تحول الطاقة يمتلك ميزة السرعة التي تتجاهلها نماذج التكلفة

عادةً ما تتم مقارنة تقنيات توليد الكهرباء من خلال السؤال عن تكلفة إنتاج الكهرباء منها. لكن ذلك لم يعد كافيًا.

يتسارع الطلب على الكهرباء، مدفوعًا بمراكز البيانات، والتحول إلى استخدام الكهرباء في قطاعات مختلفة، والمصانع الجديدة، وأنظمة التبريد. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن يتجاوز استهلاك مراكز البيانات عالميًا وحدها الضعف ليصل إلى نحو 945 تيراواط/ساعة بحلول عام 2030، وهو مستوى يزيد قليلًا على استهلاك اليابان حاليًا.

ولا يمكن لمحطة توليد كهرباء رخيصة في عام 2035 أن تزود مركز بيانات يريد الاتصال بالشبكة في عام 2028. ومع بدء وصول الطلب بوتيرة أسرع من قدرة التوليد التقليدية على مواكبته، يصبح الوقت اللازم لتوفير الكهرباء عاملًا يقترب في أهميته من تكلفة الكهرباء المستوية.

وهذا يخلق ميزة لمصادر الطاقة المتجددة تتجاهلها المقارنات التقليدية بصورة متكررة.

فالطاقة الشمسية وطاقة الرياح ليستا رخيصتين بشكل متزايد فحسب، بل إنهما أيضًا تتميزان بالمرونة وقابلية التكرار وسرعة البناء على نحو استثنائي. وفي نظام كهرباء يعاني فجأة نقصًا في كل من الطاقة والوقت، قد تكون هذه الميزة أهم من أي توقعات للتكاليف.

الطاقة الشمسية قد تصل قبل تغير التوقعات مجددًا

تضع افتراضات التكلفة التي أعدتها شركة لازارد (Lazard) لعام 2025 فترة بناء محطات الطاقة الشمسية على نطاق المرافق عند نحو 15 شهرًا، وطاقة الرياح البرية عند 18 شهرًا، وطاقة الرياح البحرية عند 24 شهرًا. ويمكن تركيب أنظمة الطاقة الشمسية الموزعة على أسطح المباني خلال أيام بمجرد توافر الموافقات والمعدات.

وتبلغ الافتراضات المقابلة نحو عامين لإنشاء محطة جديدة لتوليد الكهرباء بالغاز من الدورة المركبة، وخمسة إلى خمسة أعوام ونصف العام للفحم، وسبعة أعوام للطاقة النووية. وقد تستغرق عملية تطوير المشروع بالكامل، بما في ذلك التخطيط والحصول على التصاريح، وقتًا أطول بكثير بالنسبة إلى جميع التقنيات.

هذه ليست حدودًا صارمة. فقد تستغرق مزرعة شمسية حصلت على تصاريحها بصورة سيئة سنوات في مرحلة التطوير، بينما يمكن لمحطات الغاز المعيارية أن تتحرك في بعض الأحيان بوتيرة أسرع. كما تمكنت الصين من بناء محطات للفحم والطاقة النووية بوتيرة أسرع مما تتمكن الاقتصادات الغربية عمومًا من تحقيقه.

لكن مصادر الطاقة المتجددة تتمتع بميزة هيكلية، إذ تتكون من آلاف الوحدات المصنعة التي يمكن تركيبها بالتوازي. ولا تتطلب مزرعة شمسية وعاء ضغط ضخمًا لمفاعل، أو غلاية، أو توربينًا، يدور حوله الجدول الزمني للمشروع بأكمله. ويمكن إضافة القدرة على مراحل، كما يمكن للجزء الأول من المشروع أن يبدأ في توليد الكهرباء قبل اكتمال التطوير بأكمله.

وهذا يغير مخاطر الاستثمار إلى جانب سرعة البناء.

فالمشروع الذي يبدأ الإنتاج بعد 18 شهرًا يدر إيرادات في الوقت الذي لا يزال فيه البديل الأبطأ يستهلك رأس المال. ويقلل قصر فترة البناء من التعرض لأسعار الفائدة والتضخم والتغيرات التنظيمية وتجاوزات التكاليف. وإذا تغيرت توقعات الطلب، يمكن إعادة تحديد حجم المشروع المعياري أو إيقافه بين المراحل. أما محطة نووية أو تعمل بالفحم قيد الإنشاء فلا توفر مرونة مماثلة.

