تكاليف دمج طاقة الرياح والطاقة الشمسية

• توفّر تقنيات الطاقة المتجددة أدنى تكلفة للإنتاج حيث تتكامل موارد الرياح والطاقة الشمسية مع بعضها البعض، ولكن من المرجح أن تؤدي إلى مشاكل في استقرار الشبكة بسبب مستوى عدم اليقين والتقلبات المرتفع، الأمر الذي يتطلب بدوره الدعم من التقنيات الأخرى.
• تؤثر تأثيرات الطاقة المتجددة على الشبكة على الإنتاج والنقل والتوزيع وتشغيل الشبكة والتخطيط بطرق مختلفة مما يتطلب مجموعة متنوعة من الحلول الملائمة.

• يتطلب نظام إنتاج الطاقة المتجددة الأعلى أن تكون المحطات الحرارية أكثر مرونةً أثناء التشغيل خلال فترات الأحمال الأساسية والمتوسطة. وينتج عن هذا زيادة عمليات التشغيل والإيقاف، وتصاعد أسرع في زيادة وخفض الإنتاج، وعمليات تحميل جزئي أكثر تكرارًا.
• التأثيرات الأساسية هي: (1) ارتفاع قيمة النفقات الرأسمالية لزيادات سعة الطاقة المتجددة، (2) ارتفاع تكاليف الصيانة للمحطات الحرارية بسبب التشغيل المرن، (3) ارتفاع تكلفة الطاقة بسبب التشغيل خلال فترات الأحمال الجزئية، و(4) زيادة قيمة النفقات الرأسمالية للامتثال لقواعد الشبكة عند نقطة الربط والميزات الصديقة للشبكة لتقنيات الطاقة المتجددة.

• يجب أن يتماشى تطوير شبكات النقل مع منشآت الطاقة المتجددة لتعظيم فوائد التكامل حيث أن موارد الرياح والطاقة الشمسية تتناغم مع التنوع الجغرافي.
• بالإضافة إلى ذلك، تدعم شبكات النقل الكبيرة التي تربط بين بلدان متعددة إنتاج المزيد من الطاقة المتجددة حيث يتيح ذلك تجارة (التصدير والاستيراد) الطاقة المتجددة عبر الحدود وبالتالي تقليل نسب تقليص الإنتاج وفقدانه.
• لتعزيز تكامل الطاقة المتجددة في شبكات النقل بشكل أكبر، يمكن توفير الدعم بالجهد والقصور الذاتي من خلال المكثفات المتزامنة في حين يمكن للبطاريات تأجيل تحسين شبكات النقل وتخفيف الازدحام وتقديم خدمات مساعدة بالغة الأهمية.

• تم تقسيم المشاركين إلى ثلاث مجموعات عمل حيث ناقشوا وقدّموا تجاربهم مع التحديات الفنية والمالية على المستوى الوطني التي يواجهونها بسبب ارتفاع معدلات دمج الطاقات المتجددة.
• تم طرح التحديات الرئيسية وهي التنبؤ بالحمل والطقس، وسلوك وعوامل الحمل، وأنظمة التعداد الصافي، وجودة الطاقة، والقصور الذاتي، والزيادة التصاعدية، والتقليص، وعمليات التشغيل والإيقاف، وزيادة الصيانة، وارتفاع تكاليف الوقود، واستقرار التردد والجهد، وتأثير الانبعاثات على الصحة.

• تشهد شبكات التوزيع اختلافات كبيرة في الجهد بسبب مصادر الطاقة الموزّعة، لذا يجب تعزيز أنظمة التحكم الرقابي واكتساب البيانات (SCADA) لزيادة توفّر الطاقة المتجددة وتسريع إعادة تشغيل الشبكة.
• كما يوصى بحلول أخرى مثل تطبيقات إنترنت الأشياء، وتخزين الطاقة، والبنية التحتية المتقدمة للقياس، وبرامج الاستجابة للطلب، وبرامج شحن المركبات الكهربائية، حيث من شأنها تمكين تحسين التنبؤ بالحمل وبالطاقة المتجددة وبالتالي تحسين الدمج.

• تعتمد التكلفة التشغيلية الإجمالية على مزيج الإنتاج وأهداف خفض الانبعاثات.
• ستتطلب نسب الطاقة المتجددة العالية في مزيج الإنتاج مرونةً متزايدة من محطات الطاقة الحرارية، ومحطات الطاقة المتجددة وأنظمة التحكم بها الأكثر ملاءمةً للشبكة، وتحسين إنتاج الطاقة المتجددة والتنبؤ بالأحمال، وزيادة التعاون بين مناطق الموازنة والشبكات المترابطة، واستراتيجية تشغيلية جديدة تشمل هوامش احتياطي أعلى، وتخزين الطاقة، والخدمات المساعدة، والطاقة المتجددة الموزّعة.

تم تقسيم المشاركين إلى ثلاث مجموعات عمل حيث ناقشوا وقدّموا الحلول المحتملة، بناءً على ما تعلموه طوال ورشة العمل، لمعالجة التحديات الفنية والمالية على المستوى الوطني التي يواجهونها بسبب ارتفاع معدلات دمج مصادر الطاقة المتجددة.

وتم عرض الحلول الرئيسية وهي تخزين البطاريات على شبكات التوزيع والنقل، والربط مع الشبكات المجاورة، والمكثّفات المتزامنة، والتنبؤ بالحمل باستخدام الذكاء الاصطناعي، وتصدير الطاقة من المركبات إلى الشبكة خلال أوقات الذروة، واستخدام التقنيات الذكية مثل وحدات قياس طور التوزيع، وتطوير الشبكات الذكية، وتطوير أكواد الشبكة، والتطوير المستمر للأطر التنظيمية لاستيعاب التكنولوجيا واحتياجات السوق، وتقدير القصور الذاتي، واستخدام العواكس المكوّنة للشبكة والقصور الذاتي الاصطناعي، ونشر التعريفات حسب وقت الاستخدام.

أتاحت الجلسة للمشاركين مناقشة التحديات والقضايا الأخرى التي يواجهونها أو يتوقعون مواجهتها في المستقبل والتي لا تتعلق بتكاليف دمج طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

النقاط الرئيسية التي تم طرحها هي:

• وجوب تطوير إطار عمل ينظّم تكاليف الدمج بحيث يتقاسم كل من القطاعين العام والخاص تكاليف الدمج هذه مقارنةً بسيناريو العمل المعتاد حيث يتعين على مشغلي الأنظمة (القطاع العام) التعامل بمفردهم مع جميع صعوبات وتكاليف الدمج بينما لا يشارك مطورو المشاريع (القطاع الخاص) بذلك.
• وجوب تطوير تنظيمات الطاقة المتجددة وأكواد الشبكة في المنطقة العربية بطريقة يمكن أن تكون متوافقة مع بعضها البعض، وخاصةً بالنسبة للدول المجاورة.

وأخيرًا، طلب المشاركون مواضيع التدريب التالية لورش العمل المستقبلية: (1) استخدام أنظمة الطاقة المتجددة أثناء إعادة تشغيل الشبكات بعد انقطاع التيار الكهربائي، (2) تقنيات الشبكة الجديدة مثل المكثّفات المتزامنة وأجهزة إنترنت الأشياء والعواكس المكوّنة للشبكة، و(3) استخدام أدوات المحاكاة والذكاء الاصطناعي لتحسين التنبؤ بالحمل والطاقة المتجددة.