قد تبدو مزارع الرياح المترامية الأطراف ومرافق تجميع الطاقة الشمسية العملاقة وكأنها مستقبل الموارد المتجددة. ومع ذلك، فبينما تتعمق المؤسسات في الاستدامة وتبحث عن طرق لتقليل مخاطرها بشكل أكبر انبعاثات الكربون، يتعلم الكثيرون أنه من المفيد التفكير بشكل صغير.
تعمل مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية – مثل الطاقة الشمسية على الأسطح، وتوربينات الرياح الصغيرة، والطاقة الكهرومائية الصغيرة، والطاقة الحرارية الأرضية، والغاز الحيوي – على ترجيح معادلة الاستدامة في اتجاهات جديدة. إنهم يساعدون الشركات على إدارة استهلاك الطاقة وتكاليفها داخليًا بشكل أفضل مع تحسين استخدام الطاقة عبر سلسلة توريد موسعة.
“هناك قيمة اقتصادية وبيئية تأتي من مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية، وتخزين البطاريات، والشبكات الصغيرة. يقول مارك كولب، الشريك والمدير المساعد لمجموعة بوسطن الاستشارية: “هناك فرصة للمؤسسات للحصول على قدر أكبر من التحكم في بصمتها الكربونية”.
وبينما تتطلع الشركات والمؤسسات التعليمية والهيئات الحكومية إلى تعزيز الاستدامة، فمن الضروري دراسة كيف ومتى وأين يمكن لمصادر الطاقة المتجددة اللامركزية أن تلعب دورًا. على الرغم من أن هذه التقنيات قد تقدمت وانخفضت تكاليفها في السنوات الأخيرة، فمن الضروري أن نفهم أين تكون منطقية – وكيف يمكن تعظيم الدولارات.
مسرحيات القوة
إن التحول نحو الطاقة المتجددة يكتسب قوة. واليوم، يتم الحصول على حوالي 30% من الكهرباء من الموارد المتجددة. وبحلول عام 2030، من المتوقع أن يصل الرقم إلى حوالي 50%، بحسب وكالة الطاقة الدولية الآفاق العالمية 2023. ونتيجة لذلك، تشهد المصانع وأنظمة النقل وأساليب التصنيع تغيرات جوهرية.
مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية، ويشار إليها أيضًا باسم موارد الطاقة الموزعة (DERs)، تنتج الطاقة على نطاق أصغر وأقرب إلى نقطة الاستهلاك. فهي تستبدل الطاقة النظيفة بالوقود الأحفوري وتقلل الحاجة إلى نقل الطاقة لمسافات طويلة. على عكس البنية التحتية العامة، تمتلك الشركة النظام وتديره. مع وجود نظام البطارية، من الممكن تخزين الكهرباء لاستخدامها لاحقًا.
وسط ارتفاع أسعار الوقود، والصراعات الجيوسياسية، واضطرابات سلسلة التوريد، والأحداث المناخية القاسية، توفر مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية مرونة أكبر، صمودوالاستدامة. يقول ديفيد آر. بيرنييه، نائب الرئيس الأول للطاقة في شركة Stantec Engineering، وهي شركة متخصصة: “تستفيد المؤسسات من منظور التكلفة، ولكنها تحصل أيضًا على مصدر طاقة أكثر موثوقية مع طاقة الطوارئ أثناء الكوارث الطبيعية مثل الإعصار أو الزلازل”. في المنشآت اللامركزية المتجددة.
إن الظروف العملية والاقتصادية آخذة في التغير – ويتزايد قبول مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية. تعتبر DERs جذابة بشكل خاص في المجتمعات النائية والمواقع الصناعية، حيث يمكن أن تكون تكلفة بناء الشبكة أو الخدمات اللوجستية لتوصيل الطاقة التقليدية صعبة أو باهظة التكلفة. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب بعض المواقع الصناعية المقترحة الآن مصادر طاقة لا مركزية حتى يُسمح لها بذلك، كما يقول بيرنييه.
وفقا ل 2022 تقرير من شركة الاستشارات EY، تعد DERs والشبكات الذكية أمرًا أساسيًا للوصول بالعالم إلى صافي الصفر بحلول عام 2050. تقرير تتوقع شركة We Market Research أن ينمو سوق مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية من حوالي 12.4 مليار دولار أمريكي في عام 2023 إلى 21.4 مليار دولار أمريكي في عام 2033.
في قلب عالم مصادر الطاقة المتجددة توجد الطاقة الشمسية في الموقع. يقول زوي جاستون، المحلل الرئيسي لشركة US Distributed Solar في شركة استشارات الاستدامة Wood Mackenzie: “تعد الطاقة الشمسية الموزعة جزءًا متزايد الأهمية من تحول الطاقة”. وتشير إلى أنها تمثل الآن 18% من إجمالي قدرات توليد الكهرباء الجديدة وتنمو بمعدل سنوي 6%.
ما وراء الشبكة
ومع ذلك، ليست الطاقة الشمسية وحدها هي التي تنير الطريق نحو مزيد من الاستقلال في مجال الطاقة. يقول كولب إن اقتصاديات طاقة الرياح اللامركزية، والطاقة المائية، والغاز الحيوي، وخلايا الوقود، وغيرها من مصادر الطاقة المتجددة مواتية بشكل متزايد. ورغم أنها لا تستطيع حتى الآن أن تحل محل مصادر الطاقة التقليدية والشبكة العامة، إلا أنها تستطيع أن تغير توازن القوى بشكل جذري. ويوضح قائلاً: “يمكن للشركات تعويض الاستهلاك، وتوفير المال على فاتورة مرافق التجزئة الخاصة بها، وتقديم إطار أكثر استقرارًا وقابلية للتنبؤ”.
