چگونه شیلی در حال مهندسی یک شبکه انرژی ۱۰۰٪ تجدیدپذیر در صحرای آتاکاما است؟

یک انقلاب آرام در صحرای آتاکاما در حال وقوع است. این گستره وسیع در شمال شیلی که مدت‌ها به عنوان خشک‌ترین بیابان غیرقطبی جهان شناخته می‌شد، اکنون به موتور یکی از سریع‌ترین گذارهای انرژی در کره زمین تبدیل شده است. تا پایان سال ۲۰۲۵، شیلی به یک نقطه عطف تاریخی دست یافت: بیش از ۶۰٪ از کل تولید برق آن از منابع تجدیدپذیر تأمین شد؛ یک تغییر چشمگیر برای کشوری که در گذشته تقریباً تمام سوخت‌های فسیلی خود را وارد می‌کرد.[3][8]

مقیاس این دستاورد هنگام بررسی اوج تولید، حتی آشکارتر می‌شود. در مقاطعی در طول سال ۲۰۲۵، تولید برق خورشیدی و بادی به تنهایی تا ۷۹٪ از کل تقاضای برق کشور را تأمین کرد. هنگامی که این ارقام با نیروی برق‌آبی سنتی ترکیب شوند، منابع انرژی پاک تقریباً دو سوم انرژی سالانه تزریق شده به ترکیب برق شیلی را تشکیل می‌دهند.[1]

این رونق عمدتاً ناشی از موقعیت جغرافیایی است. صحرای آتاکاما بالاترین میزان تابش خورشیدی را در زمین دریافت می‌کند و آن را به آزمایشگاهی ایده‌آل برای فناوری فتوولتائیک (PV) تبدیل کرده است. کارایی محض پنل‌های خورشیدی در این محیط، هزینه هم‌تراز شده برق را به نرخ‌های بسیار رقابتی کاهش داده است، که باعث هجوم سرمایه‌گذاری خصوصی و تثبیت انرژی خورشیدی به عنوان ستون فقرات بلامنازع بازار انرژی شیلی شده است.[8]

با این حال، این گذار با یک مانع اساسی روبرو است: خورشید در نهایت غروب می‌کند. این تناوب (متقطع بودن) یک مسئله حیاتی برای شیلی است، کشوری که اقتصادش به شدت به استخراج مس و لیتیوم وابسته است. بخش معدن بزرگترین مصرف‌کننده انرژی کشور است و تقریباً ۳۳٪ از کل تقاضای برق را به خود اختصاص می‌دهد و برای اجرای عملیات استخراج و فرآوری مداوم، به برق پایه قابل اعتماد و ۲۴ ساعته نیاز دارد.[5]

برای حل مشکل تناوب، شیلی به سمت انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) روی آورد. نگین این تلاش، مجتمع خورشیدی «سرو دومینادور» (Cerro Dominador) است که در کمون ماریا النا واقع شده است. این نیروگاه که توسط کنسرسیومی به رهبری ACCIONA ساخته شده، اولین نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع خود در آمریکای لاتین است و به طور خاص برای تأمین انرژی پاک قابل ارسال در تمام ساعات شبانه‌روز طراحی شده است.[6]

برخلاف پنل‌های فتوولتائیک استاندارد که نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می‌کنند، سرو دومینادور از مجموعه‌ای متشکل از ۱۰,۶۰۰ آینه که به هلیواستات معروف هستند، استفاده می‌کند. این آینه‌ها خورشید را در دو محور دنبال کرده و تابش آن را بر روی یک گیرنده مرکزی که در بالای برجی به ارتفاع ۲۵۲ متر قرار دارد، منعکس می‌کنند. سپس گرمای متمرکز شدید به مخلوطی از نمک‌های مذاب که در گیرنده در گردش هستند، منتقل می‌شود.[6]

این نمک‌های مذاب به عنوان یک باتری حرارتی عظیم عمل می‌کنند. آنها می‌توانند دمای بیش از ۵۰۰ درجه سانتیگراد را برای ساعت‌ها در مخازن ذخیره‌سازی عایق‌بندی شده حفظ کنند. هنگامی که پس از تاریکی به برق نیاز است، از نمک‌های داغ برای تولید بخار فوق‌گرم استفاده می‌شود که یک توربین سنتی را می‌چرخاند. این سیستم به سرو دومینادور ظرفیت ذخیره‌سازی حرارتی ۱۷.۵ ساعته می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد ۱۱۰ مگاوات برق را به طور مداوم، صرف نظر از پوشش ابر یا تاریکی شب، تولید کند.[6]

با وجود شگفتی‌های فناورانه مانند سرو دومینادور، حجم بالای پروژه‌های جدید خورشیدی و بادی یک گلوگاه جدید ایجاد کرده است: ازدحام شبکه. جغرافیای شیلی دراز و باریک است؛ انرژی پاک در شمال آفتاب‌خیز تولید می‌شود، اما بخش عمده جمعیت و تقاضای صنعتی در منطقه مرکزی اطراف سانتیاگو قرار دارد. خطوط انتقال متصل کننده این دو منطقه در حال حاضر اشباع شده‌اند.[2][8]

