أنت لا تعرف ما لديك حتى تختفي، والكسوف الكلي هو تذكير صارخ لهذا القول المأثور عندما يتعلق الأمر بالدور الرئيسي الذي تلعبه الطاقة الشمسية حاليًا في الولايات المتحدة.
ويعيش أكثر من 31 مليون شخص، أي ما يقرب من 10% من سكان الولايات المتحدة، في منطقة ستشهد الكسوف الكلي للشمس اليوم. ويعيش ملايين آخرون بالقرب من محطات الطاقة القذرة التي يمكن استغلالها للتعويض عن فقدان الطاقة الشمسية.
وكان على مديري الشبكات العثور على مصادر احتياطية للطاقة للتعامل مع الكسوف. إنه يوضح لنا إلى أي مدى وصلت الأمة في تنظيف شبكة الكهرباء الخاصة بها – وما ما زلنا في حاجة ماسة إليه لإكمال هذه المهمة.
وستشهد جميع الولايات الخمسين درجة معينة من الاضطراب
وستشهد جميع الولايات الخمسين درجة من الاضطراب في توليد الطاقة الشمسية خلال الكسوف، وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL). ويتوقع انخفاضًا هائلاً بنسبة 93 بالمائة في ذروة الطاقة الناتجة عن الألواح الشمسية داخل شبكة تكساس، حيث سيعبر كسوف الشمس أولاً إلى الولايات المتحدة قبل أن يقطع مسارًا قطريًا عبر البلاد نحو ولاية ماين. ومن المتوقع أن يصل الحد الأقصى من الطاقة إلى 71 في المائة داخل شبكة الكهرباء الشرقية و 45 في المائة في الشبكة الغربية.
ويصل الكسوف إلى “الكلية” فقط عندما يتم حجب الشمس بالكامل بواسطة القمر لعدة دقائق في كل موقع. لكن الكسوف الجزئي يمكن أن يستمر لعدة ساعات. وبينما ينخفض توليد الطاقة الشمسية، فمن المتوقع أن يرتفع الطلب على الكهرباء. لن تتمكن الأسر والشركات التي تمتلك الألواح الكهروضوئية من الاعتماد على أنظمتها الشمسية بنفس القدر، بل ستحتاج إلى الاعتماد بشكل أكبر على الشبكة.
هذا النوع من عدم التطابق بين العرض والطلب هو ما يمكن أن يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي. لقد كان لدى مديري الشبكة الكثير من الوقت للتحضير لهذا الكسوف، لذلك لا يتوقع الخبراء أي انقطاع للتيار الكهربائي. ومن المفترض أن تعوض الطاقة الكهرومائية والغاز معظم النقص في الطاقة الشمسية. ويتوقع المختبر الوطني للطاقة المتجددة أن يغطي الغاز حوالي 30 بالمائة من الخسارة في توليد الطاقة الشمسية على نطاق المرافق.
وببساطة: المزيد من الغاز، والمزيد من التلوث. على المستوى الوطني، هذا ليس جيدًا بالنسبة لأهداف المناخ الأمريكية، التي تهدف إلى خفض انبعاثات الغازات الدفيئة إلى النصف تقريبًا بحلول عام 2030 مقارنة بمستويات عام 2005. عندما يتعلق الأمر بالملوثات التي تشكل السخام والضباب الدخاني، فإن التأثيرات تتركز بشكل أكبر في المجتمعات التي تقع على حدود محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري.
يعيش حوالي 32 مليون شخص في الولايات المتحدة على بعد ثلاثة أميال من محطة بيكر، وهي منشأة تعمل عادة بالغاز وتشتعل أثناء “ذروة” الطلب على الطاقة مثل تلك التي من المتوقع أن يحدثها كسوف الشمس. تعتبر محطات توليد الطاقة من أقذر محطات توليد الطاقة في البلاد، وتقع معظمها في المجتمعات الملونة والأحياء ذات الدخل المنخفض.
وفي المرة الأخيرة التي حدث فيها كسوف كلي في الولايات المتحدة في عام 2017، حل الغاز محل غالبية الطاقة الشمسية المفقودة. لكن الكثير تغير منذ ذلك الحين. في البداية، مسار الكسوف الكلي أوسع بكثير هذه المرة، مما يعني تأثر مساحة أكبر بكثير. علاوة على ذلك، أصبحت الطاقة الشمسية أرخص مصدر للكهرباء في التاريخ. وتمتلك الولايات المتحدة المزيد منها الآن، أي حوالي 2.5 ضعف قدرة توليد الطاقة الشمسية عما كانت عليه في عام 2017.
في حين أن الألواح الشمسية لا تضخ الغازات الدفيئة أو تؤدي إلى تدهور نوعية الهواء للسكان القريبين كما تفعل محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري، فإن الطاقة الشمسية لها تحدياتها الخاصة. أي أنه يختفي عندما لا تشرق الشمس. هذه ليست مجرد مشكلة أثناء كسوف الشمس بالطبع.
ومن حسن الحظ أن الولايات المتحدة أحرزت أيضاً بعض التقدم بشأن هذه المشكلة. زاد تخزين البطاريات في الولايات المتحدة من 0.6 جيجاوات خلال كسوف الشمس الأخير إلى 15.4 جيجاوات اليوم. ومع ذلك، هناك حاجة إلى المزيد من تخزين الطاقة. ومن المتوقع أن يؤدي الكسوف إلى حجب ضوء الشمس كليًا أو جزئيًا عن مزارع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق بسعة إجمالية تبلغ 91.3 جيجاوات، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة. للحصول على إحساس بالحجم، هذا هو تقريبًا كل القدرة الشمسية على نطاق المرافق في البلاد (على الرغم من أن الولايات المتحدة لديها حوالي 139 جيجاوات من القدرة عند تضمين الطاقة الشمسية على نطاق صغير).
وكبديل لمحطات ذروة الغاز، من المقرر أن يعوض تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ 42% من النقص في الطاقة الشمسية خلال الكسوف. يتضمن ذلك ضخ المياه من ارتفاع أقل إلى ارتفاع أعلى ثم السماح لها بالتدفق عبر التوربينات لتوليد الكهرباء. يعمل النظام بشكل أساسي مثل بطارية عملاقة، وبدونها، من المحتمل أن يؤدي فقدان الطاقة الشمسية اليوم إلى المزيد من العواقب على جودة الهواء والمناخ.
تكثيف القدرة على التوليد و يعد تخزين الطاقة المتجددة بحيث يكون هناك دائمًا إمدادات موثوقة أحد أكبر التحديات التي تواجه شبكات الطاقة اليوم. ويشكل كسوف الشمس مجرد اختبار واحد لمدى استعداد الولايات المتحدة لمواجهة هذا التحدي. كما يوضح كيف أن البديل الآخر الوحيد – الاستمرار في الاعتماد على مصادر الطاقة القذرة – يأتي بتكلفة غير عادلة للعديد من الأميركيين.
