انقلاب صنعتی چهارم و سه‌گانه انرژی
شواهد و قرائن نشان می‌دهند انقلاب صنعتی چهارم در راه است. این انقلاب مبتنی بر فناوری اساسا شیوه زندگی و تعامل ما با یکدیگر را تغییر خواهد داد. تغییرات با سرعتی سرگیجه‌آور رخ می‌دهند، از جمله تحول در نوع انرژی که ما استفاده می‌کنیم و نحوه مصرف آن. این تغییر سریع در زمانی رخ می‌دهد که انرژی‌های تجدیدپذیر در مراحل اولیه رشد نمایی خود قرار دارند. این در حالی است که اگر بخواهیم از بدترین تغییرات آب و هوایی جلوگیری کنیم، باید تا سال ۲۰۵۰ به انتشار خالص صفر برسیم. با این حال، پیشرفت کافی در این خصوص صورت نگرفته، زیرا ۸۱درصد از سیستم انرژی جهان همچنان بر پایه سوخت‌های فسیلی استوار است، همان میزانی که ۳۰ سال پیش بود. بنابراین صنعت انرژی باید از قدرت چهارمین انقلاب صنعتی برای غلبه بر آنچه به عنوان سه‌گانه انرژی شناخته می‌شود، استفاده کند.
کمک دیجیتالی‌سازی به انتشار صفر
نشست سالانه WEF امسال در داووس، به طور گسترده بر نقش حیاتی فناوری دیجیتالی‌سازی در سوق دادن ما به انتشارات صفر متمرکز شد. در سطح جهانی، اگر می‌خواهیم تا سال ۲۰۵۰ به انتشار کربن صفر خالص برسیم، باید ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر را به شدت افزایش دهیم. آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) تخمین می‌زند که نرخ افزایش ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر باید از ۱۳۴ گیگاوات در سال ۲۰۲۰ به ۶۳۰ گیگاوات در سال ۲۰۳۰ افزایش یابد. به عنوان مثال، در بادهای فراساحلی، ۹۵ درصد از ظرفیت مورد نیاز برای رسیدن به اهداف خالص صفر در ۲۰۵۰ هنوز ساخته نشده است. فناوری دوقلوی دیجیتال مثال خوبی از این است که چگونه فناوری می‌تواند با ایجاد یک منحنی نوآوری قدرتمند در صنعت باد فراساحلی، به تسریع توسعه تولید برق مورد نیاز کمک کند. چرخه بازخورد دیجیتال ارائه شده توسط این فناوری امکان بهبود در طراحی و عملکرد توربین‌های بادی را فراهم می‌آورد که به نوبه خود منجر به کاهش هزینه‌ها، بازه‌های زمانی کوتاه‌تر برای طراحی و ساخت ظرفیت باد و در نتیجه افزایش پذیرش انرژی‌های تجدیدپذیر می‌شود.
همکاری و اشتراک‌گذاری داده‌ها برای رسیدن به انتشار خالص صفر
کمک دیگری که فناوری‌های چهارمین انقلاب صنعتی در تکمیل گذار به انتشار صفر خالص در صنعت نیرو می‌کند، همکاری دست‌اندرکاران این صنعت با یکدیگر برای اشتراک‌گذاری داده‌ها است. همان‌طور که خوزه ایگناسیو سانچز گالان، مدیرعامل ایبردرولا در داووس اشاره کرد، مساله یکی در برابر دیگری نیست، بلکه بحث یکی در کنار دیگری است و به یاد داشته باشیم که مشارکت‌ها نیازمند تلاش مصمم و مستمر هستند.
بیایید دوباره به صنعت برق بادی فراساحلی نگاه کنیم. می‌بینیم که سازندگان تجهیزات اصلی (OEM) به دلیل ارتباط نادرست بین اشتراک‌گذاری داده‌ها و خطرات مالکیت معنوی، تمایلی به اشتراک‌گذاری داده‌ها ندارند. اشتراک‌گذاری داده‌ها به بازیگران تشنه نوآوری اجازه می‌دهد تا راه‌حل‌های پیشگامی را توسعه دهند و ما را به نقطه انتشار صفر نزدیک‌تر کند.
