نیوزیلند در حال تجربه چیزی است که نخست وزیر آن را «بحران امنیت انرژی» نامیده است، اعلامیه ای که آشفتگی اخیر در بازار برق این کشور بر آن تاکید دارد. این بحران که ناشی از همگرایی عوامل محیطی، اقتصادی و فناوری است، منجر به افزایش شدید قیمت عمده فروشی برق و بار قابل توجهی بر صنایع وابسته به هزینه های انرژی پایدار شده است.
بحران چیزی بیش از افزایش قیمت است. منعکس کننده مشکلات عمیق تر و سیستماتیک در بخش انرژی نیوزیلند است. با متوسط قیمت روزانه برق بین 164.52 دلار نیوزیلند تا 853.57 دلار نیوزیلند به ازای هر مگاوات ساعت (MWh) در آگوست 2024، این در تضاد کامل با سال قبل است، زمانی که بالاترین میانگین قیمت روزانه 168.43 دلار نیوزیلند در هر مگاوات ساعت – ساعت بود. این افزایش بی‌سابقه قیمت‌ها، درخواست‌های قوی برای بازنگری در ساختار بازار برق کشور را برانگیخته است، که نشان‌دهنده یک مقطع حساس در تلاش نیوزیلند برای امنیت انرژی و توسعه پایدار است.
اداره برق، نوسانات بازار فعلی را به طوفانی کامل از عوامل نسبت می دهد. در میان آنها، کمبود گاز به ویژه شدید بود، که با محدود کردن در دسترس بودن یکی از منابع کلیدی برای تولید انرژی حرارتی، وضعیت را بدتر کرد. این مشکل با کاهش قابل توجه بارندگی و جریان برق آبی در دریاچه‌های کشور تشدید می‌شود که با توجه به وابستگی شدید نیوزلند به انرژی آبی برای تامین نیازهای برق خود، هشدار دهنده است.
برق آبی که به طور سنتی پایه اصلی تولید برق نیوزلند بوده است، اکنون با چالش های مهمی مواجه است. سطح ذخیره سازی فعلی حدود 800 گیگاوات ساعت (گیگاوات ساعت) کمتر از حداقل سطوح ثبت شده در سال 2023 و بیش از 1000 گیگاوات ساعت کمتر از میانگین تاریخی برای این زمان از سال است. این ارقام آسیب پذیری حیاتی زیرساخت های انرژی نیوزلند را نشان می دهد که با افزایش فراوانی و شدت سال های خشکسالی تغییرات آب و هوایی به طور فزاینده ای در معرض دید قرار می گیرد.
تقاضای فزاینده برای برق و تمایل به کربن زدایی
بحران رشد پیش بینی شده تقاضا برای برق را پیچیده می کند. طبق سناریوهایی که اخیراً توسط وزارت تجارت، نوآوری و اشتغال (MBIE) منتشر شده است، تقاضای برق نیوزلند می تواند تا سال 2050 تا 82 درصد افزایش یابد و اوج تقاضا بین 9.1 تا 12.5 گیگاوات باشد. این افزایش مورد انتظار تقاضا ناشی از ترکیبی از عوامل، از جمله رشد جمعیت، افزایش برق رسانی در بخش‌ها و اهداف بلندپروازانه کربن‌زدایی کشور است.
تعهد نیوزیلند به حذف تدریجی تمام سوخت‌های فسیلی تا سال 2030 در استراتژی آب و هوایی این کشور نقش اساسی دارد و نیازمند انتقال سریع و در مقیاس بزرگ به انرژی‌های تجدیدپذیر است. با این حال، این انتقال چالش های مهمی را به همراه دارد. برای برآوردن تقاضای پیش‌بینی‌شده، نیوزلند باید ظرفیت تولید فعلی خود را بیش از دو برابر کند و در مقایسه با ده گیگاوات انرژی تجدیدپذیر، به ۲۰ تا ۳۰ گیگاوات انرژی تجدیدپذیر اضافی نیاز دارد.
