الابتكارات في الفرص الإنمائية المشتركة في المناطق الساحلية والنفطية

مقدمة: كونفرنغنس أوفلاند ويند

وتشهد صناعة الطاقة العالمية تحولا عميقا، مدفوعا بالحاجة الملحة إلى إزالة الكربون وضمان أمن الطاقة، وقد برزت الطاقة الريحية الخارجية كحجر في هذا التحول، حيث تنمو الطاقة في المناطق البحرية بسرعة في جميع أنحاء العالم، وفي الوقت نفسه، تستكشف صناعة النفط والغاز، التي تشهد عقودا من الخبرة في البيئات البحرية القاسية، مكانة فريدة للمساهمة في توسيع نطاق الرياح البحرية والاستفادة منها، وتتيح التنمية المشتركة لقطاعات الطاقة الحالية مسارا ابتكاريا متسارعا.

الابتكارات الأخيرة في مجال تكنولوجيا الرياح البحرية

وقد أدت الانجازات التكنولوجية إلى تحسين كبير في كفاءة الرياح البحرية وقابليتها للتصعيد وقابليتها للاستمرار اقتصاديا، وهذه التطورات أساسية لبلوغ أهداف مناخية طموحة وجعل الرياح البحرية قادرة على المنافسة مع مصادر الطاقة التقليدية، ولا تظهر سرعة الابتكار علامات على التباطؤ، حيث تركز البحوث والتطوير على زيادة حجم التربينات، مما يتيح إنشاءات مياه أعمق، ويدمج الحلول الرقمية الذكية.

توربينات التالية: لارغر وأكثر كفاءة

ويزيد هذا النوع من التربينات في حجم التربينات، إذ يزيد الآن على 15 ميغاواط في القدرة المقيسة، حيث يزيد حجم الدوارات التي تستهلك أكثر من 230 مترا في القامة، ويزيد من حجم الطاقة الضخمة التي تستهلكها كل وحدة، ويقلل من عدد التوربينات اللازمة للمزرعة، ويخفض من تكاليف التركيب والصيانة، على سبيل المثال، أكبر أنواع الوقود الريحي V236-15.0

الرياح المشتعلة: إطلاق النار في أعماق المياه

وقد تتقدم تكنولوجيا الرياح البحرية المتطاولة من مشاريع العرض إلى الاستعداد التجاري القريب، وتستمر المنابر المتحركة، مثل النسيج شبه المتناهيج، وتصميمات منصة توتر، وتسمح بالتربينات في أعماق المياه بما يتجاوز 60 متراً، وهي مورد واسع النطاق كان يتعذر الوصول إليه سابقاً، والمشاريع الرئيسية مثل نظام تكرير الهواء في النرويج (مزرعة تعمل بالرياحية الغربية)

Enhanced Grid Connection and Energy Storage

ويتطلب إدماج الرياح البحرية الكبيرة في شبكات الكهرباء وجود نظم متقدمة لنقل الطاقة ذات الدفع العالي، تقلل من خسائر الطاقة على مسافات طويلة، كما أن منابر الغاز المحتوي على الغازات الثقيلة المتعددة الرافعات ومحولاته من الوحدات البحرية، ستؤدي إلى تحسين المرونة والتكرار، وبالإضافة إلى ذلك، يجري تطوير نظم ثابتة لتخزين البطاريات في مواقع مشتركة من أجل سلاسة تقلبات الطاقة وتوفير خدمات الدعم المصاحبة.

التلقائية، والروبوتات، والتوائم الرقمية

وتستفيد عمليات الرياح البحرية بصورة متزايدة من التدمير الرقمي، وتؤدي الطائرات الآلية العاملة تحت الماء مهام التفتيش والصيانة، وتخفض تكاليف المخاطر البشرية والسفن، وتخلق التكنولوجيا المزدوجة الرقمية نماذج افتراضية من التوربينات ومزارع الرياح، وتتيح الصيانة المتوقعة للغاز، وتحسن الأداء، والرصد في الوقت الحقيقي.

فرص تطوير النفط والغاز

ويتمتع قطاع النفط والغاز في الخارج بخبرة ثرية في مجالات الهندسة واللوجستيات وإدارة المشاريع والسلامة التي يمكن الاستفادة منها في مجال تنمية الرياح البحرية، وبدلا من معاملة الصناعاتين على أنهما استراتيجيات منفصلة للتنمية المشتركة يمكن أن تخلق أوجه تآزر تقلل من التكاليف وتقصر الجداول الزمنية وتخفض إلى أدنى حد الآثار البيئية، وهذه الفرص تشمل تقاسم الهياكل الأساسية، والانتقال إلى القوة العاملة، بل وحتى منابر الطاقة الهجينة.

