صنعت توربین‌های بادی فراساحلی به دنبال افزایش تولید عناصر نادر خاکی

به گزارش می‌متالز به نقل از موسسه «Fastmarkets»، اهداف در نظر گرفته شده برای افزایش ظرفیت توربین‌های بادی فراساحلی که ممکن است تا سال ۲۰۳۰ رشد ۹ برابری را تجربه کند، بدون تغییرات در مواردی، چون سیاست‌گذاری، تامین مالی و مدیریت ریسک‌های زنجیره تامین در سطح جهانی در معرض تهدید قرار دارد.

به نظر می‌رسد تنگنا‌ها و مشکلات در زنجیره تامین در جهان به جز چین تا اواسط سال ۲۰۲۵ باقی بماند. شورای جهانی انرژی بادی (GWEC) در گزارشی که در اواخر آگوست ۲۰۲۳ منتشر شد، اعلام کرد که سرمایه‌گذاری فوری و همکاری جهانی برای رفع این تنگنا‌ها مورد نیاز خواهد بود.

از جمله این مشکلات و تنگنا‌ها می‌توان به افزایش هزینه‌های مواد اولیه، تدارکات و ارائه سیاست‌های غیرقابل پیش‌بینی اشاره کرد.

این توصیه‌ها در آخرین مناقصه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر بریتانیا در روز هشتم سپتامبر ۲۰۲۳ ارائه شد و در آن هیچ پیشنهادی برای سرمایه‌گذاری در صنعت توربین‌های بادی فراساحلی ارائه نشد.

افزایش نصب توربین‌های بادی فراساحلی در راستای تحقق کربن‌زدایی

بر طبق آخرین نقشه راه آژانس بین‌المللی انرژی به منظور دستیابی به افزایش ۹ برابری نصب توربین‌های بادی فراساحلی، ظرفیت انرژی این توربین‌ها باید از ۸٫۸ گیگاوات در سال ۲۰۲۲، به ۸۰ گیگاوات تا سال ۲۰۳۰ در کنار افزایش سالانه ۷۰ گیگاوات بین سال‌های ۲۰۳۱ تا ۲۰۵۰ برسد.

به منظور دستیابی به اهداف تعیین شده در طرح کربن‌زدایی، شورای جهانی انرژی بادی (GWEC) انتظار دارد ظرفیت نصب توربین‌های بادی فراساحلی با ظرفیت انرژی ۳۰ گیگاوات در سال ۲۰۲۶، از مرز ۵۰ گیگاوات تا سال ۲۰۳۰ عبور کند.

آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر اعلام کرد که ظرفیت فعلی ثابت و شناور توربین‌های بادی فراساحلی در حال حاضر ۶۴٫۳ گیگاوات است، اما باید این ظرفیت افزایش یابد.

شورای جهانی انرژی بادی پیش‌بینی می‌کند که بیش از ۳۸۰ گیگاوات ظرفیت توربین‌های بادی فراساحلی جدید در دهه آینده (۲۰۲۳ تا ۲۰۳۲) به ظرفیت فعلی افزوده شود و در مجموع ظرفیت این توربین‌ها تا پایان سال ۲۰۳۲ به ۴۴۷ گیگاوات می‌رسد.

این شورا چندین سال گذشته را با عنوان اولین مرتبه‌ای که صنعت مدرن توربین‌های بادی فراساحلی تحت چنین شرایط نوسانی قرار گرفته و تورم و افزایش بی‌سابقه قیمت کالا‌ها بر آن تاثیر گذاشته است، توصیف کرد.

به گفته این شورا، کاهش حاشیه سود تولیدکنندگان منجر به کاهش سرمایه‌گذاری در ظرفیت تولید در سطح جهانی شده است که این امر احتمالا مشکلاتی را در زنجیره تامین پس از سال ۲۰۲۶ ایجاد می‌کند.

شورای جهانی انرژی بادی عنوان کرد: چندین پروژه اخیرا در سراسر جهان به دلیل کاهش سودآوری نیمه‌تمام رها شده یا تکمیل آن‌ها به تعویق افتاده است. از جمله پروژه‌هایی که ساخت آن‌ها ناتمام رها شده است، می‌توان به پروژه شرکت دانمارکی «Orsted» در ویتنام، پروژه شرکت «Vattenfall Boreas» در بریتانیا و پروژه‌های شرکت «Avangrid» در ایالات متحده آمریکا اشاره کرد.

اهداف کنونی طرح انتشار کربن صفر که شورای جهانی انرژی بادی به آن اشاره می‌کند، نشان می‌دهد که باید یک پنجم برق جهان تا سال ۲۰۳۰ و دو سوم برق جهان را تا سال ۲۰۵۰ با استفاده از انرژی بادی به وسیله توربین‌های بادی فراساحلی و ساحلی تولید شود.

این شورا افزود: به منظور دستیابی به اهداف تعیین شده پروژه‌های توربین‌های بادی فراساحلی در سطح جهان، سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی برای ایجاد زنجیره تامین این توربین‌ها و استقرار آن‌ها مورد نیاز است.

تاثیر افزایش توربین‌های بادی فراساحلی بر بازار کالا‌ها

توربین‌های بادی فراساحلی، یک بازار مصرف‌کننده نهایی برای فولاد هستند. از دیگر فلزات و عناصری که در تولید این توربین‌ها استفاده می‌شود، می‌توان به جعبه‌های موتور این توربین‌ها، کابل‌های مسی، مولیبدن برای چرخ‌دنده‌ها و نئودیمیوم برای تولید آهن‌ربا‌های دائمی اشاره کرد.

