الوسم: الطاقة الشمسية

على مدى العقود القليلة الماضية، أصبحت حلول الطاقة المستدامة التي تعتمد على المصادر المتجددة، وخاصة الشمس والرياح، متقدمة وواسعة الانتشار بشكل متزايد. التزمت العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم بخفض انبعاثات الكربون بشكل كبير في العقد المقبل أو نحو ذلك، وستكون هذه التقنيات حاسمة في تحقيق ذلك. تشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أنه بحلول عام 2050 يمكن أن تساهم تقنيات طاقة الرياح والطاقة الشمسية في توليد ما يقرب من 62٪ من طاقة العالم.

أظهرت الدراسات الحديثة أن العرض والطلب لكل من طاقة الرياح والطاقة الشمسية يمكن أن يتأثروا سلبًا بتغير المناخ. من حيث الإمداد، تعتمد معظم حلول طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل كبير على الطقس، وبالتالي فإن أحداث الأرصاد الجوية غير المتوقعة يمكن أن تؤثر سلبًا على قدرتها على توليد الطاقة. من حيث الطلب، يمكن أن يؤدي الاحترار العالمي إلى زيادة الحاجة إلى معدات التبريد وتقليل الحاجة إلى التدفئة، ويمكن أن تؤدي القمم الشديدة في درجات الحرارة (على سبيل المثال، موجات الحرارة أو الطقس شديد البرودة) إلى حدوث طفرات مفاجئة في الطلب العالمي على الطاقة.

أجرى باحثون في جامعة بكين وجامعة براون ومعاهد أخرى في جميع أنحاء العالم مؤخرًا دراسة تهدف إلى فهم أفضل لكيفية تأثير تغير المناخ على تخطيط العرض والطلب على طاقة الرياح والطاقة الشمسية. تسلط ورقتهم الضوء على حاجة قطاع الطاقة إلى ابتكار تدخلات يمكن أن تعالج القضايا المحتملة التي يمكن أن تنشأ نتيجة لتغير المناخ. يقول لايباو ليو، أحد الباحثين الذين أجروا الدراسة: “بإلهام من هدف حياد الكربون في الصين، دخلنا في مجال أبحاث الطاقة”. “لذلك، نبدأ أبحاث الطاقة لدينا بالتركيز على طاقة الرياح والطاقة الشمسية في الصين. ثم ننظر إلى العالم بأسره ونهدف إلى تقييم مخاطر تغير المناخ على أنظمة الرياح والطاقة العالمية.”

كجزء من دراستهم، قام ليو وزملاؤه بتحليل المخرجات اليومية لمحاكاة المناخ بناءً على 12 نموذجًا مناخيًا عالميًا حديثًا (GCMs). هذه نماذج تتنبأ بالعمليات المناخية، وتمثلها على شبكة ثلاثية الأبعاد موضوعة على خريطة العالم. تم تطوير النماذج الـ 12 التي استخدمها الباحثون كجزء من مسعى بحثي يُعرف باسم مشروع المقارنة بين النموذج المقترن، المرحلة 6 (CMIP6). نظر الفريق في المناخ الحالي، في شكل محاكاة مناخية تمتد من 1985 إلى 2014، بالإضافة إلى تنبؤات بالمناخ المستقبلي (من 2041 إلى 2100).

بشكل عام، تشير نتائج تحليلاتهم إلى أنه بحلول نهاية هذا القرن، يمكن أن تشهد أنظمة الطاقة ذات الاعتماد المتفاوت على طاقة الرياح والطاقة الشمسية انخفاضًا كبيرًا في تطابق العرض والطلب بسبب تغير المناخ. يمكن أن يؤثر العرض الأصغر أو الأكثر تغيرًا للطاقة المتجددة بشكل خاص على هذا التطابق في خطوط العرض المتوسطة إلى العالية. ومن المثير للاهتمام، وجد الفريق أيضًا أنه في بعض المناطق، يمكن أن يؤدي انخفاض الطلب على التدفئة نتيجة للاحتباس الحراري إلى تخفيف أو عكس هذه التأثيرات.

