شهد الطلب على الكهرباء في أمريكا نموًا سريعًا للمرة الأولى منذ سنوات، إلا أن وجود مشاكل متعلقة بسلاسل إمداد أجهزة ومكونات شبكات توزيع ونقل الكهرباء قد تصبح عائقًا أمام تلبية الطلب في المستقبل.

وبلغ الطلب في الولايات المتحدة ذروة جديدة في منتصف يوليو 2024، ليتجاوز المستويات المسجلة في العامين الماضيين خلال موجات الحر، حيث من المتوقع أن يواصل استهلاك الكهرباء في الولايات المتحدة تسجيله مستويات قياسية خلال عام 2025.

وتوقعت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية أن يرتفع الطلب على الكهرباء إلى 4.1 و4.2 ألف تيراواط/الساعة في عامي 2024 و2025 على التوالي، وذلك مقابل 4 آلاف تيراواط/الساعة خلال عام 2023.

للاطلاع على المزيد من المواضيع والتقارير في صفحة مختارات أرقام

وترجع زيادة الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة إلى تزايد حالات الطقس المتطرفة، التي تدفع المنازل والشركات إلى تشغيل مكيفات الهواء أو أنظمة التدفئة بصورة متزايدة، إلى جانب ارتفاع أعداد مراكز البيانات ووسائل النقل الكهربائية، والتوسع العمراني.

تلبية الطلب على الكهرباء في أمريكا

تحتاج الشبكات في الولايات المتحدة إلى التحديث والتوسع بشكل سريع من أجل تلبية الزيادة في الطلب على الكهرباء، وهو أمر غير متاح حاليًا بسبب غياب مكونات رئيسية لتطويرها، بحسب تقرير حديث صادر عن شركة أبحاث الطاقة (وود ماكنزي).

ومع تباطؤ استجابة سلسلة توريد احتياجات تطوير شبكة الكهرباء الأمريكية، فإن الفجوة بين العرض والطلب على المكونات التي تحتاج إليها شبكات الكهرباء تتزايد، نتيجة ارتفاع أسعارها، وتقلبات عمليات التسليم.
 

ويخلق هذا التباطؤ عقبة أمام ربط المشروعات الجديدة لتوليد الكهرباء مع المرافق ذات الاستهلاك الكثيف للكهرباء، خاصة مراكز البيانات.

ويزداد الأمر صعوبة مع احتياج شبكات الكهرباء في الولايات المتحدة للإصلاح، وسط نقص بأعداد المحولات جراء الأحداث الجوية القاسية التي شهدتها البلاد في السنوات القليلة الماضية، خاصة بعد العاصفة أوري والإعصار إيدا في عام 2021، ومؤخرًا هيلين وميلتون.

ويرتفع إنفاق أمريكا على شراء المحولات الكهربائية بنسبة 39% خلال الربع الذي يلي أي عاصفة كبيرة مقارنة بالربع الذي يسبقها.

وتواجه شركات مرافق الكهرباء في الولايات المتحدة ذات الحجم المتوسط إلى الكبير تكاليف استثنائية لإصلاح الشبكات بعد العواصف، تتراوح من 50 إلى 250 مليون دولار سنويًا خلال الأعوام الخمسة الماضية.

وسيؤدي تزايد تكرار الأحداث الجوية القاسية في المستقبل إلى مزيد من الإنفاق على عمليات الإصلاح، وهو ما قد يؤثر على خطط توسيع تلك الشبكات من أجل تلبية الطلب على الكهرباء في أمريكا.

زيادة الطلب يعني ارتفاع الأسعار

أدى ارتفاع الطلب على المكونات والمعدات الأساسية لشبكات الكهرباء في أمريكا مقارنة بالعرض، إلى زيادة أسعارها بنحو 37% خلال العامين الماضيين.

وزاد متوسط ​​سعر المحولات الكهربائية الكبيرة من 1.9 مليون في عام 2019 إلى نحو 3 ملايين دولار في عام 2024.

في حين ارتفعت بعض المكونات بنحو أكبر، إذ قفزت تكلفة المحولات الصغيرة بنسبة 80% خلال 5 أعوام، ليصل سعرها لنحو 4500 دولار بعد أن كان 2500 دولار فقط.

ورغم أن هناك بعض المكونات قد سجلت تراجعًا في الأسعار فإن الفجوة المتزايدة بين العرض والطلب أدت لمحو آثار هذا التراجع، وسط مخاوف من عدم القدرة على تزويد شبكة الكهرباء الأمريكية بما يلزمها من مكونات من أجل تلبية الطلب المتزايد.

وجود هذا الفارق الواضح بين العرض والطلب فيما يتعلق بمتطلبات تطوير وتوسيع شبكات الكهرباء في الولايات المتحدة، يعني تلقائيًا أن أوقات التسليم ستتأخر بأوقات تختلف من مكون لآخر، وهو أمر يضر توليد الكهرباء في أمريكا.

وبالفعل من الممكن أن يتأخر توريد محولات الطاقة الكبيرة للمشروعات الضخمة لنحو عامين مؤخرًا، إذ أصبحت تصل خطط التسليم إلى 4 أو 5 سنوات بعد أن كانت 3 فقط.

