تقنيات تبريد جديدة تخفض الطلب على كهرباء التكييف
Axios
A
Axios
المصدر الأصلي
مع ارتفاع درجات الحرارة، يسعى المهندسون إلى إيجاد طرق لتبريد المباني دون زيادة الضغط على شبكات الكهرباء المرهقة. يقدم التقرير حلولاً متعددة تتراوح بين العزل الحراري الذكي وطلاء التبريد الإشعاعي إلى تخزين الطاقة المدمج.
اعتمدت الولايات المتحدة تاريخياً على زيادة أجهزة التكييف للتعامل مع فصول الصيف الأكثر حرارة، لكن المهندسين يبحثون الآن عن وسائل للحفاظ على برودة المباني دون رفع استهلاك الكهرباء.
تكمن الأهمية في أن الطلب على التبريد يشهد ارتفاعاً حاداً. المسألة لا تقتصر على توليد كهرباء إضافية، بل على تقليل استهلاكها وتخفيف الضغط على الشبكات في ذروة الطلب.
أشارت دراسة نُشرت في يوليو إلى أن تبريد المباني دون الاعتماد الكلي على أجهزة التكييف سيكون حاسماً للتكيف مع تغير المناخ. رغم أن التكييف أصبح شبه عام في الولايات المتحدة، فإن استهلاكه للكهرباء لم يصل إلى ذروته بعد. يقول مات سانتاموريس، أستاذ بجامعة نيو ساوث ويلز ومؤلف الدراسة: "السوق مشبعة، لكن استهلاك الكهرباء للتبريد سيزداد بسبب الحرارة الشديدة". ستؤدي درجات الحرارة الأعلى إلى تشغيل أجهزة التكييف لفترات أطول، كما يصبح التبريد ضرورياً متزايداً في أجزاء شمالية من البلاد لم تكن بحاجة إليه تاريخياً.
مزيد من أجهزة التكييف يعني مزيد من الطلب على الكهرباء في اللحظات التي تكون فيها الشبكة تحت أشد الضغوط. يمكن لأجهزة التكييف أن تمثل تقريباً نصف إجمالي الطلب على الكهرباء في ساعات الذروة في أيام الحر الشديد في تكساس، وفقاً لتحليل من وكالة الطاقة الدولية. يوضح أنكيت كالانكي، كبير خبراء التبريد في منظمة الطاقة النظيفة غير الحكومية RMI: "توفير كيلووات/ساعة واحدة في منتصف الليل ليس مثل تقليل كيلووات واحد من الطلب في ساعة السادسة مساءً عندما يعود الجميع من المكتب ويشغلون المكيف".
لا يتعين على أمريكا توفير كل احتياجاتها المتزايدة من التبريد بمزيد من الكهرباء. يقول سانتاموريس: "يجب أن نتجنب دخول الإشعاع الشمسي إلى المبنى". السماح بدخول تلك الحرارة ثم إنفاق الكهرباء لإزالتها، كما يضيف، "ليس ذكياً".
تندرج الخيارات المتاحة بشكل أساسي ضمن ثلاث فئات: منع الحرارة من الدخول، والتبريد بكفاءة أعلى، وتخفيف الضغط على الشبكة. يشمل ذلك النوافذ الذكية والعاكسات لحجب الحرارة، والطلاءات العاكسة للسقف، وتخزين الطاقة المدمج لتخفيف الطلب في ساعات الذروة، والأتمتة والتهوية لتقليل استخدام التكييف.
في كولورادو، تختبر منظمة RMI ومقاطعة بولدر طلاء تبريد إشعاعي سلبي على الأسطح. يصفه كالانكي بأنه "نسخة أكثر تقدماً" من الطلاء الأبيض: يعكس أشعة الشمس بينما يُشع الحرارة نحو السماء. تستخدم مكيفات هواء من شركة Blue Frontier مادة جافة سائلة لإزالة الرطوبة من الهواء وتخزين طاقة مدمج لتقليل استهلاك الكهرباء في ساعات الذروة.
لكن لا توجد تقنية تبريد واحدة معادلة للنوافذ ثنائية الطبقات. يؤكد سانتاموريس أن المزيج الصحيح من تقنيات التبريد يعتمد على المناخ ونوع المبنى وموقعه. أظهرت دراسة نموذجية من 2024 شارك في تأليفها سانتاموريس استراتيجيات تخفيف الحرارة في الرياض بالمملكة العربية السعودية أن الجمع بين المواد الباردة والمساحات الخضراء يمكن أن يقلل درجات الحرارة المحيطة بنسبة تصل إلى 4.5 درجة مئوية في ساعات الذروة.
