أجرى مركز الملك عبد الله للدراسات والبحوث البترولية (كابسارك) دراسة لجدوى إنشاء محطات لشحن السيارات الكهربائية دون الاعتماد على شبكة الكهرباء الوطنية في الرياض. وعادة ما يتم شحن السيارات الكهربائية خارج الشبكة الوطنية بمصادر الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسية، بالألواح الشمسية المتصلة بمرافق تخزين الطاقة وأنظمة أخرى، ما يسمح باستخدام الطاقة بشكل مستدام في المناطق البعيدة عن شبكات كهرباء وفي حالات الطوارئ.
واستخدمت الدراسة نظم المعلومات الجغرافية لتحديد المواقع المثالية في أنحاء مدينة الرياض، واستثمار الطاقة المتجددة لضمان عدم تسبب هذه المحطات في زيادة أحمال الشبكة الوطنية أو انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
مقترحات الدراسة
استخدم مركز الملك عبد الله للدراسات والبحوث البترولية، وهو مركز بحثي غير ربحي متخصص في اقتصاديات الطاقة والاستدامة، تقنية نظم المعلومات الجغرافية لتحديد المواقع المناسبة لإقامة محطات شحن السيارات الكهربائية لمواجهة تحديات قصور سعة الشبكة والبصمة الكربونية، واقتراح حلول قائمة على الطاقة المتجددة.
واقترح المركز إنشاء نظام شبكات صغيرة تعتمد على مزيج من أربعة مصادر: الخلايا الكهروضوئية (الألواح الشمسية)؛ وتوربينات الرياح؛ والبطاريات؛ ومرافق توليد وتخزين الهيدروجين.
وتناولت الدراسة أربعة عناصر على النحو التالي:
- الطاقة الشمسية والبطاريات وطاقة الرياح
- الطاقة الكهروضوئية والبطاريات وطاقة الرياح والهيدروجين
- الطاقة الشمسية والبطاريات
- الطاقة الشمسية والبطاريات والهيدروجين
وفي كل سيناريو، ستكون سعة محطات الشحن متواضعة بين 60 و66 كيلو وات، وتدعم ستة شواحن من المستوى 2. وتستطيع كل محطة شحن ست سيارات في عدة ساعات. ورغم عدم مراعاة محطات الشحن ذات التيار المستمر عالية السعة بسبب قيود المساحة، فإن مكون الهيدروجين يحقق هدفين: استخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الزائدة لتوليد الهيدروجين وتخزين الهيدروجين لتوليد الكهرباء من خلايا الوقود.
اختيار الموقع
اقتصرت الدراسة على مدينة الرياض. وساعدت تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية في تحليل قطع الأراضي التفصيلية التي قدمتها الهيئة الملكية لمدينة الرياض. ومنحت الدراسة أولوية للمواقع التي تتوافر بها مساحات كافية لتركيب وحدات توليد الطاقة والتخزين والشحن، كالمستشفيات والجامعات والمدارس ومراكز التسوق ومحطات الوقود، حيث يباشر أصحاب السيارات أنشطة حقيقية أثناء شحن السيارات.
وتناول البحث ثلاثة سيناريوهات مستقبلية:
- محطات الشحن القائمة على التكنولوجيا الحالية
- التكاليف المتوقعة للتكنولوجيا في أفق عام 2030
- التكاليف المتوقعة للتكنولوجيا في أفق عام 2030 مع تراجع القدرة التوليدية بنسبة 5%
مركز الملك عبد الله للدراسات والبحوث البترولية
في السيناريوهين الأول والثاني أعلاه، تم تلبية 100% من الطلب على الشحن، بينما تناول السيناريو الثالث احتمالية حدوث نقص طفيف قدرة توليد الطاقة والشحن بهدف تعظيم كفاءة الطاقة. ووجدت الدراسة أن الهيدروجين سيكون الأعلى تكلفة في مزيج الطاقة المقترح؛ لكنه يضمن بصمة كربونية أقل، وبالتالي يسمح بإقامة عدد أكبر من محطات الشحن. وبالتالي فإن دمج الهيدروجين في مزيج الطاقة يزيد المواقع المناسبة لإقامة هذه المحطات.
ورغم أن جميع الحلول المقترحة تتكلف أعلى من محطات الطاقة الحالية المتصلة بشبكة الطاقة الوطنية، اقترحت الدراسة جمع هذه البدائل خارج الشبكة مع الاتصال الجزئي بالشبكة لموازنة ارتفاع التكاليف.
من البحث إلى التنفيذ
في المستقبل، يخطط كابسارك لتحسين انتشار هذه المحطات باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والبيانات الديموغرافية وتحليل سلوك المستهلكين. وتهدف هذه الاستراتيجية إلى تعظيم العائد على الاستثمار واستيعاب عدد أكبر من السيارات، مع التركيز على مناطق الدخل المرتفع المتوقع أن تتبنى السيارات الكهربائية بشكل أسرع.
وسوف يساعد الدعم المستمر من نظام المعلومات الجغرافية فريق المشروع من مرحلة البحث والتصميم والإنشاءات، ما يضمن اختيار المواقع المثالية وتوزيع الموارد بشكل أفضل.
إلى هنا انتهت الدراسة وبقي الالتزام بتنفيذ مخرجاتها وتوفير التمويل اللازم لإقامة هذه المحطات الجديدة التي لا تعتمد على الشبكة الوطنية للكهرباء!
