به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، هدف این مطالعه آن بود که مشخص شود چطور می‌توان سامانه‌ای ایجاد کرد تا با استفاده از ظرفیت مناطق برخوردار از منابع فراوان انرژی تجدیدپذیر، انرژی مورد نیاز سایر مناطق در همان قاره و قاره‌های دیگر تامین شود.
به عقیده این محققان، ایجاد یک شبکه و بازار بین‌المللی انرژی تجدیدپذیر مستلزم بررسی و رفع چالش‌های مربوط به مرزهای ژئوپلیتیکی و بحران‌هایی مانند جنگ اوکراین است.
اتصال نقاط مختلف جهان و راه‌اندازی شبکه‌ای بین‌المللی می‌تواند سبب افزایش بهره‌وری انرژی، کاهش بار مالی و اقتصادی کربن‌زدایی و بهبود تاب‌آوری در برابر درگیری‌ها و شرایط نامساعد اقلیمی شود.
پژوهشگرانی از چین، دانمارک و آمریکا در این مطالعه شرکت داشتند و در مقاله خود نوشته‌اند که به لحاظ نظری، حجم منابع انرژی خورشیدی و بادی موجود در روی زمین بسیار بیشتر از نیازهای بشر است.
با افزایش سهم منابع تجدیدپذیر در سبد انرژی جهان، تبعات عدم تطابق بین تولید و تقاضا روز به روز پر رنگ‌تر می‌شود. انرژی خورشیدی و بادی ذاتا ماهیتی ناپایدار دارد و میزان تولید آن به شکل روزانه و فصلی متغیر است، و همین امر می‌تواند عامل عدم تامین انرژی مورد نیاز در زمان اوج تقاضا باشد.
شبکه‌های برقی که به منابع انرژی ناپایدار متصل هستند، برای حل این مشکل از ذخیره‌سازی انرژی و نیز منابع انعطاف‌پذیرتر مانند انرژی آبی کمک می‌گیرند که به زیرساخت‌های گران‌قیمت نیاز دارند و در شرایط نامساعد (از جمله شرایط نامطلوب اقلیمی) هم ممکن است دچار اختلال شوند.
اما شبکه‌ای جهانی می‌تواند این چالش‌ها را برطرف کند، چون اوج تولید و اوج مصرف در مناطق مختلف دنیا در زمان‌های مختلفی اتفاق می‌افتد، و در نتیجه یک بازار انرژی بین‌المللی امکان تامین پایدار و شبانه‌روزی برق را فراهم می‌سازد.
فناوری‌های لازم برای این کار (مانند انتقال برق ولتاژ فرابالا یا UHV، کابل‌های زیر دریایی انتقال برق به فواصل دور، شبکه‌های هوشمند، و تولید و ذخیره‌سازی انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ) هم به مرحله بلوغ رسیده و یا به سرعت در حال پیشرفت است.
ولی چالش‌های سیاسی مثل تطابق منافع ملی کشورهای مختلف، تضمین امنیت انرژی، مدیریت تفاوت‌هایی که از نظر فنی یا مقررات بین کشورها وجود دارد، و جلب اعتماد برای ایجاد زیرساخت‌های مشترک باید برطرف شود.
همچنین بحران‌های ژئوپلیتیکی مانند درگیری بین روسیه و اوکراین می‌تواند باعث شود که کشورهای دارای اقتصاد قوی، خودکفایی و استقلال انرژی را در اولویت قرار دهند.
برخلاف چالش‌های فنی که اغلب از طریق نوآوری‌های حوزه مهندسی می‌توان آنها را حل کرد، موانع سیاسی باید از طریق دیپلماسی، توافق‌های چندجانبه و تدوین چارچوب‌هایی برای تقسیم هزینه و سود برطرف شوند.
هم‌اکنون پروژه‌هایی مانند ابرشبکه آسیا (Asian Super Grid) و طرح‌های اتصال فرامرزی شبکه‌های برق در خاورمیانه، شمال آفریقا و آمریکای جنوبی با هدف برقراری اتصال بین منابع و بازارهای انرژی تجدیدپذیر در کشورهای مختلف در حال انجام هستند.
پیش از این هم مطالعاتی درباره مزایای ایجاد یک شبکه جهانی انرژی‌های تجدیدپذیر انجام شده، اما جای مطالعه جامعی که هزینه‌ها، نحوه تخصیص منابع و مصارف و جزئیات جغرافیایی را بررسی کرده باشد، خالی بود.