على أن أياً من هذه التقنيات لا يلغي الحاجة للتكييف، الذي قد ينقذ الأرواح خلال موجات الحرارة الشديدة. الهدف هو تقليل تكرار وشدة تشغيله. يختم كالانكي القول: "الكفاءة هي أرخص موارد متاحة لدينا"، لأن تقليل الطلب يمكن أن يجنّب الحاجة لبناء محطات توليد ونقل وتوزيع جديدة.
تكمن الأهمية في أن الطلب على التبريد يشهد ارتفاعاً حاداً. المسألة لا تقتصر على توليد كهرباء إضافية، بل على تقليل استهلاكها وتخفيف الضغط على الشبكات في ذروة الطلب.
أشارت دراسة نُشرت في يوليو إلى أن تبريد المباني دون الاعتماد الكلي على أجهزة التكييف سيكون حاسماً للتكيف مع تغير المناخ. رغم أن التكييف أصبح شبه عام في الولايات المتحدة، فإن استهلاكه للكهرباء لم يصل إلى ذروته بعد. يقول مات سانتاموريس، أستاذ بجامعة نيو ساوث ويلز ومؤلف الدراسة: "السوق مشبعة، لكن استهلاك الكهرباء للتبريد سيزداد بسبب الحرارة الشديدة". ستؤدي درجات الحرارة الأعلى إلى تشغيل أجهزة التكييف لفترات أطول، كما يصبح التبريد ضرورياً متزايداً في أجزاء شمالية من البلاد لم تكن بحاجة إليه تاريخياً.
مزيد من أجهزة التكييف يعني مزيد من الطلب على الكهرباء في اللحظات التي تكون فيها الشبكة تحت أشد الضغوط. يمكن لأجهزة التكييف أن تمثل تقريباً نصف إجمالي الطلب على الكهرباء في ساعات الذروة في أيام الحر الشديد في تكساس، وفقاً لتحليل من وكالة الطاقة الدولية. يوضح أنكيت كالانكي، كبير خبراء التبريد في منظمة الطاقة النظيفة غير الحكومية RMI: "توفير كيلووات/ساعة واحدة في منتصف الليل ليس مثل تقليل كيلووات واحد من الطلب في ساعة السادسة مساءً عندما يعود الجميع من المكتب ويشغلون المكيف".
لا يتعين على أمريكا توفير كل احتياجاتها المتزايدة من التبريد بمزيد من الكهرباء. يقول سانتاموريس: "يجب أن نتجنب دخول الإشعاع الشمسي إلى المبنى". السماح بدخول تلك الحرارة ثم إنفاق الكهرباء لإزالتها، كما يضيف، "ليس ذكياً".
تندرج الخيارات المتاحة بشكل أساسي ضمن ثلاث فئات: منع الحرارة من الدخول، والتبريد بكفاءة أعلى، وتخفيف الضغط على الشبكة. يشمل ذلك النوافذ الذكية والعاكسات لحجب الحرارة، والطلاءات العاكسة للسقف، وتخزين الطاقة المدمج لتخفيف الطلب في ساعات الذروة، والأتمتة والتهوية لتقليل استخدام التكييف.
في كولورادو، تختبر منظمة RMI ومقاطعة بولدر طلاء تبريد إشعاعي سلبي على الأسطح. يصفه كالانكي بأنه "نسخة أكثر تقدماً" من الطلاء الأبيض: يعكس أشعة الشمس بينما يُشع الحرارة نحو السماء. تستخدم مكيفات هواء من شركة Blue Frontier مادة جافة سائلة لإزالة الرطوبة من الهواء وتخزين طاقة مدمج لتقليل استهلاك الكهرباء في ساعات الذروة.
لكن لا توجد تقنية تبريد واحدة معادلة للنوافذ ثنائية الطبقات. يؤكد سانتاموريس أن المزيج الصحيح من تقنيات التبريد يعتمد على المناخ ونوع المبنى وموقعه. أظهرت دراسة نموذجية من 2024 شارك في تأليفها سانتاموريس استراتيجيات تخفيف الحرارة في الرياض بالمملكة العربية السعودية أن الجمع بين المواد الباردة والمساحات الخضراء يمكن أن يقلل درجات الحرارة المحيطة بنسبة تصل إلى 4.5 درجة مئوية في ساعات الذروة.
على أن أياً من هذه التقنيات لا يلغي الحاجة للتكييف، الذي قد ينقذ الأرواح خلال موجات الحرارة الشديدة. الهدف هو تقليل تكرار وشدة تشغيله. يختم كالانكي القول: "الكفاءة هي أرخص موارد متاحة لدينا"، لأن تقليل الطلب يمكن أن يجنّب الحاجة لبناء محطات توليد ونقل وتوزيع جديدة.
🔗 شارك المقال
الوسوم:#الطاقة#التكييف#تغير المناخ#تقنيات التبريد#الكهرباء#الاستدامة
المصدر: Axios
لفهم السياق
قراءات مرتبطة بنفس الملف أو آخر تطوراته
