Table of Contents

الاقتصاد العلماني: التحول النظامي إلى ما بعد إعادة التدوير

(د) [الاقتصاد الدائري يمثل خروجاً أساسياً عن " الحضيض التقليدي؛ ونموذجاً خطياً؛ وبدلاً من استخراج المواد الخام، واستخدامها مرة واحدة، والتخلص منها، يحتفظ نظام دائري بالموارد المستخدمة إلى أقصى حد ممكن؛ ويستخرج من هذه الموارد أقصى قيمة مع استخدامها، ثم يسترد ويعيد إنتاج منتجات ومواد غير مرئية في نهاية كل دورة من مراحل إعادة التصنيع،

إن توزيع الطاقة بكفاءة ليس مجرد شاغل تقني من حيث الفائدة؛ فهو عامل تمكين استراتيجي من التعميم، وعندما تضيع الطاقة أثناء الانتقال، فإن تلك الطاقة المهدرة لا تمثل خسارة مالية فحسب، بل أيضا أثرا بيئيا غير ضروري، وكل كيلوواط ساعة تضيع من مصنع الفحم يعني المزيد من الوقود المحروق، وأكثر ثاني أكسيد الكربون المنبعث من نفس الناتج المفيد، وعلى العكس من ذلك، فإن شبكة توزيع ذكية وقادرة على التكيف تخفف من الخسائر وتدمج توليد النفايات المتجددة.

Understanding the Circular Economyrsquo;s Energy Dimensions

ولتقدير أسباب مسائل التوزيع، يتعين علينا أولا أن نعترف بأن الطاقة نفسها مورد يمكن أن يكون " ملوثا؛ وأن نوزع على نطاق واسع؛ وفي اقتصاد دائري، ينبغي أن تستمد الطاقة من مصادر متجددة كلما أمكن ذلك، وأن النظم التي تنقلها ينبغي أن تصمم لتقليل النفايات إلى أدنى حد، وقد أكدت مؤسسة إلين ماك آرثر منذ وقت طويل أن الاقتصاد الدائري يستند إلى ثلاثة مبادئ أساسية:

  • Eliminate waste and pollution] "ndash; including wasted energy from inefficient grids.
  • تعميم المنتجات والمواد ] " ، الذي يتطلب طاقة نظيفة لإعادة تدوير الطاقة وإعادة تصنيعها.
  • Regenerate natural systems] "ndash; aided by distributed renewables that reduce ecological footprint.

فبدون نظام توزيع يمكن أن يتعامل مع حصص عالية من الطاقة الشمسية والريحية، تظل الاقتصادات مقفلة على توليد الوقود الأحفوري، وبدون القدرة على تخزين وإعادة توجيه فائض الطاقة، تتحول الإلكترونيات المتجددة القيمة إلى نفايات، وبدون البنية التحتية اللازمة لإيصال الكهرباء النظيفة إلى مرافق الفرز وإعادة التدوير الصناعية، يصبح التعميم المادي كثيفا للكربون.

دور توزيع الطاقة في الاقتصاد العلماني

(ب) توزيع الطاقة هو شبكة خطوط الطاقة، والمراكز الفرعية، والمحولات، والضوابط الرقمية التي تنقل الكهرباء من مصادر توليد إلى المستعملين النهائيين، وفي اقتصاد دائري، يجب أن تتطور هذه الشبكة من حزام النقل السلبي إلى منصة ذكية.

  • وهو يقلل الخسائر التقنية ويقلل من حجم الطاقة، ويبقي على الطاقة أكثر فائدة.
  • وهو يتيح زيادة تغلغل الجيل المتجدد اللامركزي.
  • وهو يدعم كفاءة الطاقة ومرونة الطلب، مما يقلل الاستهلاك العام للموارد.

