استقرار نظام الطاقة في سياق المناخ أحداث الطقس البالغة الصغر

The New Climate Reality for Power Grids

فالكهرباء هي الأساس الهادئ الذي تقوم عليه الحضارة الحديثة، إذ تعتمد المستشفيات على نظم دعم الحياة، وتضع مراكز البيانات الخدمات السحابية التي توفرها التجارة العالمية للطاقة، وتتوقف محطات معالجة المياه وشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية والنظم المالية دون إمدادات كهربائية مستقرة، ومع ذلك فإن البنية الأساسية التي تقدم هذه الخدمة الأساسية كانت مصممة لمناخ لم يعد موجودا، وقد أدى تقارب تغير المناخ المتسارع والظواهر الجوية الشديدة العنف بشكل متزايد إلى تحويل استقرار نظام الطاقة من الاهتمام الهندسي.

إن استقرار نظام الطاقة يشير إلى قدرة شبكة كهربائية على الحفاظ على التطاير المطرد، والتواتر المستمر، وتشغيل المولدات المتزامنة على الرغم من الاضطرابات، وعندما يكسر هذا التوازن، فإن التعاقبات تتراكم بسرعة، وتعطل السيارات، وتقلبات المحولات، وفي المناطق بأكملها يمكن أن تتحول إلى ظلام، وقد اكتسبت طوابع الهندسة التقليدية للحفاظ على هذا التواتر بيئة خارجية مستقرة نسبيا.

التحدي ليس مجرد بناء أعمدة أقوى وأسلاك أكثر سميكة، بل يتطلب إعادة التفكير في كيفية تخطيط وتشغيل نظم الكهرباء وتنظيمها وتمويلها في عالم أصبحت فيه سجلات الطقس أمس خط الأساس غداً، وتبحث هذه المادة أوجه الضعف التقنية التي يكشفها الطقس المتطرف، وآليات الفشل الكارث التي تؤدي إلى انقطاع الكهرباء، والاستراتيجيات العملية التي تنشرها المرافق، وصانعو السياسات، ومقدمو التكنولوجيا لبناء مناخ.

الاتجاهات القصوى في الطقس: الصورة الإحصائية

و حسب ما جاء في تقرير الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، الذي يقوم على الإنسان بتكثيف الدورة الهيدرولوجية، مما أدى إلى زيادة تواتر وشدة الجفاف والظواهر المتصاعدة في البلد، وفي الولايات المتحدة، سجلت الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي في عام 2020 ما بين 7 و 23 سنة.

وهذه ليست حالات اختلال إحصائية معزولة، فهي تمثل تحولاً منهجياً في بيئة التشغيل لكل شبكة كهربائية على الكوكب، وتتزايد عتبة خطوط الأساس التاريخية التي تستمد من متوسطات 30 سنة، وتعتمد المرافق على خطوط الأساس هذه للتخطيط للمخاطر التي تقلل من تقدير الطلب على كميات الوقود القصوى، وتزيد من تقدير إنتاج المولدات الكهربائية، وتضلل احتمال فشل الهياكل الأساسية، وتستلزم النماذج الجديدة تقييمات مخاطر موجبة تنجم عن عوامل متعددة.

وقد أدى انقطاع الشتاء في تكساس في عام 2021 إلى أضرار اقتصادية بلغت أكثر من 195 بليون دولار، مما أدى إلى وفاة أكثر من 250 شخصا، وأجبرت المفاعلات النووية الأوروبية في عام 2022 على التحلل بسبب نقص المياه وعرقلة النقل النهري الذي يتسم بأهمية حاسمة بالنسبة لشحنات الفحم، وفي عام 2023، دمر إعصار إيداليا السلطة إلى أكثر من نصف مليون من زبائن فلوريدا.

فهم أساسيات استقرار نظام الطاقة

ومن أجل إدراك مدى زعزعة استقرار الأحوال الجوية الشديدة، لا بد من فهم ميكانيكيي الاستقرار فهما واضحا، ويُقسم استقرار نظام الطاقة التقليدية إلى ثلاث فئات: استقرار الزوايا المزروعة، واستقرار الترددات، واستقرار التطاير.

