سرمایه‌گذاری ۴۰ درصدی فناوریهای دیجیتال در تولید برق تا ۲۰۳۰|چالش پر کردن شکاف تولید و انتقال در چین

بازار؛ گروه بین الملل: از آنجایی که ظرفیت تولید انرژی بادی و خورشیدی در سراسر جهان در حال گسترش است، امیدها برای تسریع خروج زغال سنگ به عنوان منبع اصلی برق ممکن است به گسترش بخش کمتر مورد بحث اما به همان اندازه مهم از زنجیره تامین انرژی بستگی داشته باشد: شبکه های برق.

در همین راستا، کشورهای سراسر جهان در تلاش هستند تا به سمت منابع انرژی پایدارتر روی آورند و با چالش‌های مربوط به گسترش شبکه‌های برق خود مواجه شوند. ماه گذشته، تنظیم کننده اقتصادی استرالیای غربی این حکم را صادر کرد که شرکت برق وسترن پاور، تامین کننده اصلی شبکه برق این ایالت، باید اجازه داشته باشد که به میزان یک میلیارد دلار استرالیا (۶۴۶ میلیون دلار) شبکه خود را برای کاهش استفاده از زغال سنگ ارتقاء دهد و انرژی خورشیدی و بادی اضافی را که قرار است تا سال ۲۰۲۷ روی خط تولید قرار گیرد، مد نظر قرار دهد در حالی که این سرمایه گذاری شرکت را به ۹ میلیارد دلار استرالیا (۵.۸ میلیارد دلار) می رساند.

همچنین، در اوایل سال جاری، وزارت صنعت و تجارت ویتنام اعلام کرد که هیچ پروژه جدید خورشیدی یا بادی در سال ۲۰۲۲ به شبکه این کشور متصل نخواهد شد، با استناد به این واقعیت که ساخت بیش از ۲۰ گیگاوات انرژی های تجدیدپذیر در سه سال گذشته منجر به اضافه بار شبکه و هدر رفتن تولید برق تجدیدپذیر شده است.

بر همین اساس، به منظور اینکه منابع انرژی پاک به طور کامل مورد استفاده قرار گیرد، دولت ها باید مسیرهایی را از تولیدکنندگان به مصرف کنندگان ایجاد کنند. ذخیره انرژی تجدیدپذیر اضافی و متناوب در باتری ها بخشی از راه حل است، اما سرمایه گذاری در شبکه ها نیز حیاتی است ؛ به ویژه در شبکه های هوشمند که از فناوری های دیجیتال برای نظارت و مدیریت حمل و نقل برق تولید شده توسط انواع منابع انرژی استفاده می کنند.

در فوریه سال گذشته بلومبرگ نیو انرژی فاینانس تخمین زد که تا سال ۲۰۵۰ جهان باید ۱۴ تریلیون دلار برای شبکه های برق، از جمله پیوندهای غیرمتمرکز و بین منطقه ای، برای پاسخگویی به جذب انرژی های تجدیدپذیر هزینه کند.

در همان سال، آژانس بین‌المللی انرژی اعلام کرد که سرمایه‌گذاری در شبکه‌های برق تا سال ۲۰۳۰ باید به ۸۲۰ میلیارد دلار در سال برسد تا توسعه پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر را تسهیل کند و گرمایش جهانی را تا ۱.۵ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح قبل از صنعتی شدن محدود کند یعنی افزایش از میزان ۲۶۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری در سال ۲۰۲۰.

پروژه‌های خورشیدی

نیاز به گسترش شبکه برق با رشد سریع در حال افزایش ظرفیت تولید انرژی خورشیدی مورد تاکید است. تعداد زیادی از پروژه‌های انرژی خورشیدی که در سال‌های آینده راه اندازی می‌شوند، باعث اعلام استرالیا شد، با توجه به این واقعیت که در سال ۲۰۲۱، انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی انرژی تجدیدپذیر کشور از انرژی باد پیشی گرفت. انرژی خورشیدی در ماه اوت برای مدت کوتاهی از زغال سنگ به عنوان منبع اصلی انرژی این کشور نیز سبقت گرفت.

