معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: بناء مصادر الطاقة المتجددة في الأماكن الخطأ يمكن أن يزيد من مخاطر انقطاع التيار الكهربائي بحلول عام 2050
طور باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إطارًا جديدًا يمكن أن يساعد مخططي الطاقة في تحديد مكان بناء مشاريع الطاقة المتجددة حيث يضع تغير المناخ ضغوطًا متزايدة على شبكات الطاقة. تجمع الدراسة بين الأرصاد الجوية الدقيقة وعمليات المحاكاة التفصيلية للبنية التحتية للطاقة. وجد الباحثون أن مكان بناء مشاريع الطاقة الجديدة يمكن أن يؤثر بشكل كبير على ما إذا كانت أنظمة الطاقة المستقبلية قادرة على تلبية الطلب بشكل موثوق. قام الفريق بتطبيق الإطار على أنظمة الطاقة الخالية من الكربون في نيو إنجلاند وتكساس. ووجد تحليلهم أن الأنظمة المصممة حول الظروف المناخية التاريخية يمكن أن تشهد زيادة تصل إلى خمسة أضعاف في نقص الطاقة بحلول عام 2050. ومع ذلك، من خلال دمج الظروف المناخية المستقبلية في تخطيط الطاقة، وجد الباحثون أن كلا المنطقتين يمكنهما تحسين مرونة الشبكة بتكلفة إضافية قليلة أو معدومة. وقال المؤلف الرئيسي مايكل هاولاند، وهو أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “بينما نعمل على تخفيف تغير المناخ باستخدام مصادر الطاقة المتجددة، يمكننا أيضًا التكيف مع تغير المناخ باستخدام توقعات الطقس المستقبلية في تخطيط نظام الطاقة لدينا، والتكاليف الإضافية لهذا التكيف، على الأقل في هذه الدراسة، ليست كبيرة”. يضيف تغير المناخ مخاطر جديدة إلى شبكات الطاقة إن أنظمة الكهرباء تتغير بسرعة بالفعل مع ارتفاع الطلب من اتجاهات مثل الذكاء الاصطناعي وكهربة وسائل النقل، في حين يؤدي انخفاض التكاليف إلى زيادة الاعتماد على طاقة الرياح والطاقة الشمسية. لكن توليد الطاقة المتجددة والطلب على الكهرباء يتأثران بالطقس، مما يخلق تحديات جديدة مع تغير الظروف المناخية. وأوضح هاولاند: “تستكشف هذه الدراسة التأثيرات المشتركة والمتزامنة على مكونات متعددة لنظام الطاقة، على غرار الأحداث المركبة التي تمت دراستها في علم المناخ”. وأضاف: “يمكن لحدث مناخي متطرف أن يؤثر على توليد الرياح والطاقة الشمسية والطلب على الكهرباء في نفس الوقت. فرضيتنا هي أنه من المرجح أن يكون التأثير الأكبر الذي سنراه من تغير المناخ على أنظمة الطاقة”. ووجدت الدراسة أن تغير المناخ يمكن أن يزيد من فشل الطاقة بنسبة تصل إلى 500٪ بحلول عام 2050 إذا لم تؤخذ الظروف المناخية المستقبلية في الاعتبار عند تحديد المواقع وتصميم البنية التحتية للطاقة. مكان بناء طاقة الرياح والطاقة الشمسية مهم وجد الباحثون أن المواقع الأكثر ملاءمة لمشاريع الطاقة المتجددة في ظل الظروف المناخية المستقبلية يمكن أن تختلف بشكل كبير عن تلك التي تم تحديدها باستخدام بيانات الطقس التاريخية. وأوضح تشيو: “إننا نخبر الناس أين تضع طاقة الرياح والطاقة الشمسية، الأمر الذي يؤثر كثيرًا على قدرتك على توفير الطاقة عندما تحتاج إليها”. وأضاف: “نحن بحاجة إلى التفكير أكثر في متى وأين نضيف مصادر الطاقة المتجددة بدلاً من التركيز فقط على إضافة القدرة الإجمالية”. وفي نيو إنجلاند، أدت الاضطرابات المرتبطة بالمناخ إلى زيادة الحاجة إلى الطاقة الشمسية وخطوط النقل القريبة من مراكز الطلب الرئيسية. وفي تكساس، كانت المخاطر مدفوعة في المقام الأول بالقيود المفروضة على انتقال العدوى. أعطت التصميمات المستنيرة للمناخ الأولوية لمزارع الرياح في غرب تكساس لمواءمة توليد الطاقة المتجددة بشكل أفضل مع أنماط الطلب المستقبلية. يعتمد الإطار الحالي على نماذج باهظة الثمن وعالية الدقة، مما يجعل من غير العملي بالنسبة لمشغلي الشبكات استخدامها بشكل روتيني اليوم. ويأمل الباحثون في تطوير نماذج أسرع يمكن أن تجعل التخطيط المستنير بالمناخ أسهل في التطبيق. يقول هاولاند: “تظهر هذه الدراسة الفرصة والحاجة”. “هناك مخاطر لعدم تكييف نظامنا، ولكن إذا قمنا بتكييف نظامنا، فقد تكون هناك فرص كبيرة غير مكلفة.”
تم النشر: 2026-07-18 17:01:00