Rotor angle stability] concerns the ability of coincidehronous births to remain locked in step with one another after a disturbance. Imagine a row of runners on a track. If one runner expedites or slows, thepack falls out of coincide. In a power system, this loss of coincidehronism causes power osca electricity repl

Frequency stability] refers to the grid's capacity to maintain a nominal frequency-60 Hz in North America, 50 Hz in most other regions -despite sudden imbalances between generation and load. When a large birth trips offline, frequency drops. If it falls too fast, under-frequency relays begin shedding complete property

إن المولدات الكهربائية المتزامنة التقليدية - المولدات المتناوبة التي تعمل بالشبكة الكهربائية بواسطة البخار أو الماء أو التربينات الحرقية - التي تدور بسرعة كبيرة والتي تدور في سرعة البرمجيات، وتقاوم هذه الكتلة الدوارة تغيرات التردد، وتوفر حواجز حيوية خلال الثواني الأولى بعد حدوث اضطراب، وتشتري الدونات الترددات لضوابط البطيئة في العمل.

يصف قدرة النظام على الحفاظ على مستويات الفولط المقبول تحت ظروف مختلفة من الحمل والجيل، ويحدث انهيار في الفولتاج عندما يتجاوز الطلب قدرة خطوط النقل والمولدات على إمداد الطاقة التفاعلية، وكثيرا ما يظهر ببطء أكثر من دقائق أو ساعات قبل أن يتسارع إلى الإغماء، ويصبح الظواهر الحرارية المهددة كلاسيكية:

وهذه الأبعاد الثلاثة للاستقرار مترابطة ترابطا عميقا، ويمكن أن يؤدي الاضطرابات في الفولط إلى حدوث تذبذبات في الزاويات، وقد يؤدي تكرارها إلى انهيار الفولطية، وفهم هذه التفاعلات أمر أساسي لتصميم استراتيجيات للصمود تتصدى للمجموعة الكاملة من التهديدات الناجمة عن الطقس.

كيف يهاجم (الغريد) الطقس

التعرض المادي للهياكل الأساسية القديمة

والشبكة الكهربائية هي أكبر آلة بنيت على الإطلاق، ومعظمها معرض مباشرة للعناصر، وخط النقل العام يمتد مئات الأميال عبر الغابات، وعبر السهول، وفوق الجبال، وهي عرضة للحطام المحمول بالري، وتحميل الجليد، وإشعال النار البرية، وتتركّز البنادق حيث يتجمع المتحولون، وكسرات الدائرة، وزراعة التبديل، وتجمع هذه المكونات في كثير من الأحيان، فترات طويلة من الفيضان.

ويخلص تقييم مفصل من إدارة الطاقة التابعة لـ U.S. إلى أن معظم شبكة النقل والتوزيع قد بنيت إلى معايير الطقس في القرن العشرين، وأن الأبراج لا تُقيَّم لرياح الأعاصير من الفئة 5، وأن الكابلات التي تحت الأرض تُجْلس في قبو تُغرق بانتظام، وقد تم تحديد هامش الفيضان الذي كان يُعد الآن 100 سنة.

ويزيد من ضعف هذه الهياكل الأساسية إلى حد كبير، وقد تم بناء معظم نظام النقل الأمريكي في الستينات والسبعينات، حيث تطويع الأعمدة الخشبية وتقلبها، وتعجل عملية الجمع بين العمر والطقس المتطرف معدلات الفشل، مما يجعل الاستبدال الاستباقي والتصلب أمرا أساسيا.

أجهزة الموجات الحرارية والفولطية

وتهاجم فترات الحرارة القصوى الممتدة الشبكة من اتجاهات متعددة في وقت واحد، ويتوسع الموصلون الذين يتعاطون رؤوسهم ويرسمون درجات الحرارة، ويقللون من التطهير إلى النبات، ويزيدون من خطر وقوع أخطاء من خط إلى أرض، ويزيد من انخفاضات في معدلات العزلة تحت درجات الحرارة المرتفعة المستمرة، ويقل فعالية نظم التبريد لكل من محطات توليد ومعدات نقل الطاقة، ومن جانب الطلب، يمكن أن يدفع متوسط الضغط من جانب الهواء إلى الارتفاع في الطلب بنسبة تتراوح بين 30 و50 في المائة.

