تظهر الدراسة أن معظم الكهرباء في الدول الصناعية يمكن أن تكون من الرياح والطاقة الشمسية

(كارل إنجليس / إيم / جيتي إيماجيس)

لا يمكننا تحمل تأخير التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة ، وبينما هناك الكثير من الجدل حول كيفية تحقيق ذلك ، المزيد والمزيد من البحث مع النموأدلة من العالم الحقيقيتشير إلى أنه بالتأكيد ملفخيار عملي وقابل للتطبيق.

الآن ، نأمل أن تساعد دراسة جديدة من فريق دولي من الباحثين في تسوية هذا الأمر إلى الأبد.

تظهر الدراسة أنه يمكن تلبية غالبية الطلب على الكهرباء في العديد من الدول الصناعية من خلال مزيج من مصادر طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، طالما يتم بذل جهود إضافية لتركيب مرافق تخزين الطاقة لتغطية أوقات الإنتاج المتقطع.

من خلال تحليل استخدام الطاقة في 42 دولة رئيسية عبر 39 عامًا (من 1980 إلى 2018) ، تمكن الباحثون من وضع نموذج لكيفية زيادة إنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية يمكن أن يلبي مطالب الدول من أفغانستان إلى زيمبابوي.

يمكن أن تلبي طاقة الرياح والطاقة الشمسية أكثر من 80 في المائة من الطلب في العديد من الأماكن دون كميات هائلة من التخزين أو سعة توليد فائضة ، وهي النقطة الحاسمة ، يقول عالم نظام الأرض ستيفن ديفيس من جامعة كاليفورنيا ، ايرفين (UCI).

'ولكن اعتمادًا على البلد ، قد يكون هناك العديد من الفترات متعددة الأيام على مدار العام حيث يلزم تلبية بعض الطلب من خلال تخزين الطاقة ومصادر الطاقة غير الأحفورية الأخرى في مستقبل خالٍ من الكربون.'

وأظهرت الدراسة أنه حتى بدون أي تخزين للطاقة ، يمكن للأنظمة المتجددة أن تلبي احتياجات البلدان المشمولة بالدراسة لمدة 72-91 في المائة من الوقت ، حيث تقود طاقة الرياح الطريق. أضف 12 ساعة من تخزين الطاقة في جميع المجالات ، وهذا يرتفع إلى 83-94 في المائة من الوقت ، مع تولي الطاقة الشمسية كمصدر طاقة مهيمن.

هذا على افتراض أن الدول كانت ملتزمة بإنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكافية لتلبية متطلبات سكانها - هذه الدراسة معنية بشكل أساسي بموثوقية وموثوقية مصادر الطاقة المتجددة بدلاً من كمية الطاقة التي يمكنهم إنتاجها.

بالطبع ، تتقلب متطلبات السكان من الكهرباء بمرور الوقت تمامًا مثل ضوء الشمس والرياح. كشفت النمذجة أن البلدان الأكبر حجماً ذات خطوط العرض المنخفضة ستجد التحول إلى الطاقة المستدامة أسهل ، لأنها ستكون قادرة على الاعتماد على الطاقة الشمسية لجزء أكبر من العام.

ووفقًا للباحثين ، فإن البلدان الأصغر في خطوط العرض الأعلى ، مثل ألمانيا ، على سبيل المثال ، ستجد نفسها تعود إلى مصادر الطاقة الاحتياطية في كثير من الأحيان. ومع ذلك ، فإن التخزين طويل الأجل وتجميع المصادر (الطاقة الشمسية من إسبانيا وطاقة الرياح من الدنمارك ، على سبيل المثال) ، يمكن أن يقلل من هذه المشكلات.

تُظهر البيانات التاريخية أن البلدان البعيدة عن خط الاستواء يمكن أن تشهد أحيانًا فترات تسمى 'الركود المظلم' حيث يكون توافر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح محدودًا للغاية ، ' يقول عالم نظام الأرض دان تونغ من جامعة تسينغهوا في الصين.

استمرت إحدى التكرارات الأخيرة لهذه الظاهرة في ألمانيا لمدة أسبوعين ، مما أجبر الألمان على اللجوء إلى التوليد القابل للإزالة ، والذي يتم توفيره في كثير من الحالات من خلال محطات حرق الوقود الأحفوري.

في حالة الولايات المتحدة ، لإعطاء مثال آخر ، أظهرت الدراسة أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية يمكن أن تمثل حوالي 85 في المائة من إجمالي الطلب على الكهرباء. إن الإفراط في بناء السعة ، وإضافة طرق التخزين مثل البطاريات ، والاتصال بالدول الأخرى في قارة أمريكا الشمالية من شأنه أن يدفع هذا الرقم إلى أعلى.

يقول الباحثون إن كل دولة ستحتاج إلى التعامل مع هذا الأمر بشكل مختلف ، اعتمادًا على موقعها واحتياجاتها ومواردها المتاحة. هناك أيضًا بعض الافتراضات التي تم وضعها في هذه الدراسة لأخذها في الاعتبار ، بما في ذلك النقل المثالي للكهرباء بدون طاقة مهدرة ، وتوليد سنوي يساوي الطلب السنوي.

ومع ذلك ، تعطينا هذه النماذج مخططًا لكيفية العمل نحو نظام طاقة مستدام خالٍ من الانبعاثات الصافية في جميع أنحاء العالم - النقطة المهمة هي أنه يمكن القيام بذلك ، وفي العديد من الأماكن في جميع أنحاء العالم ،إنه يحدث بالفعل.

'في جميع أنحاء العالم ، هناك بعض القيود الجيوفيزيائية المحددة على قدرتنا على إنتاج كهرباء خالية من الكربون' يقول ديفيس .

يتعلق الأمر بالفرق بين الصعب والمستحيل. سيكون من الصعب القضاء تمامًا على الوقود الأحفوري من مزيج توليد الطاقة لدينا ، ولكن يمكننا تحقيق هذا الهدف عندما تتوافق التقنيات والاقتصاد والإرادة الاجتماعية والسياسية.

تم نشر البحث في اتصالات الطبيعة .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.