خیز آلمان به سوی نیروگاه‌های گازی | جایگزینی برای انرژی هسته‌ای و فسیلی

به گزارش می متالز، به نقل از فارن پالیسی آلمان در سال ۲۰۲۰ توانست سهم انرژی های نو در تولید برق را به ۴۶ درصد برساند که تقریبا برابر است با مجموع سهم زغال سنگ، نفت، گاز و انرژی هسته ای در تولید برق این کشور. آلمان حالا انتشار گازهای گلخانه ای را به اندازه ۴۲ درصد پایین تر از سطح سال ۱۹۹۰ رسانده و حتی دو درصد از هدف یک دهه ای اش نیز فراتر رفته است.

به مانند همه کشورها، آلمان هم از چالش های بخش انرژی های نو رهایی ندارد. چه اتفاقی می افتد اگر خورشید نتابد یا باد نوزد؟ در مورد روزهای کوتاه، تاریک و سرد اواسط زمستان چه باید کرد؟ از سوی دیگر، باد در روزهای طوفانی میتواند چنان بوزد که جریان برق در سامانه را تحت فشار قرار داده و ثبات سامانه های انرژی را به تهدید بدل کند. به اینها انباشت برق در شبکه را هم اضافه کنید که قیمت را منفی و اپراتور را مجبور به پرداخت هزینه برای مصرف آن می کند.

چه برق زیاد باشد و چه کم، خاموشی پیامد عدم تعادل است. با این حال، در آلمان این مشکل هنوز خودنمایی نکرده است. سال گذشته آلمانی ها تنها ۱۲ دقیقه قطعی برق را تجربه کردند: کم ترین میزان در اروپا که در مقایسه با متوسط ۴.۷ ساعت خاموشی در ایالات متحده ناچیز به نظر می رسد.

موفقیت آلمان تنها به این دلیل امکان پذیر شده که این کشور توانسته در طی دو دهه بر ظرفیت انرژی های پاک خود بیفزاید. همزمان این کشور بسیاری از نیروگاه های تولید سوخت فسیلی و هسته ای را حفظ کرده و برق مازاد را صادر کرده است.

با این حال، آلمان رفته رفته به سمت بستن نیروگاه های زغال سنگ گام بر می دارد. قرار است که اخرین نیروگاه در سال ۲۰۳۸ به کار خود پایان دهد و نیروگاه های هسته ای نیز تا سال ۲۰۲۲ از شبکه جدا  شوند.

به رغم آنکه گزینه های ذخیره ساز انرژی از قبیل باتری ها به سرعت رو به پیشرفتند، اما باتری ها هنوز هم ظرفیت تامین انرژی های نو کافی برای آلمان را ندارند تا بتوانند حتی برای چند ساعت بدون سوخت فسیلی دوام آورند. حتی اگر بهره وری نیز افزایش یابد، مثلا از گذر عایق بندی و مدرن سازی، بازهم آلمان در آینده به انرژی بیشتری برای ناوگان ماشین های الکترونیکی و کامیون های خود نیازمند است.

این افت، شدید و سریع است و سامانه انرژی آلمان را به سرزمین ناشناحته ای پرتاب می کند. جایی که منافع تولید کنندگان انرژی، فعالان محیط زیست، سیاستمداران و اپراتورهای شبکه درگیر می شود.

دست اندرکاران بخش گاز آلمان و بیشتر صنایع این کشور تاکید می کنند که تولید برق انعطاف پذیرِ گازسوز شریک مناسبی برای نوسانات انرژی های نو است. کارشناسان خواهان ساخت پیشرفته ترین نیروگاه های گاز سوز هستند که می تواند تا سال ۲۰۵۰  جایگزین انرژی هسته ای، نفت و زغال سنگ شود.

با این حال، اقتصاددانان بر این باورند که قیمت گذاری بالاتر کربن اضافه جریمه بر دی اکسید کربن را افزایش می دهد که به نوبه خود می تواند قیمت گذاری گاز را به جایی در خارج از بازارها واگذار نماید. سوال اینجاست که آیا سایر فناوری ها و رویکردها می توانند تعادل ارزان تری را برقرار کنند؟ پاسخ مثبت است.

مدیریت تقاضا پتانسیل بسیار زیادی دارد. از گذر مشوق های قیمتی می توان مقادیر زیادی از مصارف ساعات اوج روزانه را به ساعات شب منتقل کرد. آژانس انرژی آلمان ادعا می کند که می توان با انتقال حجم بار با توجه به سیگنال بازار، مدیریت تقاضای برق را کنترل کرد. بنابراین باید عمدا تقاضای برق به گونه ای شکل گیرد که به شیوه بهتری با عرضه هماهنگ شود.

ذخیره سازی گزینه آشکاری است. باتری ها می توانند مازاد برقی که در طول روز جمع کرده اند را شب ها تحویل دهند. سایر ابزارهای ذخیره ساز به جز باتری ها مانند هیدروژن، آب دریا و ذخیره ساز های آلومینومی به اندازه کافی پیشرفته هستند تا بتوانند وارد مدار شوند.

فناوری های باتری در سال های اخیر بسیار پیشرفت کرده اند و در حال حاضر به قابلیت اطمینان کوتاه مدت شبکه آلمان کمک می کنند. کالیفرنیا از این هم فراتر رفته: توسعه دهندگان باتری قیمت شرکت های گاز را پایین آورده اند و به عنوان ذخیره سازهای پشتیبان برای سامانه های انرژی ایالت وارد عمل شده اند.

مهم تر از همه، رواج گسترده و سریع سایر انرژی های نو است- پنج تا ده برابر آنچه آلمان در اختیار دارد- مانند زمین گرمایی، انرژی زیستی، برق آبی و انرژی موج. این دست از انرژی ها مانند انرژی بادی و خورشیدی وابستگی کم تری به شرایط آب و هوایی دارند. کارشناسان بر این باورند که تا آن زمان گاز به عنوان بخشی از راه حل باقی خواهد ماند. گاز مانند یک تیم آتشنشانی عمل خواهد کرد.

تجارت مرزی انرژی روش دیگری برای جبران کمبود است. سیاستگذاران اتحادیه اروپا چشم اندازهایی از شبکه انتقال هوشمند از فاصله دور را متصور شده اند که از حوزه قطب شمال تا دریای مدیترانه گسترش می یابد و می تواند با صد درصد انرژی سبز بین مازاد و کمبودهای شبکه، تعادل برقرار کند.