من ناحية أخرى، على خطوط العرض المنخفضة، على الرغم من أن إمداد الطاقة الشمسية يمكن أن يكون أكبر، يمكن أن تزداد متطلبات التبريد بشكل كبير بسبب درجات الحرارة المرتفعة بشكل لا يطاق، مما يؤثر سلبًا على المطابقة بين العرض والطلب. وأوضح ليو قائلاً: “لقد استخدمنا المعلومات المناخية المستقبلية التي توقعتها أحدث النماذج المناخية العالمية وقمنا ببناء إطار عمل جديد في التقييم”. “بناءً على نتائجنا، نقترح على مخططي أنظمة الطاقة أن يأخذوا معلومات تغير المناخ المستقبلية في الحسبان، وإلا فقد يتعرضون لانقطاع التيار الكهربائي بسبب مخاطر مناخية غير مسبوقة.”

تقدم الدراسة الأخيرة التي أجراها ليو وزملاؤه بعض التقديرات العامة للتأثيرات المحتملة لتغير المناخ على قطاع طاقة الرياح والطاقة الشمسية في المستقبل، لا سيما على العلاقة بين العرض والطلب على الطاقة. يمكن أن تكون هذه النتائج بمثابة تحذير لموردي الطاقة والباحثين، وتشجيعهم على ابتكار حلول جديدة قابلة للتطبيق للتخفيف من الآثار السلبية لتغير المناخ والطقس غير المتوقع على العرض والطلب على الطاقة المتجددة. وأضاف مينجكسي وو، باحث آخر مشارك في الدراسة: “في دراساتنا القادمة، قد نركز أيضًا على الفترات التي حدث فيها نقص الطاقة”.

في الوقت الذي أصبح فيه البحث عن بدائل للطاقة المستدامة أكثر إلحاحا من أي وقت مضى، تجد البشرية نفسها عند منعطف حاسم. إن النمو السكاني السريع في العالم، بالإضافة إلى الاحتياجات المتزايدة للطاقة، يقدم لنا سيناريو واضحا: لقد أصبح اعتمادنا على مصادر الطاقة التقليدية الآن أمرا لا يمكن الدفاع عنه. إن حرق الوقود الأحفوري، وهي الممارسة التي زودت حضاراتنا بالطاقة لعدة قرون، يهدد الآن نسيج كوكبنا ذاته. إن تغير المناخ، الناجم عن انبعاثات الكربون، ليس شبحا يلوح في الأفق من المستقبل البعيد، بل هو حقيقة ملموسة في يومنا هذا. إن ارتفاع منسوب مياه البحر، والأحداث المناخية الكارثية، وتقلص التنوع البيولوجي، ليست سوى عدد قليل من إرهاصات هذا الواقع المرير. ومن الواضح أن الحاجة إلى مصدر جديد للطاقة ليست مجرد حاجة ملحة؛ إنه أمر حتمي.

ولكن ماذا يخبئ المستقبل؟ قطعت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، طلائع ثورة الطاقة المتجددة، خطوات كبيرة. ومع ذلك، فهم لا يخلو من القيود. إن الطبيعة المتقطعة لهذه المصادر – فالشمس لا تشرق دائمًا، والرياح لا تهب دائمًا – تشكل تحديًا لاستمرارية إمدادات الطاقة. إن البحث عن مصدر طاقة موثوق ومستمر ومستدام دفع العلماء والباحثين إلى النظر إلى ما هو أبعد من التقليدي. هذا هو المكان الذي تبرز فيه مجموعة نيوترينو للطاقة كمنارة للأمل والابتكار.

 

مجموعة نيوترينو للطاقة: رواد تكنولوجيا النيوترينو فولتيك

شرعت مجموعة نيوترينو للطاقة، وهي اتحاد من العلماء والباحثين الدوليين، في مهمة قد يعتبرها الكثيرون خيالية: وهي تسخير قوة النيوترينوات. النيوترينوات عبارة عن جسيمات دون ذرية بعيدة المنال، عديمة الكتلة تقريبًا، تتخلل الكون، وتعبر الفضاء والمادة دون عوائق تقريبًا. في كل ثانية، تمر تريليونات من النيوترينوات عبر كل شيء – بما في ذلك كوكبنا وحتى أجسادنا – ويأتي معظمها من الشمس والنجوم. إن مفهوم الاستفادة من مصدر الطاقة المنتشر في كل مكان والذي لا ينضب ليس مجرد مفهوم ثوري؛ إنه تحول نموذجي في كيفية إدراكنا لتوليد الطاقة.

