تعتبر الطاقات المتجددة ضرورية لضمان مستقبل أكثر استدامة ووقف تقدم تغير المناخ. ومن هذه المصادر طاقة الرياح البحرية وهي تضع نفسها كواحدة من أكثر المناطق الواعدة بسبب قدرتها على توليد كميات كبيرة من الطاقة النظيفة، مستفيدة من الرياح المستمرة القادمة من البحر. ومع تطور التقنيات الجديدة، يتم التغلب على عقبات التكلفة والكفاءة، مما يجعل طاقة الرياح البحرية حلاً حقيقيًا ومربحًا لمستقبل الطاقة في العالم.
تتطلب كل من طاقة الرياح البحرية والطاقة الشمسية مساحات كبيرة لتنفيذها. وفي حالة طاقة الرياح البحرية، تقع المتنزهات في المياه البحرية حيث تكون الرياح أقوى وأكثر ثباتا، مما يزيد من أداء طاقتها. ومع ذلك، فمن الضروري إجراء دراسات الأثر البيئي لتقييم جدواها وتقليل الآثار السلبية المحتملة على النباتات والحيوانات البحرية.
مزارع طاقة الرياح وطاقة الرياح
في عام 2002، نفذت الدنمارك أول مزرعة رياح بحرية على نطاق تجاري في العالم بقدرة توليد تبلغ 160 ميجاوات. منذ ذلك الحين، أدى التقدم في التوربينات ذات القدرة العالية إلى تطوير مجمعات بحرية في أوروبا وآسيا، مع توربينات قادرة على توليد أكثر من 10 ميجاوات لكل وحدة.
وفي نهاية عام 2015، تمكنت مزارع الرياح البحرية من الوصول إلى 13 جيجاوات من القدرة المركبة في جميع أنحاء العالم، وتشير التوقعات إلى أن هذا الرقم قد يصل إلى 400 جيجاوات بحلول عام 2045 إذا استمر الابتكار التكنولوجي في زيادة الكفاءة وخفض التكاليف.
وتعد أوروبا واحدة من أكثر المناطق تقدما في هذا الصدد، حيث يهدف الاتحاد الأوروبي إلى الوصول إلى 100 جيجاوات من طاقة الرياح البحرية المثبتة بحلول عام 2030. وتحفز قدرة التوليد في هذه المجمعات قدرتها التنافسية مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى، مثل الفحم أو الغاز .
توليد طاقة الرياح البحرية
توفر طاقة الرياح البحرية مزايا متعددة مقارنة بتوليد الكهرباء على الأرض. نظرًا لكونها في أعالي البحار، تستفيد مزارع الرياح البحرية من الرياح القوية والأكثر ثباتًا، مما يحسن بشكل كبير كفاءتها في توليد الكهرباء. ومع ذلك، من المهم الإشارة إلى التحديات المرتبطة بذلك، مثل التأثير على النظم البيئية البحرية وارتفاع تكاليف التركيب الأولية.
ومن المتوقع أن تستمر تكنولوجيا الرياح البحرية في التطور بشكل كبير في العقود المقبلة وأن تصبح الطاقة التي تنتجها هذه المرافق أساس النظام الكهربائي في العديد من البلدان. وفي إطار التحول نحو نموذج طاقة أكثر استدامة، يتم تقديم طاقة الرياح البحرية كحليف استراتيجي نظرًا لقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الطاقة مع تأثير بيئي متحكم فيه.
كيف تكون طاقة الرياح البحرية أفضل؟
تتمتع طاقة الرياح البحرية بالعديد من المزايا مقارنة بنظيرتها البرية. أولا، الرياح في أعالي البحار أكثر ثباتا وكثافة أكبر من الرياح على الأرض، مما يسمح بتوليد أكبر للكهرباء على مدار العام. علاوة على ذلك، فإن موقع هذه الحدائق بعيدًا عن المناطق المأهولة يقلل من التأثير البصري والصوتي، مما يسهل قبولها اجتماعيًا.
