انرژی های تجدیدپذیر سالهاست به عنوان راهحل معجزهآسا برای مقابله با تغییرات اقلیمی ستایش میشوند، اما آیا خودشان توان تابآوردن در برابر سیاره در حال گرم شدن را دارند؟
جنگ علیه ایران به طور غیرمنتظرهای رقابت بر سر انرژیهای تجدیدپذیر را شعلهور کرده است، در حالی که اروپا با واقعیت وابستگی خود به سوختهای فسیلی روبهروست.
آگهی
آگهی
قیمت نفت و گاز در هفتههای اخیر به شدت نوسان داشته است؛ نتیجه چنگ انداختن ایران بر تنگه هرمز، گذرگاه ۳۹ کیلومتری که حدود ۲۰ درصد از عرضه جهانی نفت از آن عبور میکند.
کارشناسان هشدار میدهند قیمتهای سرسامآور در پمپ بنزینها و قبضهای انرژی به این زودیها به حالت عادی برنمیگردد، حتی زمانی که جنگ پایان یابد. این وضعیت موجی از رویآوردن به تجدیدپذیرها ایجاد کرده و بسیاری از اروپاییها را به خرید فناوریهای سبز مانند خودروهای برقی، پمپهای حرارتی و سامانههای خورشیدی قابلاتصال به پریز واداشته است.
با آنکه از انرژیهای تجدیدپذیر به عنوان راهحل قاطع برای آخرین شوک سوختهای فسیلی یاد میشود، کارایی آنها اکنون با همان مشکلی آزموده میشود که قرار است از آن جلوگیری کنند: تغییرات اقلیمی.
آیا انرژیهای تجدیدپذیر میتوانند در برابر تغییرات اقلیمی دوام بیاورند؟
به گفته سازمان ملل، هر درجه افزایش گرمایش جهانی به «خطرهای به سرعت تشدیدشونده» منجر میشود؛ از جمله موجهای گرمای شدیدتر، بارشهای سنگینتر و دیگر افراطهای جوی که خطرها برای سلامت انسان و اکوسیستمها را افزایش میدهد.
توماس بالوگون، سرمایهگذار در حوزه تجدیدپذیرها، به یورونیوز ارث میگوید این موضوع به یکی از «چالشهای بسیار مهم عملیاتی و راهبردی» پیش روی سامانههای انرژی تجدیدپذیر تبدیل شده است.
او میگوید: «هرچند منابع انرژی تجدیدپذیر در کاهش انتشار کربن و مقابله با تغییرات اقلیمی نقشی اساسی دارند، ذاتا به شرایط محیطی وابستهاند.»
بالوگون استدلال میکند که با هرچه ناپایدارتر شدن الگوهای آبوهوایی و در حالی که گازهای گرماگیر به بالا بردن دما ادامه میدهند، قابلیت اتکا، کارایی و تابآوری گذار به انرژی سبزمان تا مرز فروپاشی تحت فشار قرار میگیرد.
«پارادوکس» گرمای خورشیدی
تحلیل تازه شرکت SolarPower Europe نشان میدهد استفاده از نور خورشید برای تولید انرژی تنها در ماه مارس بیش از ۳ میلیارد یورو برای اروپا صرفهجویی به همراه داشته است و اگر قیمت گاز بالا بماند، این رقم میتواند تا پایان سال به ۶۷٫۵ میلیارد یورو برسد.
با این حال انتظار میرود سال ۲۰۲۶ یکی از گرمترین سالهای ثبتشده باشد؛ انتظاری که با پیشبینی شکلگیری النینیو در اواخر سال ممکن است بدتر هم بشود. هرچند جهش دما در نگاه اول به سود تولید برق خورشیدی به نظر میرسد، گرمای شدید در عمل میتواند کارایی پنلها را کاهش دهد و همزمان فشار بر شبکه برق را افزایش دهد.
ایوانا ورگینی، بنیانگذار پایگاه [wfy24.com](http://wfy24.com %28منبع به زبان انگلیسی%29/) که دادههای هواشناسی و روندهای ناپایداری اقلیم را تحلیل میکند، به یورونیوز ارث میگوید: «این تصور اشتباه رایجی است که هرچه آفتاب بیشتر باشد، برق بیشتری تولید میشود.»
او اضافه میکند: «سلولهای فتوولتاییک (PV) نیمههادی هستند و مانند هر ابزار الکترونیکی دیگری با افزایش دما بخشی از کارایی خود را از دست میدهند.»
برای هر درجه افزایش دما بالاتر از ۲۵ درجه سانتیگراد، بازده پنلهای خورشیدی حدود ۰٫۴ تا ۰٫۵ درصد کاهش مییابد.
