الكابل الذي لا يتحدث عنه أحد
أصبحت الرياح البحرية حجر الزاوية في خطط الطاقة النظيفة في أوروبا والولايات المتحدة وآسيا. تم الالتزام بمليارات الدولارات، وتكبر التوربينات، وتحتجز سفن التثبيت سنوات مقدمة. لكن تحليل CleanTechnica يسلط الضوء على ضعف حرج في سلسلة إمداد الرياح البحرية يحصل على اهتمام أقل بكثير من تصنيع التوربينات أو تأخر الترخيص: كابلات التصدير بالتيار المستمر عالي الجهد التي تنقل الكهرباء من محطات فرعية بحرية إلى الشبكة البرية.
هذه الكابلات ليست مكونات قابلة للتبديل. يتم هندسة كل واحد بشكل مخصص لمسافة محددة وعمق مائي ومتطلبات جهد وظروف قاع البحر الخاصة بالمشروع الذي يخدمه. قد يكون كابل التصدير الواحد لمزرعة رياح بحرية كبيرة بطول 50 إلى 100 كيلومتر أو أكثر، وتكلفته مئات الملايين من الدولارات، وتستغرق 18 إلى 24 شهرًا للتصنيع والتثبيت. هناك عدد قليل فقط من الشركات في العالم قادرة على إنتاجها على نطاق واسع.
لماذا HVDC ضروري
تدفع فيزياء نقل الطاقة تحت الماء لمسافات طويلة الاختيار بين التيار المستمر والتيار المتردد. ينقل نقل AC الكثير من الطاقة عبر مسارات الكابلات البحرية الطويلة بسبب تأثيرات الشحن السعوي — في الأساس، الكابل نفسه يعمل كمكثف عملاق يمتص الطاقة التفاعلية بدلاً من نقل الكهرباء المفيدة. بعد حوالي 50 إلى 80 كيلومترًا، تصبح كابلات AC البحرية غير عملية لنقل الطاقة الضخمة.
تحل كابلات HVDC هذه المشكلة بتحويل طاقة AC البحرية إلى DC قبل النقل، ثم تحويلها مرة أخرى إلى AC في محطة محول برية. معدات التحويل مكلفة ومعقدة، لكن فيزياء نقل DC تجعلها أكثر كفاءة بكثير على مسافات طويلة. مع تقدم تطوير الرياح البحرية بعيدًا عن الشاطئ إلى مياه أعمق وموارد رياح أقوى، يصبح HVDC ليس تحسينًا اختياريًا بل متطلبًا فنيًا.
اختناق سلسلة الإمداد
تتركز القدرة التصنيعية العالمية لكابلات HVDC تحت البحر بين عدد صغير من الشركات: Prysmian و Nexans و NKT وآخرون قلائل. تقوم هذه الشركات بتشغيل سفن متخصصة لوضع الكابلات إلى جانب عملياتها الإنتاجية — السفن التي تعاني أيضًا من نقص العرض ويجب حجزها قبل سنوات من نوافذ تثبيت المشروع.
يخلق هذا التركيز اختناقًا يشعر به بالفعل. يبلغ مطورو المشاريع عن أوقات تسليم متعددة السنوات لشراء الكابلات، وقد تسبب تأخر تسليم الكابلات في تأخيرات بناء أوسع في مشاريع بارزة متعددة. بخلاف التأخيرات في إمدادات التوربينات أو نوافذ التثبيت، يكون من الصعب جدًا تجنب تأخر الكابلات — لا يمكنك تثبيت مزرعة رياح بحرية بدون كابل التصدير الخاص بها.
الضعف أمام الأضرار الجسدية
المخاطر ليست تجارية بحتة. الكابلات البحرية معرضة للضعف الجسدي بطرق لا تتعرض لها خطوط النقل العلوية. يمثل ضربات المرساة من السفن السبب الأكثر شيوعًا لضرر الكابل، وقد أدى الزيادة في بناء الرياح البحرية إلى زيادة حركة الكابلات بشكل كبير في قنوات الشحن المزدحمة بالفعل. يمكن لحادثة سحب مرساة واحدة أن تقطع كابلًا استغرق سنتين للتصنيع والتثبيت.
بعيدًا عن الضرر العرضي، هناك قلق متزايد بشأن الهجمات المتعمدة على البنية التحتية تحت الماء. أظهر تخريب خطوط أنابيب Nord Stream عام 2022 أن البنية التحتية تحت البحر عرضة للتدخل المستهدف، وقد رفعت NATO والحكومات الأوروبية حماية كابلات الإنترنت تحت البحر كأولوية أمنية منذ ذلك الحين. تمثل كابلات تصدير الرياح البحرية البنية التحتية للطاقة التي، إذا انقطعت، ستلغي إنتاج مزارع رياح كاملة.
ما تحتاجه الصناعة
توجد حلول لكن تتطلب إجراءً متعمدًا. تنويع سلسلة إمداد تصنيع الكابلات — بما في ذلك تحفيز الداخلين الجدد وتوسيع القدرة الحالية — هو استثمار طويل الأجل تحرك الحكومات والمرافق بشكل بطيء به. يمكن لدراسات توجيه الكابلات التي تتجنب مناطق الرسو عالية المرور أن تقلل من مخاطر الضرر العرضي. توفر التكوينات الكابلية الزائدة، على الرغم من أنها مكلفة، المرونة ضد الفشل والهجوم. حققت صناعة الرياح البحرية تقدمًا هائلًا في موثوقية التوربينات وتقليل التكاليف على مدى العقد الماضي. تمثل سلسلة إمداد كابل التصدير اعتمادية لم تتلق استثمارًا متناسبًا، وقد تؤدي قيودها في النهاية إلى تحديد وتيرة البناء النظيف بالكامل.
يعتمد هذا المقال على تقارير CleanTechnica. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on cleantechnica.com
