أوروبا أمام تحديات «الطاقة الكهربائية»

توقفت القطارات وتعطلت الهواتف وغرقت مدن بأكملها في الظلام إثر انقطاع التيار الكهربائي في كافة أنحاء إسبانيا والبرتغال مؤخراً.
وكان ما حدث بمثابة تحذير صارخ من تقادم شبكة الكهرباء في أوروبا، والتي تتعرض لضغوط متزايدة بسبب تغير مزيج الطاقة وتزايد الطلب.
وفي حين أن سبب انقطاع التيار لم يتضح بعد، فإن السؤال المطروح هو كيف يمكن لأوروبا أن تتجنب حدوث انقطاع آخر.
هل الطاقة المتجددة هي السبب؟ وانتشرت شائعات على نطاق واسع، تراوحت بين حدوث هجوم إلكتروني، إلى ارتفاع نصيب الطاقة المتجددة في مزيج الكهرباء بإسبانيا. ولكن المفوضية الأوروبية رفضت أي تكهنات فيما يتعلق بالسبب الثاني.
وقالت متحدثة باسم المفوضية: "يتمتع المشغلون في إسبانيا والبرتغالي بخبرة واسعة في التعامل مع الكميات الكبيرة من الطاقة المتجددة المولدة في الأنظمة الكهربائية لديهم." وأضافت أن لدى الاتحاد الأوروبي قواعد معمول بها تضمن "توازن نظام الكهرباء وقدرته.. على استيعاب توليد الطاقة المتجددة".
وفي الوقت نفسه، استبعدت شركة "ريد إلكتريكا" القائمة على تشغيل الشبكة الكهربائية في البلاد حدوث هجوم إلكتروني، في إشارة إلى تحليل أجرته وكالة الاستخبارات الإسبانية. وقال مدير عمليات الشركة، إدواردو بريتو، بعد انقطاع التيار الكهربائي: "خلصنا هذا الصباح إلى أنه لم يحدث اختراق لأنظمة التحكم في شركة ريد إلكتريكا، يمكن أن يكون السبب وراء الواقعة". وقالت مصادر أوروبية إن المفوضية سوف تعد تقريرا مستقلا عن الانقطاع الواسع للتيار الكهربي في شبه الجزيرة الأيبيرية، على أن يتم الانتهاء من إعداد النسخة الفنية الأولى في غضون ستة أشهر، مع دراسة تتضمن توصيات قبل حلول سبتمبر/أيلول/ 2026.
وقال جورج زاخمان، من مركز بروجل البحثي الأوروبي: "بما أنه من المرجح وجود عناصر مختلفة ساهمت في انقطاع التيار الكهربائي في شبه الجزيرة الإيبيرية، حتى بعد فهم سلسلة الأحداث التي أدت إلى الانقطاع، يرجح أن تشير مجموعات مصالح محددة إلى أوجه إخفاق بعينها للترويج للحلول التقنية/الإدارية المفضلة لدى هذه المجموعات."
ودعا الخبراء إلى التحرك وسط زيادة استهلاك الكهرباء
ويتنامى استهلاك الكهرباء منذ سنوات، ولكن من المتوقع أن يسجل وتيرة نمو أسرع مستقبلا، حيث ينتظر أن يستخدم المزيد من الناس أشياء مثل السيارات الكهربائية والمضخات الحرارية لتدفئة منازلهم، والألواح الشمسية لإنتاج الطاقة الخاصة بهم.
وبحلول عام 2050، يمكن أن تؤدي هذه التغييرات إلى مضاعفة استهلاك الكهرباء مقارنة بالمعدل الحالي، وفقا ل"يور إلكتريك"، اتحاد صناعة الطاقة في أوروبا. وأوضحت "يور إلكتريك"، أنه رغم ذلك، لا يتزايد الاستثمار في الشبكة الكهربائية المتقادمة في أوروبا بنفس الوتيرة، حيث يزيد عمر 30 ٪ من شبكات الكهرباء في القارة عن 40 عاما.