تنوع و امنیت انرژی
فاتح بیرول، مدیر اجرایی آژانس بین‌المللی انرژی، در نشست WEF با موضوع چشم‌انداز انرژی و غلبه بر بحران، اظهار کرد: امنیت انرژی یک اولویت برای همه دولت‌ها است. ما در میانه اولین بحران جهانی انرژی هستیم، در حالی که در دهه ۷۰، فقط بحران نفت وجود داشت، اما اکنون، با افزایش سرسام‌آور قیمت نفت با بحران نفت، بحران گاز طبیعی و بحران زغال‌سنگ مواجه شده‌ایم.
آژانس بین‌المللی انرژی امنیت انرژی را به عنوان «در دسترس بودن بی‌وقفه منابع انرژی با قیمتی مقرون به صرفه» توصیف می‌کند. بنابراین، امنیت انرژی به معنای عدم اتکای بیش از حد به یک منبع انرژی واحد و تولید هر چه بیشتر انرژی در محل است. با در نظر گرفتن این موضوع، فناوری‌های انقلاب صنعتی چهارم از دو طریق به دستیابی به امنیت انرژی کمک می‌کنند. اولین مورد با پشتیبانی از طریق تنوع بخشیدن به ترکیب انرژی و در عین حال کمک به حفظ و مراقبت از دارایی‌های موجود است و روش دوم با جلوگیری از توقف ظرفیت تولید در مقیاس بزرگ، همان‌طور که در سال گذشته در نیروگاه‌های هسته‌ای فرانسه شاهد بودیم.
همچنین افزایش ظرفیت منابع، مانند برق تولید شده توسط باد دریایی، امنیت انرژی را بهبود می‌بخشد زیرا ترکیب انرژی را متنوع می‌کند، اما چالش موجود، همچنان کاهش هزینه‌ها و تطبیق آنها با میزان ذخیره انرژی است. در حال حاضر، هزینه انرژی خورشیدی بسیار کمتر از هزینه باد است و هزینه تراز شده برق خورشیدی (LCoE) حدود چهار برابر سریع‌تر از بادهای فراساحلی در دهه گذشته کاهش یافته است. فناوری شبیه‌سازی دیجیتال می‌تواند با ایجاد طرح‌های کارآمدتر، قیمت باد فراساحلی را کاهش دهد. این امر بسیار مهم است، زیرا به باد و خورشید دور از ساحل اجازه می‌دهد تا در شبکه برق، مکمل یکدیگر باشند.
در نهایت، هیچ انرژی مطمئن و متنوعی بدون توانایی ذخیره انرژی تجدیدپذیر به طور موثر وجود نخواهد داشت. هزینه تولید دوباره نیز بخش مهمی از معادله است. یک شرکت انرژی تخمین می‌زند که ما به LCoE باد فراساحلی ۳۰ دلار در مگاوات ساعت نیاز داریم تا از نظر اقتصادی با هیدروژن همگام شود.
حفظ دارایی‌های حیاتی
راه دیگری که فناوری‌های انقلاب صنعتی چهارم برای بهبود امنیت انرژی ارائه خواهد کرد، حفظ و افزایش عمر دارایی‌های انرژی حیاتی است. در حالی که ضروری است هر چه زودتر به انتشار صفر برسیم، اما غیرقابل انکار است که تا چند سال آینده نیز کماکان به سوخت‌های فسیلی نیاز خواهیم داشت. در این مورد، چالش پیش روی، ادامه استفاده از نفت و گاز بدون ایجاد زیرساخت‌های بیشتر است که انتشار گازهای گلخانه‌ای را برای سال‌های آینده محدود می‌کند و انتقال انرژی پاک را از بین می‌برد. ما باید از زیرساخت‌های موجود نفت و گاز نهایت استفاده را ببریم تا از این امر جلوگیری کنیم. در این زمینه، سیستم‌های شبیه‌سازی دیجیتال می‌توانند نظارت بر سلامت دارایی‌های انرژی را در زمان واقعی انجام دهند تا خطرات و خرابی‌های مهم را کاهش دهند. دوقلوهای دیجیتالی ساختاری ما می‌توانند تیم‌های تعمیر و نگهداری را از وضعیت مناطق حیاتی مطلع کنند. این شناسایی فوری مشکلات، از بدتر شدن شرایط جلوگیری می‌کند و به طور قابل توجهی طول عمر دارایی‌ها را افزایش می‌دهد.