Smart Grids: The Nervous System of Circular Energy Flow

وقد تم بناء شبكات تقليدية من أجل تدفق الطاقة من طرف واحد من محطات مركزية كبيرة إلى المستهلكين السلبيين، وهذا الهيكل يتعارض أساسا مع اقتصاد دائري يتطلب توازنا ديناميا في العرض والطلب، وتضيف شبكات الذكاء أجهزة الاستشعار، والاتصالات ذات الاتجاهين، والضوابط الآلية التي تتيح لمشغلي الشبكات رؤية الظروف في الوقت الحقيقي وإجراء تعديلات في الثانية المقسمة، وهذه القدرات أساسية لإدماج متغيرات مصادر الطاقة المتجددة.

فعلى سبيل المثال، عندما تمر السحابة فوق مزرعة شمسية، يمكن لشبكة ذكية أن تُحدث فوراً تصريفاً لتخزين البطاريات أو تدعو إلى برامج للاستجابة للطلبات للحد من الحمولة، ومنع الانحرافات في الفولطية وقضايا نوعية الطاقة، مما يقلل الحاجة إلى محطات احتياطية للوقود الأحفوري وتجنب الحد من تكاليف الشبكة العالمية؛ كما يمكن أن يؤدي إلى خفض الانبعاثات من الطاقة المتجددة بنسبة 10 في المائة.

جيل موزع: إغلاق لووب محليا

ويضع جيل موزع مصادر الطاقة الصغيرة الحجم، ومنتجات الطاقة الشمسية، واليورانينات ذات الريح الصغيرة، ووحدات الحرارة والطاقة المشتركة، وخلايا الوقود، والزئبق التي تستهلك فيها الطاقة، وهذا القرب الجغرافي يقلل بشكل كبير من خسائر النقل والتوزيع، التي تمثل عادة 5-10 في المائة من إجمالي الكهرباء المولدة في الشبكات التقليدية ([خسائر في نقل الطاقة الطاقية: صفر]).

كما يدعم التوليد الموزع التعميم المادي، وعندما يُنشئ المصنع صفيفة شمسية ونظام بطارية، فإنه يمكن أن يدير آلية إعادة تدويره على الطاقة النظيفة دون اعتماد على شبكة بعيدة يمكن أن تعتمد على الفحم، بل إن الكهرباء الشمسية يمكن أن تباع إلى الشبكة، وتفكك توليد الأحفوريات في أماكن أخرى. وهذا يخلق حلقة قوية:

دمج النفايات إلى الطاقة: تحويل المرتجع إلى قوة

وتشكل محطات النفايات إلى الطاقة حلقة وصل ملموسة بين خفض النفايات وتوزيع الطاقة، وتحرق هذه المرافق النفايات الصلبة البلدية في ظروف خاضعة للرقابة لتوليد الكهرباء والحرارة، وفي حين أن الترميد ليس حلا مثاليا، فإن التقلبات والوقاية هما أفضل وسيلة مكرّسة للشبكة؛ ويمكن أن تؤدي محطات توليد الطاقة الكهربائية ذات الصبغة المتقدمة إلى الحد الأدنى من حجم مدافن الأرض مع توليد الطاقة الفرعية.

وعلاوة على ذلك، يمكن أن تُضخ الحرارة من محطات WtE إلى شبكات التدفئة في المقاطعات، وتداول الطاقة الحرارية إلى المباني المجاورة، وهذا النهج القائم على الجيل المشترك يعزز كفاءة النظام عموما من: 25 في المائة (الكهرباء فقط) إلى أكثر من 80 في المائة عندما تستخدم الطاقة والحرارة على السواء، وقد اعترف الاتحاد الأوروبي بذلك كاستراتيجية رئيسية للاقتصاد الدائري، حيث تحقق دول أعضاء كثيرة معدلات مدافن القمامة شبه صفر من خلال مزيج من إعادة التدوير واستعادة النفايات.

How Energy Distribution Directly Supports Waste Reduction

فالصلة بين التوزيع وخفض النفايات تتجاوز منع فقدان الطاقة، إذ إن وجود شبكة تتسم بالكفاءة والمرونة يتيح سلسلة من الأنشطة الرامية إلى خفض النفايات في جميع أنحاء الاقتصاد، كما أن الآليات الرئيسية هي الأخرى.

