مزارع طاقة عملاقة في الصحراء بالصين

[إعلان 1]

قال علماء صينيون إن محطات الطاقة الصحراوية العملاقة من شأنها ضخ طاقة نظيفة رخيصة الثمن إلى قلب التصنيع في الصين، مما سيؤدي إلى رفع مستويات المعيشة في البلاد وتعزيز القدرة التنافسية للصين في سباقات التكنولوجيا الفائقة مثل الذكاء الاصطناعي.

قوة مزارع الطاقة الشمسية الصحراوية في الصين - الصورة 1 — الألواح الشمسية في قاعدة الطاقة الجديدة في صحراء نينغشيا تينغر، إحدى قواعد الطاقة المتجددة في شمال غرب الصين. الصورة: وكالة فرانس برس

طاقة نظيفة لا نهاية لها من الصحراء

تشمل منطقة شمال غرب الصين ثلاث مقاطعات: شنشي، وقانسو، وتشينغهاي، ومنطقتين ذاتي الحكم: نينغشيا وشينجيانغ. تبلغ مساحتها أكثر من ثلاثة ملايين كيلومتر مربع، وهي منطقة أكبر من الهند، وتعتبر منذ فترة طويلة واحدة من أقل المناطق نمواً وأفقرها في الصين.

لقد أدت المسافة الطويلة من المحيط والتضاريس القاسية التي تتميز بالصحاري الشاسعة مثل جوبي وتاكليماكان إلى قلة عدد السكان في المنطقة.

ومع ذلك، فإن المنطقة غنية بالموارد الطبيعية، بما في ذلك النفط والفحم وموارد الطاقة الخضراء الوفيرة. وهي مصدر 60% من الطاقة الشمسية في الصين وثلث طاقة الرياح فيها.

وبحسب تقديرات العلماء والمهندسين الذين يقودون ثورة الطاقة، فإن القدرة المركبة الحالية في شمال غرب الصين تقترب من 500 جيجاوات. وعندما نجمع هذا الرقم مع منطقة صحراء جوبي الشاسعة في منغوليا الداخلية القريبة، يصل هذا الرقم إلى 600 جيجاوات.

وبالمقارنة، فإن جميع محطات الطاقة في الولايات المتحدة مجتمعة ستنتج حوالي 1100 جيجاوات بحلول نهاية عام 2022، وفقا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية.

ومن الجدير بالذكر أن أكثر من نصف مرافق الطاقة في شمال غرب الصين تعتمد على مصادر طبيعية: طاقة الرياح والطاقة الشمسية. وعلى الرغم من عدم القدرة على التنبؤ بالطبيعة، فإن محطات الطاقة الخضراء لا تزال تحقق معدلات استخدام متوسطة تزيد عن 95%.

وبحسب العلماء، لم تنجح أي شبكة طاقة إقليمية كبيرة أخرى حتى الآن في دمج مثل هذه الكمية الكبيرة من الطاقة المتجددة بسلاسة مع الحفاظ على معدلات استخدام عالية على مدار العام.

استراتيجية طويلة المدى ومحتملة

في وقت مبكر من ثمانينيات القرن العشرين، تصور العالم تشيان شيويه سين، الذي ساعد في تأسيس مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا والذي رعى في وقت لاحق برنامج الفضاء الصيني، استغلال موارد الرياح والطاقة الشمسية الهائلة في صحراء جوبي لتزويد البلاد بالطاقة. في ذلك الوقت، كانت القيود التكنولوجية تجعل هذه الفكرة مجرد حلم بعيد المنال.

ولكن الآن، "أعادت شبكة الشمال الغربي الحياة إلى المرحلة الأولى من هذا النوع الجديد من أنظمة الطاقة"، كما كتب البروفيسور ما شياووي وفريقه من فرع الشمال الغربي لشركة شبكة الطاقة الصينية وجامعة شيآن جياوتونغ في ورقة بحثية نشرت الشهر الماضي في المجلة الأكاديمية الصينية "نظام الطاقة والطاقة النظيفة".

بلغت قدرة الطاقة المتجددة المركبة في المنطقة 230 جيجاوات، يتم نقل نصفها عبر 10 خطوط نقل تيار مستمر عالية الجهد إلى المقاطعات الساحلية الشرقية ذات الكثافة السكانية العالية.

وفي بحثهم، قال ما وزملاؤه إن خطوط الطاقة هذه تمتد لآلاف الكيلومترات، وتقطع ما يقرب من عرض الصين، مما يجعل شبكة الشمال الغربي "أكبر وأقوى شبكة طاقة إقليمية في العالم".

على مدى عقود من الزمن، استخدم الاتحاد الأوروبي قوته الاقتصادية وسكانه الكبار وجماعات الدفاع عن البيئة لقيادة التحول إلى الطاقة الخضراء ومكافحة تغير المناخ. وقد ساهمت شركات عالمية عملاقة مثل شركة سيمنز في ألمانيا وشركة شنايدر إلكتريك في فرنسا في دفع عجلة التقدم التكنولوجي واكتساب الخبرة في هذا المجال.

ولكن بعد مقارنة دقيقة، وجد فريق ما أن شبكة الكهرباء في شمال غرب الصين تجاوزت حتى الاتحاد الأوروبي في مؤشرات استخدام الطاقة المتجددة الأساسية، لتصل إلى مستويات رائدة في العالم.