در پاسخ به این فشار، صنعت انرژی به تلاش های خود برای گسترش ظرفیت تولید سرعت می بخشد. آخرین نظرسنجی سرمایه گذاری دولت نشان دهنده خط لوله قوی پروژه ها است که بسیاری از آنها قرار است تا پایان دهه راه اندازی شوند. انتظار می رود انرژی خورشیدی با 6.4 گیگاوات ظرفیت جدید نقش غالب را ایفا کند و به دنبال آن پروژه های بادی خشکی که 2.9 گیگاوات اضافی را به همراه خواهند داشت. سهم کوچکتر اما قابل توجهی نیز از انرژی زمین گرمایی (0.6 گیگاوات) و باتری های شبکه (0.6 گیگاوات) انتظار می رود.
راه اندازی اولین مزرعه باتری 35 مگاواتی نیوزلند در هانتلی در اوایل سال جاری گام مهمی در جهت تثبیت شبکه و برآورده کردن پیک تقاضا است. با این حال، در حالی که فناوری باتری برای متعادل کردن نوسانات کوتاه‌مدت پشتیبانی ارزشمندی ارائه می‌کند، اما از نیازهای ذخیره‌سازی بلندمدت مورد نیاز برای اطمینان از تامین برق بدون وقفه در طول دوره‌های طولانی تولید کم، به‌ویژه در سالهای خشکسالی، کوتاهی می‌کند.
برق آبی و مشکل “تقویت” منابع
چشم انداز انرژی در حال تحول نیاز به ارزیابی مجدد وابستگی نیوزلند به انرژی آبی دارد. از آنجایی که انرژی خورشیدی و بادی به بخش مرکزی ترکیب انرژی تبدیل می‌شوند، ماهیت متناوب این منابع تجدیدپذیر نیازمند پشتیبان‌گیری قابل اعتماد برای اطمینان از تامین پایدار است. این مفهوم، که به عنوان “تقویت” شناخته می شود، شامل استفاده از اشکال دیگر تولید انرژی، مانند نیروگاه آبی، برای جبران دوره هایی است که انرژی خورشیدی و باد کم است.
تنوع تولید خورشید و باد بسیار زیاد است. انتظار می رود ظرفیت خورشیدی در مقیاس کاربردی در بیشتر سال بین 19 تا 26 درصد باشد، در حالی که باد خشکی می تواند بین 33 تا 55 درصد باشد. بر اساس شبیه‌سازی‌های اداره انرژی الکتریکی، تولید خورشیدی می‌تواند در ۶۰ درصد مواقع به زیر ۱۰ درصد از ظرفیت کل برسد، در حالی که باد می‌تواند در ۵ درصد مواقع کم‌های مشابهی را تجربه کند.
علیرغم این چالش ها، صنعت به پتانسیل پروژه های انرژی تجدیدپذیر جدید خوش بین است. تا سال 2030، انتظار می‌رود تولید ترکیبی پروژه‌های خورشیدی و بادی جدید به حدود 21.6 تراوات ساعت (TWh) در سال برسد که حدود نیمی از تقاضای برق فعلی نیوزیلند را تشکیل می‌دهد.
انرژی آبی جزء مهم استراتژی انرژی نیوزلند، به ویژه در زمینه تقویت، باقی خواهد ماند. در طول دهه گذشته، تاسیسات برق آبی 24 تا 26 تراوات ساعت در سال تولید کرده اند که منبع قابل اعتماد و پایداری از انرژی را فراهم می کند. برای دستیابی به 100 درصد برق تجدیدپذیر تا سال 2030، با فرض اینکه زغال سنگ با زیست توده در هانتلی جایگزین شود، نیوزیلند باید بین 3.5 تا 5.6 تراوات ساعت تولید گاز را با انرژی های تجدیدپذیر جایگزین کند.
با این حال، ظرفیت فعلی باتری، حتی اگر به طور کامل توسعه یافته و مورد استفاده قرار گیرد، برای جبران کامل نیاز به تولید گاز در دوره های اوج تقاضا کافی نخواهد بود. اگر تمام باتری‌هایی که در حال حاضر در حال توسعه هستند به مدت چهار ساعت در روز کار کنند، سالانه حدود 1 تراوات ساعت کار خواهند کرد. این کمبود اهمیت حفظ و احتمالاً گسترش ظرفیت نیروگاه های آبی را برای اطمینان از تامین انرژی پایدار و قابل اعتماد نشان می دهد.
