دوجر بانك للطاقة الريحية: الاستثمار في أكبر مزارع الرياح البحرية في العالم

في عالم الطاقة المتجددة، احتلت الطاقة الشمسية بالتأكيد الصدارة بفضل سهولة نشرها، وتراجع تكلفتها المستمر، والتحسينات العامة في تكنولوجيا الخلايا الضوئية. ومع ذلك، لا يزال المصدر المتجدد الرئيسي الآخر، الطاقة الريحية، يحقق تقدماً.

هذا مهم، لأن الطاقة الريحية يمكنها توفير الطاقة عندما تكون الشمس في أضعف حالاتها، خصوصاً في الليل وفي الشتاء. وهذا ينطبق بشكل خاص على توليد الطاقة الريحية البحرية، التي تستفيد من طبيعة رياح البحر الأكثر استقراراً.

أكبر مزارع الرياح البحرية في العالم، مزارع رياح دوجر بانك، بدأت في إنتاج الكهرباء في عام 2023. وهي الآن تشهد دخول المرحلة ب إلى المرحلة التجارية في أوائل عام 2026، مع متابعة المرحلة ج لاحقاً.

عند اكتماله بالكامل، سيصل طاقة مزارع رياح دوجر بانك إلى 3.6 غيغاواط، أي ما يقارب قدرة أربعة مفاعلات نووية.

شركة واحدة على وجه الخصوص، GE Vernova (GEV ) ، كانت ذات دور أساسي في بناء هذا المشروع الضخم، حيث وفرت توربينات Haliade-X بقدرة 14.7 ميجاواط، التي تجمع بين الهندسة المتقدمة وكذلك التكنولوجيا الرقمية وتكنولوجيا الطاقة.

نمو الطاقة الريحية العالمية وآفاقها

لقد ارتفع توليد الطاقة الريحية بشكل ثابت في السعة والإنتاج الكلي، حيث انتقل من 834 تيراواط-ساعة في عام 2016 إلى 2,531 تيراواط-ساعة في عام 2024. ومع ذلك، لا يزال هذا أقل من الهدف المتمثل في 7,114 تيراواط-ساعة بحلول عام 2030 لتحقيق سيناريو صافي صفر يواجه تغير المناخ وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بجدية.

المصدر: IEA

حتى الآن، كانت الصين رائدة في مجال الطاقة الريحية، سواء في إنتاج توربينات الرياح أو في نشر هذه التقنية، حيث تمتلك أكثر من نصف سعة الطاقة الريحية العالمية. وقد تم تركيب العديد من مزارع الرياح البحرية في الصين، حيث تضاعفت السعة الإجمالية بين عامي 2022 و2024 من 30.9 غيغاواط إلى 62 غيغاواط.

مع ذلك، فإن أكبر إمكانات الطاقة الريحية، والأكثر فائدة لموازنة طاقة الشمس، هي الرياح البحرية. وهذه هي المجال الذي تتمتع فيه المنطقة ذات أكبر إمكانات بوضوح بالاتحاد الأوروبي، حيث يمكن أن يولد ما يصل إلى 33,844 تيراواط-ساعة من الطاقة من الرياح البحرية، وهو إمكان لم يُستغل إلى حد كبير حتى الآن.

المصدر: IEA

تمتلك الاتحاد الأوروبي إمكانات هائلة للطاقة الريحية البحرية إلى حد كبير بفضل جغرافيته، حيث توجد العديد من المياه الضحلة المعرضة لرياح قوية طوال العام، خاصةً حول بحر الشمال، بحر البلطيق، وغيرها من المياه الشمالية مثل القنال الإنجليزي.

لهذا السبب تُعد مشاريع مثل مزارع رياح دوجر بانك مهمة، ليس فقط لتقليل انبعاثات الكربون بل أيضاً لإظهار أن التقنية ناضجة بما يكفي لتكون مربحة وتصبح النموذج القياسي لنشر المزيد من توربينات الرياح البحرية، بل وحتى أكبر منها.