در موجهای گرمای شدیدی که تابستان گذشته بخشهای وسیعی از اسپانیا و یونان را در بر گرفت، نیروگاههای خورشیدی محلی درست هنگامی که تقاضا برای استفاده از سامانههای خنککننده در اوج بود با «افت قابل توجه تولید» روبهرو شدند.
ورگینی میگوید: «در برخی موارد دمای سطح پنلها به ۶۵ درجه سانتیگراد رسید که به کاهش تقریبا ۲۰ درصدی ظرفیت نظری منجر شد.»
سال گذشته موج گرمای شدید بخشهای گستردهای از اروپا از جمله فنلاند که معمولا خنک است را درنوردید؛ کشوری که سه هفته پیاپی دمای ۳۰ درجه سانتیگراد را تحمل کرد. در جنوب قاره، اروپاییها با دماهای بالاتر از ۴۰ درجه دستوپنجه نرم کردند و دهها کشور وارد وضعیت خشکسالی شد.
پژوهشگران کالج امپریال لندن و مدرسه بهداشت و پزشکی استوایی لندن با بررسی ۷۵۴ شهر اروپایی دریافتند که تغییرات اقلیمی عامل افزایش متوسط ۳٫۶ درجهای دما در تابستان ۲۰۲۵ بوده است.
نقطه مطلوب برای توربینهای بادی
شرایط بادی شدید برای تولید انرژی بادی ایدهآل است و امسال به بریتانیا کمک کرد رکورد تازهای در تولید انرژی تجدیدپذیر ثبت کند. در ۲۶ مارس، تولید برق بادی بریتانیا به رکورد جدید ۲۳ هزار و ۸۸۰ مگاوات رسید که برای تامین برق حدود ۲۳ میلیون خانه کافی بود.
با این حال وقتی سرعت باد خیلی زیاد میشود، شبکه برق اغلب بیش از میزان مورد نیاز از برق سبز پر میشود.
به گفته شرکت اکتوپس انرژی در بریتانیا، این وضعیت نوعی «ترافیک ساعت اوج» در شبکه ایجاد میکند؛ به این معنا که برق تولیدی به جایی که نیاز است نمیرسد.
در نتیجه، توربینهای بادی اغلب خاموش میشوند؛ روندی که به آن «کاهش اجباری تولید» گفته میشود و باعث میشود به نیروگاههای گازی پول داده شود تا دوباره وارد مدار شوند. این موضوع سال گذشته برای بریتانیا ۱٫۴۷ میلیارد پوند، معادل حدود ۱٫۷۸ میلیارد یورو هزینه در پی داشت.
در آلمان، هزینه پرداخت غرامت برای کاهش اجباری تولید انرژی تجدیدپذیر در سال ۲۰۲۵ به ۴۳۵ میلیون یورو رسید، در حالی که نرخ کاهش تولید در چند کشور عضو اتحادیه اروپا از جمله اسپانیا و فرانسه در ۹ ماه نخست سال گذشته به سطوح بیسابقهای رسید.
دولت بریتانیا به تازگی طرحهایی را رونمایی کرده است که بر اساس آن، هرگاه شبکه از برق سبز اشباع شود، به مالکان خانهها برق یارانهای یا برق رایگان داده میشود تا از این معضل پرهزینه جلوگیری شود.
بادهای بسیار شدید جدا از دستورهای دولتی نیز میتواند توربینها را وادار به توقف کند.
ورگینی توضیح میدهد: «توربینهای بادی یک نقطه مطلوب دارند؛ وقتی سرعت باد از حدود ۹۰ کیلومتر در ساعت بیشتر میشود، توربینها وارد حالت بقا میشوند و با تغییر زاویه پرهها آنها را متوقف میکنند تا از شکست سازه جلوگیری شود.»
در جریان طوفان سیاران در اواخر ۲۰۲۳، مزارع بزرگ بادی فراساحلی در بریتانیا و فرانسه با وجود آنکه روی کاغذ شرایط باد ایدهآل بود، ناچار به توقف شدند و در نتیجه برای پر کردن شکاف، ناگهان وابسته به نیروگاههای گازی اوجبار شدند.
پیشتر نیز در استرالیا، یکی از پرههای توربین بادی تنها شش ماه پس از نصب، در جریان طوفانی از وسط شکست.
به همین دلیل در سراسر جهان، بهرهبرداران در حال سازگار کردن توربینها با سرعتهای بالاتر باد هستند، بهویژه در مناطقی که در معرض توفندها و گردبادهای حارهای قرار دارند.
در سال ۲۰۲۳، شرکت MingYang Smart Energy یک توربین بادی «مقاوم در برابر تایفون» را در دریای جنوبی چین نصب کرد که به گفته این شرکت میتواند برای مدت ۱۰ دقیقه بادهایی تا سرعت ۲۱۵ کیلومتر در ساعت را تاب بیاورد.