حاليًا، تبلغ قدرة توربينات الرياح المثبتة في الحدائق البحرية 6 ميجاوات، على الرغم من أنه من المتوقع أن يتم تسويق توربينات بقدرة 10 ميجاوات تجاريًا في عشرينيات القرن الحالي، وفي ثلاثينيات القرن الحالي، سيتم الوصول إلى توربينات تصل طاقتها إلى 2020 ميجاوات. وستسمح هذه التطورات بتوليد قدر أكبر من الطاقة باستخدام عدد أقل من التوربينات، وهو ما يترجم إلى تكاليف أقل وتأثير أقل على البيئة.
والميزة الرئيسية الأخرى هي أن النقل البحري يسمح بتركيب مكونات أكبر من تلك الموجودة في المتنزهات الأرضية، مما يسهل استخدام توربينات الرياح بقدرات أعلى للوحدة. بالإضافة إلى ذلك، فإن بناء هذه الحدائق بعيدًا عن الساحل يقلل من التأثير على المجتمعات المحلية، سواء من الناحية البصرية أو من حيث الضوضاء.
الاعتبارات البيئية في بناء مزارع الرياح البحرية
كما هو الحال مع أي بنية تحتية كبيرة أخرى، يتطلب إنشاء مزارع الرياح البحرية تقييمًا دقيقًا للتأثيرات على النظم البيئية البحرية. ومن بين الآثار السلبية المحتملة تغير الموائل البحرية، واصطدام الطيور بالتوربينات، والضوضاء تحت الماء التي يمكن أن تؤثر على الثدييات البحرية.
وعلى الرغم من هذه التأثيرات، فإن فوائد الرياح البحرية غالباً ما تفوق الأضرار المحتملة، طالما تم تنفيذ تدابير التخفيف. قد تشمل بعض هذه التدابير اختيار مواقع بعيدة عن المناطق الحساسة بيئيًا، وتنفيذ تقنيات التحكم في الضوضاء أثناء البناء، واستخدام التصميمات التي تقلل من التداخل مع الحيوانات البحرية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون للرياح البحرية أيضًا آثار مفيدة في بعض الحالات، مثل إنشاء موائل صناعية جديدة لبعض الأنواع البحرية حول هياكل المتنزهات.
الاتجاهات المستقبلية والتقدم التكنولوجي في طاقة الرياح البحرية
يتميز مستقبل طاقة الرياح البحرية بالابتكار التكنولوجي المستمر. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك تطوير مزارع الرياح العائمة، والتي تسمح بتركيب توربينات الرياح في المياه العميقة، حيث تكون الرياح أقوى وأكثر ثباتا. تفتح هذه التكنولوجيا إمكانيات جديدة في مناطق مثل ساحل المحيط الأطلسي في إسبانيا، حيث يكون الجرف القاري ضيقًا وعميقًا للغاية.
علاوة على ذلك، فإن التقدم في المواد والتصاميم يسمح بتطوير توربينات أخف وأقوى، قادرة على العمل في الظروف البحرية القاسية. ولا تعمل هذه الابتكارات على تحسين كفاءة المتنزهات فحسب، بل تقلل أيضًا من تكاليف صيانتها.
جانب رئيسي آخر لمستقبل طاقة الرياح البحرية هو دمج مصادر الطاقة المتجددة المختلفة داخل نفس المتنزهات. على سبيل المثال، يجري بالفعل تطوير مشاريع تجمع بين طاقة الرياح البحرية والطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة أو طاقة الأمواج، مما يسمح بتعظيم استخدام الموارد البحرية.
وبالمثل، يمكن لمزارع الرياح البحرية أن تلعب دورا حاسما في إنتاج الهيدروجين الأخضر، وهو ناقل للطاقة من المتوقع أن يكون أساسيا في المستقبل لقطاعات مثل الصناعة الثقيلة والنقل، وخاصة البحرية.
ومع توقعات نمو طاقة الرياح البحرية والتقدم التكنولوجي المستمر، فمن الواضح أن مصدر الطاقة المتجددة هذا سيلعب دورًا حاسمًا في تحول الطاقة العالمية. إن الفرص العظيمة التي توفرها للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة واستبدال الوقود الأحفوري تجعلها جزءًا أساسيًا من مستقبل الطاقة في العالم.