وبالتالي، فإن السرعة ليست مجرد خاصية هندسية، بل هي ميزة مالية أيضًا.

توربينات الغاز تنضم إلى قائمة الانتظار

لطالما كان الغاز الحل الواضح عندما يحتاج نظام الكهرباء إلى قدرة توليد مستقرة بسرعة. وكانت محطات الدورة المركبة أكثر توحيدًا وأصغر حجمًا وأسرع في البناء من محطات الفحم أو الطاقة النووية، بينما كان من الممكن نشر توربينات الدورة البسيطة بوتيرة أسرع حتى من ذلك. لكن طفرة مراكز البيانات تضغط الآن على هذه الميزة.

وشحنت شركة سيمنس إنرجي (Siemens Energy) توربينات بقدرة 6 غيغاواط خلال الربع المالي الثالث من عام 2026، لكنها أنهت الفترة مع تراكم طلبات على توربينات الغاز بقدرة 69 غيغاواط. وقال مسؤولو الشركة إن فترات الانتظار بلغت ثلاثة أعوام أو أكثر.

أما وضع شركة «جي إي فيرنوفا» (GE Vernova) فهو أكثر لفتًا للانتباه. فقد بلغت طلبات معدات توليد الكهرباء بالغاز والحجوزات المسبقة لمواعيد الإنتاج 116 غيغاواط في الربع الثاني من عام 2026، ارتفاعًا من 100 غيغاواط قبل ثلاثة أشهر فقط. وبدأت الشركة بالفعل في تلقي حجوزات للتسليم في عام 2031.

ولا تقتصر عنق الزجاجة على أعمال البناء. إذ يتعين على المطور الحصول على توربين نادر، ثم تأمين القدرات الهندسية والتمويل والتصاريح، وربط المشروع بشبكة الغاز والحصول على إمكانية الاتصال بشبكة الكهرباء. وكانت رويترز قد أفادت في مارس بأن تكاليف محطات الدورة المركبة ارتفعت بأكثر من الضعف إلى ما يزيد على 2400 دولار لكل كيلوواط، بينما تجاوزت فترات انتظار التوربينات خمسة أعوام في أجزاء من السوق.

وسيظل الغاز عنصرًا أساسيًا في العديد من أنظمة الكهرباء، لأنه قادر على توليد الكهرباء عندما لا تتوافر طاقة الرياح والطاقة الشمسية. كما يمكن رفع قدرات محطات الغاز القائمة أو استخدامها بكثافة أكبر بوتيرة أسرع بكثير من بناء قدرات جديدة.

لكن فكرة أن المخططين يمكنهم ببساطة طلب محطة غاز كبيرة كلما ظهر طلب جديد أصبحت قديمة. فقد يصل موعد توريد التوربين بعد وصول العميل الذي كان من المفترض أن تخدمه المحطة.

القدرة الاسمية لا تعادل الكهرباء الموثوقة

الاعتراض الأقوى واضح: غيغاواط واحد من الطاقة الشمسية لا يعادل غيغاواط واحدًا من الطاقة النووية أو الغاز.

فمحطة الغاز أو الطاقة النووية يمكنها توليد الكهرباء طوال الليل وأثناء فترات غياب الرياح. ويعتمد إنتاج الطاقة الشمسية على ضوء النهار، بينما يعتمد إنتاج طاقة الرياح على الأحوال الجوية. كما أن مقارنة القدرات الاسمية من دون مراعاة كمية التوليد وتوقيته وموثوقيته تبالغ في تقدير ما يمكن لمصادر الطاقة المتجددة توفيره. وهذا الانتقاد صحيح.

ولا يلغي البناء السريع لمشروعات الطاقة المتجددة الحاجة إلى قدرات توليد مستقرة، وتخزين الطاقة، وشبكات نقل الكهرباء، والطلب المرن. كما أن مزرعة شمسية مكتملة لن تكون مفيدة إذا انتظرت خمسة أعوام للحصول على اتصال بالشبكة. وتقدر وكالة الطاقة الدولية أن أكثر من 2500 غيغاواط من مشروعات الطاقة المتجددة والتخزين والأحمال الكبيرة متوقفة حاليًا في طوابير انتظار الربط بالشبكات على مستوى العالم. وقد يستغرق إنشاء خطوط نقل كهرباء جديدة من خمسة إلى 15 عامًا.

