اعتبارًا من عام 2018، لن تقوم ألمانيا بتشغيل أي مناجم للفحم الأنثراسايت. وعلى الرغم من أن الأمر قد يبدو وكأنه إغلاق نهائي، إلا أنه يتم تحويل هذه المناجم المهجورة لتلعب دورًا رئيسيًا في تطوير الطاقة المتجددة في البلاد. ومن الأمثلة البارزة على ذلك منجم الفحم بروسبر-هانييلتقع في حقول الفحم في ولاية شمال الراين وستفاليا، والتي يتم تحويلها الآن إلى محطة طاقة كهرومائية يتم ضخها بسعة تخزينية تصل إلى 200 ميجاوات. لن تستفيد هذه المحطة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الزائدة فقط عندما تكون هذه المصادر وفيرة، ولكنها ستكون قادرة على توليد الكهرباء في أوقات انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية أو الرياح، مما يوفر طاقة مستقرة حتى في الليل أو في الأيام الخالية من الرياح.
محطة الطاقة الكهرومائية: كيف ستعمل
تمت إعادة هيكلة منجم بروسبر-هانييل ليصبح محطة طاقة كهرومائية قابلة للعكس. يستخدم هذا التثبيت الطاقة المتجددة الزائدة لضخ المياه من الخزان السفلي الموجود في صالات المنجم إلى بحيرة صناعية على السطح. وعندما لا يتوفر ما يكفي من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، سيتم إطلاق المياه من ارتفاع 1.200 متر لتشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء.
تستفيد هذه الأنواع من النباتات من فرق الارتفاع بين خزاني مياه لتخزين الطاقة التي يمكن استخدامها عند الحاجة إليها بشدة. وفي هذه الحالة، يضم المنجم ما يصل إلى 26 كيلومترًا من الأروقة، مما يوفر سعة كبيرة لتخزين الطاقة وتوليدها. ويشبه النظام إلى حد كبير محطات الطاقة الكهرومائية الأخرى التي يتم ضخها في شمال أوروبا والولايات المتحدة، ولكن هنا يتم استخدام أراضي التعدين كمورد رئيسي.
ولإدارة هذا النظام، تجمع المحطة بين تقنيات مختلفة، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، لتعظيم استخدام الطاقة المتجددة عندما تكون الظروف الجوية مواتية. عندما لا تكون هناك رياح أو شمس، ولا تكون الطاقة المتجددة كافية، سيتم تفعيل التوربينات الهيدروليكية لضمان الإمداد المستمر بالكهرباء، وبالتالي تجنب انقطاع الخدمة وضمان التدفق المستمر للطاقة لما يصل إلى 400.000 منزل.
تنشيط منطقة التعدين
إن تحويل المنجم إلى محطة للطاقة الكهرومائية لا يمثل دفعة لتحول الطاقة فحسب، بل له أيضًا تأثير اجتماعي واقتصادي على المنطقة. اعتمدت منطقة شمال الراين وستفاليا لعقود من الزمن على الفحم كمصدر رئيسي للعمالة والدخل. ومع ذلك، مع الإغلاق التدريجي لمناجم الفحم، تعرضت العديد من الوظائف للخطر. وبفضل مشاريع مثل بروسبر-هانييل، لا تستمر المنطقة في كونها مركزًا للطاقة فحسب، بل يتم إنشاء وظائف جديدة تتعلق بإدارة الطاقة المتجددة وتشغيل محطة الطاقة الكهرومائية.
علاوة على ذلك، من المتوقع أن يتم توسيع عملية إعادة التحويل هذه لتشمل مناجم الفحم الأخرى في المنطقة، مما يسمح للطاقات المتجددة بتمثيل الطاقة المتجددة. 30% من استهلاك المنطقة للطاقة بحلول عام 2025. سيكون التأثير على الشبكة الكهربائية في المنطقة كبيرًا، حيث أن ثلث الطاقة المستهلكة في المنطقة حاليًا تأتي من المحطات الحرارية.