The 2021 Pacific Northwest heatwave provides a stark example. Temperatures reached 116 degrees Fahrenheit in Portland, a region where many homes lack air conditioning because cooling was historically unnecessary. Utilities scramble to import power and shed load to maintain voltage stability. The event exposed how regions considered low-risk for extreme heat can find themselves unprepared. Modern discharge systems include [FT

النوافذ الباردة وتواتر حالات الطوارئ

فعندما تهب الهواء في القطب الشمالي جنوبا، ترتفع حمولات التدفئة إلى أعلى من الحرارة التي تصيب المقاومة الكهربائية، والمضخات الحرارية، ونظم التدفئة الإضافية، وتستمر في الوقت نفسه، وتعاني النباتات التي تطلق الغاز من انقطاع في إمدادات الوقود، وتتجمد آبار الغاز الطبيعي، وتفقد الأنابيب الضغط، وتتجمد محطات التثبيت المتجمدة.

أما الاضطرابات التي حدثت في تكساس في عام ٢٠٢١ فلا تزال أكثر صورا، فقد أدى دوامة القطبية إلى انهيار الهواء في عمق الدولة، حيث انخفض إنتاج الغاز الطبيعي بنسبة تزيد على ٥٠ في المائة، كما أن الأنابيب تتجمد، وكانت النباتات التي تُطلق الغازات، والتي تشكل حصة كبيرة من أسطول توليد تكساس، قد انفجرت من الوقود، كما أن أكوام الفحم قد تجمدت، وارتفاعت في عدد المولدات الترابين.

وشهدت الصين دينامية مماثلة خلال فترة ضرباتها الباردة التي بلغت ٢٠٢١، وواجهت مقاطعتا لياوينغ وجلين حالات انقطاع في المياه، حيث كافحت محطات الفحم مع إمدادات الوقود المجمدة واضطرابات النقل، وتستلزم الوقاية من هذه التجاوزات المتكررة تجويع الأصول الجيلية عبر جميع الآبار المجهزة بالوقود، وخطوط الأنابيب للتدرن الحراري، وضبط المصابيح الريحية في ناسيلات المسخونة، والحفاظ على احتياطيات الوقود في الموقع.

العواصف الريحية والراكين والتدمير الميكانيكي

ويوصل الحرس والمسدسات والعواصف الرعدية الحادة القوى الميكانيكية التي تدمر الهياكل الأساسية للشبكات ماديا، حيث دمر إعصار إيان في عام 2022 الطاقة إلى أكثر من 2.6 مليون زبون في فلوريدا وكوبا، ودمر إعصار ماريا في عام 2017 كامل شبكة بورتوريكو، مع إعادة الاستقرار في عدة مناطق، ولا تقتصر هذه العواصف على خطوط ثلاثية أو على محولات، بل تمزق الأعمدة الغابية، وتلتف.

ويضاف إلى ذلك أن الكابلات التي تحت الأرض تغرق، مما يتسبب في ظهور دوائر قصيرة وتآكل طويل الأجل، وتملأ معدات الاستبدال المياه والطين، كما أن الفيضانات الداخلية من الأمطار الغزيرة، كما تشهدها ألمانيا وبلجيكا خلال الفيضانات الأوروبية التي وقعت في عام 2021، يمكن أن تدمر شبكات التوزيع الجوفية التي تخدم المناطق الحضرية الكثيفة، وتصبح إعادة الإمداد بعد هذه الأحداث بطيئة ومكلفة، لأن الضرر واسع النطاق وغير محلي.