قوة مزارع الطاقة الشمسية الصحراوية في الصين - الصورة 2 — الألواح الشمسية تغطي الصحراء. الصورة: رويترز

التحديات والحواجز

لو تم تغطية جميع الصحاري على الأرض بألواح الطاقة الشمسية وطواحين الهواء، فإن كمية الكهرباء المولدة سوف تتجاوز بكثير احتياجات الإنسان الحالية. لكن هذه الرؤية تبدو غير واقعية بسبب الحواجز التقنية، مثل صعوبة نقل كميات كبيرة من الكهرباء لمسافات طويلة. كما أن شبكات الطاقة التقليدية غير قادرة على التعامل مع التقلبات الهائلة في الطاقة المتجددة.

وفي مواجهة هذا التحدي، حاول المهندسون الصينيون اتخاذ عدة تدابير وتعلموا بعض الدروس القيمة. وبحسب مقال السيد ما، في عام 2014، تسببت توربينات الرياح في زيادة مفاجئة في الطاقة امتدت لمسافة 400 كيلومتر، مما أدى إلى تدمير مزرعة رياح أخرى.

وقد أدى النمو الهائل الذي شهدته الصين في مجال الطاقة المتجددة في السنوات الأخيرة إلى تعقيد هذه القضايا بشكل أكبر. يمكن أن تتسبب التغيرات في ضوء الشمس والطقس في تقلبات في سعة الطاقة تصل إلى 50 جيجاوات في اليوم على شبكة الكهرباء في شمال غرب الصين. ويعادل هذا الرقم إجمالي القدرة لجميع المفاعلات النووية العاملة في فرنسا.

ولمعالجة هذا التحدي، قامت الصين ببناء خطوط نقل التيار المستمر عالية الجهد لمسافات طويلة الأكثر تقدماً في العالم، والتي تعمل على تقليل فقدان الطاقة بشكل فعال أثناء النقل لمسافات طويلة.

كما استخدم العلماء والمهندسون في الصين الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بقدرة توليد الطاقة لمدة تصل إلى 10 أيام مقدمًا من خلال تحليل كميات كبيرة من بيانات الاستشعار. وكتب فريق ما: "في ظل الظروف الجوية المستقرة، تتمتع التوقعات بدقة عالية للغاية".

كانت محطات الطاقة التي تعمل بالفحم بمثابة القوة الرئيسية المستقرة في شبكة الكهرباء في الصين، ولكنها أصبحت ضئيلة الحجم في شمال غرب البلاد مقارنة بالنمو السريع للطاقة الشمسية وطاقة الرياح. ولتعويض ذلك، قامت الحكومة الصينية ببناء محطات للطاقة الكهرومائية على الروافد العليا للنهر الأصفر، والتي تعمل كركائز لتنظيم الطاقة وتخزينها.

وبحسب فريق ما، فإن هذه الخزانات لا تروي المناطق القاحلة فحسب، بل إنها تخفض أيضا ما يقرب من 20 مليار يوان (2.8 مليار دولار) من تكاليف تنظيم الشبكة، مما يجلب فوائد اقتصادية وبيئية هائلة.

وتتمثل إحدى التقنيات الأساسية الأخرى في تحقيق التكامل بين الطاقات المتجددة. ويتطلب هذا نظامًا قويًا وموثوقًا به لاستشعار المعلومات والتحكم فيها. وقالت مجموعة السيد ما إن ما يقرب من نصف مرافق الطاقة المتجددة انضمت إلى نظام الدعم المتبادل هذا.

سباق الطاقة النظيفة بين الولايات المتحدة والصين

قال أحد رواد الأعمال في مجال الذكاء الاصطناعي في بكين إن إمدادات الطاقة ستكون عاملاً رئيسياً في المنافسة القادمة بين الصين والولايات المتحدة، بعد السباق نحو الذكاء الاصطناعي. في السابق، لمنع تقدم الصين في مجال الذكاء الاصطناعي، حظرت الولايات المتحدة بيع شرائح الذكاء الاصطناعي المتقدمة لهذا البلد الذي يبلغ عدد سكانه مليار نسمة.

قال رجل الأعمال الذي لم يُكشف عن اسمه: "تكمن ميزة الرقائق المتقدمة بشكل رئيسي في انخفاض استهلاكها للطاقة بشكل طفيف. ولكن مع ازدياد إمدادات الطاقة في الصين، يُمكن للشركات الصينية استخدام رقائق أقل تطورًا لتحقيق نتائج مماثلة في تدريب الذكاء الاصطناعي"، مضيفًا أن الزيادة في تكاليف الكهرباء ضئيلة مقارنةً بالاستثمار الإجمالي في سباق الذكاء الاصطناعي.

قبل الجائحة، كانت قدرة توليد الطاقة في الصين ضعف قدرة الولايات المتحدة. واليوم تضاعف العدد ثلاث مرات تقريبا. ومن المتوقع أن ترتفع أسعار الكهرباء في الولايات المتحدة بنسبة 20% من عام 2021 إلى عام 2023 بسبب التضخم، بينما تظل أسعار الكهرباء مستقرة في الصين. وفي بعض المناطق الغنية بالطاقة المتجددة، تحظى الشركات الصينية بخصومات أكبر من ذي قبل.

تعمل الحكومة الصينية على تكثيف خططها لبناء مراكز البيانات وخوادم الذكاء الاصطناعي في مناطقها الغربية الغنية بالطاقة، بهدف تعزيز القدرة التنافسية العالمية لشركات التكنولوجيا المحلية العملاقة مثل هواوي.

هوآي فونج (وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست)

[إعلان 2]
مصدر