بخش برق جهانی به نقطه عطف تاریخی رسید: انرژی‌های تجدیدپذیر ۱۰۰٪ رشد تقاضای جدید برق جهانی را تأمین کردند

برای اولین بار از زمان پیدایش شبکه برق تجاری، اشتهای رو به رشد جهان برای برق، بدون سوزاندن حتی یک اونس سوخت فسیلی اضافی، به طور کامل برآورده شده است. در طول سال گذشته، یک نقطه عطف تاریخی به دست آمد، زیرا منابع انرژی تجدیدپذیر به اندازه کافی سریع رشد کردند تا ۱۰۰ درصد افزایش خالص تقاضای برق جهانی را تأمین کنند. این امر نشان‌دهنده یک نقطه عطف ساختاری در گذار انرژی جهانی است: رشد اقتصادی و افزایش مصرف برق دیگر به طور جدایی‌ناپذیری با افزایش تولید انرژی با کربن فشرده مرتبط نیستند.[1][2][4]

شواهد اصلی این تغییر از آخرین «بررسی جهانی برق» (Global Electricity Review) منتشر شده توسط اندیشکده انرژی «امبر» (Ember) به دست آمده است، که داده‌های تولید برق را در تمام اقتصادهای بزرگ جهانی جمع‌آوری کرده است. این گزارش تأیید می‌کند که افزایش تولید برق پاک به قدری عظیم بوده که عملاً تولید سوخت‌های فسیلی را محدود کرده و از هرگونه افزایش سال به سال جلوگیری کرده است. این تنها پنجمین بار در این قرن است که تولید برق از سوخت‌های فسیلی افزایش نیافته و اولین بار از سال ۲۰۲۰، که سالی تحت تأثیر رکود ناشی از همه‌گیری بود، محسوب می‌شود.[1][2][3]

انرژی خورشیدی و بادی موتورهای بلامنازع این تحول بودند و به تنهایی ۹۹ درصد از رشد تقاضای جهانی را تأمین کردند. با احتساب افزایش نسبی از منابع هسته‌ای و سایر منابع کم‌کربن، کل خروجی انرژی پاک از افزایش ۸۴۹ تراوات ساعت (TWh) تقاضای جهانی فراتر رفت و کاهش مطلق اندکی را در تولید سوخت‌های فسیلی به دنبال داشت. این داده‌ها نشان می‌دهد که گذار انرژی از مرحله اهداف سیاستی یارانه‌ای، به یک واقعیت اقتصادی خودپایدار در حاشیه بازار حرکت کرده است.[1][4][5]

انرژی خورشیدی جایگاه خود را به عنوان سریع‌ترین منبع رشد برق در تاریخ بشر تثبیت کرد. تولید جهانی خورشیدی با رکورد ۶۳۶ تراوات ساعت افزایش یافت – یک افزایش خیره‌کننده ۳۰ درصدی در یک سال. برای درک مقیاس این استقرار، ظرفیت جدید خورشیدی اضافه شده به شبکه، تقریباً دو برابر کل تقاضای سالانه برق کل بریتانیا تولید کرده است. خورشیدی به تنهایی مسئول تأمین ۷۵ درصد از نیازهای جدید برق جهان بود.[1][4]

انرژی بادی دومین افزایش بزرگ را فراهم کرد و با رشد ۲۰۵ تراوات ساعت، معادل ۸.۲ درصد افزایش یافت که برابر با کل مصرف برق لهستان است. در حالی که استقرار انرژی بادی در سال‌های اخیر با موانع زنجیره تأمین و نرخ بهره مواجه بوده است، رشد ثابت آن در ترکیب با رشد نمایی فتوولتائیک خورشیدی (PV)، برتری غیرقابل جبرانی نسبت به افزودنی‌های جدید زغال سنگ و گاز ایجاد کرده است.[1][5]

این افزایش ناگهانی در تولید پاک، یک رویداد عبور متقاطع مورد انتظار را در ترکیب برق جهانی رقم زد. در نیمه اول سال، سهم انرژی‌های تجدیدپذیر به ۳۴.۳ درصد از عرضه برق جهانی رسید و رسماً از زغال سنگ که در ۳۳.۱ درصد قرار داشت، پیشی گرفت. این اولین بار در بیش از یک قرن است که منابع تجدیدپذیر به عنوان منبع اصلی تأمین انرژی شبکه جهانی، از زغال سنگ پیشی می‌گیرند.[2][5]

مکانیسم هدایت‌کننده این تغییر ریشه در منحنی هزینه بی‌وقفه تولید فتوولتائیک خورشیدی (PV) دارد. با افزایش مقیاس تولید، اقتصاد واحد پنل‌های خورشیدی به حدی کاهش یافته است که ساخت ظرفیت جدید خورشیدی در تقریباً هر بازار جهانی، بسیار ارزان‌تر از ساخت نیروگاه‌های جدید زغال سنگ یا گاز است. سرمایه‌گذاری در انرژی پاک در نیمه اول سال به رکورد ۳۸۶ میلیارد دلار رسید، که نشان‌دهنده ترجیح بازارهای سرمایه برای بازدهی قابل پیش‌بینی و بدون سوخت زیرساخت‌های تجدیدپذیر است.[4][5]