ويتطلب تصميم المناطق ذات الرياح العالية والمناطق المعرضة للفيضانات زيادة معدلات الفيضان الفرعية فوق مستويات الفيضانات المتوقعة، والاستعاضة عن الأعمدة الخشبية بالفولاذ أو الخرسانة، واستخدام الموصلات المغطاة التي تقاوم الحطام الذي تحركه الرياح، والاستثمار في عمليات التخزين تحت الأرضي لدوائر التوزيع الحرجة، وهذه التدابير هي تدابير كثيفة رأس المال ولكنها أساسية للمناطق التي تواجه إعصارا أو خطر الفيضانات.

إطلاق النار على البشر ومناسبات PSPS

وفي المناطق المعرضة للجفاف، يمكن أن تؤدي خطوط الطاقة العامة إلى حرائق كارثية عندما يكون الحطام المدفوع بالريح أو الاتصالات بالنباتية المسببة للإصابة بمواد السلوك، وقد تحولت المرافق في كاليفورنيا وأوريغون وهاواي بشكل متزايد إلى ]] مكوكات قوة السلامة العامة - مما يؤدي إلى فقدان القدرة على العمل أثناء فترات إغلاق شديدة الخطورة.

ثم يتحول التحدي التشغيلي إلى إدارة الحاجات الصغيرة المنعزلة وضمان وجود مرافق حرجة - أماكن عمل، ومراكز عمليات الطوارئ، ومحطات ضخ المياه - الطاقة الاحتياطية المستدامة، ويجب أن توازن المرافق مخاطر الحريق مع عواقب التجاوزات الطويلة، فبعد أحداث نظام تخطيط البرامج، يخفض دخان إطلاق النار من الناتج الفولطائي الشمسي بنسبة تتراوح بين 20 و50 في المائة، ويعقد عمليات الشبكة بدقة عندما يؤدي تكييف الهواء إلى حدوث ارتفاعات حادة في الطلب بسبب التأثيرات في الحرارة المرتبطة بظروف الحريق المسببة في ظروف الحريق.

Strategies for a Climate-Resilient Grid

هضـع البنـى التحتية وتحـويـتها

إن أكثر أشكال الاستثمار في القدرة على التكيف مباشرة هي التصلب المادي، وهذا يعني استبدال الأعمدة الخشبية بالمواد الصلبة أو المركبة التي تقاوم التحلل والهبوط، ويعني تركيب موصلات تغطيها وتمنع الاتصال بالنباتات وتخفف من مخاطر الإشعال، ويعني رفع مستويات الفيضان المسقطة وبناء حواجز فيضانات حول المعدات الحيوية، ويعني تطويع الأصول الجيلية عبر جميع أنواع الوقود:

إن المرافق المملوكة لمستثمري كاليفورنيا مطلوبة الآن من خلال تنظيم الدولة لاستخدام المواد المقاومة للحرائق في المناطق الشديدة الخطورة، والأعمدة الصلبة والموصلات المغطاة أصبحت معيارية، وفي المناطق المعرضة للفيضانات، تبنى بدائل جديدة على منابر متطورة، وهذه الاستثمارات هي توزيع الأرض الكثيفة التكلفة يتراوح بين خمسة وعشرة أضعاف كل ميل من النفقات العامة، ولكن تكاليف إعادة النظام إلى مستوياته، والتعطل الاقتصادي، والمسؤولية.

تحديث الأحجار وتكنولوجيات الذكاء

ويجب أن يقترن برنامج " البرمجيات الصلبة " بالاستخبارات، إذ تشكل أجهزة الاستشعار والتشغيل الآلي والمحللين المتقدمين العمود الفقري الرقمي لشبكة مرنة. Synchrophasors قياس الفولطية والحاضر في نقاط متعددة عبر النظام مع تزامن الوقت دون الثاني، مما يعطي المشغلين صورة حقيقية إلى ديناميات التصاعدية.

وتستخدم شبكات التعافي الذاتي أجهزة الاسترجاع الذكية والمفاتيح لتعزل الأخطاء تلقائياً وإعادة توجيه الطاقة في غضون ثوان، بدلاً من انتظار وصول الطاقم ورمي مفاتيحه يدوياً، يعيد النظام الخدمة إلى الأقسام غير المتضررة تلقائياً، وهذا يقلل بشكل كبير من مدة التجاوز ويحد من الفشل في التكسير.

