مع تزايد عدد الدول والشركات والأفراد الذين يبحثون عن مصادر طاقة غير الوقود الأحفوري، يستمر الاهتمام بالطاقة المتجددة في الارتفاع.
في الواقع، زادت القدرة العالمية على توليد الطاقة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من المصادر المتجددة بنسبة 50% في عام 2023 (يؤدي الرابط إلى صفحة خارج موقع ibm.com). وقد اتفقت أكثر من 110 دول في مؤتمر الأمم المتحدة المعني بتغير المناخ (COP28) على مضاعفة هذه القدرة بحلول عام 2030، وبلغ الاستثمار العالمي في التحول إلى الطاقة النظيفة رقمًا قياسيًا بلغ 1.8 تريليون دولار أمريكي في عام 2023 (يؤدي الرابط إلى صفحة خارج موقع ibm.com).
ولكن مع كل هذه القدرة الجديدة، كيف تُستخدم موارد الطاقة المتجددة حقًا؟ وهنا، سنلقي نظرة على أمثلة وتطبيقات الطاقة المتجددة عبر مجموعة متنوعة من الصناعات، وتأثيرها على أنظمة الطاقة وتقنيات الطاقة التي ستحفز استخدامها في المستقبل.
تشير الطاقة المتجددة، التي تسمى أحيانًا الطاقة الخضراء، إلى الطاقة المولدة من الموارد الطبيعية مثل الشمس والرياح والأمطار والحرارة الحرارية الأرضية والمد والجزر في المحيطات. في حين أن الوقود الأحفوري - بما في ذلك مصادر الطاقة غير المتجددة مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي - هو موارد محدودة، يتم تجديد الموارد المتجددة بمرور الوقت وتعتبر لا تنضب (أي أنها ليست في خطر الاستنفاد أو الاستهلاك الكامل). وعادةً ما يكون لمصادر الطاقة هذه تأثير على البيئة أقل من الوقود الأحفوري ، الذي يتسبب في إطلاق ثاني أكسيد الكربون وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري الضارة الأخرى (GHGs) التي تساهم في الاحتباس الحراري وتُعد المحرك الرئيسي لتغير المناخ.
تشمل أنواع مصادر الطاقة المتجددة ما يلي:
تعتبر الكتلة الحيوية في بعض الأحيان مصدرا للطاقة المتجددة. يشير مصطلح طاقة الكتلة الحيوية إلى تحويل المواد العضوية والمنتجات الثانوية (بما في ذلك المواد العضوية مثل الخشب أو النفايات) إلى طاقة كهربائية أو وقود حيوي مثل الإيثانول أو الديزل الحيوي. غير أن إنتاج هذه الأشكال من الطاقة الأحيائية يمكن أن يسهم في انبعاثات غازات الدفيئة وإزالة الغابات؛ نتيجة لذلك ، لا يعتبرها البعض مصادر طاقة متجددة تماما. بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن الطاقة النووية غالبا ما تعتبر مصدرا للطاقة "النظيفة" بسبب انبعاثات الكربون المنخفضة ، إلا أنها ليست متجددة. تتطلب الطاقة النووية اليورانيوم ، وهو مورد محدود.
تتخذ الحكومات في جميع أنحاء العالم خطوات واسعة لزيادة إنتاج الطاقة البديلة وتوسيع نطاق استخدامها لتلبية متطلبات استهلاك الطاقة. ومن الممكن أن يساعد الحد من الاعتماد على الوقود الأحفوري وتنويع مزيج الطاقة الدول على خفض بصماتها الكربونية والمساهمة في الجهود الدولية للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري، ومن ثم حماية النظم البنائية والتنوع البيولوجي. كما أنه يجذب الذين يحاولون تعزيز أمنهم واستقلالهم في مجال الطاقة، حيث إن مصادر الطاقة المتجددة متاحة محليًا وتكون أقل تأثرًا بتقلب الأسعار والتوترات الجيوسياسية. إضافة إلى ذلك، ترى حكومات عديدة في الطاقة المتجددة وسيلة لتحسين اقتصاداتها من خلال خلق فرص العمل والاستثمار، وكذلك لتحسين الصحة العامة من خلال تقليل تلوث الهواء.
تقوم المدن الصغيرة والكبيرة والمجتمعات الأخرى أيضًا بتقييم تأثيرها البيئي ودمج مصادر الطاقة المتجددة في خطط توليد الطاقة الخاصة بها. كما تستخدم البرامج المحلية مصادر الطاقة المتجددة لتعويض تكاليف الكهرباء وتوفير أكبر قدر من الاعتمادية. فمن خلال أنظمة الطاقة اللامركزية والشبكات الصغيرة والشبكات الذكية، تقوم المجتمعات بتنويع خياراتها للحصول على الطاقة الكهربائية وأنظمة المراقبة لتحقيق كفاءة الاستخدام بأكبر درجة ممكنة. كما يمكن أن تكون هذه الأنظمة مفيدة خاصةً في أثناء الكوارث الطبيعية أو الهجمات الإلكترونية أو الأحداث الأخرى التي قد تعطل وصول إمدادات الطاقة إلى المنطقة.