ويتوقع تقرير شركة ماكينزي أن يتحسن تلبية الطلب الأمريكي على الكهرباء في المستقبل مع ضخ شركات تصنيع معدات نقل وتوزيع الكهرباء لنحو 7 مليارات دولار في مشروعات تصنيع جديدة في عامي 2023 و2024، خصص نصفها لخدمة السوق المحلي.

وبالفعل أعلنت 25 شركة مصنعة لمعدات شبكات الكهرباء عن تأسيس 50 منشأة جديدة، ومن المتوقع أن تكتمل معظمها بين عامي 2025 و2027، رغم أن المشروعات الضخمة منها لن تكون جاهزة حتى نهاية العقد.

ورغم تلك التحديات تمكنت الولايات المتحدة من زيادة إنتاج الكهرباء بنحو 3% هذا العام مقارنة بعام 2023 لتلبية الطلب المتزايد، وشكلت الطاقة الشمسية والغاز الطبيعي الجزء الأكبر من مصادر التوليد، حسب ما ذكرت إدارة معلومات الطاقة.

وقالت إدارة معلومات الطاقة إن الطاقة الشمسية شكلت ما يقرب من 60% من إجمالي قدرة توليد الكهرباء في الولايات المتحدة "المضافة" في النصف الأول من عام 2024، أتى معظمها من مشاريع جديدة جرى تأسيسها في ولاية تكساس.

مراكز البيانات واحتياجات الكهرباء

ومن المقرر أن يتضاعف استخدام الكهرباء في مراكز البيانات بحلول عام 2026، جراء زيادة الأنشطة ذات الاستهلاك الكثيف مثل الذكاء الاصطناعي وتعدين العملات المشفرة، بحسب تقرير صادر عن وكالة الطاقة الدولية هذا العام.

وذكر التقرير أن مراكز البيانات ستستهلك أكثر من 1000 تيراواط/ساعة بحلول عام 2026 مقابل 460 تيراواط/ساعة في عام 2022.

وأوضح حينها أن عمليات الحوسبة والتبريد هما العمليتان الأكثر استهلاكًا للكهرباء داخل مراكز البيانات، وأن النمو السريع للخدمات المتعلقة بالذكاء الاصطناعي على مدار الأشهر الأخيرة يعني أن هناك استثمارًا متزايدًا بالرقائق المتعطشة للطاقة.

وفي الولايات المتحدة، التي ذكر التقرير أنها موطن لنحو ثلث مراكز البيانات في العالم، من المتوقع أن يرتفع الاستهلاك من 200 تيراواط/ساعة في عام 2022 إلى 260 تيراواط/ساعة في عام 2026، أي نحو 6% من إجمالي الكهرباء المستخدمة في البلاد.
 

ومن أجل مواجهة طلب مراكز البيانات المتزايد على الكهرباء، سعت العديد من شركات التكنولوجيا لتأمين مصادر كهرباء تمكنها من توسيع أعمالها بهذا القطاع، خاصة تلك المولدة من الطاقة النووية، حيث تسعى تلك الشركات إلى خفض الانبعاثات الكربون المتعلقة بأنشطتها.

ففي سبتمبر الماضي، وقعت شركة "مايكروسوفت" اتفاقية للحصول على الكهرباء من محطة "ثري مايل آيلاند" النووية التي أُعيد تشغيلها مؤخرًا في ولاية بنسلفانيا.

كما وقعت أمازون صفقة بقيمة 650 مليون دولار لشراء الكهرباء من محطة سسكويهانا للطاقة النووية في شهر مارس الماضي.

في حين ألمح ساندر بيتشاي الرئيس التنفيذي لشركة جوجل إلى أن مراكز البيانات التابعة لشركته ربما تعتمد قريبًا على الكهرباء المولدة من الطاقة النووية.

لذا تسعى الولايات المتحدة لتبني خطط تستهدف زيادة السعة الإنتاجية لتوليد الكهرباء من الطاقة النووية بنحو 3 أضعاف بحلول 2050، في ظل تزايد الطلب على هذه التقنية التي تعمل دون انقطاع والخالية من الانبعاثات الكربونية.

ومن المتوقع أن تضيف الولايات المتحدة 200 غيغاواط جديدة للسعة الإنتاجية من الطاقة النووية بحلول 2050 بواسطة بناء مفاعلات جديدة، وإعادة تشغيل المحطات القديمة، وتحديث المرافق القائمة.

وبشكل مبدئي تستهدف أمريكا إضافة 35 غيغاواط من السعة الإنتاجية الجديدة في غضون عقد تقريبًا، حيث يحظى القطاع النووي بدعم من قبل الحزبين الديمقراطي والجمهوري، الأمر الذي يعني أن تلك الخطط ربما لن تشهد تغييرات مع قدوم إدارة الرئيس "ترامب".

وتُوج هذا الدعم بإصدار الكونغرس الأمريكي قانونًا خلال يوليو الماضي يمنح لجنة تنظيم القطاع النووي الأمريكي تسهيلات جديدة من شأنها التسريع من تأسيس المحطات النووية، وتزويدها بأفضل الوسائل التكنولوجية التي تحسن من كفاءتها.

المصادر: وود ماكنزي- رويترز- إدارة معلومات الطاقة الأمريكية- استاتيستا- بلومبرج- وكالة الطاقة الدولية