“الرياح البحرية ضرورية لتوليد طاقة متجددة وفعّالة يمكنها تزويد المنازل البريطانية بالطاقة من بحار بريطانيا. أنا فخور بأن هذا البلد أصبح بالفعل رائداً عالمياً في تحقيق صافي الصفر بحلول 2050، ومن خلال تعزيز الصناعات الخضراء الجديدة للمستقبل، سنصل إلى ذلك بطريقة عملية وطموحة.”
UK Prime Minister Rishi Sunak

(يمكنك قراءة المزيد عن تكنولوجيا طاقة الرياح، حدودها، وإمكاناتها في مقالتنا “Can Wind Power The World?“)

مزرعة رياح دوجر بانك: نظرة عامة على المشروع

سيُبنى المشروع فوق منطقة دوجر بانك، وهي رصيف رملي ضحل في بحر الشمال بين السواحل الإنجليزية وأوروبا القارية. تم اختيار الموقع لأنه يتيح تصاميم توربينات رياح ذات أساس ثابت تقليدي، بفضل المياه الضحلة. وبالتالي، يكون المشروع أبسط تقنياً وأرخص تكلفة مقارنةً بنفس السعة المبنية باستخدام توربينات رياح عائمة.

المصدر: Dogger Bank

أقرب حديقتي توربينات رياح بحرية إلى الشاطئ هما دوجر بانك أ و ب، بينما تقع ج شرقاً أكثر، وجميعها متصلة بشبكة الكهرباء البريطانية عبر كابلين بحريين يربطان بمحطتين تحويل منفصلتين. كما يُنظر في إنشاء دوجر بانك د بقدرة إضافية تبلغ 2 غيغاواط.

“إنها إنجاز هندسي هائل ولحظة تاريخية رؤية دوجر بانك تصدر أول طاقة لها إلى الشبكة. عندما تعمل كمزرعة رياح الأكبر في العالم، سيلعب توربيناتها دوراً رئيسياً في تزويد بريطانيا بالطاقة الخضراء والمحلية الصنع.”
John Twomey, director of customer connections at National Grid (NNGF.DE ) (NGG )

من المتوقع أن يكون المشروع المكوّن من ثلاث مراحل عملياً بالكامل بحلول عام 2027، وقد خلق أكثر من 2,000 وظيفة في المملكة المتحدة تتعلق بأنشطة بناء وتشغيل دوجر بانك.

“المجتمعات الساحلية في شمال إنجلترا وما وراءها تستفيد من الفرص الصناعية الجديدة التي توفرها الرياح البحرية. وهذا يوضح أن الحكومة على صواب في المضي قدماً بسياسات تعزيز أمننا الطاقي من خلال ضمان بناء مشاريع الطاقة النظيفة الحيوية بسرعة أكبر”.
Dan McGrail – Renewable UK’s Chief Executive

بدأ المشروع في عام 2010، وتم اختيار ائتلاف Forewind في عام 2010 لتطوير المشروع، حيث جمع بين أربع شركات: شركة SSE البريطانية، شركة Innogy الألمانية (المملوكة لـ E.ON (EOAN.DE ) – EOAN)، شركة Equinor النرويجية (EQNR )، وشركة الخدمات العامة النرويجية Statkraft.

في عام 2017، تم حل الائتلاف، حيث تولت SSE وStatoil (التي أصبحت الآن Equinor) ثلاثة مشاريع، وتولت Innogy (سابقاً RWE) المشروع الرابع.

كان المشروع في البداية أكثر طموحاً من نسخته الحالية، حيث استهدف 9 غيغاواط من الطاقة قبل أن يتم تقليصه إلى 3.6 غيغاواط. إجمالاً، ستغطي مساحة المشروع 1,700 كيلومتر مربع، أكبر من منطقة لندن الكبرى، وستضم 277 توربيناً.

