يخلص التحليل الذي قدمه معهد إلكانو الملكي، وهو مؤسسة بحثية لتقديم الدراسات الدولية والاستراتيجية ومقره في مدريد، إلى أنه باستثناء مناطق محددة للغاية، فإن موارد الرياح والأمواج، وكذلك إنتاج الكهرباء المرتبط بها، لن تتأثر بشكل كبير بتغير المناخ في الأمد البعيد، حتى في السيناريو الأكثر سوءًا الذي تم تحليله.
ويترجم هذا الاستقرار إلى توليد طاقة ثابت، مما يجعل محطات الطاقة المتجددة القائمة من الرياح والأمواج مصادر موثوقة على المدى الطويل.
وذكر التحليل أن الطاقة البحرية لا تتميز بانتظام الموارد وقابليتها للتنبؤ فحسب، بل إنها تتميز أيضًا بالتنوع – سواء للتنفيذ على اليابسة أو في عرض البحر – والقابلية للتطوير والتوسع لتوفير الكهرباء لمجموعة متنوعة من قطاعات الاستخدام النهائي مثل الموانئ ومحطات تحلية المياه.
وبالتالي، فإن استخدام طاقة الرياح والأمواج أمر بالغ الأهمية للتخفيف من تغير المناخ. هذه المصادر المتجددة للطاقة نظيفة ومستدامة ولا تنبعث منها غازات الاحتباس الحراري، مما يجعلها بديلاً رئيسيًا لاستخدام الوقود الأحفوري الذي يساهم في تغير المناخ.
وخلال قمة المناخ COP28، التي عقدت في دبي 2023، كانت هناك دعوة محددة لمضاعفة قدرة الطاقة المتجددة العالمية بحلول عام 2030.
مؤتمر الأطراف COP28طاقة الأمواج موردًا بحريًا واعدًا
وأوضح التقرير التحليلي، أن طاقة الرياح البحرية تعمل على تسريع تطورها التكنولوجي والصناعي، ووفقًا لتوقعات الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، من أجل تلبية أهداف اتفاقية باريس – للحفاظ على ارتفاع درجات الحرارة العالمية هذا القرن أقل بكثير من درجتين مئويتين والسعي إلى الحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 1.5 درجة مئوية مقارنة بمستويات ما قبل الصناعة – فإن إجمالي سعة الرياح البحرية المطلوبة عالميًا ستكون 228 جيجاوات في عام 2030 و 1000 جيجاوات في عام 2050.
تعد طاقة الأمواج أيضًا موردًا بحريًا واعدًا، حتى لو لم يكن تطورها سريعًا كما كان متوقعًا.
وفقًا لأنظمة طاقة المحيطات التابعة لوكالة الطاقة الدولية، فإن العالم لديه القدرة على تطوير 300 جيجاوات من طاقة الأمواج والمد بحلول عام 2050.
وتشير النتائج أيضاً إلى أنه على الرغم من التغيرات الكبيرة المتوقعة في درجة حرارة الأرض حتى عام 2100، فإن هذا لا يؤثر على إنتاج الطاقة البحرية في المستقبل، ولا يمكن توقع حدوث تغيرات معتدلة إلا في عدد قليل من المواقع.
وهناك إجماع على ضرورة معالجة تغير المناخ، من بين أمور أخرى، من خلال زيادة حصة الطاقات المتجددة والحد من استخدام الوقود الأحفوري.
ويشير هذا العمل إلى أن الزيادة المتوقعة في درجات الحرارة لن تعيق الجهود الرامية إلى الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، على الأقل فيما يتصل بقدرات توليد الطاقة المتجددة البحرية.
إنتاج الطاقة ينخفض أو يظل دون تغيير في معظم المواقع
وخلصت الدراسة إلى أن إنتاج الطاقة من المتوقع أن ينخفض أو يظل دون تغيير في معظم المواقع حتى في أسوأ السيناريوهات، ولكن مع بعض الاستثناءات مثل القطب الشمالي والمحيط الجنوبي، أو على المستوى المحلي في خليج غينيا أو جنوب البرازيل.
كما تشير النتائج إلى أنه يمكن توليد ما يصل إلى 6.28٪ من الهيدروجين باستخدام محولات طاقة الرياح أكثر من الكمية التي يمكن أن تولدها توربينات الرياح وحدها، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة أنظمة إنتاج الطاقة عن بعد.
تتمتع الأخيرة بأعلى كفاءة في النقاط التي يوجد فيها القليل من التباين بين طاقة الرياح والأمواج، حيث تظل توربينات الرياح في هذه المناطق متوقفة خلال الأوقات التي لا تزال فيها الأمواج تنتج الطاقة.
جزر الكناري
ركز هذا البحث على إمكانات طاقة الرياح والأمواج بالقرب من جزر الكناري (إسبانيا)، وقد تبين أن سرعة الرياح قد زادت تاريخياً، ولكن على العكس من ذلك، لم تزداد ارتفاعات الأمواج.
طاقة الرياح بالقرب من جزر الكناري (إسبانيا)وهذه حقيقة غير عادية، مما يؤدي إلى ظهور فرصة تركيب مزارع طاقة الرياح والأمواج في نفس الموقع، بحيث يمكن استكمال الفترات التي لا تتوفر فيها طاقة الرياح بالطاقة المنتجة من محولات طاقة الأمواج
وقد استخدمت الدراسة البيانات لحساب مؤشر الجدوى الذي يوضح إمكانية نمو هذا النوع من المزارع بمرور الوقت.
كما تم تحليلها في موقع محدد وتبين أن إنتاج طاقة الرياح من المرجح أن يزداد في حين قد ينخفض إنتاج طاقة الأمواج، وهذا يسلط الضوء بشكل أكبر على فصل الرياح عن الأمواج ويعزز الحجة لصالح النهج الجديد.