این روند در بازارهای دیگر نیز مشاهده شد. در سال ۲۰۲۱ تولید برق خورشیدی برای اولین بار انرژی باد را در چین تحت الشعاع قرار داد. باد همچنان سهم بیشتری در ترکیب انرژی نسبت به انرژی خورشیدی در ایالات متحده دارد، اما بخش خورشیدی شاهد اضافه شدن ۲۴.۲ گیگاوات ظرفیت تولید در سال ۲۰۲۱ گزارش شد که تقریباً دو برابر توان بادی با ۱۳ گیگاوات بود. این امر به ویژه قابل توجه است، زیرا ۶۷۶ گیگاوات پروژه های انرژی خورشیدی در انتظار تایید هستند تا بتوانند ساخته شوند.

هم انرژی بادی و هم خورشیدی منابع انرژی ارزان‌تری نسبت به زغال سنگ و گاز طبیعی هستند، اما مقیاس پروژه‌های خورشیدی منعکس‌کننده ساخت پروژه‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر است که از صرفه‌جویی در مقیاس استفاده می‌کنند. ۷۰ سال طول کشید تا جهان به مجموع یک تراوات ظرفیت نصب شده انرژی خورشیدی برسد. با این حال، محققان برجسته انرژی خورشیدی که در هشتمین کنفرانس جهانی تبدیل انرژی فتوولتائیک هفته گذشته در میلان گردهم آمدند، پیش‌بینی کردند که نصب یک تراوات ظرفیت خورشیدی بعدی به سه سال زمان نیاز دارد.

چالش پر کردن شکاف تولید و انتقال در چین و ایالات متحده، دو تولیدکننده بزرگ انرژی خورشیدی، قابل توجه است. شرکت دولتی گرید چین قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ ۳۵۰ میلیارد دلار برای ارتقاء انتقال انرژی تجدیدپذیر هزینه کند، در حالی که ایالات متحده باید سالانه ۲۰۰ میلیارد دلار برای ارتقای شبکه های خود برای دستیابی به اهداف اقلیمی خود در سال ۲۰۳۰ هزینه کند.

شکاف سرمایه گذاری در بازارهای نوظهور با توجه به نابرابری در دسترسی به منابع برق قابل اعتماد، به ویژه در بخش های روستایی آفریقا، بزرگتر و شدیدتر است. با این وجود، چندین کشور آفریقایی در تقویت مسیرهای انتقال خود به موفقیت هایی دست یافته اند. سازمان برق روستایی زامبیا ماه گذشته پروژه توسعه شبکه خود را به ارزش ۴۶۵۰۰۰ دلار در ایزوکا راه اندازی کرد تا منابع برق قابل اطمینان بیشتری را برای مناطق روستایی فراهم کند.

اخیراً هم بانک جهانی ۳۳۵ میلیون دلار اضافی را برای حمایت از گسترش شبکه برق و تراکم در تانزانیا به عنوان بخشی از برنامه توسعه برق رسانی روستایی تانزانیا تصویب کرده است. بانک جهانی همچنین ۱۰۰ میلیون دلار به پروژه توسعه و تقویت شبکه اوگاندا اختصاص داده که منابع قابل اعتماد انرژی آبی از سدهای کاروما، آگاگو و نیاگاک را به مناطق شمالی و غربی این کشور تامین می کند.

خارج از آفریقا، آژانس بین المللی انرژی راهبردهایی را برای تامین مالی انتقال انرژی پاک در کشورهای نوظهور و در حال توسعه از طریق گسترش شبکه شناسایی کرده است. این استراتژی ها نه تنها اندازه چالش، بلکه گستردگی فرصت ها و سطوح مختلف تامین مالی مورد نیاز را نیز نشان می دهد.

