الألواح الشمسية تدفع أسعار الكهرباء إلى السلبية في كاليفورنيا

[إعلان 1]

مع ارتفاع أسعار الكهرباء السلبية من الطاقة الشمسية على أسطح المنازل، تسعى حكومة ولاية كاليفورنيا جاهدة لإيجاد طريقة للتعامل مع فائض الكهرباء.

منازل مغطاة بألواح الطاقة الشمسية في كاليفورنيا. الصورة: أدوبي — منازل مغطاة بألواح الطاقة الشمسية في كاليفورنيا. الصورة: *أدوبي*

في كاليفورنيا المشمسة، الألواح الشمسية موجودة في كل مكان. إنهم يجلسون وسط المناظر الطبيعية الصحراوية القاحلة في وادي سنترال وينتشرون على أسطح المنازل في وسط مدينة لوس أنجلوس. وبحسب أحدث الحسابات، تمتلك كاليفورنيا ما يقرب من 47 جيجاواط من الطاقة الشمسية المركبة، وهو ما يكفي لتشغيل 13.9 مليون منزل وتلبية أكثر من ربع احتياجات الولاية من الكهرباء. لكن الآن تواجه حكومات الولايات ومشغلي شبكات الكهرباء وضعا غريبا. إن الإفراط في استخدام الطاقة الشمسية في الأيام المشمسة عندما لا يكون الطلب مرتفعًا للغاية يؤدي إلى أسعار كهرباء سلبية، وفقًا لصحيفة واشنطن بوست .

ولمعالجة هذه المشكلة، توقفت كاليفورنيا عن تشجيع تركيب الألواح الشمسية على أسطح المنازل وأبطأت من تركيبها. ولكن تضاؤل الفوائد الاقتصادية قد يؤدي إلى إبطاء نمو الطاقة الشمسية في ولاية تتطلع إلى التحول إلى الطاقة المتجددة. ومع قيام الدول الأخرى ببناء المزيد من محطات الطاقة الشمسية، فإنها قد تواجه نفس المشكلة قريبًا.

وقالت ميشيل ديفيس، مديرة الطاقة الشمسية العالمية في شركة وود ماكنزي للطاقة المتجددة، وهي شركة أبحاث واستشارات في مجال الطاقة: "هذا تحد لا يمكن التغلب عليه". "ولكن هذا التحدي لم يعالجه العديد من مشغلي الشبكة أبدًا."

تتمتع الطاقة الشمسية بالعديد من الفوائد العظيمة: فهي لا تكلف شيئًا تقريبًا لتشغيلها بعد البناء، ولا تسبب تلوثًا للهواء، وتنتج الطاقة دون حرق الوقود الأحفوري. ولكن أحد العيوب الرئيسية هو أن الشمس لا تشرق طوال الوقت.

قبل أكثر من 15 عامًا، قام فريق من الباحثين في المختبر الوطني للطاقة المتجددة بوضع نموذج لمستقبل الطاقة الشمسية على نطاق واسع، ولاحظوا شيئًا غريبًا. عندما يكون هناك الكثير من الطاقة الشمسية على الشبكة، فإن الفجوة بين الطلب على الكهرباء والطاقة المتجددة تصبح على شكل حرف U. يتم استبدال الارتفاع المفاجئ في الطلب في الصباح بطلب يقترب من الصفر عند الظهيرة، عندما تكون الطاقة الشمسية قادرة على إنتاج كل الكهرباء التي يحتاجها الناس. ثم، عندما تغرب الشمس، يرتفع الطلب مرة أخرى.

وتسمي شركة تشغيل شبكة الكهرباء في كاليفورنيا، CAISO، هذا التأثير بـ "منحنى البطة". ويظهر هذا التأثير بشكل أكثر وضوحا خلال أشهر الربيع، عندما تتلقى الألواح الشمسية قدرا كبيرا من ضوء الشمس ولكنها لا تحتاج إلى التدفئة والتبريد كثيرا. في السنوات الأخيرة في كاليفورنيا، أصبح منحنى البط عبارة عن وادي ضخم ولم يتم استخدام الطاقة الشمسية. في عام 2022، أهدرت الدولة 2.4 مليون ميغاواط ساعة من الكهرباء، 95% منها كانت من الطاقة الشمسية. وفي العام الماضي، شهدت الولاية هذا المستوى من الهدر في الأشهر الثمانية الأولى فقط من العام.

وقال كلايد لوتان، مدير تكامل الطاقة المتجددة في CAISO، إن كاليفورنيا كانت تستعد منذ فترة طويلة لمزيد من الطاقة الشمسية على الشبكة، لكنها قللت من تقدير وتيرة تطوير الطاقة الشمسية المنزلية.

ويقول بول دينهولم، وهو زميل باحث في المختبر الوطني للطاقة المتجددة، إن خفض استهلاك الطاقة الشمسية ليس صعباً من الناحية الفنية. لكن خفض إنتاج الكهرباء ذاتيا يؤدي إلى زيادة أسعار الكهرباء، في حين يقلل من فوائد تركيب الألواح الشمسية على أسطح المنازل. منذ تسعينيات القرن العشرين، بدأت ولاية كاليفورنيا في دفع الأموال لأصحاب الألواح الشمسية على أسطح المنازل عندما يقومون بتزويد الشبكة بالطاقة. وهذا يعني أنهم يكسبون ما بين 0.2 إلى 0.30 دولار مقابل كل كيلوواط/ساعة من الكهرباء التي ينتجونها.

لكن قبل عام، قامت الدولة بتغيير النظام، وهي الآن تعوض أصحاب الطاقة الشمسية الجدد فقط عن قيمة الكهرباء التي يرسلونها إلى الشبكة. في الربيع، عندما يكون منحنى البط أعمق، يمكن أن تنخفض الكمية إلى ما يقرب من الصفر. يمكن للعملاء الحصول على المزيد من الأموال إذا قاموا بتثبيت البطاريات وتزويد الشبكة بالطاقة في الصباح أو في وقت مبكر من المساء. وقد واجه هذا التغيير معارضة شديدة من جانب سكان كاليفورنيا وشركات الطاقة الشمسية على أسطح المنازل. تتوقع شركة خدمات الكهرباء وود ماكنزي أن تنخفض تركيبات الطاقة الشمسية في كاليفورنيا بنحو 40% بحلول عام 2024.

بدأت الولايات الأخرى التي كانت أبطأ من كاليفورنيا في تبني الطاقة الشمسية تواجه مشاكل مماثلة. وشهدت ولاية نيفادا، التي تولد 23% من احتياجاتها من الكهرباء من الطاقة الشمسية، تعمق منحنى البطة أيضًا. قامت ولاية هاواي، حيث توجد ألواح شمسية على أسطح آلاف المنازل، بخفض المدفوعات لتلك الأسر.

ويأمل مشغلو شبكة الكهرباء في كاليفورنيا أن تكون تجربتهم بمثابة دروس للولايات الأخرى. تبيع شركة CAISO فائضها من الكهرباء إلى العديد من الدول المجاورة. وتخطط كاليفورنيا أيضًا لتثبيت البطاريات وأنظمة تخزين الطاقة الشمسية الأخرى لاستخدامها في المساء. يمكن أن تساعد خطوط النقل أيضًا في توزيع الكهرباء بشكل أكثر توازناً. بعض الانقطاعات جاءت من مناطق لم يكن لديها ما يكفي من خطوط الكهرباء للتعامل مع الارتفاع المفاجئ في الطاقة الشمسية.

آن كانج (وفقا لصحيفة واشنطن بوست )

[إعلان 2]
رابط المصدر