الهياكل الأساسية المشتركة: الموانئ، والمركبات، وارتباطات الخضر

ويمكن إعادة تخصيص أو تقاسم العديد من الهياكل الأساسية الحالية لدعم النفط والغاز في المناطق البحرية، حيث إن الموانئ التي تخدم قطاع النفط كثيرا ما تكون لها رافعات ثقيلة، وثبات مياه عميقة، ومناطق كبيرة للتعبئة المثلى لقطع مكونات التربين، كما أن السفن المتخصصة مثل سفن الإمداد بالشبكة، وقطع الأنابيب المثبتة يمكن تكييفها لسوقيات المزارع الريحية.

Repurposing Aging Oil and Gas Platforms

حيث تصل حقول النفط والغاز إلى نهاية حياتها الإنتاجية، يمكن إعادة استخدام المنصات لتكون مراكز فرعية أو عمليات وصيانة في المناطق البحرية للمزارع الريحية، وبدلاً من إعادة التشغيل الباهظة، يمكن للمشغلين تحويل هذه الهياكل إلى متحولين مضيفين، ومفتاح التبديل، وأماكن إقامة فنيي المزارع الريحية، بل إن بعض المفاهيم تقترح استخدام السترات كمؤسسات للتنقيب عن الريح -

الانتقال ونقل المعارف

وتمتلك قوة العمل المعنية بالنفط والغاز مهارات متخصصة في الهندسة الفرعية وإدارة المشاريع والصحة والسلامة والسوقيات التي يمكن نقلها مباشرة إلى الرياح البحرية، كما أن زيادة الطاقة الريحية الخارجية تواجه نقصا في الموظفين المهرة، بينما يتوقع أن تتراجع عمالة النفط والغاز في عالم يزيل الكربون، كما أن هناك شركات متطورة تعمل في مجال نقل الغازات الريحية، تقوم بعمليات تحويلية مشتركة، وتلبي كلا الحاجتين.

منابر الطاقة الهجينة: الجمع بين الرياح والغاز والخزن

ومن أكثر مفاهيم التنمية المشتركة جدوى، منصة الطاقة الهجينة، حيث ترابينات الرياح البحرية تتواجد في أماكن مشتركة مع معدات تجهيز الغاز وتخزين الطاقة، ويمكن لهذه المنصات أن توفر الكهرباء النظيفة لإنتاج النفط، مما يقلل من الحاجة إلى التوربينات الغازية على المنهاجات، ويمكن استخدام الطاقة الريحية لإنتاج الهيدروجينات الخضراء، التي يمكن تخزينها واستخدامها كوقود احتياطي.

فوائد التنمية المشتركة

الأساس المنطقي للتطور المشترك مُقنع من المنظورات الاقتصادية والبيئية والاجتماعية، من خلال مواءمة الحوافز والموارد، يمكن للرياح والنفط في الخارج أن يعززا نمو بعضهما البعض.

انخفاض التكاليف الرأسمالية والتشغيلية

فالنقل والإمداد المشترك بين السفن والموانئ والشبكات - يقل بشكل ملحوظ النفقات الرأسمالية الأولية - إذ أن السوقيات المشتركة تقلل من عدد رحلات السفن، وتخفض تكاليف الوقود والانبعاثات، كما أن التدريب الشامل للموظفين ومخازن الصيانة المشتركة يمكن أن يزيد من تخفيض النفقات التشغيلية، وتبين الدراسات التي أجرتها الوكالة الدولية للطاقة المتجددة أن مجالات النضج والهياكل الأساسية المشتركة يمكن أن تقلل من قيمة الاستهلاك المنخفض بالنسبة للرياح البحرية بنسبة تتراوح بين 10 و 20 في المائة في أحواض الوقود الخام.

المشروع المعجل للخطوط الزمنية

إن تجربة صناعة النفط والغاز في إدارة المشاريع البحرية الكبيرة - من السماح إلى البناء - يمكن أن تساعد على التعجيل بتطوير المزارع الريحية - فالمواقع التي سبق تقييمها مع البيانات الجيوتقنية والميضية القائمة تقصر مرحلة التنمية، كما أن الجمع بين شراء المواد الطويلة الأجل مثل الكابلات والمحولات، يمكن أن يقلل من أوقات التسليم، كما أن العمليات التنظيمية التي تعالج الريح والنفط كنظام المسمى " تبسيط الموافقة " .