وتشترط بعض المدن أن يتضمن البناء الجديد مباني خضراء موفرة للطاقة أو تقدم حوافز لتشجيع المباني القديمة على التحديث لتحقيق القدرة على توليد الطاقة المتجددة. ويعمل آخرون على دمج مصادر الطاقة المتجددة في البنية التحتية البلدية من خلال تركيب مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية أو شراء الحافلات المدرسية الكهربائية وغيرها من المركبات.
تتمتع الشركات والمنظمات التي تسعى إلى الحصول على مصادر طاقة أكثر استدامة بعدد من الطرق للحصول على الطاقة المتجددة. يمكنهم الاستثمار في معداتهم الخاصة وتركيبها ، من الألواح الشمسية إلى توربينات الرياح ، للتوليد في الموقع. تقدم العديد من المرافق خيارا للشركات لشراء الطاقة الخضراء عن طريق دفع علاوة للكهرباء المولدة من مصادر متجددة. تستخدم شركات أخرى اتفاقيات شراء الطاقة (PPAs) ، أو اتفاقيات طويلة الأجل مع منتجي الكهرباء المتجددة ، مثل محطات الطاقة الشمسية أو مزارع الرياح. يوفر ذلك وفورات في التكلفة للمشتري والاستقرار لمقدم الخدمة.
وهم يستخدمون تلك الطاقة المتجددة في مجموعة متنوعة من الاستخدامات، منها:
تشغيل العمليات: في مجال التصنيع، تعمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية على تزويد المستودعات والمصانع بالوقود. وفي قطاع الزراعة، تعمل الابتكارات مثل أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية على تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض تكاليف التشغيل. ومع تزايد استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) وغيره من التقنيات الجديدة، مما يزيد الطلب على مراكز البيانات كثيفة الاستهلاك للطاقة، تستخدم شركات التكنولوجيا الكبرى مصادر الطاقة المتجددة للحد من تأثيرها البيئي.
تحسين كفاءة الطاقة: تستثمر الشركات أيضًا في التقنيات لتحسين استخدام الطاقة وزيادة خفض انبعاثات الكربون. من خلال دمج الشبكات الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء (IoT) ، يمكن للشركات إدارة استخدامها للطاقة بشكل أفضل.
بناء سلاسل توريد مستدامة: تتطلع الشركات إلى ما هو أبعد من عملياتها الخاصة وصولاً إلى سلاسل التوريد الخاصة بها، مدركة أنها يمكن أن تحدث تأثيرًا كبيرًا في انبعاثات النطاق 3. وهي تطلب بشكل متزايد من مورديها استخدام الطاقة المتجددة واعتماد ممارسات موفرة للطاقة.
تلبية متطلبات الامتثال وإعداد تقارير الاستدامة: يمكن أن يساعد استخدام الطاقة المتجددة الشركات على الوفاء بمتطلبات إعداد التقارير الإلزامية والمساهمة في تحقيق الأهداف المحلية والدولية في مكافحة تغير المناخ.
تعزيز سمعة العلامة التجارية: يفضل المزيد والمزيد من المستهلكين دعم الشركات التي تعطي الأولوية للاستدامة وتقدم منتجات صديقة للبيئة. من خلال تسخير الطاقة المتجددة، يمكن للشركات أن تضع نفسها كقادة في صناعتها وجذب العملاء المهتمين بالبيئة.
إيجاد مصادر دخل جديدة: تستطيع الشركات التي تولد كمية طاقة متجددة أكبر من استهلاكها بيع الفائض إلى الشبكة من خلال تعريفات التغذية أو ترتيبات القياس الصافي. كما يمكنهم أيضًا الحصول على شهادات الطاقة المتجددة (REC) للطاقة التي يولدونها. يتبنى البعض نموذج "الطاقة كخدمة" (EaaS)، مما يتيح فرصًا لإدارة أنظمة الطاقة والكفاءة لدى شركات أخرى.
ومن الآن فصاعدًا، ستفتح الابتكارات في مجال تخزين الطاقة المتجددة وتكامل الشبكات أبوابًا جديدة لطرق الاستفادة من الطاقة الخضراء، بينما يساعد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في تحسين استخدام الطاقة. تُظهر البلدان والشركات والمجتمعات وحتى الأفراد أن دمج الطاقة المتجددة في العمليات التجارية يمكن أن يدفع الاستدامة والابتكار—ويمهد الطريق لمستقبل أكثر استدامة. كيف يمكن لمؤسستك تقديم مساهمتها الخاصة؟
تحقيق أقصى استفادة من أصول مؤسستك باستخدام IBM Maximo Application Suite. من خلال الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والتحليلات، يمكن لهذه المنصة المستندة إلى السحابة تحسين الأداء وتقليل التكاليف التشغيلية.