این اشباع منجر به یک بحران شدید «محدودسازی تولید» (curtailment) در سال ۲۰۲۵ شد. از آنجایی که شبکه نمی‌توانست تمام برق تولید شده را به صورت فیزیکی منتقل کند، اپراتورها مجبور شدند انرژی مازاد را هدر دهند. بیش از ۶,۰۰۰ گیگاوات ساعت (GWh) انرژی تجدیدپذیر در سال گذشته به دلیل ازدحام شبکه از دست رفت، که تقریباً ۱۵٪ از تولید موجود بادی و خورشیدی را تشکیل می‌دهد.[2][3]

دولت شیلی با درک این موضوع که ساخت پنل‌های خورشیدی بیشتر بدون زیرساخت لازم برای پشتیبانی از آنها بی‌فایده است، نقشه راه انرژی ۲۰۲۶-۲۰۳۰ را منتشر کرد. این استراتژی قصد دارد تا پایان دهه به اوج تولید ۱۰۰٪ تجدیدپذیر در سیستم برق ملی دست یابد. برای رسیدن به این هدف، وزارت انرژی در حال پیشبرد اصلاحات ساختاری برای مدرن‌سازی بازار برق و تسریع مجوزهای خطوط انتقال حیاتی جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) است.[2]

از آنجایی که ساخت خطوط انتقال جدید سال‌ها طول می‌کشد، شیلی به سرعت در حال استقرار سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS) در مقیاس صنعتی به عنوان یک پل موقت فوری است. در اوایل سال ۲۰۲۶، یک بسته مالی ۳۲۵ میلیون دلاری برای T Power، یک پلتفرم انرژی تجدیدپذیر، برای تأمین مالی یک سیستم باتری عظیم ۱۴۱ مگاوات/۶۷۷ مگاوات ساعت تضمین شد. این پارک‌های لیتیوم-یونی، برق خورشیدی مازاد را در اوج محدودسازی تولید در ظهر جذب کرده و آن را در زمان افزایش تقاضای عصرگاهی تخلیه می‌کنند.[3]

فراتر از متعادل‌سازی شبکه داخلی، شیلی چشم‌انداز خود را بر روی جایزه‌ای بسیار بزرگتر متمرکز کرده است: صادرات آفتاب خود به بقیه جهان. ابزار تحقق این جاه‌طلبی، هیدروژن سبز است. شیلی با استفاده از منابع عظیم و ارزان انرژی تجدیدپذیر خود برای تأمین انرژی الکترولایزرها، می‌تواند مولکول‌های آب را به اکسیژن و گاز هیدروژن بدون کربن تجزیه کند.[4][8]

استراتژی ملی به‌روز شده هیدروژن سبز دولت، که برای مشاوره در اوایل سال ۲۰۲۶ منتشر شد، یک رویکرد چندموجی را ترسیم می‌کند. فاز اولیه بر جایگزینی آمونیاک وارداتی برای کشاورزی محلی و کربن‌زدایی پالایشگاه‌های نفت داخلی تمرکز دارد. فازهای بعدی با هدف افزایش مقیاس عملیات صادراتی عظیم، تولید معادل ۹۰۰,۰۰۰ تن هیدروژن تا سال ۲۰۳۵ را هدف قرار داده‌اند.[7]

اقتصاد این طرح بسیار جاه‌طلبانه است. شیلی تولید هیدروژن سبز را با هزینه کمتر از ۱.۵۰ دلار به ازای هر کیلوگرم تا سال ۲۰۳۰ هدف قرار داده است، که آن را به یکی از ارزان‌ترین تولیدکنندگان در سطح جهان تبدیل می‌کند. برای تسهیل حمل و نقل، بخش زیادی از این هیدروژن به آمونیاک سبز تبدیل شده و به بازارهای تشنه انرژی در اروپا و آسیا ارسال خواهد شد، که به طور بالقوه یک بازار صادراتی ۲۴ میلیارد دلاری تا سال ۲۰۵۰ ایجاد می‌کند.[4][7]

در داخل کشور، هیدروژن سبز آخرین قطعه پازل برای بخش معدن شیلی را فراهم می‌کند. چندین پروژه آزمایشی در حال انجام است تا سوخت دیزل مورد استفاده در کامیون‌های حمل و نقل عظیم معدنی با پیل‌های سوختی هیدروژنی جایگزین شود. در صورت موفقیت، این امر یک زنجیره تأمین کاملاً «سبز» برای مس و لیتیوم ایجاد خواهد کرد—همان مواد معدنی که بقیه جهان به شدت برای ساخت وسایل نقلیه الکتریکی و توربین‌های بادی خود به آنها نیاز دارند.[4][8]

مسیر شیلی هنوز به پایان نرسیده است و موانع لجستیکی و مالی قابل توجهی باقی مانده‌اند. با این حال، پیشرفت این کشور به عنوان یک آزمایشگاه زنده برای گذار انرژی جهانی عمل می‌کند. شیلی با ترکیب منابع طبیعی بی‌نظیر با فناوری‌های ذخیره‌سازی نوآورانه و نقشه‌های راه سیاستی تهاجمی، ثابت می‌کند که یک شبکه کاملاً کربن‌زدایی شده و قابل اعتماد، تنها یک مفهوم نظری نیست، بلکه یک واقعیت قابل دستیابی است.[8]