هذا يجعل هذه المزرعة الريحية الجديدة أكبر بأكثر من 2.5 مرة من أكبر مزرعة رياح بحرية تعمل حالياً.

ستستخدم كل من المرحلتين أ و ب 95 توربيناً بحرياً من طراز GE Vernova Haliade-X بقدرة 13 ميجاواط، بينما ستستخدم المرحلة ج توربينات Haliade الحديثة بقدرة 14 ميجاواط.

اسحب للتمرير →

تحديات الهندسة في دوجر بانك

البقاء في بحر الشمال

الصعوبة الأولى في بناء مزرعة رياح دوجر بانك هي موقعها. نفس الظروف التي تجعلها موقعاً مثالياً لتوليد طاقة الرياح تجعلها أيضاً بيئة صعبة جداً للعمل فيها.

يشتهر بحر الشمال بكونه أحد أقسى المناطق البحرية في العالم، حيث تتطلب الحفارات النفطية العاملة في المنطقة تصاميم خاصة لتصمد أمام العواصف والرياح والأمواج الضخمة.

لذلك يتطلب البناء أحدث سفينة رفع تثبيت من مجموعة Jan De Nul، فولتير، وهي أكبر سفينة رفع تثبيت بحرية تم بناؤها على الإطلاق، وتتمتع بقدرة رافعة قدرها 3,200 طن.

المصدر: Jan De Nul Group

تُعد فولتير أيضاً أول سفينة تثبيت بحرية من نوعها تكون سفينة منخفضة الانبعاثات للغاية (ULEv)، بفضل نظام الاختزال التحفيزي الانتقائي وفلتر جسيمات الديزل الضخم.

“حجم وخصائص توربينات دوجر بانك البحرية تقدم التحدي المثالي لهذه السفينة الحديثة من الجيل التالي لتقنية الرفع الثابت.”
Jan Van Impe – Manager Jan De Nul Offshore Renewables

بالإضافة إلى فولتير، تعاقدت مزرعة رياح دوجر بانك أيضاً مع سفينة تركيب توربينات من شركة Seaway7، وهي جزء من مجموعة Subsea7 (SUBC.OL).

وبالمثل، كان من الضروري استخدام معدات عالية الجودة لمد الكابلات ومواد الأساس لضمان تثبيت توربينات الرياح والكابلات بقوة على قاع البحر وحمايتها من عواصف بحر الشمال القاسية.

الاتصال الكهربائي HVDC

هذا المشروع هو أيضاً المرة الأولى التي تُستخدم فيها تقنية النقل بالتيار المستمر عالي الجهد (HVDC) لربط مزرعة رياح بريطانية بشبكة الطاقة البريطانية التابعة لـ National Grid.

يُعد HVDC خياراً متفوقاً على النقل التقليدي للطاقة لمسافات طويلة وبسعات عالية، مما يجعله مثالياً لربط توليد الطاقة البحرية البعيدة أو ربط شبكات مختلفة على مسافات طويلة. يفقد HVDC حوالي 3.5٪ فقط من الطاقة لكل 1,000 كلم، مقارنةً بحوالي 6.7٪ لخطوط التيار المتناوب.

يستخدم الخط نظام نقل HVDC Light من شركة Hitachi Energy، والذي تم نشره في زمن قياسي قدره 38 شهراً.

والأكثر إثارة للإعجاب، تشمل مزرعة رياح دوجر بانك أول منصة محطة فرعية للـ HVDC غير مأهولة في العالم على الموقع نفسه.

“نحن فخورون بكوننا شريك التقنية لمشروع مزرعة رياح دوجر بانك، حيث يُعد HVDC مضاعفاً للقوة في التحول إلى الطاقة النظيفة، مما يزيد من الوصول إلى نظام طاقة أكثر استدامة ومرونة وأماناً.”
Claudio Facchin – Chief Executive Officer at Hitachi Energy

توربينات رياح متقدمة

تزداد أحجام توربينات الرياح باستمرار مع مرور الوقت، لأن فيزياء هذه الآلات تشجع على جعلها كبيرة بقدر ما تسمح به الهندسة وتحمل المواد. ذلك لأن مضاعفة طول الشفرات يزيد مساحة المسح الكلية بأربع مرات وبالتالي توليد الطاقة. لذا فإن تضخيم الحجم أربع مرات يزيد الإنتاج بمقدار 16 مرة مقارنةً بالحجم الأصلي.