انخفاض الخسائر في الطاقة في النقل والتوزيع

In-F-T, not-d-d-d-d-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-A-J-J-A-J-J-A-J-A-J-A-J-A-A-J-A-A-A-J-A-A-J-A-A-A-A-A-J-J-J-J-A-J-A-J-J-A-A-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-A-A-J-J-J-A-J-J-A-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-J-A-A-A-J-A-J-J-J-A-A-A-A-

محطات إعادة تدوير النفايات وتجهيزها بالطاقة النظيفة

(ب) إن إعادة تدوير المرافق هي بمثابة كثيفة للطاقة، إذ يتطلب إنتاج مواد للتقطيع والذوبان والتجهيز كهرباء موثوقة، وغالباً ما تكون كبيرة، وإذا كانت الكهرباء تأتي من الوقود الأحفوري، فإن البصمة الكربونية لإعادة التدوير يمكن أن تعوض بعض فوائدها البيئية، ويطالب اقتصاد دائري بأن تكون عمليات إعادة التدوير نفسها مزودة بالطاقة المتجددة، ويمكن أن توفر نظم التوزيع الشمسية أو الرياح أو الطاقة المتجددة مباشرة لإعادة تدوير المحاورات الخضرة؛

التمكين من الاستجابة للطلبات ومن المرونة

ولا يقتصر تخفيض النفايات على المواد المادية فحسب، بل يشمل أيضا تجنب توليد غير ضروري، وتكافؤ برامج الاستجابة للطلبات على الزبائن من أجل خفض الاستهلاك خلال فترات الذروة، وإغراق منحنى الحمل، ومنع الحاجة إلى إطلاق نباتات ذروة، والحد من المولدات الأكثر تراخية وأقلها كفاءة، وعندما يقترن ذلك بأجهزة قياس ذكية وضوابط آلية، يمكن أن يتحول العمليات الصناعية الكثيفة الطاقة (مثل سحق الزجاج أو الحد من الطاقة المتجددة).

دعم تحرير النقل بوصفه استراتيجية للحد من النفايات

فالنقل هو مصدر رئيسي للانبعاثات والنفايات (النهاية، الإطارات، البطاريات) حيث أن المركبات الكهربائية (المركبات الإلكترونية) تحل محل سيارات محركات الاحتراق الداخلي، وتصبح شبكة التوزيع " الكواكاو " ؛ ومحطة الغاز الموزعة؛ ومركبات التعميم المستقبلي؛ ويمكن للهياكل الأساسية للشحن أن تدير الحمولات الإلكترونية لتجنب التشديد على الشبكة، وتسمح تكنولوجيا التخزين بالمركبات (V2G)

أمثلة عالمية حقيقية: توزيع العمل من أجل العلمانية

وتوضح عدة مناطق ومشاريع كيف أن التوزيع الأمثل يدعم مباشرة خفض النفايات ونتائج التعميم.

الدانمرك: مسلسل متكامل للتدفئة في المناطق

(أ) أن يكون نظام الطاقة في الدانمرك (الاستعراض العام) مثالاً على توزيع الطاقة الدائرية على المستوى العالمي، وأن يولد أكثر من 50 في المائة من الكهرباء من الرياح، ولكن هذه التدفقات المتغيرة تدار من خلال شبكة من بلدان الشمال وشبكات تدفئة واسعة النطاق في المناطق، وأن تستهلك الطاقة الريحية التي تخزن في صهاريج حرارية كبيرة وتوزع على المنازل.

New Yorkrsquo;s Reforming the Energy Vision (REV)

:: مبادرة " ريفي " (ReV) في نيويورك، وهي إعادة تصميم نظام التوزيع من أجل تحديد أولويات موارد الطاقة الموزعة وتحديث الشبكة، ويعزز أحد المكونات " اللدكو " ؛ ويضع البدائل غير الوادر؛ ويقلل من كفاءة الطاقة، والاستجابة للطلب، والنظم المحلية للأشعة الشمسية + القبطانية بدلا من بناء وحدات فرعية جديدة أو خطوط طاقة، ويحد من هدر المواد الأساسية التقليدية، ويقلل من قدرة المولدها على التكيف.