این آژانس در خصوص انتقال، مطالعات موردی مربوط به توسعه مدل‌های تجاری جدید با هدف تقویت سرمایه‌گذاری خصوصی در برزیل و هند، سرمایه‌گذاری توزیع شخص ثالث در کشورهای سراسر آمریکای لاتین، صدور مناقصه برای خرید عمده شبکه‌های هوشمند در هند و ارائه سرمایه اولیه برای توسعه شبکه هوشمند در فیلیپین را برجسته کرد.

مواد اولیه و فناوری های آینده

در حالی که مورد سرمایه گذاری در خطوط انتقال انرژی پاک و شبکه های هوشمند روشن است، مواد اولیه و فناوری های زیربنایی چنین زیرساختی نیز نیاز به بررسی دارند. شبکه های هوشمند برای مدیریت توان متغیر تولید شده از انرژی های تجدیدپذیر از نقطه تولید تا مصرف کننده نهایی بر ارتباطات پیشرفته، کنتورهای هوشمند و فناوری های کنترلی تکیه دارند و برق را مطابق با عرضه و تقاضا تغییر می دهند.

آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند که شبکه‌های هوشمند یا فناوری‌های دیجیتال تا سال ۲۰۳۰، ۴۰ درصد از سرمایه‌گذاری جهانی شبکه برق را به خود اختصاص دهند تا به اهداف سناریوی انتشار خالص صفر تا سال ۲۰۵۰ برسد.

ماه گذشته اپراتور سیستم انتقال استرالیا اعلام کرد که در حال اجرای فناوری شبکه هوشمند برای یک پروژه اتصال داخلی است که انرژی تجدیدپذیر را بین ویکتوریا، نیو ساوت ولز و قلمرو پایتخت استرالیا جریان می‌دهد. هفته گذشته استارت‌آپ آمریکایی سنس فناوری سنجشگر هوشمند هوش مصنوعی خود را در کنفرانس ENLIT آسیا به نمایش گذاشت که نشان‌دهنده قصد خود برای آوردن این فناوری به منطقه آسیا و اقیانوسیه است. این شرکت قصد دارد این فناوری را در ۱۲ ماه آینده در استرالیا عرضه کند.

این موضوع مبتنی بر تلاش برای استفاده از هوش مصنوعی در جهت تسهیل پایداری در سراسر اقتصاد است. در واقع، کشورهای منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا به سرعت در حال سرمایه گذاری در هوش مصنوعی برای ایجاد اقتصادهای پایدارتر و تحقق بخشیدن به دستاوردهای بهره وری انرژی هستند.

در حالی که مس در هدایت الکتریسیته موثرتر است، اکثر خطوط انتقال با آلومینیوم ساخته شده اند، زیرا سبک تر و مقرون به صرفه تر است. چین بزرگترین تولیدکننده آلومینیوم جهان در سال ۲۰۲۰ بود که ۲۴.۶ میلیارد دلار محصولات خام و تصفیه شده صادر کرد و آلمان (۱۴.۸ میلیارد دلار)، ایالات متحده (۹.۴ میلیارد دلار) و کانادا (۸.۳ میلیارد دلار) چهار صادرکننده برتر را به خود اختصاص دادند.

در ماه سپتامبر، امارات، پنجمین تولیدکننده بزرگ فلز و هشتمین صادرکننده بزرگ آن، با ۵.۳ میلیارد دلار صادرات آلومینیوم در سال ۲۰۲۰، یک قرارداد تجاری ۳.۶ میلیون دلاری با اندونزی امضا کرد که شامل واردات آلومینیوم است. هند دومین تولیدکننده بزرگ آلومینیوم است که آن را به بازار منطقی برای ساخت خطوط انتقال بیشتر با توجه به تقاضای رو به رشد این کشور تبدیل می کند. دولت هند ماه گذشته اعلام کرد که ساخت بیش از ۱۳ گیگاوات خطوط جدید فرامرزی برای واردات برق آبی از نپال طی پنج سال آینده را به سرعت پیگیری می کند.