السياق العالمي: البلدان الأخرى وجهودها
ألمانيا ليست الدولة الوحيدة التي تعمل على تحويل البنية التحتية للطاقة لديها لجعلها أكثر استدامة. مثال ملهم هو كوستا ريكاوالتي تمكنت من إنتاج ما يقرب من 100% من احتياجاتها من الكهرباء من مصادر متجددة. خلال عام 2016، 98.2% من طاقة كوستاريكا وجاءت من خمسة أنواع من الطاقة النظيفة: الطاقة الكهرومائية (74.39%)، والطاقة الحرارية الأرضية (12.43%)، وطاقة الرياح (10.65%)، والكتلة الحيوية (0.73%)، والطاقة الشمسية (0.01%).
وبالمقارنة، فإن ألمانيا تقف عند نقطة انعطاف عندما يتعلق الأمر بالتبني الجماعي للطاقة المتجددة، ولكن تركيزها على تحسين الشبكة للتعامل مع هذه التقلبات قد يكون حاسما بالنسبة للبلدان الأخرى ذات المناخ غير المستقر لتحقيق هذا الهدف أيضا.
الظواهر المناخية: دور التخزين
لم يكن كل شيء طريقا سهلا. على سبيل المثال، الظواهر المناخية مثل النينو يمكن أن يؤثر بشكل كبير على قدرة توليد الطاقة الكهرومائية في المناطق التي تعتمد على المياه. كوستاريكا، على الرغم من وجود نظام متجدد بالكامل تقريبًا، عانت أيضًا من انخفاض هطول الأمطار في عام 2015 ومعظم عام 2016 بسبب هذه الظاهرة. ومع ذلك، فإن القدرة التخزينية لخزاناتها سمحت بالتوليد النظيف المستمر.
وفي حالة ألمانيا، فإن استخدام تقنيات التخزين مثل محطة الطاقة الكهرومائية القابلة للعكس في بروسبر هانييل سيساعد في التعامل مع التقلبات في إنتاج الطاقة بسبب الظواهر المناخية. سيضمن ذلك مصدر طاقة ثابتًا بغض النظر عن الطقس.
منجم في مرحلة انتقالية: ما يمكن أن نتوقعه من المستقبل
على المدى الطويل، هدف ألمانيا هو 80% من طاقتها تأتي من مصادر متجددة بحلول عام 2050. يعد منجم بروسبر-هانييل مجرد المرفق الأول من بين العديد من المرافق التي يمكن تحويلها إلى أنظمة الطاقة المتجددة. وحتى مناجم الفحم الأخرى، مثل جارزويلر، يمكن أن تحذو حذوها.
كما أن تطوير تقنيات جديدة، مثل تخزين الطاقة بالملح المنصهر، حاضر على نطاق واسع في خطط ألمانيا لتحقيق إمدادات مستقرة وفعالة. وقد نفذت RWE بالفعل مشاريع تجريبية بالتعاون مع مركز الفضاء الألماني (DLR) ومؤسسات بحثية أخرى لاختبار كفاءة هذه الأنظمة في مصانع الفحم الحجري المحولة. وإذا تم تنفيذها على نطاق واسع، فقد تكون هذه الابتكارات أساسية لتحقيق الأهداف المناخية الطموحة للبلاد.
هذا التحرك نحو الطاقة المتجددة ليس ضروريًا فقط لمكافحة تغير المناخ في البلاد وعلى مستوى العالم، ولكن أيضًا لتنشيط مناطق التعدين السابقة وتوفير بدائل عمل مستدامة على المدى الطويل.
تواصل ألمانيا، بالتزامها الاجتماعي والبيئي، إثبات أنه من الممكن الانتقال من الوقود الأحفوري إلى الطاقات المتجددة من خلال نهج استراتيجي يفيد البيئة والمجتمع.