شبكة كاليفورنيا المصغَّرة للطاقة تعمل بالكامل على الطاقة المتجددة

في الولايات المتحدة الأمريكية، تسعى الكثير من المدن إلى إرساء إدارة محلية لمصادر الكهرباء، بهدف زيادة تمثيل إنتاج الطاقة النظيفة وخفض تكلفة الكهرباء على السكان. لهذا، تبنّت ولاية كاليفورنيا مبادئ لدعم قرارات المجتمعات المحلية من خلال برامج تخوِّل الحكومات المحلية شراءَ الطاقة بالنيابة عن السكان والشركات من مزوِّدٍ بديلٍ من دون إيقاف أو تعطيل خدمات النقل والتوزيع التي يقدّمها المزوِّد التقليديّ، فيتيح الطلب عن المجتمعات المحلية فرصاً أفضل للتفاوض مع المتنافسين واختيار المصادر الصديقة للبيئة. وتسعى هذه البرامج إلى توليد الطاقة المتجددة وتخزينها في المرافق المملوكة للمستثمرين. 

شارك هذا المحتوى

لإنشاء شبكة طاقة مستدامة، أطلقت ولاية كاليفورنيا الأمريكية مشروع شبكة مصغّرة للطاقة المتجددة في مطار “ريد وود كوست” ضمن توجُّهٍ مُتنامٍ صوب اعتماد وسائل صديقة للبيئة لتشغيل المرافق الحيوية.

علاوةً على تَبِعاتِه البيئية والحيوية، يؤثِّر تغيّر المناخ على تقديم الخدمات الحيوية كإمدادات المياه والطاقة. وللحد من تغيّر المناخ وآثاره السلبية، لا بدّ من التحوّل إلى أنظمة مستدامة للطاقة بأقلّ درجة ممكنة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

في الولايات المتحدة الأمريكية، تسعى الكثير من المدن إلى إرساء إدارة محلية لمصادر الكهرباء، بهدف زيادة تمثيل إنتاج الطاقة النظيفة وخفض تكلفة الكهرباء على السكان. لهذا، تبنّت ولاية كاليفورنيا مبادئ لدعم قرارات المجتمعات المحلية من خلال برامج تخوِّل الحكومات المحلية شراءَ الطاقة بالنيابة عن السكان والشركات من مزوِّدٍ بديلٍ من دون إيقاف أو تعطيل خدمات النقل والتوزيع التي يقدّمها المزوِّد التقليديّ، فيتيح الطلب عن المجتمعات المحلية فرصاً أفضل للتفاوض مع المتنافسين واختيار المصادر الصديقة للبيئة. وتسعى هذه البرامج إلى توليد الطاقة المتجددة وتخزينها في المرافق المملوكة للمستثمرين. 

لكنّ إنشاء هذه الشبكات المستقبلية ليس بالأمر السهل، فهو يتطلب تحديثَ عمليات الربط البينيّ وتطويرَ أنظمة تسعير جديدة واعتمادَ بدائل وحلول استباقية لحالات انقطاع الطاقة المتجددة، لا سيما في ظلِّ تغيُّر المناخ الذي زادَ تواترَ الكوارث الطبيعية وشدَّتَها، وضاعفَ الحاجة إلى تشغيل المرافق الحيوية لتوفير خدمات سريعة في حالات الطوارئ، خاصةً وأنّ طرقات هذه المنطقة النائية غالباً ما تُغلق بسبب الحرائق التي تتفاقم بسبب الاعتماد على مولِّدات الديزل، تاركة النقل الجوي خياراً وحيداً للاستجابة لحالات الطوارئ.

وفي خطوة طموحة، تعاونت سلطات مقاطعة “هامبولدت” مع شركاء من القطاع الخاص ومركز “شاتز” كمقاولٍ تكنولوجيٍّ رئيسيٍّ في مشروع إطلاق أول شبكة مصغّرة تعتمد على الطاقة المتجددة بنسبة 100%، لتبدأ العمل في مطار “ريد وود كوست”، وذلك بتمويل مشترك بقيمة 5 ملايين دولار من برنامج “رسوم استثمار مشاريع الكهرباء” التابع للجنة الطاقة بكاليفورنيا، و6 ملايين دولار أخرى قدمتها هيئة طاقة السواحل.

المُراد لهذا المشروع أن يقدّم شبكةً مصغّرة متعددة العملاء وموحّدة ومتاحة تجارياً بفوائد اقتصادية وبيئية قابلة للقياس. حيث يقوم هذا النموذج بتوفير بيئة لتجربة النظام على أرض الواقع ودراسة نتائجه ومعطياته، ومنها مسألة تخزين الطاقة، حيث تعتبر من أهم التحديات أمام التوسع في مشاريع الطاقة المتجددة. تعمل الشبكة المصغّرة على توليد الطاقة الشمسية وتخزينِها عبر نظام تحكُّمٍ خاص يضمُّ منظومتَين للطاقة الشمسية باستطاعة 2.2 ميغاواط، تغطّي الصغرى منهما تكاليف مرافق المطار كإيجارٍ للأرض التي أُقيم عليها المشروع. وترتبط المنظومتان عبر تيارٍ مستمرٍ بنظام تخزين مؤلَّفٍ من 3 مجموعات من بطاريات “تسلا ميغاباكس”، التي تقوم بتخزين الطاقة الثابتة بقدرةٍ تصل إلى 9 ميغاواط في الساعة. وزوِّدَت الشبكة بمجموعة من أجهزة الحماية والعزل المرتبطة مباشرةً بمركز التحكّم لإدارة العملية المؤتمتة بالكامل، إلى جانب محطات لشحن السيارات الكهربائية.

