في صناعة توربينات الرياح البرية، لا يقتصر التخطيط على لحظة التشييد والانطلاق، بل تمتد أهميته إلى المراحل الأخيرة من عمر التوربينات لضمان استدامة القطاع وتعزيز الكفاءة على المدى الطويل.

فعلى امتداد العقد المقبل، ستواجه صناعة الرياح البرية معضلةً جوهرية تتمثّل في كيفية التعامل مع اقتراب هذا الأسطول من نهاية عمره التشغيلي، الذي يتراوح بين 20 و25 عامًا.

فوفقًا لأحد التوقعات، التي اطّلعت عليها وحدة أبحاث الطاقة (مقرّها واشنطن)، فإن قرابة 275 غيغاواط من السعة التشغيلية ستصل إلى عامها الـ20 بين 2023 و2033.

وهذا الواقع يضع الحكومات والمستثمرين أمام 4 قرارات مصيرية، وتتمثّل في:

• تمديد العمر التشغيلي.
• تجديد التوربينات.
• تفكيك التوربينات.
• إعادة التدوير.

تمديد العمر التشغيلي لتوربينات الرياح البرية المتقادمة

يبرز تمديد العمر التشغيلي لتوربينات الرياح البرية المتقادمة بصفته خيارًا اقتصاديًا جذابًا، إذ يسمح بإضافة 10 سنوات إلى عمر التوربينات، عبر تحديث المكونات الأساسية المعرضة للتآكل، مثل الشفرات وعمود الدوران والمحركات.

وبحسب تقرير صادر عن شركة أبحاث الطاقة وود ماكنزي يتضمّن تحليلًا لخيار التمديد لأسطول التوربينات حول العالم (باستثناء الصين)، فإن السوق التراكمية التي يمكن أن تستفيد من حلول تمديد العمر التشغيلي سترتفع من 33 غيغاواط في 2023 إلى 154 غيغاواط بحلول 2033.

هذه الزيادة ستتركز في الولايات المتحدة وأوروبا، مع استحواذهما على 49% و44% من هذه السوق على التوالي.

ويعود ذلك إلى عدة عوامل، أبرزها:

• ارتفاع تكاليف التفكيك وإعادة التشغيل.
• الكفاءة العالية لبعض المنصات القديمة.
• تزايد عدد التوربينات التي تقترب من نهاية عمرها التشغيلي.

تجديد توربينات الرياح البرية

سلّط تقرير وود ماكنزي الضوء على مسار آخر يكمن في تحديث توربينات الرياح البرية من خلال استبدال منصات أكبر وأحدث بالقديمة، ما يعزّز الكفاءة ويُطيل العمر التشغيلي ويخفّض تكاليف الصيانة.

وتشير التوقعات إلى أن القدرة التراكمية العالمية لتجديد التوربينات سترتفع من 21 غيغاواط في عام 2023 إلى 134 غيغاواط بحلول 2033.

كما أن السعة السنوية لتجديد التوربينات ستنمو من 4 غيغاواط في 2023 إلى ما يقارب 19 غيغاواط خلال 2033، وفق ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

ويبدو أن الصين قد رسّخت مكانتها قوة رئيسة في هذا المجال، إذ تستحوذ على 60% من إجمالي سعة التجديد السنوية، بدءًا من عام 2024، في حين ستظل أوروبا وأميركا الشمالية في صدارة الأسواق.

ورغم الزخم، ما تزال هناك تحديات تعوق انتشار هذا النهج في بعض المناطق، مثل ارتفاع تكاليف إعادة التطوير، وانخفاض نفقات الصيانة، فضلًا عن ارتفاع تكلفة تفكيك التوربينات القديمة والتخلص منها.

تفكيك توربينات الرياح البرية

يُعد تفكيك توربينات الرياح البرية والمنشآت المرتبطة بها وإزالتها والتخلص منها عملية دقيقة تتطلّب تخطيطًا إستراتيجيًا لضمان تنفيذها بأمان وبتكلفة معقولة.

ومع أن هذه العملية مكلفة، فإن القيمة السوقية للأجزاء القابلة لإعادة الاستعمال، إلى جانب إعادة تدوير المعادن، مثل الصلب وحديد الزهر والنحاس والألومنيوم، تُسهم في تعويض التكاليف بنسبة قد تصل إلى 70%.

كما يتزايد الطلب على قطع الغيار المستعملة لتوربينات الرياح القديمة، ما يوجِد سوقًا نامية لإعادة تأهيل المكونات وإعادة بيعها.

وتشير التقديرات إلى أن القدرة التراكمية لتفكيك التوربينات ستقفز من 16 غيغاواط في عام 2023 إلى 145 غيغاواط بحلول عام 2033، مع استمرار الصين وأوروبا وأميركا الشمالية في تصدّر المشهد.

وستركز الأسواق الناشئة في أميركا اللاتينية ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ والشرق الأوسط وأفريقيا على تعزيز القدرة المركبة للتوربينات، بدلًا من التعامل مع نهاية عمرها التشغيلي.

وأوضح التقرير أنه رغم النمو السريع لسلاسل توريد تفكيك التوربينات، ما تزال هناك عقبات تعترض هذا المسار، بدءًا من ارتفاع تكاليف الخدمات والمعدات، ومرورًا بالتحديات التنظيمية وإعادة تدوير مكونات الشفرات.

إعادة تدوير توربينات الرياح البرية

من المتوقع تفكيك 26 مليون طن من مواد توربينات الرياح البرية بين عامي 2023 و2033، وتشير التقديرات إلى أن 23 مليون طن من هذه المواد تمتلك إمكانات إعادة التدوير.

وأظهر التقرير أن 85% إلى 95% من مكونات مزارع الرياح قابلة لإعادة التدوير، لكن التحدي الأكبر يكمن في الشفرات المصنوعة من الألياف الزجاجية.

وعلى مدار العقد المقبل، ستتحمل الصين النصيب الأكبر من عمليات التفكيك، حيث تستحوذ على 59% من الإجمالي سنويًا، في حين تمثّل أوروبا 25% وأميركا الشمالية 13%.

أما الشفرات فتشكّل التحدي الأكبر، حيث يُتوقع تفكيك 254 ألف شفرة خلال العقد المقبل.

وسبق أن تناولت وحدة أبحاث الطاقة مشكلة إعادة تدوير شفرات توربينات الرياح، ويمكن الاطلاع عليه (هنا)، مشيرة إلى توقعات بوصول النفايات المركبة من الشفرات إلى 782 ألف طن متري بحلول عام 2044، أي بزيادة تبلغ 20 ضعفًا خلال العقدين المقبلين.

ورغم الجهود العالمية لوضع تسلسل هرمي لإدارة هذه النفايات، بدءًا من إطالة عمر الشفرات وصولًا إلى إعادة التدوير، فإن العقبة الأبرز ما تزال في صعوبة فصل المواد المكوّنة لها، بحسب ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

وفي ظل استمرار الأبحاث، تسعى شركات كبرى إلى تطوير راتنجات قابلة للاسترداد ومواد بديلة، مثل البوليمرات الحرارية، التي قد تتيح تصنيع شفرات أكثر استدامة وقابلة لإعادة التدوير.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر:

1. مسارات للتعامل مع توربينات الرياح البرية المتقادمة من وود ماكنزي.