ويمكن للتنبؤ بالطقس المتقدم، الذي يُستخدم في نظام التعلم الآلي الذي يتم تدريبه على نماذج المناخ ذات المواقع العالية، التنبؤ بتأثيرات العواصف على قطاعات محددة، ويمكن للمرافق أن تصلح في مرحلة ما قبل التجهيز، ومولدات الطوارئ، والمواد قبل وصول العاصفة. التوائم الرقمية - نماذج افتراضية من أجهزة التشغيل الفيزيائية لأجهزة تشغيل شبكة نقل المواد الكيميائية التي تفشل في الحد الأقصى.

Distributed Energy Resources, Storage, and Microgrids

ويؤدي اللامركزية من خلال موارد الطاقة الموزعة إلى الحد من الاعتماد على ممرات الانتقال الطويلة التي تكون عرضة لاضطرابات الطقس. ويمكن للشبكة الشمسية، وتخزين البطاريات، والمولدات الصغيرة الحجم أن تحتفظ بحمولات حرجة مزودة بالطاقة حتى عندما تفشل الشبكة السائبة. محطات توليد الطاقة الكهربائية الافتراضية ] أن تُجمع آلاف الأجهزة المملوكة للمستهلكين، وتوفر أنظمة التردد، ودعماً للفول، وتُصلبُعَدَدَدَدَة إلى أقصى حدّة.

إن ميكروفريد بحيرة رانشريا الزرقاء في كاليفورنيا يجسد هذا النهج، ويستخدم صفيفة شمسية وبطارية 950 كيلوواط إلى الجزيرة من الشبكة خلال أحداث بي إس، ويحافظ النظام بنجاح على مركز عمليات الطوارئ التابعة للحكومة القبلية في حين تسود المناطق المحيطة به، ويمكن تكرار هذا النموذج في المدارس والمستشفيات ومراكز الإطفاء ومراكز المجتمع في المناطق المعرضة للحرائق.

(د) توفر نظم تخزين الطاقة في بوتيري ] استجابة سريعة لانحرافات التردد والفولط، في كثير من الأحيان في غضون 100 ميل ثانية، وتوفر بطاريات الليثيوم على نطاق واسع، استجابة للتوتر الاصطناعي والتردد الأولي، وتعوض عن الانحرافات التي تخسرها المصانع الحرارية، وقد نشرت كاليفورنيا أكثر من 10 جيغاواطاً من طاقة تخزين البطاريات التي ثبتت،

الاستجابة للطلب والمشاركة في العمل

إن تمكين المستهلكين من تعديل استخدامهم للكهرباء أثناء ضغط الشبكة هو أداة استقرار فعالة من حيث التكلفة، إذ أن برامج الاستجابة للطلبات الآلية تدور مكيفات الهواء، وتسخين المياه، وشحنات المركبات الكهربائية لتقليل حمولة مئات الميغاوات خلال دقائق، وتتحول الدوائر الحرارية الذكية، ومعدلات الاستخدام المتوقّع إلى حفز المنازل قبل بلوغ ذروة اليوم، وتنتقل الحمولة بعيدا عن الساعات الأكثر شدّدا.

وفي جنوب أستراليا، تعمل حكومة الولاية على محطة توليد الطاقة الافتراضية تربط آلاف البطاريات المنزلية والنظم الشمسية، ويمكن لهذا المورد التجميعي أن يُضفي على الدولة بأكملها إذا فشل الموصل، وتظهر برامج مماثلة في كاليفورنيا ونيويورك وتكساس، ولا تؤدي هذه البرامج إلى تخفيف الضغط على الهياكل الأساسية المادية فحسب، بل أيضا إلى زيادة الوعي العام والمشاركة في جهود تحقيق الاستقرار في الشبكة، وعندما يدرك الزبائن الصلة بين مركزهم للتداول الحراري وخطر التعرض للإصابة السود.

