تضيع مزارع الرياح والطاقة الشمسية الطاقة بمعدلات متزايدة عن طريق إيقاف الإنتاج لأنه لا توجد قدرة كافية لنقل الكهرباء أو تخزينها عندما لا يكون الطلب مرتفعًا بما يكفي لاستخدامه على الفور.
تم إيقاف ما يقرب من عُشر إنتاج الرياح المخطط له في بريطانيا من إنتاجه العام الماضي وحوالي 30 في المائة من أيرلندا الشمالية ، وفقًا للتحليل الذي شاركته شركة Aurora Energy Research.
تم تقليص حوالي 5 في المائة من ناتج مصادر الطاقة المتجددة في ألمانيا أيضًا في العام السابق و 2.5 في المائة من الإنتاج الشمسي في فرنسا مقيد خلال فصل الصيف ، وفقًا لتقرير منفصل عن مجموعة بيانات الطاقة مونتيل.
إن النفايات هي نتيجة عدم التوافق بين التمرير السريع للرياح المعتمدة على الطقس والمزارع الشمسية وتركيب كابلات أبطأ لتحريك الكهرباء حولها ، وكذلك نقص تخزين الكهرباء من خلال البطاريات والطرق الأكبر مثل الطاقة المائية.
وينعكس ذلك في أسعار الكهرباء على المدى القصير المتزايد بشكل متزايد ، حيث تتجول الأسعار داخل اليوم بين السلبيات والارتفاعات الشديدة في بعض الأسواق في العام الماضي.
كان هناك سجل 4،838 ساعة من أسعار دون الصفر في جميع المناطق في أوروبا خلال عام 2024 ، و 176 ساعة في بريطانيا العظمى ، وفقا لأرقام من مجموعة التجارة Eurelectric و Modo Energy ، على التوالي.
أصبحت الأسعار سلبية خلال فترات عاصفة أو مشمسة بشكل خاص ، حيث تدفع المولدات في الواقع المستهلكين أو مالكي أنظمة التخزين لإخراج الكهرباء من أيديهم.
يقول كريستيان روبي ، الأمين العام لشركة Eurelectric: “أصبح النظام أقل من سعة موثوقة أو مرنة-وهذا شيء نحتاج إلى معالجته”.
في حين أن الرياح والشمس مجانية ، ومن المتوقع أن يكون هناك مستوى من الهدر ، يمكن أن تكون الأسعار المتقلبة والتقليص مكلفة للمطورين والمستهلكين ، بالإضافة إلى فرصة ضائعة لتوفير الكهرباء لأوقات الندرة.
توضح الديناميكية بعض التعقيدات المقبلة حيث تحاول البلدان الابتعاد عن الوقود الأحفوري وتجاه الطاقة المتجددة.
في الصين ، حيث تعد اللوحة الشمسية هي الأكثر أسرع في العالم ، أصبحت معدلات التقليل ميزة متزايدة أيضًا ، حتى عندما تشرع البلاد في استثمار لا مثيل له بأكثر من 800 مليار دولار بحلول عام 2030.
تم تقليص أكثر من 3 في المائة من إنتاج الرياح المخطط لها في الصين و 3.2 في المائة من الطاقة الشمسية في عام 2024 ، مقارنة بـ 2.7 في المائة و 2 في المائة ، على التوالي ، في عام 2023 ، تظهر بيانات S&P Global Commodity Insights.
حتى في هذه المستويات ، بلغ جيل الرياح والطاقة الشمسية الضائعة 58.7TWH – وهو ما يكفي لتشغيل 24 مليون أسرة.
حققت كل من أوروبا وبريطانيا تقدمًا سريعًا في تثبيت الألواح والطاقة الشمسية على مدار السنوات القليلة الماضية ، حيث تولد مصادر الطاقة المتجددة الكهرباء أكثر من الوقود الأحفوري في عام 2024 لأول مرة.
لكن زيادة هذه المصادر المتقطعة للطاقة تجلب أيضًا صعوبة أكبر في مطابقة إمدادات الكهرباء والطلب على أساس ثاني على بعد الثانية للحفاظ على ثبات النظام ، في حين أنه ليس من السهل أو تجاريًا من الناحية التجارية تخزين الكهرباء على نطاق واسع.
العديد من الدول لديها قدرة محدودة على الكابلات التي تعمل من مزارع الرياح والطاقة الشمسية إلى مناطق عالية الطلب مثل مراكز المدينة أو المواقع الصناعية.
يتم إيقاف المولدات أحيانًا خلال تلك الفترات بدلاً من فقدان المال. لكن يمكن لمشغلي نظام الكهرباء الوطنية أيضًا التدخل وتقديم مدفوعات للمولدات للانتقال لتجنب شبكات الكهرباء الساحقة في مناطق معينة.
اعتمادًا على الظروف ، قد يضطر مشغلي الشبكات في وقت واحد إلى دفع محطة توليد طاقة أخرى ، وعادة ما تطلقها الغاز ، في منطقة أخرى ، لزيادة إنتاجها لتعويض الجيل المقلوب.
