03 ايلول/سبتمبر 2008

التوليد الثنائي:طاقة أكثر وتلوث أقل من الوقود الأحفوري

عُرف التوليد الثنائي منذ أن طبّق المخترع توماس إديسون الفكرة عام 1882 في أول محطة لتوليد الطاقة الكهربائية في الولايات المتحدة. وتستخدم العملية منتجاً ثانوياً للكهرباء لتوفر أيضاً التدفئة. ولم تقم الحكومة الأميركية ومجموعات حماية البيئة في الولايات المتحدة إلا أخيراً بتبني هذا النظام وغيره من أنظمة الطاقة المتكاملة كأحد أفضل الطرق لتحسين كفاية الطاقة وتخفيض تلوث الهواء. ويخفض التوليد الثنائي، كما التوليد الثلاثي الذي يشمل أيضاً التبريد، تكاليف الطاقة ويحسّن من نوعية الطاقة ودرجة إمكانية التعويل عليها.

ويقول مركز تطبيقات التوليد الثنائي في الغرب الأوسط، إن هذه الأنظمة المستعملة حالياً لتزويد بعض الأبنية التجارية والمرافق الصناعية بالطاقة الكهربائية تحول نسبة تتراوح بين 80 و85% من محتوى طاقة الوقود إلى طاقة يمكن استعمالها، مقارنة بمحطات توليد الطاقة الحرارية التقليدية التي تحول نسبة 50% من طاقة الوقود ومحطات توليد الطاقة بوجه عام التي تحول نسبة 33% من طاقة الوقود إلى طاقة يمكن استعمالها. ويخفض اعتماد الكفاية المحسنة للطاقة من حجم ما يستهلك من الوقود الأحفوري لإنتاج كل وحدة من الطاقة المستعملة، مقلصاً كمية الغازات التي كان من شأنها أن تنطلق من محطات توليد الطاقة الكهربائية التقليدية بنسبة 45%.

ومع ذلك، فإن مفاهيم التوليد الموحد للتبريد والتدفئة والطاقة (CCHP)، كما تعرف عملية التوليد الثلاثي، والتوليد الموحد للتدفئة والطاقة (CHP)، كما تعرف عملية التوليد الثنائي، أخفقت في خلق نفس الإثارة والاهتمام اللذين خلقتهما السيارات الهجين مثلا. وقد توصلت عملية مسح أجراها الاتحاد العالمي للطاقة اللامركزية (WADE)، إلى أن حصة توليد الطاقة من أنظمة متكاملة ومتجددة ازدادت في السوق العالمية بدرجة طفيفة فقط من 7% في عام 2002 إلى 7.2% في عام 2005.

يلقي الاتحاد العالمي للطاقة اللامركزية اللوم لهذا النمو البطيء على الحواجز التنظيمية القانونية "المستمرة"، وارتفاع أسعار الغاز الطبيعي، وهو الوقود الأكثر استعمالاً في الأنظمة المتكاملة بعد الفحم. إلا أن بعض الخبراء يجادلون بأن عدم وجود موقع واحد لشراء أنظمة الطاقة المتكاملة، وعدم الائتلاف بين القطع التي تنتجها مصانع مختلفة أعاقا بدورهما هذا التوسع.

يتكون نظام التوليد الثنائي من محرك، وتوربين، أو خلية تعمل بالوقود تولد كهرباء في موقع العمل، ووحدة استعادة للحرارة تلتقط الحرارة المهدورة من عملية التوليد. وفي الأبنية التجارية، يتم توصيل أنظمة التوليد الثنائي بمبرد امتصاص يمد الأنظمة المركزية للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء بالحرارة والبرودة.

ويتكهن الخبراء ببروز وجهة نظر أكثر إيجابية إزاء التوليد الثنائي خلال السنوات القادمة بفضل توفر قطع معيارية وأنظمة قياسية مجمعة مسبقاً. ويقول ديفد إنغل، الكاتب المتخصص في موضوع بناء العقارات، إن أنظمة التوليد الثنائي الجديدة ستحدث تغييراً جذرياً في صناعة الطاقة المتكاملة وتوسع قاعدة الزبائن المحتملين لتشمل المستشفيات ودور العجزة ومراكز المعلومات ومعامل معالجة المواد الغذائية والمتاجر الكبرى والمستودعات والفنادق والمرافق التعليمية. ويضيف في مقال نشرته عام 2005 مجلة دستربيوتد إنرجي (الطاقة الموزعة) أن تكاليف تشغيل هذه المرافق ستتقلص كثيراً مع هبوط أسعار المعدات وارتفاع كفاية الطاقة.

ويعتقد الاتحاد الدولي للطاقة اللامركزية أن إمكانيات نمو هذا الأسلوب في الأسواق الناشئة أعظم من الإمكانيات المتوقعة له في العالم المتقدم. ففي الهند وحدها، تؤكد منظمة وينروك الدولية، وهي منظمة غير حكومية تهتم بالموارد الطبيعية وبالمسائل البيئية أن لدى الأنظمة المتكاملة إمكانية القيام بالتوليد الثنائي وتوليد ما يكفي من الكهرباء من منتجات ثانوية تفرزها عملية معالجة قصب السكر بحيث يصبح لها دور رئيسي في تلبية طلب ذلك البلد المتعاظم على الطاقة الكهربائية. أما في البرازيل، فيقول الاتحاد الدولي للطاقة اللامركزية، إن الاكتشافات الجديدة للغاز الطبيعي في البرازيل قرب الساحل الجنوبي الشرقي، مضافاً إليها حوافز تنظيمية جديدة نسبياً، توفر فرصاً للاستثمار في التوليد الثنائي في ساو باولو وريو دي جانيرو.

ويقول الاتحاد الدولي للطاقة اللامركزية إن التوقعات الخاصة بمستقبل سوق التوليد الثنائي تتوقف في كل مكان على إزالة الحواجز التنظيمية في سوق الكهرباء، وإيجاد حقل تنافس تتمتع فيه جميع أشكال توليد الكهرباء بالمساواة.