وفي تقرير نشرته وكالة الطاقة الدولية في وقت سابق من هذا العام، قالت الوكالة: “إن قدرة العالم على توليد الكهرباء المتجددة تتوسع بوتيرة أسرع من أي وقت مضى خلال العقود الثلاثة الماضية”.
وتوفر هذه العلامة على النمو “فرصة حقيقية لتحقيق هدف مضاعفة القدرة العالمية بحلول عام 2030 الذي حددته الحكومات في مؤتمر المناخ COP28”.
في عام 2022، تم توليد 29.1% من كهرباء العالم من مصادر الطاقة المتجددة، وفي عام 2023، نمت القدرة المتجددة بنسبة 50% أخرى. في ذلك العام، تم إنتاج 21.4% من إجمالي الطاقة في الولايات المتحدة من مصادر متجددة، وفي أبريل من هذا العام وحده، وفرت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والكتلة الحيوية 31% من إجمالي الطاقة في الولايات المتحدة. من كهرباء البلاد.
ولأن مصادر الطاقة المتجددة تعتمد على البيئة، فإن العرض والطلب على مصادر الطاقة المتجددة يتأثران بالتأثيرات المناخية مثل ارتفاع درجات الحرارة والجفاف وتغير أنماط هطول الأمطار والفيضانات والطقس المتطرف وحرائق الغابات. وتعتبر الطاقة الحرارية الأرضية، التي تعتمد على الحرارة من باطن الأرض، أقل مصادر الطاقة المتجددة تأثراً بتأثيرات تغير المناخ، ولكنها لا توفر سوى 0.4% من الكهرباء في الولايات المتحدة.
وقال روماني ويب، نائب مدير مركز سابين لقانون تغير المناخ في كلية كولومبيا للمناخ: “عندما تكون هناك تأثيرات محتملة على مرافق توليد الطاقة المتجددة، فينبغي لنا التخطيط والاستعداد لذلك. ولكننا بحاجة إلى التفكير في الكيفية التي سيؤثر بها تغير المناخ على نظام الطاقة ككل، لأنه، للأسف، لا يوجد نظام لتوليد الكهرباء محصن ضد تأثيرات تغير المناخ”.
وقال ويب إن شركة نورث أميركان إلكتريك ريليابل كوربوريشن وغيرها من الشركات تشير إلى أن الموارد القائمة على الوقود الأحفوري معرضة بالفعل لخطر أكبر من التأثيرات المناخية. على سبيل المثال، تم تصميم معظم مرافق الوقود الأحفوري للعمل عند درجة حرارة محددة وتتطلب الماء للتبريد.
مع ارتفاع درجات حرارة الهواء وزيادة درجات حرارة الماء ، اضطرت منشآت الوقود الأحفوري والطاقة النووية إلى الإغلاق لأن المسطحات المائية القريبة كانت دافئة للغاية بحيث لا يمكن سحب المياه منها، أو لم تتمكن المحطات من إطلاق المياه المستخدمة فيها لأن ذلك كان سيتجاوز حدودها الحرارية.
كيف تتأثر مصادر الطاقةالمتجددة بتغير المناخ؟
الطاقة الشمسية
توفر الطاقة الشمسية ما بين 6% و8% من الكهرباء في الولايات المتحدة. ومع تزايد موجات الحر، فإن الحرارة المرتفعة تجعل الألواح الشمسية أقل كفاءة، كما أن الليالي الأكثر دفئًا التي تلي ذلك لا تسمح للبنية الأساسية للنظام الشمسي بالتبريد، مما يؤدي إلى إجهادها وتقليل الكفاءة.
كما تزيد موجات الحر من الطلب على التبريد، مما يرهق الشبكة ويمكن أن يؤثر على قدرة النظام على توليد ونقل الطاقة.
قد يؤدي الدخان الناتج عن حرائق الغابات وزيادة الغطاء السحابي أثناء الظواهر الجوية المتطرفة إلى تقليل كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الألواح وتقليل إنتاج الطاقة الشمسية.
وقد وجد أن الأعاصير تقلل من توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية بنسبة 18% إلى 60% مقارنة بالأيام الصافية. ويمكن للأعاصير المدارية أن تقلل من الإشعاع الشمسي بنسبة 80% ، حتى لأيام بعد أن تضرب. يمكن لأي طقس متطرف أيضًا أن يلحق الضرر بالبنية التحتية للطاقة الشمسية، وخاصة مخاطر الرياح.
