الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تجاوزتا نقطة تحوّل أخرى

الآن أصبح من غير المعقول على الإطلاق بناء محطات توليد الطاقة من الوقود الأحفوري.
تعتبر طاقة الرياح الآن هي الكهرباء الأرخص ثمنا من حيث الإنتاج في كل من ألمانيا والمملكة المتحدة، حتى من دون إعانات الحكومة، وفقا لتحليل جديد أجرته بلومبيرج للطاقة. إنها المرة الأولى التي يتم فيها تخطي العتبة من قبل أحد البلدان في مجموعة السبعة.
لكن هذا أقل إثارة للاهتمام مما حدث للتو في الولايات المتحدة.
لتقدير ما يحدث الآن هناك، نحتاج إلى فهم عامل القدرة. وهو النسبة المئوية لقدرة الاحتمال القصوى الخاصة بمحطات الطاقة التي يتم تحقيقها فعليا على مر الزمن.
لنأخذ مثلا أحد مشاريع الطاقة الشمسية. الشمس لا تشرق ليلا، وحتى خلال النهار، تتفاوت في سطوعها تبعا للطقس والفصول. لذلك، فإن المشروع الذي يمكنه توليد 100 ميجاواط من الكهرباء خلال الجزء المشمس من النهار قد ينتج فقط 20% من هذه الكمية عندما يتم احتساب متوسطه خلال عام. وهذا يمنحه عامل قدرة بنسبة 20%.
إحدى نقاط القوة الرئيسة لمحطات توليد الطاقة باستخدام الوقود الأحفوري هي أن بإمكانها تحقيق عوامل قدرة عالية جدا يمكن التنبؤ بها. قد ينتج مصنع الغاز الطبيعي الأمريكي العادي، على سبيل المثال، حوالي 70% من إمكاناته (وهو رقم يُقصِر عن نسبة 100% بسبب الطلب الموسمي وأعمال الصيانة). لكن هذا ما هو آخذ في التغير، وهو أمر هام.
للمرة الأولى، من الناحية العملية يعمل الاعتماد واسع النطاق على مصادر الطاقة المتجددة على خفض عامل القدرة للوقود الأحفوري. وهذا لأنه عندما يتم بناء مشروع للطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، تكون التكلفة الهامشية للكهرباء التي ينتجها صفرا تقريبا - أي أنها كهرباء مجانية - في الوقت الذي تحتاج فيه مصانع الغاز والفحم المزيد من الوقود لكل وحدة واط جديدة يتم إنتاجها. إذا كانت لديك شركة كهرباء ولديك الخيار، ستختار الأشياء المجانية في كل مرة.
إنها دورة ذاتية التعزيز. في الوقت الذي يتم فيه تركيب المزيد من مصادر الطاقة المتجددة، يقل استخدام مصانع الفحم والغاز الطبيعي. وحالما يقل استخدام الفحم والغاز، ترتفع تكلفة استخدامهما لتوليد الكهرباء. وفي الوقت الذي ترتفع فيه تكلفة طاقة الفحم والغاز، سيتم تركيب المزيد من مصادر الطاقة المتجددة.
شكلت طاقة الرياح والطاقة الشمسية منذ زمن طويل جزءا صغيرا من كهرباء الولايات المتحدة - حوالي 5% في عام 2014. لكن الإنتاج كان آخذا في الارتفاع بمعدل أسي، ومصادر الطاقة تلك كبيرة الآن بما يكفي للتأثير عندما تواصل مصانع الفحم والغاز الطبيعي عملها، وفقا لبلومبيرج.
هنالك سببان وراء أهمية هذا التحول في عوامل القدرة. الأول، أنه يعتبر دليلا آخر على قوة التعطيل المتزايدة للطاقة المتجددة في أسواق الطاقة (المقصود بالتعطيل هو أنها تعمل على تعطيل الأساليب القديمة). من المستحيل تحييد دور مصادر الطاقة المتجددة في الولايات المتحدة بنفس الطريقة التي ربما كانت عليها قبل بضع سنوات فقط. قال محلل بلومبيرج لوك ميلز: "تصبح مصادر الطاقة المتجددة تنافسية حقا من حيث التكلفة، وتتنافس بشكل مباشر أكثر مع أنواع الوقود الأحفوري. نحن نشهد الآن استنفاذا لمعدل استخدام الوقود الأحفوري".
السبب الثاني، يوضح التحول وجود خطر جديد قوي على شركات الطاقة التي تخطط للاستثمار في مصانع الفحم أو الغاز الطبيعي. تاريخيا، كان عامل القدرة المرتفع مدخلا ثابتا في حسابات التكلفة. لكن الآن يجب على أي شخص يفكر في مصنع لتوليد الطاقة بكلفة مليارات الدولارات مع فترة زمنية متوقعة لعدة عقود أن يأخذ بعين الاعتبار إمكانية أنه مع مرور الزمن، سوف يتم استخدام المصنع بشكل أقل مما كان يستخدم عندما تم افتتاحه أول مرة.
معظم التراجع في عوامل القدرة يعزى إلى مَعامل الحمل الأساسي المكلفة التي تعمل بنسبة أقل بسبب مصادر الطاقة المتجددة، وفقا لمحللة بلومبيرج جاكلين ليلينشتاين. المصانع المصممة للتشغيل فقط خلال فترة الطلب الأعلى من العام، التي تعرف باسم مصانع الذروة، تلعب دورا أصغر. في كلتا الحالتين، النتيجة النهائية هي أن الكهرباء الناتجة عن حرق الفحم أو حرق الغاز تصبح أكثر تكلفة والأرباح تصبح أقل قابلية للتنبؤ بها.
أما العكس فهو صحيح بالنسبة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية، بالإضافة إلى أنظمة البطاريات الجديدة التي يمكن أن تقترن مع مصادر الطاقة المتجددة لتحل محل بعض مصانع الذروة. أصبحت طاقة الرياح، بما في ذلك الإعانات الأمريكية، أرخص أنواع الكهرباء في الولايات المتحدة للمرة الأولى العام الماضي، وفقا لبلومبيرج. أما الطاقة الشمسية فهي متخلفة بعض الشيء، لكن التكاليف آخذة في الانخفاض بشكل سريع، لا سيما تلك المرتبطة بتمويل مشروع جديد.