السياسات والتنظيم وأولويات الاستثمار

ويتطلب توسيع نطاق استراتيجيات القدرة على التكيف أطراً سياساتية متسقة، ويجب على الجهات التنظيمية أن تتجاوز نماذج تكاليف الخدمات التي تكافئ المرافق فقط على بيع المزيد من الكيلوات في ساعات العمل، وأن تخلق بدلاً من ذلك حوافز قائمة على الأداء لاستثمارات التأقلم، وسرعة الاستعادة، والتكيف مع المناخ، كما أن القياسات مثل معايير المبادرة الدولية للتنمية الصناعية (SAIDI) وصناعات الاستثمار (SAIFI) ينبغي استكمالها بمعايير قياسية خاصة بالقدرة على التكيف مع الظروف المناخية.

وعلى المستوى الاتحادي، قام قانون الهياكل الأساسية في بيبارتاسان وقانون الحد من التضخم بتوجيه بلايين الدولارات إلى عمليات التطهير الشبكي، ومنح الشبكات الذكية، ونشر المستودعات، وتنشئ اللجنة الاتحادية لتنظيم الطاقة Order 2222 موارد الطاقة الموزعة للمشاركة في أسواق الجملة، مما يحرر مسارات جديدة للإيرادات العامة تبدأ في إجراء تقييمات لمرونة الموارد.

ولا يزال تمويل القدرة على التكيف يشكل تحدياً مستمراً، إذ أن زيادة الاستثمارات تتنافس مع ميزانيات أقل تكلفة ومتوسطة الاستخدام في عمليات تخطيط رأس المال في المرافق العامة، غير أن تكلفة عدم العمل أعلى بكثير، إذ يمكن أن يؤدي حدث كبير واحد إلى محو سنوات من المدخرات التشغيلية، وفرض بلايين من الخسائر الاقتصادية، وتقويض الثقة العامة، كما أن آليات التمويل الابتكارية - سندات المرونة، والمصارف الخضراء، والمنح الاتحادية المرتبطة بمقاييس التكيف مع المناخ - هي فجوة أساسية لا غنى عنها لسدائل التمويل في مجال التكيف مع البيئة.

مسارات التكنولوجيا والابتكار الناشئة

وتمثل التكنولوجيات الناشئة تحولاً في النموذج، خلافاً للمتحولات التقليدية التي تبثها شبكات الطاقة المكيفة مناخياً.

(ب) تسمح بطاريات المركبات الكهربائية بأن تكون بمثابة موارد تخزين متنقلة، وفي حالات الطوارئ، يمكن للشحنات ذات الاتجاهين أن تسحب الطاقة من بطاريات المركبات الإلكترونية لدعم الحمولات الحرجة أو التغذية إلى الشبكة، كما أن مركبات الأسطول والحافلات المدرسية وحافلات العبور جذابة للغاية لأنها تتبع جداول زمنية يمكن التنبؤ بها وتملك بطاريات كبيرة في كاليفورنيا.

وتتيح تكنولوجيات تخزين الطاقة الطويلة الأجل إمكانية الموازنة الموسمية، ويمكن تخزين الهيدروجين المولد من التحلل الكهربائي باستخدام الطاقة الشمسية الصيفية في كهوف الملح أو صهاريج فوق الأرض وإحراقه في توربينات الغاز أثناء العواصف الشتوية، وتوفر الوكالة الدولية للطاقة المكثفة تخزين الطاقة وبطاريات تدفق الحديد 8 إلى 100 ساعة من مدة التصريف، مما يزيل الفجوة بين دورات البطاريات اليومية والتخزين الموسمي.

وتقدم علوم المواد مسارات طويلة الأجل إلى شبكة أكثر صعوبة، ويمكن للموصلات الخارقة ذات الحرارة العالية أن تحمل تيارات هائلة من خلال الكابلات الحضرية المدمجة، مما يقلل من الضعف إزاء الطقس، ويمكن أن تصلب المركبات ذاتياً للأوعية والأبراج الشق والتآكل تلقائياً، ويمكن للأجهزة المستشعرة المدمجة في أجهزة السلوك أن تكشف عن النسيج ودرجة الحرارة وتراكم الجليد في الوقت الحقيقي.