الآفاق المستقبلية: تحسين التكنولوجيات

وبينما نتطلع إلى المستقبل، ستزيد عدة اتجاهات ناشئة من تعزيز الصلة بين توزيع الطاقة والحد من النفايات.

Blockchain and Peer-to-Peer Energy Trading

ويمكن لتكنولوجيا دفتر الأستاذ الموزع أن تتيح إجراء معاملات مأمونة وشفافة للطاقة بين الجيران، وعندما يبيع مبنى به صومعة كهربائية فائضة مباشرة إلى مصنع لإعادة التدوير القريب، يتجنب الطرفان فقدان الشبكات وتكاليف المعاملات، وهذا " الركيزة؛ وسوق الطاقة المحلية؛ ويحفز نموذجا على توليد الطاقة المحلية واستهلاكها، ويقلل إلى أدنى حد من الحاجة إلى نقل خدمات الاتصالات الطويلة وما يرتبط بها من نفايات الهياكل الأساسية.

الاستخبارات الفنية لإدارة المظالم الافتراضية

ويمكن للتعلم في مجال الطاقة والآلات التنبؤ بتوليد الطاقة المتجددة، وأنماط الحمل، وفشل المعدات بدرجة عالية من الدقة، فالنفقة الافتراضية تقلل من نفايات المحولات والخطوط التي حلت محلها سابقاً، وتقلل الجدولة الأمثل لتخزين البطاريات والاستجابة للطلبات من الحد الأدنى، وقد أشارت الوكالة الدولية للطاقة المتجددة إلى أن إدارة الشبكة التي تحركها الوكالة يمكن أن تقلل من تقليص الطاقة المتجددة بنسبة تصل إلى 30 في المائة في بعض الأسواق ([FLT]:

نظام البطاريات الحي الثاني لخزن الخضر

وتحتفظ ببطاريات الأشعة السينية عادة بنسبة 70 إلى 80 في المائة بعد استخدام السيارات، وبدلا من إعادة تدويرها فورا، يمكن إعادة استخدامها كخزن ثابت في محطات التوزيع الفرعية، مما يؤجل إعادة تدوير المواد (استيعاب مرحلة الاستخدام) مع توفير المرونة اللازمة للشبكات العالية التجديد، وتقوم عدة مرافق حاليا بتشغيل مصارف البطارية ذات الحياة الثانية التي تخزن الطاقة الشمسية أثناء فترات الذروة اليومية وتتخلص منها أثناء المساء، مع تجنب الحاجة إلى شبكات جديدة من النفايات.

الاستنتاج: التوزيع بوصفه الاقتصاد الدائري؛

وكثيراً ما ينظر إلى توزيع الطاقة على أنه حزام نقل سلبي، ولكنه في الواقع عامل استراتيجي لتحقيق أهداف الاقتصاد الدائري، ومن خلال الارتقاء إلى شبكات ذكية ومرنة؛ وإدماج توليد الطاقة الموزعة؛ والحد من الخسائر في النقل؛ وتمكين نظم التوزيع من التعافي من الحرارة، يمكن أن تقلل بدرجة كبيرة من كل من الطاقة والنفايات المادية. لا يمكن تجديد الاقتصاد الدائري بالكامل دون حدوث فقدان في نظام الطاقة المقابل بكفاءة؛

ويجب على واضعي السياسات والمرافق والأعمال التجارية أن يعاملوا التوزيع بوصفه استثمارا من الدرجة الأولى في الاستدامة، وكل واط ينقذ على الشبكة هو واط لا يحتاج إلى أن يولد من الوقود الأحفوري، وكل كيلوات ساعة يعاد توجيهها من الحد إلى غرض مفيد يمثل خطوة أقرب إلى اقتصاد خال من النفايات حقا، وبما أن التقدم التكنولوجي لن ينمو إلا التآزر بين توزيع الطاقة والتعميم، مما يجعل البنية التحتية غير المنظورة للنفايات الكهربائية هي قصة البطل المرئية.