برخلاف نیروگاه‌های برمبنای سوخت فسیلی، نیروگاه‌های پاک باد و آبی را نمی‌توان به مراکز شهری در شبکه انتقال داد. اولین نیاز برای تبدیل انرژی نهفته در باد و نور خورشید به انرژی برق، زمینی است که قرار است در آن این نیروگاه‌ها ایجاد شوند. باوجود اینکه زمین‌های زیادی در کره ما به نحو ایده‌آلی خالی از سکنه هستند؛ مناطقی که می‌توانید صدها توربین بادی و هزاران پنل خورشیدی را نصب کنید.
اما آوردن این همه نیروی سبز به مراکز تجاری پرجمعیت به یک پیش زمینه دیگر نیاز دارد یعنی هزاران کیلومتر خطوط انتقال برق با ولتاژ بالا که به طور کاملا واضحی صدای وزوز برق آن بلند می‌شود.
تلاش برای انتقال در شبکه
چین به عنوان بزرگترین تولید کننده گازهای گلخانه‌ای نمی‌تواند بدون ایجاد کردن مراکزی برای تولید نیروی برق براساس انرژي‌های تجدیدپذیر به اهداف زیست‌محیطی برسد و برای ایجاد این شرایط نیازمند برقراری شبکه برقی از سواحل خود است. تا سال 2030 این کشور قصد دارد ظرفیت انرژی خورشیدی و بادی کافی برای تولید 1200 گیگاوات را داشته باشد که معادل تمام نیازهای انرژی ایالات متحده است. برای اتصال این نیروگاه‌ها به شبکه برق‌رسانی سرمایه‌گذاری در حد ملی است که براساس برآورد اولیه 30 سال طول می‌کشد تا اجرایی شود و 300 میلیارد دلار هزینه دارد. در مقایسه باید اطلاع داشته باشید که کنگره ایالات‌متحده طی ۱۰ سال اخیر 65 میلیارد دلار به زیرساخت‌های شبکه برق رسانی اختصاص داده است.
این کشور از تعداد بالایی از دکل‌های عظیم استفاده می‌کند که ستون به ستون به همدیگر متصل می‌شوند و سروصدای زیادی را برای افراد زیادی ایجاد می‌کنند. همچنین به باور بسیاری از افراد این دکل‌ها آسیب‌زننده به مناظر طبیعی هستند. البته این فقط مشکل چین نیست و بسیاری از سایر کشورها نیز با چنین مشکلی مواجهه هستند.
برزیل نخستین کشور در حال توسعه مجهز به UHV
بهترین مکان برای بهره‌برداری از نیروی باد و خورشید در محلی قرار داد که مصرف کننده واقعی آنها واقعا دور است. در حال حاضر، خطوط ولتاژ پرفشار تنها راه‌حلی هستند که می‌توان پیشنهاد داد و بیشتر اقتصادها به طرز تاسف‌باری در زمینه افزایش مسافت زنجیره توزیع برق عقب هستند. برزیل تنها کشور دیگری است که دارای دو خط فشار قوی «UHV» با عملکردی کاملا سبز است ولی جالب اینجاست که یک شرکت چینی هر دوی این خطوط را ساخته است. همین شرکت برای چین 30 خط مشابه ایجاد کرده است.
مایکل اسکلی، مشاور ارشد شرکت لازاد در هیوستون و بنیانگذار شرکت گرید یونایتد انرژی ایالات متحده، گفت: «اگر می‌خواهید برق ارزان، ایمن و تمیز بخواهید، نمی‌دانم چگونه بدون خطوط برق UHV آنها را به مصرف کننده رساند».
صدایی که چالش‌برانگیز است
در حقیقت چالش اصلی فاصله و محل ذخیره‌سازی است. حتی در مورد نیروگاه‌های ذغال‌سنگ نیز شرایط نسبتا مشابهی وجود دارد. معمولا معادن فاصله زیادی تا مناطق شهری دارند، اما ذغال‌سنگ و سایر سوخت‌های فسیلی را می‌توان به عنوان منبع انرژی به مناطقی نزدیک به شهرها نزدیک کرد. در حقیقت چالش اصلی اینجاست که نمی‌توان انرژی برق را در فاصل طولانی منتقل کرد. این موضوع درباره سوخت‌های تجدیدپذیر تجدید می‌شود. باد و درخشندگی خورشید را نمی‌توان داخل فضای بار کامیون جای داد و آن را جایی که انتظار داریم منتقل کرد. انتقال الکترون‌ها از بین چند صد کیلومتر کابل برق نیازمند اعمال تغییراتی همچون مستیم‌سازی کابل‌ها است.
