أعلنت الوكالة الدولية للطاقة في التقرير الذي نشرته مؤخراً بعنوان "تحديث الشبكات الكهربائية في عصر الكهربة" أن تحديث شبكات النقل والتوزيع أصبح مسألة أساسية في أنظمة الطاقة العالمية نتيجة لزيادة الطلب على الكهرباء وتغير مصادر التوليد.
وفقاً للوكالة الدولية للطاقة، شهدت الطلب العالمي على الكهرباء في العقد الماضي نمواً يزيد بنحو ضعفين عن معدل نمو إجمالي الطلب على الطاقة. ويعود ذلك إلى توسع الكهربة في القطاعات الصناعية والنقل، بالإضافة إلى زيادة الطلب على التبريد وتوسع مراكز معالجة البيانات.
إذا استمرت الاتجاهات الحالية، من المتوقع أن تحتاج الشبكات الكهربائية العالمية إلى توسيع سعتها بنسبة لا تقل عن 30 في المئة بحلول عام 2035. وتشير التقديرات إلى أن طول الخطوط الكهربائية المطلوبة لاستبدال المرافق القائمة والبناء الجديد سيصل إلى حوالي 25 مليون كيلومتر. وهذا يعني أنه بدون استثمارات موازية في البنية التحتية لنقل الكهرباء إلى المستهلكين الفعليين، قد يواجه توسيع إمدادات الطاقة الكهربائية قيوداً حقيقية.
يشير الواقع الحالي إلى أن حجم مشاريع التوليد والتخزين في انتظار الربط بالشبكات الكهربائية كبير جداً. وأفادت الوكالة الدولية للطاقة أنه في عام 2025، من بين المشاريع في انتظار الربط، وحدها مشاريع الطاقة المتجددة التي بلغت مراحل متقدمة من التطور تصل إلى ما لا يقل عن 1700 غيغاواط. كما أظهرت التحليلات أن حوالي 600 غيغاواط من مشاريع تخزين الطاقة في بطاريات ضخمة في انتظار الربط أيضاً.
تزداد التكاليف الناجمة عن احتقان الشبكات الكهربائية. وفقاً للوكالة الدولية للطاقة، بلغت تكاليف احتقان الشبكات في الولايات المتحدة عام 2024 حوالي 12 مليار دولار. كما سجلت الاتحاد الأوروبي تكاليف بلغت حوالي 4.3 مليار يورو في نفس السنة.
أشارت الوكالة الدولية للطاقة إلى ضرورة الاستمرار في بناء شبكات كهربائية جديدة للتصدي لزيادة الطلب على الكهرباء، لكنها أوضحت أن الاعتماد على التوسع وحده غير كافٍ لحل جميع المشاكل. فإذا تم بناء الشبكات لاستيعاب أقصى الطلب بدون احتقان، فقد تبقى طاقة نقل كبيرة غير مستخدمة في الأوقات العادية.
عرضت الوكالة كحل بديل التقنيات التي تحدد القدرة الفعلية للنقل في الشبكات الكهربائية القائمة بشكل فوري وتنظم تدفق الكهرباء بكفاءة. وأشارت إلى أن تطبيق "تقنيات تعزيز الشبكة" مثل التقييم الديناميكي وتحسين تكوين النظام والتحكم المتقدم في تدفق الكهرباء يمكن أن يرفع من كفاءة استخدام البنية التحتية الحالية دون الحاجة لبناء شبكات ضخمة جديدة.
قدرت الوكالة الدولية للطاقة أنه من الممكن ربط ما يصل إلى 330 غيغاواط إضافية من موارد التوليد والتخزين والطلب الجديد على الكهرباء بالشبكات القائمة باستخدام هذه التقنيات. وهذا يعادل الطاقة الإنتاجية المجمعة لفرنسا وكوريا الجنوبية. وأفادت التحليلات أن توفير نفس المقدار من السعة من خلال التوسع التقليدي للشبكات سيتطلب استثمارات بقيمة حوالي 100 مليار دولار.
يستخدم الذكاء الاصطناعي أيضاً كوسيلة لتحديث الشبكات الكهربائية. غير أن نطاق التطبيق يختلف حسب المجالات. أظهرت دراسة أجرتها الوكالة الدولية للطاقة على 25 منظمة عاملة في تشغيل شبكات النقل والتوزيع العالمية أن 70 في المئة منها تستخدم الذكاء الاصطناعي بشكل واسع في أعمال الصيانة والتشغيل، بينما أفاد 23 في المئة فقط باستخدامه في تشغيل النظام الفعلي بالوقت الحقيقي. ويعود ذلك إلى أن التشغيل الفعلي يرتبط مباشرة بضمان إمدادات كهربائية مستقرة، لذا يكتسب القدرة على تفسير قرارات الذكاء الاصطناعي والمساءلة عن أدائه أهمية حاسمة.
أكدت الوكالة الدولية للطاقة أن "عدم قدرة الشبكات الكهربائية على مواكبة نمو موارد التوليد والطلب قد يؤدي إلى تقيد سرعة الانتقال الطاقي والكهربة" و"يجب توسيع الاستثمارات في بناء الشبكات الكهربائية، مع الاستفادة في الوقت ذاته من الرقمنة وتقنيات تعزيز الشبكة والذكاء الاصطناعي لتحقيق أقصى كفاءة من البنية التحتية المشيدة بالفعل".
* تمت ترجمة هذا المقال تلقائيًا بواسطة الذكاء الاصطناعي.