اتجاهات وتوقعات الكهرباء – أخبار إلكترونيات القوى

يتكيف العالم مع تغير المناخ مع زيادة التركيز على توليد الطاقة المتجددة مع انخفاض انبعاثات الكربون. يمكن للعوامل الاقتصادية الجيوسياسية والإقليمية أن تحدد السرعة التي يحدث بها هذا التغيير. في هذه المقالة ، سنسلط الضوء على اتجاهات وتوقعات العرض والطلب على الكهرباء العالمية من تقرير سوق الكهرباء الصادر عن وكالة الطاقة الدولية لعام 2023. جميع الأرقام المنشورة في المقال مأخوذة من هذا التقرير.

الطلب على الكهرباء

كما هو مبين في الشكل 1 ، انخفض معدل نمو الطلب العالمي على الطاقة في عام 2022 ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الحرب في أوكرانيا واستمرار قيود Covid-19 في الصين ، إلى حوالي 2٪. ومن المتوقع أن يتسارع هذا النمو في الطلب إلى ما بعد 3٪ في 2024-2025. تم بيع أعداد قياسية من السيارات الكهربائية في عام 2022 ، ومن المتوقع أن يساهم هذا التسارع في كهربة النقل في نمو الطلب على الكهرباء. بالنظر إليها حسب المنطقة ، يمكن أن نرى من الشكل 2 أنه من المتوقع أن تمثل الصين ثلث إجمالي الطلب على الكهرباء بحلول عام 2025.

تزويد كربائي

سيطرت القضايا الجيوسياسية العالمية والإقليمية على إمدادات الطاقة في عام 2022. أدت الحرب في أوكرانيا إلى ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري وأدت إلى ارتفاع أسعار الغاز الطبيعي. أدى انخفاض إنتاج الطاقة المائية والنووية في أوروبا من الجفاف وقضايا الصيانة إلى مزيد من القيود على الإمداد. ومن ثم ، تم استخدام الكهرباء المولدة من الفحم للتخفيف من مشكلات الإمداد هذه ، خاصة في أوروبا وآسيا. زاد إنتاج الطاقة المتجددة بنسبة 5.7٪ في عام 2022 ، واستحوذت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على أكثر من نصف هذه الزيادة. ومن المتوقع أن يتسارع هذا القطاع خلال السنوات القليلة المقبلة ، مع معدلات نمو سنوية متوقعة تتجاوز 9٪. والخبر السار من ذلك هو أنه من المتوقع تلبية أكثر من 90٪ من الطلب الإضافي على الكهرباء خلال السنوات الثلاث المقبلة بواسطة الطاقة المتجددة.

فيما يتعلق بإمدادات الطاقة المتجددة ، يمكننا تقسيم هذا إلى:

• الطاقة المتجددة القابلة للفصل ، مثل الطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية ، والتي عادةً ما تتمتع بقدرة تخزين أطول
• الطاقة المتجددة المتغيرة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح

يوضح الشكل 4 اتجاه 10 سنوات في إمدادات الطاقة التقليدية والمتجددة للعالم وكذلك لأوروبا فقط. شهدت الطاقة المتجددة المتغيرة نموًا قويًا ، حيث تمت إضافة حوالي 300 جيجاوات من السعة الإضافية في عام 2022. وعلى الصعيد العالمي ، تظل حصة الطاقة المتجددة المتغيرة في عام 2022 أقل من 25٪ من إجمالي إمدادات الطاقة ، على الرغم من أن هذه النسبة في أوروبا تبلغ 35٪.

العامل الرئيسي في النمو المستمر لمصادر الطاقة المتغيرة هو القدرة على تخزين هذه الطاقة. تعتبر أنظمة تخزين البطاريات على نطاق واسع وخطط تكامل الشبكة ذات مخططات تحويل الطاقة الأكثر كفاءة ذات أهمية حاسمة. يوضح الشكل 5 الاتجاه السنوي لإضافات سعة تخزين البطارية حسب المنطقة. في حين أن الولايات المتحدة وأوروبا والصين لديها أعلى قدرة سنوية مضافة ، فإن الأسواق الناشئة تلحق بالركب أيضًا ، على الرغم من قاعدة انطلاق أصغر بكثير. يتضح التسارع في إضافة سعة البطارية من حقيقة أن التركيبات الجديدة في عام 2022 شكلت أكثر من 45٪ من السعة التراكمية المركبة في الولايات المتحدة والصين.

اتجاهات إمدادات الكهرباء الإقليمية

دعونا الآن نلقي نظرة على بعض وجهات النظر الإقليمية بشأن إمدادات الكهرباء.

الصين

يظل الفحم هو الشكل الرئيسي لتوليد الطاقة في الصين ، حيث أوجد أكثر من 62٪ من صافي إمدادات الكهرباء في عام 2022. شكلت الطاقة المتجددة ، بما في ذلك الطاقة الكهرومائية ، أكثر من 60٪ من الزيادة في الطلب على الكهرباء في عام 2022. مع الانتشار السريع للطاقة الشمسية و توليد الرياح ، من المتوقع أن تشكل مصادر الطاقة المتجددة ما يصل إلى 41٪ من صافي توليد الكهرباء بحلول عام 2025.

