گرمای شدید به شبکه‌های برق جهانی آسیب رساند

، تابستان‌های گرم‌تر نشان‌دهنده نیاز فزاینده به سیستم‌های سرمایشی است و در عین حال، افزایش دما خطر آتش‌سوزی در جنگل‌ها را نیز بیشتر می‌کند. متاسفانه زیرساخت‌های برق نتوانسته‌اند به این افزایش تقاضا پاسخ دهند و تلاش‌ها برای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی سبب بروز مشکلات متعدد در توزیع برق شده است.

عبور بی‌دردسر ایران از تابستان داغ

در پی افزایش دما در سطح کشور، نیاز به برق به شدت فزونی می‌یابد. این شرایط گرم نه تنها مختص ایران است، بلکه کل منطقه غرب آسیا با وضعیت مشابهی روبروست و به منابع خبری رسیده است که برخی از کشورهای حوزه خلیج فارس، علی رغم برخورداری از زیرساخت‌های به نسبت مناسب در زمینه برق، به ناچار مجبور به اعمال خاموشی شده‌اند.

تجزیه و تحلیل‌ها نشان می‌دهد که با چهره‌نمایی هر درجه در دما، بار شبکه برق تقریبا ۱۸۰۰ مگاوات افزایش می‌یابد و از سوی دیگر، ظرفیت تولید برق و زیرساخت‌های شبکه به میزانی بیش از ۴۰۰ مگاوات تقلیل می‌یابد. این حقیقت نمایانگر عدم توازن بین تولید و مصرف است؛ به طوری که برای هر درجه افزایش دما، اختلاف میان بار و تولید به میزان ۲۲۰۰ مگاوات افزایش می‌یابد و همین اختلاف منجر به ناترازی در شبکه می‌گردد.

تا کنون، علی رغم گرمای شدید، شبکه سراسری برق ایران به شکل معقولی پایدار باقی مانده است. در دو سال اخیر، با وجود مشکلات در تراز تولید و مصرف، با استفاده از مدیریت مناسب، پیک بار برق مثبت کنترل شده و به احتمال زیاد امسال نیز از اوج بار کامیاب عبور خواهیم کرد.

اما در قیاس با کشورهای مختلف دنیا، به وضوح ملاحظه می‌شود که مناطق گوناگون از آسیا تا آمریکا در حال دست و پنجه نرم کردن با مشکلات ناشی از تغییرات اقلیمی و شبکه‌های برق فرسوده هستند و این فشار به حدودی رسیده که تهدید جدی برای پایداری این زیرساخت‌ها به حساب می‌آید.

خشک و تر، هر دو آسیب‌دیده؛ از اروپا تا آمریکا

در مونته‌نگرو، پس از وقوع افزایش مصرف و بی‌ثباتی در لینک‌های عرضه، برق به کل کشورهای همسایه نیز سرایت کرد و به خاموشی در خانه‌ها، بیمارستان‌ها و نواحی ساحلی منجر شد. این پدیده در بالکان، تکرار شده و در سطح جهانی نیز شاهد آن هستیم.

در هیوستون آمریکا، میلیون‌ها نفر پس از وقوع طوفان گرمسیری بریل در هفته گذشته، با خاموشی مواجه شدند و در دمای بسیار بالا، از سیستم‌های سرمایشی بی‌بهره ماندند. از اقتصادهای در حال ظهور تا کشورهای پیشرفته، همگی تحت تأثیر خاموشی‌های دیگر قرار گرفته‌اند و قطعی برق از اکوادور تا هند در هفته‌های اخیر، زمزمه‌های بیشتری از اختلالات در روزهای آتی را به گوش می‌رساند.

بحران اقلیمی، شبکه‌های برق را تحت فشار بیشتری قرار داده و با سیل‌های ویرانگر که به تخریب برج‌های برق می‌انجامند، خشکسالی‌هایی که منابع آبی را کاهش می‌دهند، و افزایش تقاضا برای سرمایش در اوج گرما، مواردی از این دست را موجب شده است.

مایکل وبر، استاد انرژی در دانشگاه تگزاس آستین در این مقوله بیان می‌کند: “کل سیستم برق در زمانی طراحی و ساخته شده که شرایط اقلیمی متفاوتی حاکم بوده و اکنون انتظار می‌رود شبکه برق bajo این شرایط جدید به فعالیت بپردازد.” این به این معناست که مشکلات بیشتری ممکن است پیش بیاید.

نوسانات شبکه، عدم ثبات را برای کسب و کارها ایجاد کرده، باعث ناآرامی در سیاست‌ها و تهدید زندگی انسان‌ها می‌شود. بررسی‌های بلومبرگ نیو انرژی فاینانس نشان می‌دهد که توسعه شبکه به منظور دستیابی به اهداف کربن صفر تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۲۴.۱ تریلیون دلار نیاز دارد، رقمی که فراتر از هزینه‌های مورد نیاز برای ظرفیت‌های انرژی تجدیدپذیر است. به سبب وسعت مناطق و مصرف بالای انرژی، کشورهای آمریکا و چین با هزینه‌های هنگفت تری در این مورد روبرو هستند اما هیچ کشوری از این بار سنگین خارج نیست.