هرچه کابل‌ها قطورتر باشند این جریان بهتر انتقال پیدا می‌کند. هرچه ولتاژ بالاتر باشد، افت فشار در مسیر نیز کاهش پیدا می‌کند. خطوط UHV از دریاچه چینگهای، سین کیانگ و یوننان به پکن می‌رسند و همچنین خطوط دیگری بین چونگ کینگ و جیانگ سو وجود دارند که توان ۱۰ نیروگاه را حمل می‌کنند. به همین خاطر است که این خطوط را باید در ارتفاع زیادی از سطح زمین درنظر گرفته و البته دلیل پرسروصدا بودن آنها هم همین موضوع است. در واقع میدان الکتریکی باعث شکست ملوکول‌های هوا و در نتیجه ایجاد صدای همیشگی شبیه به جیزززززززز می‌کند.
پروژه‌های به بار نشسته
اکتبر سال ۲۰۲۱ رئیس‌جمهور شی جین پینگ اعلام کرد مجموعه‌ای از پروژه‌های خورشیدی و بادی که نیرویی در حدود ۱۰۰ گیگاوات ایجاد می‌کنند، قرار است برق لازم برای شش استان را تامین کنند. این نیرو به تنهایی می‌توان کل نیاز مکزیک به برق را تامین کند. چینگهای دارای مزایای حیاتی طبیعی همچون باد، روشنایی و جمعیت کم است؛ همچنین این استان را به عنوان سرچشمه رودخانه زرد می‌شناسیم.
در آخرین روزهای ماه سپتامبر یانگ ژویلی به عنوان نیروگاهی خورشیدی زیر سد لانگیونگجیا «Longyangxia» با نقش مهمی در شبکه برق رسانی در چین فعالیت خود را آغاز کرد. زمانی که ابری در آسمان وجود ندارد، کینگهای را می‌توان به عنوان یکی از آفتاب‌ترین استان‌های چین دانیت- و آب این دریاچه در نور ظهر سبز به نظر می‌رسد. زمین‌هایی که پنل‌های خورشیدی در آن قرارگرفته‌اند دور از دسترس نیستند و این نیروگاه را به بزرگترین تاسیسات ترکیبی خورشیدی و برق آبی جهان تبدیل کرده است. یانگ، قائم مقام این ایستگاه برق رسانی گفت: «آب و نور مکمل یکدیگر هستند. هنگامی که نور تناوب دارد، ما با انرژی آبی برق‌رسانی می‌کنیم».
حتی در مکان‌های خشک و آفتابی مانند چینگهای، آب و هوا غیرقابل پیش بینی است و انرژی تولید شده توسط نور خورشید بسته به شرایط مختلف خروجی متفاوت دارد. اما برق‌رسانی به واسطه نیروی پتانسیل آب پشت سد قابل اعتماد است و اطمینان حاصل می‌کند که خطوط برق فشار فوق قوی UHV می‌تواند بار کامل را حمل کند. یانگ گفت: «همانطور که فناوری در حال تکامل است، انرژی‌های تجدیدپذیر جایگزین نیاز ما به زغال سنگ خواهد شد».
این تاسیسات حدود 600 کیلومتر مربع وسعت دارد که تقریباً به اندازه سنگاپور است. وقتی همه فازها شروع به فعالیت کنند، حدود 18.7 گیگاوات برق تولید می‌شود که معادل تمام نیاز کشوری همچون لبنان یا دو برابر نیوزلند است. این برای 6 میلیون ساکن چینگهای که اوایل امسال به اولین استان چین تبدیل شد که یک ماه کامل از انرژی تجدیدپذیر استفاده می‌کند، بیش از اندازه کافی به نظر می‌رسد.
کابل‌های این سیستم برق‌رسانی از نوع آگنوستیک هستند. در حال حاضر، عمده برقی که آنها حمل می‌کنند هنوز از نیروگاه‌های زغال سنگی تامین می‌شود. اما چین متعهد شده تمام خطوط برق جدید بین استانی حداقل حامل 50 درصد انرژی تجدیدپذیر باشند، طبق نقشه راه دولتی چین که در ماه اکتبر منتشر شد و نحوه کاهش انتشار کربن را تا سال 2030 نشان می‌دهد، می‌توان مشاهده کرد که این روند با چه نحوی اجرایی خواهد شد.