لكن ذلك لا يلغي ميزة السرعة، بل يحدد كيفية استخدامها. ويمكن للطاقة الشمسية وطاقة الرياح توفير الجزء الأكبر من الطاقة بسرعة. ويمكن للبطاريات نقل عدة ساعات من الإنتاج إلى ذروة الطلب المسائية وتقديم خدمات للشبكة. كما يمكن لمحطات الطاقة الكهرومائية والنووية والغازية القائمة توفير قدرات توليد مستقرة، في حين يقلل الطلب المرن من حجم ذروة الاستهلاك. وبعد ذلك يمكن تطوير تقنيات جديدة منخفضة الكربون وقادرة على توفير الكهرباء بشكل مستقر على المدى الطويل، من دون افتراض أنها ستعالج نقصًا سيظهر خلال هذا العقد.

والمقارنة ذات الصلة ليست بين الطاقة الشمسية وحدها ومحطة غاز تعمل بالدورة المركبة، بل بين أسرع محفظة من المشروعات القابلة للبناء وبين انتظار أصل واحد يُفترض أنه مثالي.

السوق يختار بالفعل ما يمكن تنفيذه

يعكس انتشار المشروعات بصورة متزايدة هذه الحقيقة. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن توفر مصادر الطاقة المتجددة ما يقرب من نصف الزيادة في استهلاك مراكز البيانات من الكهرباء حتى عام 2035، مشيرة بشكل صريح إلى قصر فترات الانتظار الخاصة بها، وقدرتها التنافسية، وتوافقها مع اتفاقيات شراء الطاقة التي تبرمها الشركات.

كما يتجه المطورون في الولايات المتحدة إلى مشروعات تجمع بين الطاقة الشمسية وتخزين الكهرباء، بسبب صعوبة الحصول على توربينات الغاز. ويمكن الآن إكمال المشروعات الهجينة في نحو 18 إلى 20 شهرًا في الأسواق التي تتوافر فيها ظروف مواتية. وهي لا توفر احتياطيات غير محدودة، لكنها تستطيع إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء قبل خروج توربين جديد من المصنع.

ولهذا، لا يمكن أن يقتصر التعامل مع تسارع الطلب على إعلان المزيد من محطات توليد الكهرباء. بل يتعين على الحكومات ومشغلي الشبكات إعطاء الأولوية للمشروعات القادرة على دخول الخدمة، وليس فقط للمشروعات التي تبدو جذابة على الورق ضمن خطط القدرات المستقبلية.

ويعني ذلك إصلاح قوائم انتظار الربط بالشبكة بحيث تحل المشروعات الناضجة محل الحجوزات المضاربية، والحصول مسبقًا على التصاريح للمناطق المناسبة لمشروعات الطاقة المتجددة والتخزين، وتوسيع تصنيع المحولات والكابلات، وجعل الأحمال الكبيرة الجديدة أكثر مرونة.

كما ينبغي وضع مراكز البيانات بشكل متزايد في مناطق تتوافر فيها الكهرباء وقدرات الشبكة بالفعل، بدلًا من إجبار كل منطقة على إعادة بناء بنيتها التحتية حول هذه المراكز.

وهناك أيضًا قيمة في الحفاظ على قدرات التوليد المستقرة القائمة وتطويرها. فالإبقاء على محطة نووية آمنة قيد التشغيل، أو تحسين توربين غاز قائم، أو إضافة قدرات إلى منشأة كهرومائية، يمكن أن يكون أسرع وأقل استهلاكًا للموارد من بناء أي منشأة جديدة. وينبغي أن تكون الاستراتيجية القائمة على السرعة عملية من الناحية التكنولوجية.

لكن ينبغي لها أيضًا أن تأخذ في الاعتبار ما يقوله سوق البناء. فمصادر الطاقة المتجددة لا تتصدر انتشار المشروعات لمجرد أن الحكومات تفضلها أو لأن انبعاثاتها أقل. بل تتقدم لأنها يمكن إنتاجها بشكل مستمر في المصانع، ويمكن للمطورين بناءها بالتوازي، كما يمكن للمستثمرين الحصول على إيرادات منها في وقت أقرب.

وأصبح نقص الكهرباء سباقًا مع الزمن. وستشكل التقنيات التي يمكن نشرها قبل بلوغ ذروة النقص نظام الطاقة بدرجة أكبر بكثير من تلك التي تعد بالكمال بعد زوال النقص.

الكهرباء الرخيصة مهمة، لكن الكهرباء التي تصل في الوقت المناسب أهم.