هذا المفهوم جذاب بشكل خاص ل المستشفيات والمصانع ومراكز البيانات ومحطات الإطفاء وغيرها من المرافق التي تتطلب مستوى عالٍ للغاية من المرونة – وحيث تكون الاضطرابات ووقت التوقف عن العمل مكلفة. على سبيل المثال، قامت شركة Kaiser Permanente ببناء شبكة صغيرة تعمل بالطاقة المتجددة في منشأة رعاية حادة تضم 50 سريراً في مركزها الطبي في ريتشموند، كاليفورنيا. ويستخدم الألواح الشمسية المثبتة فوق موقف السيارات لتوفير 365 ألف كيلووات ساعة من الكهرباء سنويًا، بالإضافة إلى ثلاث ساعات من قدرة التوليد في حالات الطوارئ.
ليس من المستغرب أن مجموعة متزايدة من البائعين يتجهون نحو مجال الطاقة المتجددة. هذا يتضمن سيمنس جاميسا, سيمنز فلوينس, نيكستيرا, إم إس آر، و كهرباء شنايدر. بالإضافة إلى تقديم حلول مبنية على كل من مصادر الطاقة المتجددة التقليدية ومصادر الطاقة المتجددة اللامركزية، فإنهم يقدمون محطات طاقة افتراضية (VPPs) وشبكات صغيرة يمكنها التحول تلقائيًا إلى أفضل خيار للطاقة، بناءً على التوافر والتكلفة.
ويخلف صعود مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية، وتخزين البطاريات، والشبكات الصغيرة أيضا تأثيرا كبيرا على سلاسل التوريد العالمية. وتدعم هذه التكنولوجيات قدرا أكبر من المرونة، والممارسات التجارية العادلة، ومبادرات الاستدامة الأوسع، وخاصة في البلدان النامية. وفي المناطق التي تفتقر إلى محطات توليد الطاقة واسعة النطاق والشبكات التقليدية، يمكن لمصادر الطاقة المتجددة اللامركزية أن تحقق الاستقرار الذي تشتد الحاجة إليه بينما خلق فرص العمل وتحسين نوعية الحياة للمواطنين.
يقول كولب: “أصبحت حالات استخدام مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية أكثر وضوحًا ومنحنى التكلفة آخذ في الانخفاض”. “لقد أصبح أيضًا من السهل تثبيت هذه التقنيات واستخدامها. لا يتمثل الهدف بالضرورة في تشغيل العملية بأكملها باستخدام الطاقة الشمسية أو غيرها من مصادر الطاقة المتجددة، ولكن يكون لها تأثير فوري على فاتورة الطاقة والبيئة. وبينما تتطلع الشركات إلى تعزيز استخدام الطاقة النظيفة وتحقيق أهداف الحد منها، فإن توليد الطاقة في الموقع أمر منطقي.
التوصيل بالتقدم
ويتمثل التحدي الأكبر في الوقت الحالي في ضمان توافق الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية مع الاحتياجات التشغيلية للمنظمة وتناسبها مع البنية التحتية القائمة. ومن الأهمية بمكان إجراء تحليل مفصل، وإذا كانت مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية خيارًا جذابًا، فيجب إجراء ترقيات تشغيلية. ويشير كولب إلى أن “هناك اعتبارات تتعلق بالطاقة الشمسية في الموقع مقابل الطاقة القادمة من مزرعة للطاقة الشمسية”.
اعتمادًا على الموقع الجغرافي للمنشأة ومقدار الطاقة التي تحتاجها المؤسسة، هناك أيضًا مسألة كيفية إدارة توليد الكهرباء – والمسائل التنظيمية المرتبطة بها. على سبيل المثال، ليس من غير المعتاد أن يتجاوز توليد الطاقة الاستهلاك في أوقات معينة من اليوم أو خلال أشهر معينة من السنة.
إن كيفية تخزين هذه الطاقة أو استخدامها أمر مهم. على سبيل المثال، إذا مقياس الانترنت في حالة وجودها، سيكون سعر تبادل الطاقة من وإلى الشبكة متساويًا. وقد أنشأت العديد من الدول بالفعل مثل هذا الإطار. ومع ذلك، في غياب هذه الآلية، قد لا يتناسب سعر إعادة شراء الطاقة مع سعر البيع، كما يشير كولب. بالإضافة إلى ذلك، تفرض بعض الولايات رسومًا على توليد الطاقة في الموقع.
النتيجة؟ يوضح كولب: “من الممكن أن يكون عائد الاستثمار مناسبًا في موقع ما وليس في موقع آخر”. ونتيجة لذلك، عادة ما يكون هناك حاجة إلى تحليل مفصل. يقول: “يمكن أن تصبح الأمور معقدة لأنه قد يتعين عليك النظر إلى كل موقع جنبًا إلى جنب، وفهم تأثير مصادر الطاقة المتجددة المختلفة، وتوصيل معدلات المرافق والهياكل التنظيمية، ومراعاة التحسينات الهيكلية المطلوبة لاستيعاب التوليد في الموقع”.
إن دراسة الخيارات عبر مجموعة واسعة من التقنيات والفرص يمكن أن تساعد المؤسسة على الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية – وتحقيق قدر أكبر من الاستقلالية في مجال الطاقة. يقول كولب: “إن القيمة المرتبطة بمصادر الطاقة المتجددة، بما في ذلك مصادر الطاقة المتجددة اللامركزية، آخذة في الازدياد”. “إنه يغير مشهد الطاقة.”