ولعلّ أبرز ما يميّز هذا الابتكار هو وجود نظامَي التوليد والتخزين قربَ المنشأة الحيوية المستهدفة. وقد اختيرَ مطار “ريد وورد كوست” الإقليميّ لأهميته لمنطقة الساحل الشماليّ ككل، إذ تنطلق منه وإليه 50 ألف رحلةٍ سنوياً، لأغراض سياحية وطبية وتجارية وطارئة، كما أنّه يتاخم محطة طيران خفر السواحل التي تقوم بأعمال البحث والإنقاذ على امتداد 400 متراً من الشاطئ.

من الجدير بالذكر أنّ إدارة المشروع تعمل مع الكثير من الكيانات المحلية لتعزيز قدرات المجتمعات المحلية عبر الساحل الشمالي على تذليل تحديات العصر. وضمن سيناريو قياسيّ، تستطيع الشبكة توليد طاقة نظيفة للمنطقة برمّتها بمشاركة المشغِّل القياسيّ، فتخزِّنُها خلال النهار وتعيد توزيعَها حسب الحاجة في أوقات الذروة والفترة المسائية وحالات الطوارئ كالكوارث الطبيعية. وفي حال انقطاع التيار الكهربائي في شبكة الكهرباء الرئيسية، تستطيع الشبكة المصغّرة توفير الكهرباء لـ19 عميلاً متصلاً بها، حيث لا يتعيّن عليهم سوى فصل مصدر التغذية الواردة من الشبكة الرئيسية، لتتولى الشبكة المصغرة إمداد العملاء بالطاقة.

سيلعب المشروع أيضاً دورَ قاعدة اختبار للسياسات والإجراءات التشغيلية اللازمة لدمج العديد من الشبكات الصغيرة ضمن المنظومة الكهربائية الكبرى، حيث تم تطوير معايير هندسية وبروتوكولات اختبار ومواصفات قياسية للمعدات اللازمة لتشغيل هذه الشبكات؛ وسيفيد ذلك في بناء تقييمات دقيقة لأدائها وأثرها والتحديات التي قد تعوقها.

وفقاً للتقديرات الأولية، سيسهم هذا المشروع في توليد أكثر من 3100 ميغاواط من الطاقة المتجددة سنوياً، ليخفِّضَ انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 880 طنٍّ متريّ، ويحقِّقَ فائدة اقتصادية تفوق 350 ألف دولار، كما أنّه سيوفِّر 37 فرصة عمل، وستُتَرجم هذه الأرقام خلال مرحلة البناء إلى 1.5 مليون دولار كأجور للعاملين و3 ملايين أخرى كعوائد اقتصادية.

وستعزز الشبكة موثوقية منظومة الطاقة وكفاءَتها، وتوفِّر المرونة في استخدام الطاقة لمحطة طيران خفر السواحل وللمقاطعة ككل، الأمر الذي سيضمن استمرار عمليات الإنقاذ.

ومن أحد الفوائد الناتجة عن تبني هذه الشبكات المصغّرة توفير مصادر نظيفة للطاقة دون التسبب بزيادة معدلات تلوث الهواء في ولاية كاليفورنيا التي تعاني بالأساس من حرائق الغابات التي زادت حدتها ووتيرتها بسبب تغير المناخ.

وإلى جانب إزالة الحواجز التي تحول دون توسيع نطاق الشبكات المصغَّرة وتقديم نموذجٍ اقتصاديٍّ قابلٍ للتكرار، يمثِّل هذا المشروع بداية مرحلة جديدة للطاقة في كاليفورنيا، وخطوةً صوبَ تحقيق هدفِها بتحقيق الحياد الكربونيّ في منظومة الكهرباء بحلول العام 2030.

المراجع:

اشترك في القائمة البريدية

اشترك في القائمة البريدية لتبقَ على اطلاع على أحدث المبادرات والابتكارات الحكومية التي تقدّمها منصة ابتكر

مقالات ذات صلة

الذكاء الاصطناعي

رواندا توجِد فرصاً لإدماج الذكاء الاصطناعيّ في الرعاية الصحية

لمواجهة تحديات القطاع الصحي، تسعى رواندا إلى استخدام روبوتات المحادثة لتقديم الاستشارات الطبية عن بُعد، ضمن مسعى شامل لزيادة توظيف التقنيات الحديثة، شرطَ ضبطِها بالأُطُر التشريعية التي تضمن الموثوقية والأمان.

إنجلترا

زراعة العشب البحري لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون في إنجلترا

لاستعادة الموائل الطبيعية للعشب البحري التي تمثّل أحد أهم وسائل احتجاز وتخزين الكربون في المملكة المتحدة، يعمل العديد من الشركاء والمتطوعين ضمن مشروع طموح لنقل بذور هذه الأعشاب ورعايتها مخبرياً تمهيداً لزراعتها في قاع البحر.

الأمن السيبراني

الحكومة الأمريكية تعزز الأمن السيبراني ضد تهديدات الحوسبة الكمية المستقبلية

اتّخذت الولايات المتحدة الأمريكية مؤخراً مجموعة من الخطوات لمواجهة التحديات المتوقع أن تفرضها أنظمة الحوسبة الكمية، والتي تهدد أمن وخصوصية الاتصالات عبر الإنترنت في المستقبل، بما يشكل خطراً على الاقتصاد والأمن القومي الأمريكي.