رياح
طاقة الرياح التي توفر 10.2% من الكهرباء في الولايات المتحدة، بشكل خاص بالأحداث المناخية المتطرفة. على سبيل المثال، يمكن للأعاصير أن تغير أنماط الرياح وشدتها، مما يؤدي إلى تقلبات في توليد الكهرباء.
يمكن أن تجبر أحداث الرياح الشديدة توربينات الرياح على التوقف عن العمل تمامًا لمنع الضرر عندما تتجاوز سرعة الرياح حدًا معينًا، عادةً 55 ميلاً في الساعة. حتى الأعاصير من الفئة الأولى لها سرعات رياح تتراوح من 74 إلى 95 ميلاً في الساعة. تسبب إعصار ماريا في خسارة مزرعة رياح واحدة في بورتوريكو ما يقرب من نصف شفرات توربيناتها توربيناتها تقريبًا .
وفقًا لإحدى الدراسات، يمكن أن تؤدي درجات الحرارة الباردة ورواسب الجليد على التوربينات إلى تقليل توليد طاقة الرياح بنسبة 10%. أدت العاصفة الشتوية أوري في تكساس عام 2021 إلى انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع حيث تجمدت توربينات الرياح وانقطعت إمدادات الغاز الطبيعي والفحم.
يمكن أن تتضرر أبراج الرياح البحرية والأساسات أيضًا بسبب العواصف والجليد البحري.
بشكل عام، وجد الباحثون أن 40% من إنتاج طاقة الرياح يمكن أن يضيع في بعض المناطق بسبب تأثيرات تغير المناخ.
الطاقة الكهرومائية
الطاقة الكهرومائية التي تنتج 5.7% من الكهرباء في الولايات المتحدة، و44% من إجمالي الطاقة المتجددة في العالم (أكبر مصدر متجدد) معرضة للحرارة والجفاف. وتؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى انكماش الأنهار الجليدية وانخفاض ذوبان الثلوج في بعض المناطق، كما تؤدي زيادة التبخر وقلة هطول الأمطار إلى تقليص كمية المياه في الخزانات والقدرة على توليد الطاقة الكهرومائية.
وقال ويب “أعتقد أن الطاقة الكهرومائية تشكل تحديًا كبيرًا في عالم متغير المناخ. لقد رأينا ذلك في كاليفورنيا، التي كانت تعتمد تقليديًا بشكل كبير على الطاقة الكهرومائية. كان هناك مثل هذا التباين بسبب الجفاف الذي أدى إلى انخفاض المخزونات هناك”.
وأضافت أن ذوبان الثلوج المبكر له تأثير كبير أيضًا. “في السابق، كانت طبقة الثلوج تذوب تدريجيًا وتوفر مصدرًا للمياه على مدى فترة طويلة من الزمن. الآن، مع ارتفاع درجات الحرارة بسرعة، نشهد ذوبانًا مبكرًا وسريعًا للثلوج يمكن أن يرهق النظام بحيث لا يمكنك الاستفادة منه إلى أقصى حد. وهذا يعني أن لديك فترات جفاف صيفية طويلة وممتدة”.
على سبيل المثال، في عام 2021، كانت بحيرة أوروفيل في كاليفورنيا تعمل بنسبة 35% فقط من سعتها، مما أجبر محطة هايات للطاقة الكهرومائية، التي كانت تزود المقاطعة بنحو 60% من طاقتها.
في زامبيا، يؤثر موسم الأمطار الأقصر والجفاف حاليًا على الطاقة الكهرومائية، التي توفر 80% من كهرباء البلاد، مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي وتقنينه. تفرض الإكوادور حاليًا انقطاعات ليلية وحظرًا للعمل عن بُعد لأن أسوأ جفاف منذ عقود يؤثر على الخزانات التي تولد الطاقة الكهرومائية.
يعتمد تخزين الطاقة الكهربائية العالمية بشكل كامل تقريبًا (99%) على تخزين الطاقة الكهرومائية، والذي يعتمد أيضًا على توفر المياه في الخزانات، يتم توليد الطاقة عن طريق تخزين المياه في خزان على ارتفاع أعلى، ثم إطلاقها عبر التوربينات لتوليد الكهرباء.
كما يمكن أن تؤثر التغيرات في هطول الأمطار والجريان السطحي وتدفق الأنهار على الطاقة الكهرومائية، ويمكن أن تؤدي الأمطار الغزيرة والفيضانات إلى إتلاف البنية الأساسية للسدود، وفي حين قد تؤدي الفيضانات والعواصف إلى زيادة موارد الطاقة الكهرومائية، فإن المكاسب تعوضها موجات الجفاف والحرارة .