اما با توجه به پیشبینیهای اقلیمی که از افزایش هرچند اندک تعداد و شدت طوفانهای بادی زمستانی حکایت دارد، بسیاری از توربینهای اروپا در معرض خطر از کار افتادن قرار میگیرند.
«بزرگترین باتری» اروپا خالی شده است؟
افزایش دما که سوخت آن را تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیتهای انسانی فراهم کرده، بر تولید برقابی نیز اثر میگذارد.
برای نمونه نروژ را در نظر بگیرید که به دلیل هزاران سد خود اغلب از آن به عنوان «بزرگترین باتری» اروپا یاد میشود. پس از زمستانی گرم و کمبارش، ذخایر برف این کشور شمال اروپا به پایینترین سطح در دو دهه اخیر رسیده است.
کارشناسان میگویند این وضعیت کمبودی حدود ۲۵ تراوات ساعت ایجاد کرده است؛ رقمی که برای تامین برق حدود دو و نیم میلیون خانه در طول یک سال کافی است و نزدیک به یک پنجم کل تولید برقابی نروژ در سال گذشته را تشکیل میدهد.
الکس تروبی از شرکت Upstream Tech، که یک مدل پیشبینی مبتنی بر هوش مصنوعی است، به یورونیوز ارث میگوید: «پوشش برفی اندک نروژ در زمستان گذشته نمونه خوبی از یک تغییر گستردهتر است: تولید برقابی در اروپا متغیرتر میشود.»
او ادامه میدهد: «همزمان الگوهای بارش نیز در حال تغییر است. ممکن است مجموع بارش در بخشهای زیادی از اروپا بیشتر شود، اما سهم بیشتری از آن به صورت باران و نه برف خواهد بود.»
برای هر یک درجه افزایش دمای هوا، جو میتواند حدود ۷ درصد رطوبت بیشتری در خود نگه دارد که میتواند به بارشهای شدیدتر و سنگینتر منجر شود.
باران هرچند رواناب فوری ایجاد میکند، اما برف آب را در طول زمستان ذخیره و در بهار و تابستان به تدریج آزاد میکند و بدین ترتیب منبع آبی نسبتا ثابت و قابل پیشبینی برای تولید برق فراهم میکند.
تروبی معتقد است برای مقابله با این مساله، نیروگاههای برقابی باید خود را با شرایط متغیر وفق دهند. این کار با پیشبینیهای بهتر فصلی و کوتاهمدت، افزایش ظرفیت ذخیرهسازی و بهبود شبکه برق امکانپذیر است؛ شبکهای که میتواند انرژی تجدیدپذیر را میان مناطق مختلف جابهجا کند و نوسان تولید را هموارتر سازد.
شبکه انرژی «ناکافی» اروپا
نه تنها تاسیسات موجود انرژی تجدیدپذیر با شبکه فرسوده برق اروپا دستبهگریبانند، بلکه تحلیل تازهای نشان میدهد بیش از ۱۲۰ گیگاوات از پروژههای سبزی که در دست برنامهریزی است نیز به دلیل محدودیتهای شبکه در معرض خطر قرار دارد.
اندیشکده انرژی Ember هشدار میدهد نیمی از اپراتورهای شبکه برق «ظرفیت ناکافی شبکه» برای اتصال پروژههای بادی و خورشیدی جدید به شبکه دارند و شدیدترین محدودیتها در کشورهایی چون اتریش، بلغارستان، لتونی، هلند، لهستان، پرتغال، رومانی و اسلواکی دیده میشود.
به گفته این گزارش، موانع شبکه بر هر دو دسته پروژههای بزرگ تجدیدپذیر و نصبهای خانگی اثر میگذارد. در ۱۷ کشوری که ظرفیت شبکه خود را گزارش میکنند، اکنون بیش از دو سوم ظرفیت بادی جدید و نیروگاههای خورشیدی بزرگمقیاس برنامهریزیشده تا سال ۲۰۳۰ در معرض خطر است.
کمبود ظرفیت شبکه همچنین میتواند اجرای ۱۶ گیگاوات سامانه خورشیدی پشتبامی را به تاخیر بیندازد و بر بیش از یک و نیم میلیون خانوار در سراسر اروپا اثر بگذارد.
اتحادیه اروپا برآورد میکند که بین سالهای ۲۰۳۱ تا ۲۰۵۰ هر سال حدود ۸۵ میلیارد یورو سرمایهگذاری در شبکه برق لازم است.
کمیسیون اروپا سال گذشته در پاسخ به این چالش، بسته شبکههای اتحادیه اروپا را رونمایی کرد؛ تلاشی ۱٫۲ تریلیون یورویی برای پوستاندازی کامل سامانه برق این بلوک، شبکه خطوط و پستها و فناوریهایی که برق را در سراسر قاره جابهجا میکند.