المصدر: DoE

توفر توربينات Haliade-X البحرية شركة GE Vernova، الفرع التابع لشركة GE المسؤول عن توليد الطاقة (معظمها توربينات الغاز والرياح) بعد أن تم تقسيم المجموعة العريقة إلى ثلاثة أقسام منفصلة.

تتميز هذه التوربينات بقطر دوار يبلغ 220 متراً (720 قدم)، مع كل شفرة بطول 107 أمتار (350 قدم)، مما يخلق مساحة مسح تبلغ 38,000 م². كما أنها مقاومة للغاية للرياح العاتية، حيث تم اعتمادها لتصمد أمام الأعاصير.

“نحن فخورون بقدرتنا على توفير أول توربين من الجيل التالي بقدرة 13 ميجاواط فأكثر لهذا المشروع التاريخي، مما يعزز الدور الحاسم للابتكار التكنولوجي في مواجهة تحديات تغير المناخ.”
GE Vernova Offshore Wind CEO Jan Kjaersgaard

هذه التوربينات قوية لدرجة أن دوران شفرة واحدة ينتج طاقة كافية لتزويد منزل كامل لمدة 48 ساعة، وتكفي توربينة واحدة لتزويد أكثر من 20,000 منزل.

تستخدم هذه التوربينات أيضاً تقنية “التوأم الرقمي” الثورية لنظام التشخيص الخاص بها. تتيح هذه التقنية مراقبة كل مكوّن عن بُعد وفي الوقت الحقيقي.

هذا لا يحسن المتانة فحسب ويقلل من الصيانة، بل يستخدم أيضاً تحليلات مدفوعة بالذكاء الاصطناعي وتغذية راجعة في الوقت الحقيقي لضبط حلقات التحكم، مما يزيد من التقاط الطاقة حتى في سرعات الرياح المنخفضة مع تقليل الأحمال الميكانيكية أثناء هبات الرياح القوية.

نظرًا لأن العمر الفعلي لأكبر توربينات الرياح في ظروف الحياة الواقعية تسبب أزمة صغيرة للصناعة في عام 2023، فمن المحتمل أن تكون هذه التحسينات ضرورية لإبقاء التوربينات تعمل لفترة أطول، مما يقلل من تكلفة الكهرباء المستوية (LCOE) الإجمالية.

رؤية محور طاقة الرياح في بحر الشمال

من المرجح أن تكون مزرعة رياح دوجر بانك، على المدى الطويل، خطوة تمهيدية نحو توليد طاقة هائل ومحور شبكة كهربائية بحرية لجميع دول أوروبا الشمالية الغربية.

يتعاون مشغلو شبكات الكهرباء الهولندية والألمانية والدنماركية في مشروع يُدعى محور طاقة الرياح في بحر الشمال. الفكرة الأولية كانت إنشاء جزر صناعية في الطرف الشمالي الشرقي من دوجر بانك، بالقرب من النقطة التي تلتقي فيها حدود المياه الإقليمية لهولندا وألمانيا والدنمارك.

ستكون مساحة أول جزيرة صناعية ستة كيلومترات مربعة (2.3 ميل مربع).

منذ ذلك الحين تطور المشروع نحو مفهوم محور موزع معياري ومراحل.

المصدر: North Sea Wind Power Hub

الهدف سيكون إنتاج الطاقة لتُنقل إلى شبكات الطاقة الوطنية وإنتاج الهيدروجين الأخضر، مقسمة تقريباً بنسبة 50/50. بهذه الطريقة، يمكن في فترات الرياح القوية والطلب المنخفض على الطاقة توجيه الفائض باستمرار نحو إنتاج الهيدروجين الأخضر بتكلفة أقل.