آن ماری سیلوستره، یکی از مشاوران بخش تولید زیست‌پایشی در صنعت عناصر نادر خاکی و یکی از مشاوران سابق شرکت استرالیایی «Lynas Rare Earths» در بخش جهانی تولید زیست‌پایشی مطرح کرد: صنعت توربین‌های بادی فراساحلی به حدود ۲۲۰ تن اکسید نئودیمیوم – پرازئودیمیوم (NdPr) در هر گیگاوات ظرفیت نصب شده نیاز دارد.

وی افزود: حدود ۱۴ هزار و ۱۵۰ تن اکسید نئودیمیوم – پرازئودیمیوم در ظرفیت فعلی توربین‌های بادی فراساحلی استفاده شده است.

وی در ادامه خاطرنشان کرد: اگر برآورد شورای جهانی انرژی بادی برای نصب ۳۸۰ گیگاوات توربین‌های بادی فراساحلی جدید فراساحلی تا سال ۲۰۳۲ عملیاتی شود، در این صورت در دهه آینده به حدود ۸۳ هزار و ۶۰۰ تن اکسید نئودیمیوم – پرازئودیمیوم نیاز خواهد بود.

انجمن صنایع عناصر نادر خاکی (REIA) مستقر در شهر بروکسل بر اساس گزارش شورای جهانی انرژی بادی تخمین می‌زند که صنعت توربین‌های بادی فراساحلی به طور متوسط، به ۳۰ هزار تن آهنربا‌های دائمی در سال یا در مجموع تقریبا ۲۹۰ هزار تن از این آهنربا تا سال ۲۰۳۲ نیاز خواهد بود.

برآورد انجمن صنایع عناصر نادر خاکی بر اساس ظرفیت سالانه ۲۸ گیگاوات توربین‌های بادی فراساحلی نصب شده از سال ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۷ ارائه شده است. به گفته این انجمن، این ظرفیت از سال ۲۰۲۸ تا ۲۰۳۲ باید به حدود ۵۲ گیگاوات در سال افزایش یابد.

طبق برآورد موسسه «Fastmarkets»، در حال حاضر میزان مصرف سالانه نئودیمیوم در توربین‌های بادی فراساحلی حدود ۶۰ هزار تن است.

به گفته انجمن صنایع عناصر نادر خاکی، بررسی داده‌ها نشان می‌دهند که حجم تقاضا برای آهن‌ربا‌های دائمی بدون در نظر گرفتن حجم تقاضا برای این آهنربا‌ها در توربین‌های بادی ساحلی و وسایل نقلیه الکتریکی، هر پنج سال بیش از دو برابر افزایش می‌یابد.

مشاور بخش تولید زیست‌پایشی در صنعت عناصر نادر خاکی در همین رابطه تصریح کرد: در برآورد‌های اخیر، حجم تقاضا برای آهنربا‌های دائمی حاوی نئودیمیوم مورد استفاده در توربین‌های بادی ساحلی که در مقادیر کمتری هم مورد استفاده می‌گیرد، در نظر گرفته نشده است.

عرضه عناصر نادر خاکی مورد استفاده در تولید آهنربا‌های دائمی

سیلوستره اظهار داشت: جدای از ظرفیت فعلی در حال گسترش توربین‌های بادی ساحلی، استفاده از اکسید نئودیمیوم – پرازئودیمیوم بازیافت شده از توربین‌های بادی فراساحلی فرسوده به عنوان منبع مهم تامین این عناصر نادر خاکی در یک بازه زمانی ۱۰ ساله، روند افزایشی را تجربه خواهد کرد.

وی در ادامه تاکید کرد: در حال حاضر هیچ روش قابل اعتمادی برای بازیافت این مواد وجود ندارد که عمدتا به دلیل مشکلاتی همچون ضعف ایمنی، مشکلات اقتصادی و فنی در استخراج و استفاده مجدد از این آهنربا‌ها است.

مشاور بخش تولید زیست‌پایشی در صنعت عناصر نادر خاکی خاطرنشان کرد: بازیافت، روشی بسیار سریع‌تر در مقایسه با راه‌اندازی پروژه‌های جدید استخراج عناصر نادر خاکی است و حتی پیشرفت‌های جدید ممکن است نیاز به این عناصر در تولید آهنربا‌های دائمی را کاهش دهد.

در همین راستا، ریسک‌های مرتبط با سیاست‌گذاری‌ها و طرح‌های نظارتی به غیر از بی‌ثباتی قیمت کالا‌ها که شورای جهانی انرژی بادی بر آن تأکید می‌کند، شامل طرح‌هایی مانند زمان‌بندی درازمدت برای صدور مجوز برای فعالیت در بستر دریا است که باید در نظر گرفته شوند. به علاوه، باید به برخی از مشکلات مرتبط با ریسک‌های فنی مرتبط با پروژه‌های درازمدت همچون استفاده از فناوری‌های قدیمی اشاره کرد.

گفتنی است که چین، بیش از ۷۰ درصد از سهم بازار جهانی گیربکس‌ها، ژنراتورها، بلبرینگ چرخشی، ریخته‌گری، آهنگری، تولید برجک‌های و بال‌های توربین را در اختیار دارد و بر همین اساس سیاست‌گذاری‌های محدودکننده‌ای از سوی اتحادیه اروپا و ایالات متحده آمریکا برای کاهش سهم چین در این عرصه‌ها ارائه شده است.

ایالات متحده آمریکا به تنهایی تلاش می‌کند در زنجیره تامین مواد اولیه و عناصر نادر خاکی تنوع ایجاد کند تا وابستگی برای تامین این مواد به چین کاهش یابد. لازم به ذکر است که چین اخیرا در صادرات برخی از عناصر نادر خاکی مانند گالیوم و ژرمانیوم محدودیت‌هایی را وضع کرد.

منبع: فلزات آنلاین