اکثر قطعی‌های برق در زمان‌هایی به وقوع می‌پیوندند که ناگهان میزان قابل توجهی از عرضه قطع شود یا تقاضا به شکل غیرمنتظره‌ای افزایش یابد. خسارات ناشی از طوفان‌ها یا توقف تولید از انرژی تجدیدپذیر، می‌تواند در نقاطی که شبکه به اندازه کافی مقاوم نیست، سبب خاموشی شود.

تغییرات اقلیمی، مقصر اصلی خاموشی شبکه‌های برق

تغییرات اقلیمی همچنین باعث شده است که آسیب‌پذیری‌ها محدود به کشورهای در حال توسعه نشود. این مشکلات به تازگی شامل کشورهای غنی از انرژی مانند مکزیک و کویت و همچنین واردکنندگانی نظیر آلبانی شده است.

فلیسیا امینوف، تحلیلگر بلومبرگ انرژی فاینانس می‌گوید: “افزایش دما و دسترسی بیشتر به دستگاه‌های سرمایشی، فشار بیشتری بر شبکه‌ها وارد کرده است. ما شاهد افزایش تقاضا در پیک تابستانی در برخی از کشورها از جمله یونان و خاورمیانه هستیم.”

یک مساله مشترک در این شبکه‌های برقی، برنامه‌ریزی ناکافی است. در کویت که یکی از ثروتمندترین کشورها محسوب می‌شود، مردم ناچار شدند در ژوئن با قطعی برق دست و پنجه نرم کنند. اپراتورهای شبکه به منظور جلوگیری از خاموشی کامل، به صورت عمدی بخش‌هایی از شبکه را خاموش کردند؛ چرا که نیروگاه‌های برق توان پاسخگویی به تقاضای بالا در دماهای بالای ۵۰ درجه سانتیگراد را نداشتند. این شرایط منجر به افزایش درخواست‌های کمک به آتش‌نشانی از افرادی که در آسانسورهای گیر کرده بودند، گردید.

این کشور عضو اوپک همچنین هشدار داده است که ممکن است نیاز به برنامه‌ریزی خاموشی‌های بیشتری باشد تا از فروپاشی کل سیستم برق جلوگیری کند. فواد العون، مقام سابق وزارت برق و آب کویت اعلام کرد: “هیچ کس متوجه اهمیت اقدامات پیشگیرانه نیست.”

البته کویت می‌تواند با استفاده از درآمدهای نفتی بالای خود، به زیرساخت‌های شبکه نیرو کمک کند، اما دیگر کشورهای کمتر خوش شانس می‌بایست به تلاش‌های خود ادامه دهند.

شبکه‌های برق ناپایدار

در اکوادور، مسافران متروی این کشور که با بدترین خاموشی در دو دهه اخیر مواجه بودند، مجبور شدند از قطارها خارج شوند و تا ایستگاه پیاده‌روی کنند.

با وجود اینکه اکوادور بزرگ‌ترین ذخایر نفت را دارد، اما عمیقاً متکی به وام‌دهندگان بین‌المللی جثل صندوق بین‌المللی پول است و بخشی از مشکلاتش به پروژه‌های ناموفق مانند سد ۳ میلیارد دلاری “کوکا کودا سینکلر” مرتبط است.

نیروگاه آبی ۱۵۰۰ مگاواتی، معمولاً یک چهارم برق کشور را تأمین می‌کند، اما بعد از گذشت کمتر از یک دهه از آغاز به کارش، به منبعی غیرقابل‌اعتماد تبدیل شده است. در نیمه نخست سال ۲۰۲۴، اخلالات متعددی در کار آن صورت گرفت و بیش از ۷۰۰۰ ترک در قیف‌های منتهی به توربین‌های آن مشاهده شد.

زمانی که “کوکا کودا سینکلر” به علت بارش‌های شدید منحل شد، تامین برق بقیه نیروگاه‌ها نیز به یک خط ولتاژ بالا وابسته بود که دچار قطعی شد و برق کشور به طور کامل قطع گردید. اکوادور تجربه خاموشی در سال ۲۰۰۴ را داشته اما اقدامات پیشگیرانه را به کار نبسته است.

تغییرات اقلیمی به شیوه‌های مختلف بر توزیع برق تأثیر گذاشته است. گرما، تقاضا برای سرمایش را به شدت افزایش می‌دهد و در عین حال کارآیی پنل‌های خورشیدی را کاهش داده و عرضه Electricity را با مشکل مواجه می‌کند. از طرف دیگر دماهای بالا می‌تواند باعث داغ شدن ترانسفورماتورها شود که در نتیجه قسمت‌هایی از تجهیزات از کار می‌افتد و خطر آتش‌سوزی را افزایش می‌دهد.

