مستقبل الطاقة القادم غير الآمن: معضلة الشبكة
يشير هذا المنشور إلى نقطة بسيطة لست متأكدًا من أنها قد تم طرحها بشكل مباشر في مكان آخر، على الأقل في الصحافة الشعبية أو المناقشات السياسية الكبرى. ومن المتوقع أن يواجه العديد من الشركات والمستهلكين، على الأقل في الاقتصادات المتقدمة، إمدادات طاقة غير متسقة. قد لا ينتهي الأمر إلى أن يكون الأمر “غير متسق إلى هذا الحد” في كثير من الحالات، لكن ذلك يعتمد على مستوى الإدارة والتصميم، في حين يبدو كما أشرنا أنه يتراجع بشكل كبير للغاية عبر القطاعين العام والخاص في الغرب. .
والسبب لا علاقة له باستقلالية الطاقة أو بفضيلة مصادر الطاقة الخضراء المتنوعة. يتعلق الأمر بتصميم الشبكة.
الشبكات الأكثر استقرارًا هي إما مركزية أو موزعة بشكل كبير. تعتبر المرافق الكهربائية التي توفر الطاقة لمنطقة جغرافية معينة مركزية. محطات الوقود موزعة للغاية. الآن يمكن للمرء أن يكون لديه تنفيذ سيء لشبكة مركزية (فكر في PG&E ونظام خطوطها القديم والمتهالك…. والذي يبدو أنه يتمتع بوقت تشغيل جيد جدًا على الرغم من تمكنه أيضًا من إشعال النيران في مساحات كبيرة من كاليفورنيا).
لقد ناقشنا بنية الشبكة في سياق الأسواق التجارية، لكنني لا أرى أن هذا المفهوم ينطبق (كثيرًا، على الإطلاق) على تصميم طاقة الشبكة في المستقبل، أو إلى الحد الذي كان عليه الأمر، لم يحظ الاهتمام إلا بقدر قليل جدًا. في الواقع، لا أرى الكثير من التفكير في الشبكة على الإطلاق. والافتراض الضمني، الذي يشبه إلى حد ما مطالبة الجمهور العظيم غير المغسول بإجراء تقييم مخاطر كوفيد الخاص به، هو أن الشركات والمستهلكين سيحكمون على حاجتهم إلى التكرار أو التخزين أو غيرها من النسخ الاحتياطية ويخططون وفقًا لذلك.
فيما يلي نظرة عامة من منظور سوق التداول. كان كريج هايمارك تاجر مشتقات ثم أصبح فيما بعد مديرًا للتكنولوجيا في شركة O’Connor & Associates، في اليوم الذي كان فيه O’Connor يدير أكبر شبكة كمبيوتر في العالم باستثناء شبكة DARPA. من منشور عام 2014 كتبنا مع Heimark حول التداول عالي التردد والانهيار المفاجئ:
وعلى نحو معاكس، فإن قدراً كبيراً من التنظيم في السنوات العشرين الماضية كان اسمياً في مصلحة “كفاءة السوق” ولكنه جاء على حساب نزاهة السوق. الكثير من الحجج والدراسات التي تقول إن تعزيز المنافسة بين البورصات (والتجمعات المظلمة) قد أدى إلى قدر أكبر من الكفاءة، انظر إلى الكفاءة كما تم قياسها من خلال عرض أسعار العرض (بالإضافة إلى الرسوم) فقط للتداول في الأسهم العليا (لأنه إذا يتم ترجيحها تجاريًا بحيث يكون الحجم بأكمله). ولكن هذه الكفاءة الأكبر تأتي على حساب عدم وجود التزام متبادل بالسيولة (شاهد الانهيار المفاجئ)، فضلا عن انخفاض السيولة في الأسهم الأقل تداولا.
تتمثل الفائدة المجتمعية للتداول في تقليل التكلفة لزيادة رأس المال للشركات الفعلية. فهل يعتقد أحد حقاً أن تضييق الفارق على جوجل بمقدار سنت واحد أو اثنين من شأنه أن يحدث أي فرق في المتوسط المرجح لتكلفة رأس المال؟ في المقابل، فإن حوادث مثل الانهيار المفاجئ والشعور بأن السوق متلاعب بها تجعل العديد من صغار المستثمرين بعيدًا عن السوق. إن عقوبة انخفاض السيولة في الأسهم الصغيرة قد تكون في الواقع جوهرية لتكوين رأس مال الشركة الصغيرة.