از نظر جغرافیایی، این نقطه عطف عمدتاً توسط بزرگترین تولیدکنندگان آلاینده جهان هدایت شد. چین، که از لحاظ تاریخی بزرگترین عامل افزایش جهانی برق فسیلی بوده است، با پیشی گرفتن افزودنی‌های برق پاک از رشد عظیم تقاضای داخلی خود، کاهش خالص در تولید فسیلی را ثبت کرد. چین ۴۳۴ گیگاوات (GW) ظرفیت تجدیدپذیر بی‌سابقه‌ای اضافه کرد و سهم خورشیدی و بادی در ترکیب تولید خود را به ۲۲ درصد رساند – که از میانگین سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD) فراتر رفت.[1][2][5]

هند نیز به رکورد استقرار برق پاک دست یافت و رکورد رشد سالانه قبلی خود را دو برابر کرد. برای اولین بار، هند ظرفیت خورشیدی جدید بیشتری نسبت به ایالات متحده نصب کرد، که به این کشور در حال توسعه سریع اجازه داد تا نیازهای برق صنعتی و مسکونی رو به رشد خود را بدون افزایش متناظر در تولید زغال سنگ برآورده کند. چین و هند در مجموع، سهم عمده‌ای در توقف جهانی رشد سوخت‌های فسیلی داشتند.[1][3][4]

با این حال، بسته شواهد همچنین عدم قطعیت‌های آشکار و چالش‌های ساختاری رو به رشد را برجسته می‌کند. مهم‌ترین آنها رکود برق‌آبی جهانی است. تولید برق‌آبی، که از لحاظ تاریخی ستون فقرات انرژی تجدیدپذیر بوده است، به دلیل خشکسالی‌های شدید منطقه‌ای و تغییر الگوهای بارش مرتبط با تغییرات اقلیمی، با مشکل مواجه شده است. این رکود بار بیشتری را بر دوش منابع تجدیدپذیر متغیر مانند باد و خورشید می‌گذارد تا کمبود را جبران کنند.[3][6]

متغیر بودن انرژی خورشیدی و بادی، چالش حیاتی تعادل شبکه را مطرح می‌کند. از آنجایی که تولید خورشیدی در ظهر به اوج می‌رسد و در شب به صفر می‌رسد، شبکه‌ها به طور فزاینده‌ای با مشکل «منحنی اردک» (duck curve) مواجه هستند – تولید بیش از حد در طول روز و نیاز به افزایش شدید تولید در عصر. بدون ذخیره‌سازی کافی، اپراتورهای شبکه مجبور به محدودسازی (curtailment) می‌شوند و عمداً مزارع خورشیدی را خاموش می‌کنند تا از اضافه بار شبکه جلوگیری شود.[5][6]

راه‌حل – ذخیره‌سازی باتری در مقیاس شبکه – در حال افزایش است، اما استقرار آن همچنان نامتوازن است. استرالیا یک شاخص پیشرو از نحوه عملکرد این مکانیسم در عمل ارائه می‌دهد: این کشور به اندازه کافی ذخیره‌سازی باتری در مقیاس تاسیساتی نصب کرد تا بیش از ۵۰ درصد از تولید خورشیدی جدید خود را از ظهر به ساعات اوج مصرف عصر منتقل کند. این جابجایی زمانی برق برای این که انرژی‌های تجدیدپذیر واقعاً جایگزین سوخت‌های فسیلی پایه شوند، به جای صرفاً مکمل بودن، ضروری است.[1][2][6]

یکی دیگر از عدم قطعیت‌های اصلی، میزان مطلق اتکا به سوخت‌های فسیلی است. در حالی که انرژی‌های تجدیدپذیر با موفقیت ۱۰۰ درصد تقاضای جدید را تأمین کرده‌اند، سوخت‌های فسیلی همچنان تقریباً ۶۰ درصد از کل تولید برق جهانی را تشکیل می‌دهند. توقف رشد زغال سنگ و گاز یک گام اولیه بزرگ است، اما مرحله بعدی گذار مستلزم بازنشسته کردن فعال زیرساخت‌های فسیلی موجود است تا انتشار مطلق گازها به سمت صفر خالص کاهش یابد.[1][5][6]

علاوه بر این، رشد انفجاری هوش مصنوعی و ساخت مراکز داده عظیم مربوط به آن، یک عامل غیرقابل پیش‌بینی برای تقاضای برق آینده است. نیازهای انرژی آموزش و استنتاج هوش مصنوعی به قدری سریع در حال افزایش است که تهدید می‌کند از استقرار محلی انرژی تجدیدپذیر در مراکز اصلی فناوری پیشی بگیرد. اگر زنجیره‌های تأمین انرژی پاک نتوانند سرعت بیشتری بگیرند، اپراتورهای شبکه ممکن است مجبور شوند برای تضمین قابلیت اطمینان ۲۴/۷ مورد نیاز مراکز داده، به گاز طبیعی تکیه کنند.[2][6]

با وجود این چالش‌ها، داده‌ها یک تغییر پارادایم قطعی را تأیید می‌کنند. بخش برق جهانی ثابت کرده است که از نظر فناوری و اقتصادی امکان‌پذیر است که رشد تقاضای برق را از انتشار سوخت‌های فسیلی جدا کرد. همانطور که هزینه‌های ذخیره‌سازی باتری همان مسیر نزولی پنل‌های خورشیدی را دنبال می‌کند، شبکه آینده به سرعت در حال شکل‌گیری است – شبکه‌ای که در آن انرژی پاک نه تنها یک جایگزین، بلکه پایه و اساس بلامنازع قدرت جهانی است.[1][4][5][6]