وتشير "خطة عمل الشبكة الأوروبية" التي أعدتها المفوضية ونشرتها في نوفمبر/تشرين الثاني/ عام 2023، إلى الحاجة لاستثمارات بقيمة 584 مليار يورو (663 مليار دولار) بحلول عام 2030 لتلبية الطلب المتزايد على الكهرباء. ويتفق العديد من الخبراء والباحثين مع ذلك، ودعوا إلى تعزيز الاستثمارات في شبكة الطاقة، قبل فترة طويلة مما جرى مؤخرا.
وقال كريستيان روبي، الأمين العام ل"يور إلكتريك"، في بيان: "بالنظر إلى تزايد اعتماد المجتمع بشكل أكبر على الكهرباء، من الضروري أن تكون الكهرباء يمكن الاعتماد عليها". التحديات التي تواجه شبكة الكهرباء في أوروبا تحظى مصادر الطاقة المتجددة بأهمية بالغة في إطار جهود مكافحة التغير المناخي وتعزيز أمن الطاقة، ولكن هناك تحديات لوجستية. ويتعين على مشغلي الشبكة ضمان وجود توازن بشكل متواصل بين الطلب والعرض. ويعد تردد التيار الكهربي المتدفق عبر الشبكة، والمحدد ب50 هرتز في أوروبا و60 هرتز في أميركا، أحد معايير مثل هذا التوازن. ومن شأن حدوث انحراف واسع في هذا الرقم أن يؤدي إلى تعريض الشبكة للخطر..
ومن الناحية التاريخية، اعتمد نظام الكهرباء في أوروبا على محطات الطاقة التقليدية –الغاز والفحم والطاقة النووية والكهرومائية- التي تستخدم توربينات دوارة لتوليد الكهرباء. وتحافظ هذه الآلات الدوارة على استقرار تردد التيار الكهربي، حيث إن دورانها بسرعة عالية، يوفر القصور الذاتي للنظام، حتى إذا ما تعطلت محطة توليد، أو ارتفع الطلب على الكهرباء بسرعة كبيرة، فإنها تساعد على استقرار الشبكة عن طريق إطلاق الطاقة الحركية المخزنة في الدوارات/المراوح. وبدلا من التوربينات الدوارة، تستخدم مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أنظمة إلكترونية تغذي الشبكة بالطاقة، وهو ما يجعل من الصعب الحفاظ على هذا التوازن الدقيق. وقال خوسيه لويس دومينجيز جارثيا، خبير الأنظمة الكهربائية لدى معهد كاتالونيا لأبحاث الطاقة، إنه سوف يتعين على الطاقة المتجددة مستقبلا أن تقدم أكثر من مجرد توفير الكهرباء الخالية من الكربون. وأضاف أنه سوف يتعين عليها أيضا "مساعدة النظام بضوابط إضافية لدعم الشبكة، خاصة ما يتعلق بالقصور الذاتي".
وقال مارك بيتيه، الأستاذ في كلية "سنترال سوبيليك"، إحدى أعرق مؤسسات الهندسة بفرنسا، إن التخلي عن الوقود الأحفوري سوف يجعل محطات الطاقة الكهرومائية والنووية "أكثر أهمية لتحقيق استقرار النظام"، حيث إنها تستخدم آلات دوارة. وهناك بالفعل مجموعة من الحلول التقنية لتعويض افتقار مصادر الطاقة المتجددة إلى القصور الذاتي ودعم استقرار الشبكة.
وتشمل هذه الحلول التخزين بالجاذبية والهواء السائل المبرد (شديد البرودة) والهواء المضغوط والطاقة الشمسية المركزة. وفي الوقت الذي تمر فيه بريطانيا بمرحلة انتقالية بعيدا عن الفحم، تعتمد البلاد على العجلات المتطايرة (الحذافات/الدولاب المعطل)، وهو نظام مجرب ومختبر: يتم استخدام الطاقة الفائضة من مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتدوير العجلات الضخمة، مما يولد طاقة حركية. ويمكن بعد ذلك تحويل هذه الطاقة التي يتم تخزينها من أجل توفير الكهرباء للشبكة حال الضرورة.