با افزایش دما، شبکه‌های برق نیاز به تاب‌آوری بیشتری دارند که شامل ذخیره‌سازی برای پاسخ به افزایش تقاضا و توزیع عرضه است. جان پتی گرو، مدیر شبکه برق ملی انگلیس خواستار ایجاد یک ابرشبکه و معرفی خطوط ولتاژ بالا برای اتصال بهتر بین کشورها است.

بی‌توجهی به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها

در مکزیک، با گرم‌تر و خشک‌تر شدن تابستان‌ها، خاموشی‌ها رفته رفته متداول‌تر می‌شوند و این تجارب به اقتصاد رونق یافته این کشور فشار می‌آورد. این معضلات موجب شده که کسب و کارها راه‌حل‌هایی را برای جلوگیری از اختلال در فعالیت‌های خود بیابند و عمدتاً به استفاده از ژنراتورهای دیزلی روی آورند، روشی که در بسیاری از کشورها با سیستم‌های برق ناپایدار رایج است.

قطعی برق که در شهر چی‌هواهوا در ژوئن اتفاق افتاد، برق پمپ‌های آب را قطع ساخت و سبب شد تا بیش از ۷۰ هزار نفر به مدت ۲ هفته از برق بی‌بهره بمانند. گزارش‌های محلی نشان می‌دهند که افزایش قطعی‌ها به این معنی است که دامداران و تولیدکنندگان پنیر در این منطقه تا ۵۰ هزار پزو (معادل حدود ۲۷۰۰ دلار) در هر روز به منظور سوخت ژنراتورها هزینه کنند تا بتوانند تجهیزات خود را به کار بیندازند.

این خاموشی‌ها به دنبال آن رخ داد که اندرس مانوئل لوپز اوبرادور، رئیس‌جمهور مکزیک، به سرمایه‌گذاری در صنعت انرژی، اولویت بیشتری به صنعت نفت داد و بخش برق را به حاشیه راند. حالا این کمبود سرمایه‌گذاری، بر چشم‌انداز آینده انرژی مکزیک تأثیر گذاشته و عدم وجود برق پایدار به یک مانع برای جذب سرمایه‌گذاری تبدیل شده است.

گرمای شدید در ماه مه باعث قطعی برق در ۲۱ ایالت مکزیک شد و تولید در کارخانه‌های فولکس‌واگن در پوئبلا را چهار ساعت مختل کرد. این کارخانه نیز در ژوئن به دلیل قطعی دیگری دچار اختلال شد.

کلودیا شاینباوم، رئیس‌جمهور منتخب مکزیک، برای حل این بحران، متعهد شده‌ که ۱۳.۶ میلیارد دلار برای ساخت ظرفیت نیروی تجدیدپذیر، نیروگاه‌های گازسوز و خطوط انتقال برق هزینه کند. اما طبق برآوردهای تحلیلگران، این مبلغ کمتر از نصف ۳۸ میلیارد دلار مورد نیاز برای پاسخ به تقاضای فزاینده در پنج سال آینده خواهد بود.

بحران انرژی در ایالات متحده

فشار روی شبکه برق در آمریکا نیز به نگرانی‌هایی دامن زده است. اپراتورهای شبکه در تلاشند تا در گرمای طاقت‌فرسا برق را فراهم نمایند و این مساله نقاط ضعف سیستم تحویل برق فرسوده را نمایان می‌کند.

در کالیفرنیا، در تابستان‌های گرم سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۲، با خاموشی مواجه شد و در فوریه ۲۰۲۱، شبکه برق تگزاس در پی طوفان زمستانی شدیدی که موجب یک خاموشی بزرگ شد، ناکام ماند و این بحران جان ۲۴۶ نفر را گرفت و بیش از ۱۹۵ میلیارد دلار خسارت به بار آورد.

در آن دسته از کشورهایی که سیستم‌های ضعیفی داشته‌اند، تغییرات اقلیمی مشکلات پیشین را تشدید کرده است. در سال ۲۰۱۹، اتصال زیرزمینی ۱.۳ میلیارد دلاری بین ایتالیا و مونته‌نگرو افتتاح شد، اما ظرفیت آن در حال حاضر کافی نیست و در حال بررسی آن هستند.

شبکه کنونی نتوانسته از بروز خاموشی متراکم در چهار کشور بالکان از جمله بوسنی و هرزگوین و نواحی وسیعی از سواحل کرواسی در ماه ژوئن جلوگیری کند و چهار میلیون نفر را بدون برق گذاشت. مصرف برق به‌علت دماهای نزدیک به ۴۰ درجه سانتیگراد افزایش یافته و باعث بروز خرابی در سیستم‌ها شده است.

مطابق با گزارش بلومبرگ، آتش‌سوزی‌های جنگلی در منطقه بالکان احتمالا در این وضعیت نقش بازی کرده و منجر به قطع ارتباطات فرامرزی شده و چندین کشور از جمله آلبانی، که وابستگی‌اش به نیروی برق آبی آن را در برابر شرایط نامساعد جوی آسیب‌پذیرتر کرده است، را تحت تاثیر قرار داده است.