قال مشغل نظام الطاقة الوطني في المملكة المتحدة إن هذه الإجراءات وغيرها من الإجراءات الموازنة يكلفون دافعي فواتير الكهرباء في بريطانيا حوالي 4 جنيهات إسترلينية شهريًا في 2023-24 سنة ، وتوقع أن ترتفع هذه التكاليف.
كانت الغالبية العظمى من قوة الرياح التي تبددت في بريطانيا في اسكتلندا ، وفقًا لكريس ماتسون ، المحلل في LCP Delta.
إنه يولد معظم طاقة الرياح البرية في بريطانيا ، ولكن هناك قدرة محدودة على الكابلات لاتخاذ الكهرباء جنوبًا إلى مناطق الطلب. ساهمت الصيانة على خطوط الكابل أيضًا في معدلات الهدر العام الماضي.
في أيرلندا الشمالية وألمانيا وإسبانيا ، يحدث تقليص بسبب نقص مماثل في القدرة على أخذ الكهرباء من مزارع الرياح المتجمعة في الشمال إلى مناطق عالية من الطلب على الكهرباء جنوبًا.
تقول ريبيكا مكمانوس ، المحلل في أورورا للطاقة: “النقطة الأساسية هي المكان الذي تتم مقارنة الأصول مع مكان الطلب”.
تدخل زيادة الاستثمار في البنية التحتية والتقنيات للمساعدة في معالجة معدلات التقليل وأسعار الكهرباء السلبية ، بما في ذلك الكابلات والبطاريات والطاقة الكهرومائية والهيدروجين “الأخضر” كمتجر للطاقة.
سكب المستثمرون رقما قياسيا بقيمة 54 مليار دولار في تخزين الطاقة و 390 مليار دولار في شبكات الكهرباء العام الماضي ، مقارنة مع 728 مليار دولار في الطاقة المتجددة ، وفقا لتقرير نشرت الشهر الماضي من قبل بلومبرجنيف.
عبر بلدان الكتلة في الاتحاد الأوروبي ، تم استثمار حوالي 81.3 مليار دولار في شبكات الطاقة و 10.4 مليار دولار في تخزين الطاقة ، كما قدرت.
يتم وضع الكابلات الجديدة بين اسكتلندا وإنجلترا ، وكذلك الكابلات عبر الحدود بين بريطانيا والدول الأوروبية.
تقدر Aurora Energy Research سعة تخزين البطارية في أوروبا حوالي خمسة أضعاف ، إلى أكثر من 50 جيجاوات ، في السنوات الخمس المقبلة.
ومع ذلك ، قال روبي من Euerelectric إن هناك حاجة إلى مزيد من الاهتمام للحصول على المزيج الصحيح من التخزين القادر على التفريغ خلال كل من الفترات القصيرة والطويلة ، بالإضافة إلى سعة توليد الاحتياط.
في بريطانيا ، تدرس الحكومة تقسيم سوق الكهرباء الوطني إلى العديد من المجالات الجغرافية ، مع تحديد أسعار مختلفة حسب العرض والطلب في كل منطقة.
يقول المؤيدون إن هذا يجب أن يجعل نظام الطاقة أكثر كفاءة من خلال تشجيع الناس على استخدام الكهرباء الخضراء الأرخص عندما تدور توربينات الرياح القريبة بسرعة.
كما يتم تشجيع المستهلكين والصناعة على أن يكونوا أكثر مرونة عندما يستخدمون الكهرباء ، على سبيل المثال عن طريق شحن السيارات الكهربائية في بعض الأحيان لا يكون استخدام الطاقة في ذروته.
يقول الخبراء إن هناك مستوى من التقليل قد يكون فعالًا من حيث التكلفة. قالت الوكالة الدولية للطاقة إن إيقاف تشغيل الأصول في أوقات الإنتاج المفرط يمكن أن يظل وسيلة للتعامل مع إنتاج الطاقة الخضراء المتغيرة وتقليل الاستثمار في البنية التحتية الأخرى.
وقال مارك هيدن في أورورا أبحاث الطاقة: “هناك تبادل”. “يمكنك زيادة حجم الشبكات الخاصة بك للتأكد من أنك تحمل كل كيلووات ساعة يتم إنتاجها.
“أو ، لأن الرياح لها صفر تقريبًا [marginal] التكلفة ، يمكنك القول أن خسارة القليل ليست نهاية العالم طالما أنك تحصل على ما يكفي من الخط “.
لكن من المرجح أن تستمر مشكلة إهدار الطاقة الخضراء في إزعاج مشغلي أنظمة الكهرباء لبقية العقد على الأقل ، قبل أن يكون هناك ما يكفي من دعم التخزين والشبكة.
قال هيدن إنه “في أي سيناريو تقريبًا” ، لن تنخفض كمية الطاقة المقلوبة في بريطانيا بين الآن وحتى عام 2030.
وأضاف جان بول هارمان في مونتيل: “سوف يزداد الأمر سوءًا قبل أن يتحسن”.