یکی از مهم ترین چالش های پیش روی بخش انرژی نیوزلند مدیریت نوسانات فصلی و روزانه در تولید برق است. انتظار می‌رود تولید باد در طول سال نسبتاً پایدار بماند، اما در بعدازظهر، همزمان با اوج تولید انرژی خورشیدی، به اوج خود می‌رسد. این همزمانی می تواند منجر به عرضه بیش از حد در دوره های خاص، به ویژه در تابستان، و کمبود عرضه در زمستان که تقاضا بیشتر و ظرفیت خورشیدی کمتر است، شود.
زمستان یک مشکل به ویژه جدی ایجاد می کند، زیرا تولید کمتر انرژی خورشیدی همزمان با سطوح پایین ذخیره انرژی آبی است. این فصلی بودن با خطر سالهای خشک تشدید می شود، که می تواند ذخایر آبی را بیشتر تخلیه کند و شبکه را تحت فشار قرار دهد. پرداختن به این تغییرات نیازمند راه حل های نوآورانه ای است، از جمله ادغام سیستم های خورشیدی روی پشت بام با باتری های ذخیره سازی که می تواند به کاهش اوج تقاضا در ساعات صبح و عصر کمک کند.
مفهوم یک نیروگاه مجازی، که در آن سیستم‌های خورشیدی توزیع‌شده به طور جمعی مدیریت می‌شوند تا در صورت نیاز انرژی را به شبکه بازگردانند، راه امیدوارکننده‌ای برای برآورده کردن پیک تقاضای زمستانی ارائه می‌دهد. با این حال، این امر مستلزم سرمایه گذاری قابل توجهی در زیرساخت و هماهنگی است تا اطمینان حاصل شود که این سیستم ها می توانند به طور موثر به پایداری شبکه کمک کنند.
قیمت عمده برق
انتظار می‌رود افزایش نفوذ خورشید و باد در ماه‌های گرم‌تر فشار نزولی بر قیمت عمده‌فروشی برق وارد کند. با کاهش هزینه‌های عملیاتی و پتانسیل عرضه بیش از حد، احتمالاً قیمت‌ها در سطح مقرون‌به‌صرفه‌تری بین سپتامبر و می تثبیت می‌شوند، مشروط بر اینکه خشکسالی قابل توجهی وجود نداشته باشد.
با این حال، اگر ذخیره سازی فصلی به درستی مورد توجه قرار نگیرد، ممکن است در طول ماه های زمستان به افزایش قیمت ها ادامه دهد. تصمیم برای پایان دادن به پروژه NZ Battery، که هدف آن توسعه راه حل های ذخیره سازی داده در مقیاس بزرگ بود، با انتقاداتی مواجه شد و برخی کارشناسان هشدار دادند که می تواند منجر به محدودیت های عرضه و نوسان قیمت در آینده شود.
نیوزلند در یک چهارراه مهم در انتقال انرژی خود قرار دارد. بحران کنونی امنیت انرژی که با قیمت‌های بی‌ثبات و زیرساخت‌های پرتنش مشخص شده است، بر نیاز به یک استراتژی جامع و آینده‌نگر برای تضمین آینده انرژی پایدار و پایدار تأکید می‌کند.
دستیابی به 100 درصد برق تجدیدپذیر تا سال 2030 یک هدف بلندپروازانه اما قابل دستیابی است، مشروط بر اینکه سرمایه گذاری های لازم در ظرفیت تولید و راه حل های ذخیره سازی انجام شود. نیروگاه های آبی به ایفای نقش اصلی در این انتقال ادامه خواهند داد و پتانسیل تقویتی مورد نیاز برای متعادل کردن تنوع انرژی خورشیدی و بادی را ارائه می دهند. با این حال، پرداختن به مسائل ذخیره سازی فصلی و اطمینان از انعطاف پذیری شبکه برای جلوگیری از بحران های آینده بسیار مهم است.
همانطور که نیوزلند در حال حرکت در این چشم انداز پیچیده است، برای سیاست گذاران، رهبران صنعت و مصرف کنندگان ضروری است که با یکدیگر برای توسعه یک سیستم انرژی قابل اعتماد و پایدار که بتواند ضمن حفاظت از رفاه زیست محیطی و اقتصادی کشور، نیازهای آینده را برآورده کند، همکاری کنند. تصمیمات اتخاذ شده امروز چشم انداز انرژی نیوزیلند را برای دهه های آینده شکل می دهد و نه تنها توانایی این کشور برای دستیابی به اهداف آب و هوایی، بلکه رقابت اقتصادی و کیفیت زندگی آن را نیز تعیین می کند.