تعزيز الإدارة البيئية

فالتنمية المشتركة تشجع أفضل الممارسات في مجال تقييم الأثر البيئي والتخفيف من آثاره، مثلاً، فإن استخدام برامج الرصد البيئية ذاتها في كل من أنشطة الرياح والنفط يتجنب الازدواجية ويكفل رؤية شاملة للآثار التراكمية، ويمكن إدماج خطط وقف التشغيل، والحد من اضطراب قاع البحار، علاوة على ذلك، فإن كهربة منابر النفط مع خفض انبعاثات الرياح البحرية، مما يساعد المشغلين على الوفاء بنظم بيئية صارمة بشكل متزايد.

زيادة العمالة والنمو الاقتصادي

إن عمليات الريح والنفط البحرية المتجمعة تخلق قاعدة عمالة أكبر وأكثر استقراراً من كل قطاع بمفرده، إذ إن فرص العمل في النسيج والتركيب والشركة تتداخل إلى حد كبير، مما يتيح للعمال الانتقال بين المشاريع مثل التحولات في الطلب، وتستفيد الموانئ والمجتمعات الساحلية من صناعة الطاقة البحرية المتنوعة، مما يقلل من دورات الازدهار والضغط، ومن المتوقع أن تنمو سوق الرياح البحرية العالمية إلى أكثر من 140 جي دبليو في عام 2030، ويكفل بناء الهياكل الأساسية في جنوب شرق آسيا.

التحديات التي تواجه التغلب على التحديات

وعلى الرغم من الوعد، يجب التصدي لعقبات هامة لتحقيق كامل إمكانات الريح البحرية والاشتراك في تطوير النفط.

الهيكل التنظيمي والسياساتي

فالأطر التنظيمية الحالية غالبا ما تعالج النفط والطاقة المتجددة بصورة منفصلة، مما يؤدي إلى عدم كفاءة العمليات، والقواعد التي تحكم تأجير قاع البحار، والتصاريح البيئية، والوصلات الشبكية قد تحتاج إلى تنسيق، وعلى سبيل المثال، يمكن أن تصدر تراخيص الكابلات البحرية من قبل مختلف الوكالات المعنية بالنفط مقابل الرياح، وقد بدأت الحكومات في معالجة ذلك: نظام النرويج الموحد لترخيص الطاقة البحرية، ويهدف التقييم البيئي الاستراتيجي للطاقة البحرية في المملكة المتحدة إلى تنسيق التنمية.

النزاعات البيئية والمحلية

ويمكن أن تثير مزارع الرياح التي تتواجد بالقرب من حقول النفط شواغل بشأن الآثار المضافة على النظم الإيكولوجية البحرية، مثل الضجيج أثناء البناء، والحقول الكهرومغناطيسية من الكابلات، والتعديلات في الموائل الطبيعية، وقد تتأثر الأنواع الحساسة مثل طيور البحر والثدييات البحرية، كما أن من الضروري إجراء تقييمات بيئية متكاملة تراعي الآثار التراكمية، علاوة على ذلك، المنافسة على الحيز البحري بين الريح والنفط والشحن والصيد، يجب أن تدار من خلال التخطيط المكاني البحري لأصحاب المصلحة البحريين البحريين.

مخاطر التمويل والاستثمار

وكثيراً ما تنطوي مشاريع التنمية المشتركة على تكنولوجيات جديدة (مثل الرياح العائمة والهيدروجين) وترتيبات تعاقدية معقدة بين كبار النفط والمطورين المتجددة، وقد يرى المستثمرون مخاطر أكبر، لا سيما في غياب سجلات ثابتة، حيث أن التمويل المختلط والضمانات الحكومية والإعانات المستهدفة (مثل عقود الاختلاف في الريح الخارجية) يمكن أن تساعد على إزالة المخاطر، غير أن قطاع النفط يتجه إلى تحقيق زيادة العائد.

قضايا التكامل التقني

وتستلزم تركيب الطاقة الريحية المتقطعة مع حمولات ثابتة من منصة النفط وجود نظم رقابة متطورة وقوات احتياطية، كما أن معايير جودة الطاقة لعمليات النفط والغاز تتسم بالحزم؛ ويجب أن تكون الطاقة الريحية موثوقة ومستقرة؛ ويمكن أن توفر الدعم في مجال تخزين البطاريات أو توربين الغازات قوة ثابتة؛ وبالإضافة إلى ذلك، فإن إدماج الرياح العائمة في البنية التحتية للنفط الفرعي يتطلب تحليلا دقيقا للكابلات الحديثة، والكابلات الدينامية، والارتفاع في صناعة الريح، وزيادة إزالة الانبعاثات.