الولايات المتحدة

أظهر توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية نموًا قويًا في عام 2022 ، مع مكاسب سنوية بنسبة 14٪ و 27٪ على التوالي. من المتوقع أن ينخفض ​​إنتاج الفحم الحجري بمتوسط ​​7٪ سنويًا من الفترة 2023-2025.

أوروبا

خلقت الحرب في أوكرانيا أزمة طاقة في أوروبا ، مما أدى إلى انخفاض حاد في استهلاك الطاقة وتقييد إمدادات النفط والغاز. زاد توليد الطاقة من الفحم في عام 2022 لتعويض قيود إمدادات النفط والغاز. ومن المتوقع أن يكون لهذا تأثير قصير المدى ، حيث من المتوقع أن تؤدي تحولات السياسة بسبب الحرب إلى زيادة انتشار مصادر الطاقة المتجددة ، كما هو موضح في الشكل 8. ثاني أكسيد الكربون₂ الشدة — المُعرَّفة على أنها ثاني أكسيد الكربون المقيس₂ الناتج لكل كيلوواط / ساعة من الكهرباء – زاد في عام 2022 ، على الرغم من أنه من المتوقع أن يُظهر هذا انخفاضًا حادًا اعتبارًا من عام 2023 فصاعدًا.

الانبعاثات وتسعير الكربون

يمثل توليد الطاقة 13.2 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون₂ الانبعاثات في عام 2022. هذه زيادة سنوية بنسبة 1.3٪ وتحقق رقمًا قياسيًا جديدًا على الإطلاق. كما هو مبين في الشكل 9 ، CO₂ من المتوقع أن تستقر الانبعاثات بحلول عام 2025 ، مع انخفاض الانبعاثات من أوروبا والولايات المتحدة لتعويض الزيادات من الصين والهند. شركة CO₂ تختلف الكثافة التي تم تطبيعها بواسطة كيلوواط ساعة متولد حسب المنطقة ، حيث تنتج الهند والصين انبعاثات عالية الكثافة (> 500 جرام من ثاني أكسيد الكربون₂/ كيلوواط ساعة) بسبب اعتمادهم الأكبر على الفحم. متوسط ​​ثاني أكسيد الكربون العالمي₂ من المتوقع أن تنخفض الكثافة إلى 417 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون₂/ كيلوواط ساعة بحلول عام 2025 ، حيث أظهرت الولايات المتحدة (-4٪) وأوروبا (-12٪) الانخفاضات الأكثر حدة.

تسعير الكربون هو أداة تستخدم لتحفيز أشكال إنتاج الطاقة الأكثر اخضرارًا. الهدف هنا هو جعل توليد الأحافير كثيفة الكربون غير جذاب اقتصاديًا وتوفير مصدر دخل للحكومات للانتقال إلى الطاقة النظيفة. يعد نظام تداول الانبعاثات (ETS) وكذلك ضريبة الكربون من الأساليب المستخدمة في هذا الصدد. ارتفعت أسعار المخصصات في الاتحاد الأوروبي ETS من متوسط ​​50 دولارًا للطن من ثاني أكسيد الكربون₂– مكافئ لأكثر من 90 دولار / طن ثاني أكسيد الكربون₂– مكافئ من كانون الثاني (يناير) إلى نيسان (أبريل) 2022. كما شوهدت زيادات مماثلة في مناطق أخرى. على الرغم من هذه الزيادات ، فإن أقل من 10٪ من الانبعاثات العالمية يغطيها سعر الكربون أعلى من 10 دولارات للطن من ثاني أكسيد الكربون.₂-مكافئ. يتم اعتماد أطر عمل “خدمات الاختبارات التربوية” في الصين والهند ويمكن أن تزيد من استخدام هذا النظام. قرر بعض أكبر مُصدري ائتمانات الكربون تسجيل مشاريع الطاقة المتجددة الجديدة فقط للحصول على ائتمانات في أقل البلدان نمواً.

تكلفة الكهرباء

كان ارتفاع تكاليف توليد الكهرباء في عام 2022 مدفوعاً بالزيادات في عمليات سلع الطاقة ، مثل الغاز الطبيعي المسال. كانت هذه الزيادة أكثر وضوحًا في أوروبا ، حيث كانت التكلفة في المتوسط ​​أكثر من ضعف ما كانت عليه في عام 2021. وتتفاوت تكلفة توليد محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز بشدة حسب المنطقة ، حيث بلغ متوسط ​​الأسعار في عام 2022 أكثر من 200 دولار / ميجاوات ساعة. في أوروبا ، بينما كانت أقل بكثير من 100 دولار / ميغاواط ساعة في الولايات المتحدة. يوضح الشكل 10 متوسط ​​سعر الجملة المتوقع حتى عام 2024 حسب المنطقة.

يقدم الجدول 1 تفصيلاً لمختلف مصادر الإمداد بالكهرباء. ستؤدي زيادة الإمدادات من الطاقة المتجددة والنووية إلى تسطيح الانبعاثات العالمية بحلول عام 2025 وستكون مفيدة في التنفيذ الناجح لاتفاقيات المناخ في الحد من ارتفاع درجات الحرارة العالمية.