في النهاية، قد يمثل هذا المشروع سعة طاقة إجمالية تصل إلى 110 غيغاواط من توليد طاقة الرياح، مع كون مزرعة رياح دوجر بانك الحالية مجرد مشروع تجريبي ونسبة قليلة جداً من الهدف الكلي الذي يُستهدف تحقيقه بحلول عام 2050.

المصدر: North Sea Wind Power Hub

كيفية الاستثمار في نمو الرياح البحرية

GE Vernova

باعتبارها مزود توربينات الرياح للمشروع، ستكون مزرعة رياح دوجر بانك الحالة الاختبارية الأولى لأداء سهم GE Vernova المستقل منذ انقسامها عن باقي مجموعة GE.

يمكن اعتبار GE Vernova الوريث الحقيقي لشركة GE الأصلية، التي تأسست على إنتاج التوربينات، أولاً لمحطات الطاقة المائية، واليوم لتوربينات الغاز والرياح.

في جميع أنحاء العالم، تعمل حالياً 55,000 توربين رياح و7,000 توربين غاز، استناداً إلى قاعدة التكنولوجيا الخاصة بالشركة. تُولد هذه التوربينات، إلى جانب العديد من توربينات محطات الطاقة المائية والنووية، نحو 25٪ من كهرباء العالم.

المصدر: GE Vernova

هذا يجعل GE Vernova ليست رائدة فقط في توربينات الرياح، بل في أي طريقة لتوليد الطاقة تتطلب دوران توربين، وهو ما يشمل عملياً جميع الطرق باستثناء الخلايا الضوئية.

إلى جانب طاقة الرياح، تقدم GE Vernova حلول طاقة أخرى متعلقة بالتحول الأخضر، مثل أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات، المكثفات المتزامنة، محطات الطاقة ذات التخزين الضخطي (PSPP)، كهربة الأفران، التخزين الحراري، محولات الطاقة الشمسية، ضواغط الهيدروجين، وغيرها.

تُعد GE Vernova أيضاً قوة رائدة في البحث والتطوير المتعلق بالطاقة (بميزانية تبلغ 1 مليار دولار سنوياً)، لا سيما في مجال احتجاز الكربون، كابلات HVDC، توربينات الغاز الهيدروجينية، وغيرها.

تُعد GE شريكاً مقرباً للعديد من أكبر شركات المرافق في العالم وتُشكل في النهاية العمود الفقري لأنظمة الكهرباء في دولها أو مناطقها، بما في ذلك الشركة الفرنسية Engie، الشركة الأمريكية Duke Energy (DUK ), شركة Southern Company (SOT.DE ) (SO ), الشركة الألمانية RWE, الشركة الإسبانية Iberdrola, شركة Taiwan Power Company, وغيرها.

المصدر: GE Vernova

أخيراً، تشارك GE Vernova أيضاً في التقنية الواعدة الأخرى لتوليد الطاقة منخفضة الكربون، وهي المفاعلات النووية الصغيرة (SMRs)، من خلال تصميمها BWRX-300، الذي فاز بأول عقد تجاري في أمريكا الشمالية لمفاعل SMR، موقّعاً مع شركة Ontario Power.

نظرًا لتنوع أنشطة GE Vernova، تُعد أسهمها خياراً جيداً للمستثمرين الذين يراهنون على اتجاه الكهرباء، دون الحاجة إلى المراهنة على ما إذا كانت التقنية الفائزة النهائية في اقتصاد منخفض الكربون هي الرياح أو الطاقة المائية أو النووية أو الهيدروجين، حيث أن الشركة نشطة ورائدة في جميع هذه المجالات في آن واحد.

(يمكنك قراءة المزيد عن GE Vernova في تقريرنا الاستثماري المخصص للشركة.)

آخر أخبار وتطورات سهم GE Vernova (GEV)