وقبل انقطاع التيار الكهربائي الواسع نهاية أبريل/نيسان/ مباشرة، كان نصيب طاقة الرياح والطاقة الشمسية 70 % من إنتاج الكهرباء في إسبانيا. ولكن مصادر الطاقة المتجددة متقطعة، حيث إنها تعتمد فقط على الطبيعة.
وعندما يتوقف هبوب الرياح، أو تختفي الشمس، يتعين تدخل مصادر أخرى خلال دقائق، أو يجب وجود أنظمة ذات كفاءة عالية لتخزين مصادر الطاقة المتجددة، ثم إطلاقها وقت الحاجة. وبحسب كل دولة، تأتي الإمدادات الاحتياطية في الوقت الحالي بشكل أساسي من محطات الطاقة الحرارية (الغاز أو الفحم) أو من المفاعلات النووية، أو من الطاقة الكهرومائية.
ولمواجهة حالات الارتفاع والانخفاض/ التذبذب في الطاقة المتجددة، يتعين على الدول زيادة سعة التخزين.
هل أوروبا بحاجة إلى مزيد من وصلات/روابط الشبكات عبر الحدود؟
تم في الوقت الحالي الترويج لزيادة الربط في شبكة الطاقة الأوروبية كوسيلة لمواجهة انقطاع التيار الكهربائي مستقبلا - حيث أظهرت استعادة الطاقة في إسبانيا والبرتغال مؤخرا فائدة ذلك.
وقد وفرت شركة أمبريون، القائمة على تشغيل نظام التوزيع التلقائي في ألمانيا، فرنسا بإمدادات طاقة، لتقوم شركة "آر تي إي" الفرنسية بدعم إسبانيا والبرتغال.
وأفادت "آر تي إي"، المشغلة للشبكة الكهربائية في فرنسا، بأنها وفرت إمدادات الطاقة، في وقت قصير، من أجل إعادة الشبكة في شبه الجزيرة الإيبيرية إثر انقطاع التيار، حسبما ذكرت أمبريون. وقال متحدث باسم الشركة: "دعمت أمبريون الوضع، من جانبها، بإمدادات الطاقة عبر الحدود إلى فرنسا".
إن نظام الطاقة المترابط في أوروبا يعني أن الدول المتجاورة يمكن أن تساعد بعضها البعض بهذه الطريقة، حيث يمكن لمشغلي أنظمة النقل دعم بعضهم البعض في حالات الطوارئ، في شكل إمدادات طاقة غير مجدولة.
وفي جميع أنحاء التكتل، يمتلك جميع مشغلي الشبكة أدوات طوارئ للاستجابة للأعطال الكبرى. ومع ذلك، أشار المتحدث باسم أمبريون إلى وجود اختلافات إقليمية. وبالتالي فإن الترابط بين شبكات الطاقة أضعف في شبه الجزيرة الإيبيرية، وهي ذات محيط أوسع من ألمانيا، على سبيل المثال، وتحيط بها عدة دول أوروبية.
وقالت جراتسيا توديشيني، من جامعة كينجز كوليدج في لندن، إن أوروبا تمتلك "أكبر شبكات كهربائية متوافقة في العالم"، حيث توفر الطاقة لأكثر من 400 مليون مستهلك في 32 دولة، بينها معظم دول الاتحاد الأوروبي.
ومع ذلك، قد يشكل ذلك خطرا أيضا. وشرحت توديشيني أنه "في ظل حالات خاصة، وشديدة للغاية، قد يعني ذلك أن انقطاع التيار الكهربائي ربما يمتد إلى دول مختلفة".
وهذا ما حدث يوم الاثنين 28 أبريل/نيسان/ الماضي، عندما أصاب انقطاع التيار في إسبانيا جارتها البرتغال، التي تعتمد فقط على الشبكة الإسبانية في حالات الطوارئ. وخضعت مسألة تعزيز الربط في مجال الطاقة بين البرتغال ودول الاتحاد الأوروبي الأخرى للنقاش على مدار سنوات، ولكن لم يتحقق تقدم كامل في هذ الإطار، رغم أهميته لأمن الطاقة.
توقف الحياة اليومية بسبب انقطاع الكهرباء
أسبانيون على ضوء الشموع لانقطاع الكهرباء