دسترسی به انرژی و مقرون به صرفه بودن
انقلاب صنعتی چهارم این پتانسیل را دارد که با افزایش دسترسی به برق، زندگی میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان بهبود بخشد. در سال ۲۰۱۹، بالغ بر ۷۵۹ میلیون نفر در سراسر جهان به برق دسترسی نداشتند که عمدتا در کشورهای در حال توسعه بودند. کاهش قیمت انرژی‌های تجدیدپذیر در حال وقوع است، زیرا بسیاری از مناطقی که کمترین دسترسی به برق را دارند، شرایط مطلوبی برای استقرار انرژی‌های تجدیدپذیر دارند. به عنوان مثال، جنوب صحرای آفریقا پتانسیل استثنایی برای انرژی خورشیدی دارد که قیمت برق در آنجا به سرعت در حال کاهش است و استقرار پنل‌های خورشیدی نیز در آن منطقه آسان‌تر می‌شود. مقامات این منطقه به پروژه‌هایی با تولید ۱۰ دلار به ازای هر مگاوات ساعت اشاره کردند که بسیار مقرون به صرفه است.
در جهان توسعه‌یافته، موضوع مقرون‌به‌صرفه بودن انرژی با ظهور فناوری حل می‌شود، مانند فناوری دوقلوی دیجیتالی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، که به کاهش هزینه‌های فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر مانند نیروگاه‌های باد دریایی با بهبود طرح‌ها کمک می‌کند. علاوه بر این، فناوری‌های انقلاب صنعتی چهارم می‌تواند با بهینه‌سازی مصرف انرژی از طریق مداخلات رفتاری، به صرفه‌جویی در مصرف انرژی صاحبان خانه کمک کند. یک مثال عالی از این موضوع، ترموستات‌های هوشمند است که می‌تواند ۱۰ تا ۱۲ درصد در هزینه گرمایش و ۱۵ درصد در هزینه‌های سرمایش صرفه‌جویی کند.
انقلابی برای بهتر شدن
رابرت هابک، معاون صدراعظم آلمان، در نشستی در WEF با عنوان «چشم‌انداز انرژی» اظهار کرد: بهترین امیدواری که ما داریم این است که همه چیز سریع‌تر و ارزان‌تر از آنچه قبلا فکر می‌کردیم، اتفاق بیفتد. ما با وجود انرژی‌های تجدیدپذیر، سریع‌تر و ارزان‌تر از چیزی بودیم که فکرش را می‌کردیم و اگر این مسیر را ادامه دهیم، چشم‌انداز خوبی از آینده خواهیم داشت. انقلاب صنعتی چهارم با انتقال انرژی در هم آمیخته است و هر دو با سرعتی خیره‌کننده در حال وقوع هستند.
فناوری دیجیتالی که ما در حال توسعه آن هستیم می‌تواند به مقیاس انرژی تجدیدپذیر با سرعت مورد نیاز برای دستیابی به اهداف خالص صفر کمک کند، در حالی که امنیت انرژی و دسترسی میلیون‌ها نفر به انرژی را تضمین می‌کند و هزینه‌های برق را بهبود می‌بخشد. این گذار به سرعت در حال رخ دادن است و بسیاری از مردم به طور قابل درک با سرعت تغییر، احساس اضطراب و سرگشتگی خواهند کرد. با این حال، ما به سمت دنیایی بهتر، پاکتر و امن‌تر برای همه حرکت می‌کنیم.