ومن حق هؤلاء المستثمرين الصغار أن يشعروا بالقلق. كان نظام التبادل القديم عبارة عن نموذج محوري ومتحدث، وهو عبارة عن بنية نظام مستقرة. لقد كان الإنترنت ثمرة لمشروع داربا لجعل نظام الاتصالات لامركزيا بحيث لا يمكن القضاء عليه بضربة نووية. تعتبر نماذج المحور والقضبان مستقرة، ولكنها عرضة للانقطاع، على سبيل المثال بسبب قنبلة نووية أو عطل كهربائي. ما وجده منظرو الفوضى هو أن الشبكات شديدة اللامركزية مستقرة، وكذلك الشبكات ذات العقدة الواحدة (مثل البورصات)، ولكن الشبكات اللامركزية قليلاً هشة. وهذا ما لدينا الآن بفضل الجهود المضللة التي بذلتها هيئة الأوراق المالية والبورصات “لتحديث” سوق الأوراق المالية من خلال تنظيم NMS.
وعلى هذا فقد ترك المنظمون للمستثمرين هيكل السوق الأسوأ على الإطلاق. ولم يعد لدينا التزامات السيولة اللازمة لإنشاء أسواق منظمة كما كان الحال مع النموذج القديم.
إن نظير تحول الطاقة إلى “كفاءة السوق” هو ”أكثر مراعاة للبيئة”. هناك الكثير من الجدل حول ما إذا كانت بعض المصادر المروج لها مثل الهيدروجين الأزرق والأخضر هي حتى خضراء بالفعل، أو ما إذا كانت المصادر الأخرى التي تستهلك كميات أقل من الكربون، حتى عندما تكون محملة بالكامل، لا تزال تتحمل تكاليف بيئية أخرى عالية، وربما مرتفعة بشكل غير مقبول. مثل “كفاءة السوق” حيث يكون مقدار ما لدينا خيارًا، لدينا أيضًا خيارات بشأن “كيفية الحفاظ على البيئة” ومدى شيوع محاولة فرض تطبيق موارد الطاقة النظيفة (تذكر أن هناك حدودًا وإمكانية حدوث ردود فعل عكسية، كما يشهد البولنديون في خريف وشتاء 2022، سيتم استخدام الفحم القذر والخشب بشكل أكبر والأوساخ الأسوأ في الأفران المنزلية).
ومع ذلك، في عالم إمدادات الطاقة الحالي، بشكل عام، قمت بتنظيم مزودي الطاقة باعتبارهم المصدر الساحق للمنازل والمؤسسات التجارية. إن الآثار المترتبة على زيادة مصادر الطاقة الموزعة ولكن ليس بشكل فائق هي المزيد من عدم الاستقرار، وهو ما يعني هنا الانقطاعات والانقطاعات. لنتذكر على سبيل المثال محطات شحن تيسلا الميتة في موجة البرد القارس الأخيرة في شيكاغو. ويؤكد الفشل في طلب واجهة مشتركة حتى تتمكن أي مركبة كهربائية من استخدام أي محطة شحن أيضًا على عدم الاهتمام الرسمي بقضايا الشبكة/التوفر. من المحتمل أن تكون محطات الشحن غير الكافية أو غير الموزعة بشكل جيد مشكلة، ولكن السماح بتقسيم الموردين كان مضمونًا لجعل الأمر أسوأ (نعم، لقد رضخت تيسلا إلى حد ما من خلال السماح بالشحن بواسطة المركبات التي تدعم تقنية CCS بالشحن في محطاتها، ولكن هذا الوضع لا ينبغي أبدًا أن يكون سمح بحدوثه في المقام الأول).
رسم توضيحي آخر: ماذا يحدث للمرافق الكهربائية، التي في أكثر حالاتها الوظيفية تولد وتوزع الطاقة، وتآكل دورها بسبب المزيد من الألواح الشمسية وغيرها من توليد الطاقة في المنزل/المحلي/المجتمع؟ وسوف يخسرون الدعم السياسي، ولن يكون لديهم من الأسباب ما يدفعهم إلى الاستثمار على المستوى المطلوب لضمان الحصول على قوة يمكن التعويل عليها في كافة الظروف باستثناء الظروف شبه الكارثية. وستكون حوافزهم هي التقليل من صيانة الخط أيضًا. بقدر ما أستطيع أن أقول، ردود مخصصة حول كيفية تعامل مقدمي الطاقة المختلفين مع مستخدمي الطاقة الشمسية المحليين.
إذا كان أي شخص قد شاهد معالجة أكاديمية أو هندسية أو تحليلية صارمة لمؤسسة فكرية لمشكلة إمدادات الطاقة المستقبلية من منظور الشبكة، فيرجى تقديم رابط في التعليقات. شكرًا!