الآفاق الدولية والأطر التعاونية

إن عدم استقرار الشبكات المسببة للمناخ يشكل تحديا عالميا يتطلب التعاون عبر الحدود، وتؤكد خطة عمل الاتحاد الأوروبي بشأن المجازر على الحاجة إلى الترابط، وتوحيد مقاييس القدرة على التكيف، والتعجيل بالتكامل المتجدد للحد من الاعتماد على واردات الغازات التي يمكن أن تنجم عن تضرر الطقس، وتتيح وصلات النقل عبر الحدود للبلدان تقاسم الاحتياطيات وفائض الصادرات من الطاقة المتجددة، مما يخلق حاجزا للتنويع الجغرافي ضد المتطرفات الجوية الإقليمية.

وقد استثمرت الصين بشدة في خطوط النقل الحالية المباشرة التي ترتفع فيها درجة الحرارة، والتي تنقل الطاقة المتجددة من المقاطعات الغربية إلى مراكز الشحن الشرقية، وتمتد هذه الخطوط إلى آلاف الأميال وتخلق شبكة على نطاق القارة يمكن أن تتوازن بين تقلبات الطقس في المناطق الشاسعة، وتقود الدول الجزرية، من بورتوريكو إلى فيجي، نماذج لا مركزية للخزن بالطاقة الشمسية المعززة توفر الطاقة المستقلة عن الشبكات المركزية الهشة.

وقد دعت الوكالة الدولية للطاقة إلى وضع إطار عالمي لتبادل أفضل الممارسات، وتوحيد منهجيات تقييم القدرة على التكيف، وضمان عدم ترك عمليات الانتقال في الطاقة منطقة خلفها، ووجود نظم للإنذار المبكر من أجل الطقس المتطرف، ورصد السواتل للنباتات ورطوبة الوقود، وبروتوكولات موحدة للاستجابة لحالات الطوارئ يمكن أن تقلل من أثر الأحداث قبل أن تتحول إلى حالات انقطاع عن الوعي، ولا يمكن لأية فائدة أو بلد أو منطقة أن تحل هذا التحدي بمفردها، بل إنعداد صناعية سلسلة الإمداد بالوريد الوقود.

A Grid Built for the Climate Era

إن استقرار نظام الطاقة وطقسها المتطرف متداخلان بشكل دائم الآن، فتواتر وشدة الموجات الحرارية، والتفشي القطبي، والأعاصير، والنيران البرية، سيستمران في الازدياد مع دفء المناخ، وقدرة الشبكة على الحفاظ على التطاير المستمر والتواتر والتدفق ستحدد مباشرة قدرة الحضارة الحديثة، وهذا ليس سيناريو مستقبلي بعيد، بل هو الوجه الواقعي التشغيلي اليوم.

ويقتضي التحدي استمرار الإرادة السياسية والاستثمار المنسق عبر المرافق، والمنظمين، ومبتكري التكنولوجيا، والمستهلكين، وصعوبة الأصول المادية، ونشر التشغيل الآلي للشبكة الذكية، والتعجيل في التخزين، وإشراك العملاء في مرونة الطلب، هي لبنات البناء الأساسية، والأدوات اللازمة لبناء مستقبل الطاقة المرنة هذا اليوم، ويمكن أن توفر البطاريات استجابة فورية متكررة، ويمكن للتوائم الرقمية أن تحفّز الأحداث المتطرفة قبل أن تحدث.

وما تبقى هو الالتزام الجماعي بنشر هذه الأدوات على نطاق واسع، قبل أن يختبر الحدث المقبل الذي يُحدِّد السجلات حدود شبكة غير مُرتَبة، ويضمن الآن العمل أن البنية التحتية الحيوية التي يعتمد عليها المجتمع لا يمكن أن تصمد أمام حقبة المناخ فحسب، بل أن تكون آمنة، وأن توفر الطاقة النظيفة على نحو منصف في ظل أشد الظروف حدة، وترتفع تكلفة القدرة على التكيف، ولكن تكلفة الفشل أعلى بكثير.