لذا پژوهشگران آکادمی علوم چین، دانشگاه کپنهاگ، دانشگاه کلمبیا و دانشگاه استنفورد با استفاده از داده‌های مکانی و زمانی با وضوح بالا، پتانسیل راه‌اندازی شبکه جهانی انرژی بادی و خورشیدی را ارزیابی و برنامه‌ای مشخص برای ایجاد سامانه‌ای کاملا هماهنگ ارائه کردند.
طبق سناریو آنها در دهه ۲۰۳۰ پیوندهای بین مناطق مجاور برقرار می‌شود، در دهه ۲۰۴۰ این پیوندها به سطح قاره‌ای گسترش گسترش می‌یابد، و در دهه ۲۰۵۰ به شبکه جهانی می‌رسیم. میزان سرمایه‌گذاری اولیه لازم برای چنین شبکه‌ای هم معادل ۹/۱۱۶ تریلیون دلار تخمین زده شده است.
این سامانه می‌تواند حدود ۱/۳ برابر کل تقاضای جهانی پیش‌بینی شده برای سال ۲۰۵۰ برق تولید کند و سرمایه‌گذاری اولیه مورد نیاز برای آن (شامل تاسیسات تولید برق، ذخیره‌سازی و انتقال) نیز ۴۷/۲۲ تریلیون دلار کمتر از مجموع سرمایه‌گذاری اولیه لازم برای احداث سامانه‌های مستقل منطقه‌ای خواهد بود.
به‌علاوه نیاز به ظرفیت نصب‌شده نیروگاه‌های بادی و خورشیدی ۱/۲۲ درصد و نیاز به توان و ظرفیت سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی ۶/۴۱ درصد کاهش می‌یابد.
بسیاری از مناطق جهان مانند بیابان‌های شمال آفریقا، استپ‌های آسیای مرکزی، دشت‌های پاتاگونیا و مناطق غربی استرالیا منابع سرشار انرژی خورشیدی و بادی هستند، اما تقاضای برق در آنها بسیار کمتر از ظرفیت تولید است، و راه‌اندازی شبکه‌ای جهانی مشوقی برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر در چنین مناطقی خواهد بود.
از سوی دیگر مراکز بزرگ تقاضای انرژی مثل اروپا، آمریکای شمالی و شرق آسیا می‌توانند انرژی دریافتی را برای خلق ثروت مورد استفاده قرار دهند و این مساله، احداث زیرساخت‌های پشتیبان را از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر می‌کند.
چنین شبکه به هم پیوسته‌ای موجب جذب سرمایه‌گذاری‌های بین‌المللی، ایجاد شغل و توسعه صنعتی خواهد شد.
توانمندی‌ها و ظرفیت‌های فناورانه چین (از جمله تولید انرژی خورشیدی و بادی با هزینه اندک، ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ با استفاده از باتری و روش تلمبه ذخیره‌ای، و انتقال برق با UHV) احتمالا پایه و اساس این شبکه جهانی را شکل خواهند داد.
چین احتمالا در دهه ۲۰۵۰ هم صادرکننده برق پاک به نقاط پر تقاضا مانند کره جنوبی و ژاپن خواهد بود و هم آن را برخی کشورهای مجاور خود وارد خواهد نمود (مثلا انرژی بادی و خورشیدی از مغولستان یا انرژی آبی از جنوب شرق آسیا) تا نیازهای خاص منطقه‌ای یا فصلی را تعدیل کند.
انتظار می‌رود تغییر اقلیم باعث افزایش ناپایداری و نوسانات تولید انرژی بادی و خورشیدی شود؛ ولی بررسی‌های این محققان نشان داد که با گسترش شبکه جهانی و اتصال تعداد بیشتری از کشورها به آن، نوسانات ناشی از اقلیم و شرایط نامساعد آب و هوایی کاهش می‌یابد.
البته این شبکه بین‌المللی به هم پیوسته همچنان در معرض اختلالات ناشی از عدم سازگاری سیاست‌های منطقه‌ای، بروز تنش‌های ژئوپلیتیکی و رقابت تهاجمی در بازار قرار خواهد داشت؛ اما این ریسک‌ها را هم می‌توان با کمک مسیرهای انتقال متنوع و تقویت زیرساخت‌ها تا حد زیادی کاهش داد.
منبع: scmp
