ما تزال تحديات الطاقة المتجددة تتصدر اهتمامات الباحثين في محاولة للتغلب عليها في ظل القفزات المتسارعة التي شهدها هذا القطاع المهم.
وأوضح أستاذ الطاقة بكلية الهندسة في جامعة القاهرة الدكتور محمود جيلاني أن نقص القصور الذاتي وتعقيدات أنظمة الشبكات الحديثة يُعدَّان من أبرز التحديات التي تواجه التوسع في مشروعات الطاقة المتجددة.
جاء ذلك في الدراسة التي أجراها جيلاني تحت عنوان “إستراتيجيات وتحديات الطاقة الجديدة – حاليًا ومستقبلاً”، واطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
وناقش جيلاني أبرز العقبات التقنية والمناخية التي تواجه مصادر الطاقة المتجددة، وطرح حلولًا وإستراتيجيات متكاملة لمواجهة المستقبل بثقة وابتكار.
الكآبة المظلمة
قال أستاذ الطاقة بكلية الهندسة جامعة القاهرة الدكتور محمود جيلاني، إن الطقس قد يمثّل أحد تحديات الطاقة المتجددة، مسلّطًا الضوء على ظاهرة “الكآبة المظلمة” أو (Dunkelflaute).
وأضاف أن ألمانيا قد شهدت هذه الظاهرة الجوية عام 2018، حيث انتشرت سحب كثيفة وبرودة شديدة مع غياب الرياح؛ ما أدى إلى توقُّف شبه كامل في إنتاج طاقتي الشمس والرياح لأيام متتالية.
وتابع جيلاني أن هذه الظاهرة كانت بمثابة إنذار قوي للمهندسين والمخططين بضرورة وضع خطط بديلة لتأمين الطاقة في أوقات الطوارئ.
واستطرد قائلًا: “إن الشبكات التي تعتمد على مصادر متجددة تعاني من مشكلة تقنية كبيرة تتمثل في انخفاض القصور الذاتي”.
ولفت إلى أنه على عكس المحطات التقليدية التي تحتوي على مولدات ضخمة تسهم في استقرار الشبكة عبر كتلتها الدوارة، فإن الشبكات المعتمدة على طاقتي الشمس والرياح تفتقر لهذا العنصر الحيوي؛ ما يجعل الشبكة أكثر عرضة للانهيار عند حدوث اضطرابات مفاجئة في التردد أو الجهد.
دور تقنيات الذكاء الاصطناعي
لمواجهة هذا التحدي، لفت جيلاني إلى استعمال ما يُعرف بـ”القصور الذاتي الافتراضي” عبر برمجيات متقدمة تسمح لمصادر الطاقة الجديدة بمحاكاة سلوك الكتلة الدوارة.
وأشار إلى أهمية الاعتماد على الذكاء الاصطناعي بصفته أداة فاعلة لضبط الأداء، واستباق الأعطال، وتحسين توزيع الطاقة وتخزينها.
وتوقَّع جيلاني -خلال تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن يتّسع دور الذكاء الاصطناعي ليشمل التنبؤ بأوقات الذروة، وتحسين مزيج الطاقة حسب المعطيات المناخية والطلب الاستهلاكي.
أهمية أنظمة التخزين
أكد الدكتور محمود جيلاني أن أنظمة التخزين الفاعلة تؤدي دورًا مهمًا في استقرار الشبكات التي تعتمد على الطاقة المتجددة.
ولفت إلى وجود عدّة خيارات للتخزين مثل بطاريات الليثيوم والبطاريات الصلبة (SSB) ذات الأمان العالي والكفاءة المرتفعة، وصولًا إلى أنظمة التخزين الكهرومائية، والهواء المضغوط، وتخزين الحرارة في الصخور.
وأشار إلى أن هذه الوسائل تمثّل عنصرًا حاسمًا لضمان استمرار التغذية الكهربية، خاصة في أثناء غياب الشمس أو هدوء الرياح.
وطرح الدكتور جيلاني نقطة فنية شديدة الأهمية تتعلق بما يُعرف بـ”الرنين الكهربائي”، الذي يحدث نتيجة تداخل الترددات داخل الشبكة؛ ما يؤدي إلى تضخُّم في الجهد والتيار قد يُسبّب تدمير المحولات والخطوط الكهربائية.
وأوضح أنه بات من الضروري أن تتوافر تقنيات متقدمة لرصد هذا النوع من الخلل، ومعالجته فورًا قبل تفاقمه.
الرؤية المستقبلية
توقّع جيلاني عددًا من السيناريوهات للتوسع المستقبلي في قطاع الطاقة المتجددة، مشيرًا إلى وجود بعض الاحتمالات الثورية التي يمكن أن تُحدث طفرة في هذا المجال، ومنها:
- نقل الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض باستعمال موجات الميكروويف، وهي فكرة ما زالت قيد البحث والتطوير، ولكنها واعدة جدًا.
- الشبكات اللاسلكية للطاقة، التي قد تتيح توصيل الكهرباء عبر مسافات طويلة دون الحاجة إلى كابلات، ما يسهم في تقليل الفقد والتكلفة.
وشدد جيلاني -في ختام دراسته- على ضرورة توطين تقنية الطاقة المتجددة في الدول العربية، وعدم الاعتماد على النماذج الغربية فقط.
وأكد جيلاني -خلال تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن الوطن العربي يمتلك فرصًا واعدة، مثل مشروع “بنبان” في مصر، الذي يُعدّ أحد أكبر مجمعات الطاقة الشمسية في العالم.
ودعا إلى الاستثمار في البحث العلمي، وتقنيات النانو، وتصنيع الخلايا الشمسية محليًا، لتقليل التبعية وتعزيز أمن الطاقة.
وأوضح الدكتور جيلاني أن الطاقة المتجددة ليست فقط طاقة نظيفة، بل هي معركة علمية واقتصادية ومناخية تتطلب الحسم والتخطيط طويل الأمد.
موضوعات متعلقة..
- دعم استقرار شبكات الكهرباء بعد تغذيتها بالطاقة المتجددة.. تقنية مصرية جديدة
- تحديات الطاقة المتجددة في أفريقيا تتصدر فعاليات أسبوع القاهرة للطاقة المستدامة (صور)
- مستقبل تخزين الكهرباء المتجددة في ظل مسارات تحول الطاقة العالمية (تقرير)
اقرأ أيضًا..
- أكبر 5 صفقات كهرباء في أبريل 2025.. الجزائر الأكثر ظهورًا
- أمين عام أوابك: تصدير الهيدروجين في خطوط الأنابيب أقل تكلفة.. ومشروع فريد في دولة عربية (حوار)
- صادرات الجزائر من النفط ترتفع إلى أعلى مستوى في عامين ونصف
- تفاصيل أول شحنة غاز مسال مصرية منذ وقف التصدير