المستقبل: نظرة جديدة للطاقة الهجينة

إن تقارب الرياح والنفط في الخارج ليس مجرد استراتيجية انتقالية بل هو مخطط طويل الأجل للطاقة المستدامة في الخارج، ومع تطور التكنولوجيا والسياسات، يمكننا أن نتوقع عدة تطورات رئيسية.

الريح المتدفق التجاري والكهرباء

ومن المرجح أن تصل الرياح المتدفقة إلى التكافؤ التجاري في أواخر عام 2020، مما يؤدي إلى كهربة واسعة النطاق لمنصات النفط والغاز في الخارج، كما أن الوكالة الدولية للطاقة الذرية تقدر أن كهربة جميع عمليات النفط والغاز في الخارج يمكن أن يقلل من الانبعاثات في أعلى النهر بنسبة 80 في المائة تقريباً، وهذا سيكون دافعاً رئيسياً للتنمية المشتركة، لا سيما في البحر الشمالي والبحر النرويجي والساحل الشرقي لأمريكا الشمالية، كما أن نمو مزارع الرياح العائمة الكبيرة - مثل مشروع واحد من مشاريع سوق النفط في كوريا.

المجموعات الصناعية الخضراء للهيدروجين والخارجة

وبخلاف الكهربة، يمكن أن تنتج الرياح البحرية الهيدروجين الأخضر عن طريق الكهرباء على المنهاجات أو على الشاطئ، ويمكن لهذه الهيدروجين أن تحل محل الغاز الطبيعي في الصناعات، أو أن تُستخدم كوقود للشحن، أو أن تكون مقسمة مع الهياكل الأساسية للنفط تتيح تخزين الهيدروجين الفعال من حيث التكلفة (مثلا في حقول الغاز المستنفد) والنقل عن طريق خطوط الأنابيب القائمة.

السياسة العامة والسوق

وتعترف الحكومات بشكل متزايد بفوائد سياسة متكاملة للطاقة في الخارج، وتستهدف استراتيجية الاتحاد الأوروبي للطاقة المتجددة في الخارج، واتباع أمريكا الشمالية للانتقال، وبحث مكتب إدارة الطاقة في المحيطات بشأن عقود الإيجار ذات الاستخدام المزدوج في قاع البحار، كل ذلك، تحقيق تنمية منسقة، كما أن آليات تسعير الكربون، مثل نظام الاتحاد الأوروبي لتداول الانبعاثات، تحفز على الكهربة، وفي الوقت نفسه، تقوم صناديق الابتكار (مثل مركز التكنولوجيا).

التوسع العالمي في الحوض الجديد

وفي حين أن بحر الشمال هو حالياً مركز المياه، فإن فرص التنمية المشتركة موجودة في جميع أنحاء العالم، وفي خليج المكسيك، توفر المياه الضحلة ومنابر النفط القائمة بيئة مواتية للكهربة التدريجية، فحقول النفط الخام في البرازيل بعيدة المدى ويمكن أن تستفيد من الرياح العائمة، فجنوب آسيا، حيث تُعتبر حقول الغاز في البحر وتقلبات الطاقة الشمسية/الريحية العالية، هي منطقة طبيعية، حيث تُصمم البنية التحتية للنفط والغاز.

خاتمة

إن زواج تكنولوجيا الرياح البحرية وخبرة صناعة النفط يمثل مسارا عمليا وقويا للتعجيل بتحول الطاقة، كما أن الابتكارات الحديثة - والمنابر العائمة، والرقمنة - تجعل من الرياح البحرية أرخص وأكثر تنوعا من أي وقت مضى، ومع ذلك، فإن استراتيجيات التنمية المشتركة تعد بتقليل التكاليف، وتقصير الأطر الزمنية، وتحسين النتائج البيئية عن طريق تسخير الأصول والمهارات القائمة في المستقبل.

وللحصول على مزيد من القراءة بشأن المواضيع التي نوقشت، يرجى الرجوع إلى تقرير الوكالة الدولية للطاقة المتجددة عن ) " تجديدات الشواطئ ، و " المجلس العالمي للطاقة الشتوية " ] تقرير الرياح العالمية 2024، و " إدارة وقود الطاقة " [المكتب الإقليمي: 4].