تقع تكنولوجيا النيوترينو فولتيك في قلب رؤية مجموعة نيوترينو للطاقة. على عكس الخلايا الكهروضوئية التقليدية التي تعتمد على ضوء الشمس، تلتقط تكنولوجيا النيوترينو فولتيك الطاقة الحركية للنيوترينوات وغيرها من أشكال الإشعاع غير المرئية. وتعتمد هذه التكنولوجيا على اكتشاف متطور مفاده أن النيوترينوات، التي كان يُعتقد في السابق أنها عديمة الكتلة، لديها بالفعل كتلة، وإن كانت صغيرة للغاية. وقد فتح هذا الإنجاز، الذي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2015، الباب أمام عالم من الاحتمالات.

تحت التوجيه الماهر لهولجر ثورستن شوبارت، الذي يشغل منصب الرئيس التنفيذي والمساهم الرئيسي في مجموعة نيوترينو للطاقة، تعمل المؤسسة تدريجياً على رفع تكنولوجيا النيوترينو فولتيك إلى قمم غير مسبوقة. منذ البداية، كان شوبارت هو المهندس الأساسي في تطور هذه التكنولوجيا الرائدة. وكان دوره المحوري، الذي تم تنفيذه في الغالب من خلال مساهمات كبيرة في الأسهم الخاصة، فعالاً في التغلب على التحديات المتعلقة بقابلية التوسع واستيعاب البنى التحتية القائمة للطاقة. تتجاوز استراتيجية شوبارت مجرد التأييد المالي. وهو حافز في إقامة التآزر بين العلماء والمهندسين وصناع السياسات، مما يضمن أن التقدم في مجال خلايا النيوترينو فولتيك مدعومة بأسس علمية قوية والجدوى التجارية. وتتجه رؤيته نحو تعزيز فعالية هذه التكنولوجيا، وتحويلها من مجرد مفهوم مبتكر إلى بديل ملموس وفعال وموثوق للطاقة.

 

العلم وراء تكنولوجيا النيوترينو فولتيك

إن المبدأ الأساسي لتكنولوجيا النيوترينو فولتيك أنيق وعميق. وهو يشتمل على مادة نانوية مكونة من طبقات رقيقة جدًا من الجرافين والسيليكون، مرتبة بشكل معقد على ركيزة معدنية. عندما تتفاعل النيوترينوات وغيرها من أشكال الإشعاع غير المرئية مع هذه المادة، فإنها تحدث اهتزازات. هذه الاهتزازات الدقيقة، نتيجة لنقل الطاقة أثناء تفاعل الجسيمات، تولد شحنة كهربائية. وجمال هذه العملية يكمن في طبيعتها المستمرة؛ وعلى عكس الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، يظل تدفق النيوترينوات ثابتًا، دون عوائق بسبب الوقت من اليوم أو الظروف الجوية. قد يتساءل المرء عن كفاءة مثل هذه التكنولوجيا. ونظرًا لطبيعة النيوترينوات شبه غير المرئية وتفاعلها الضعيف مع المادة، فإن التقاط طاقتها يعد إنجازًا من البراعة العلمية. قامت مجموعة نيوترينو للطاقة بالابتكار من خلال دمج علوم المواد المتقدمة وميكانيكا الكم وخوارزميات الذكاء الاصطناعي المتطورة لتعزيز عملية تحويل الطاقة. تعد المواد النانوية متعددة الطبقات المستخدمة في خلايا النيوترينو فولتيك أعجوبة هندسية، حيث تُظهر حساسية ملحوظة لأضعف عمليات نقل الطاقة.

 

مكعب طاقة النيوترينو: أعجوبة تكنولوجية

إن الرائد في البراعة التكنولوجية لمجموعة نيوترينو للطاقة هو مكعب طاقة النيوترينو. يجسد هذا الجهاز المدمج والقوي روح المجموعة المتمثلة في جعل الطاقة ميسورة التكلفة ومستدامة. يعمل المكعب، الخالي من أي أجزاء متحركة، بصمت، حيث يحول طاقة النيوترينوات وغيرها من أشكال الإشعاع غير المرئية إلى كهرباء. ويمثل تصميمها شهادة على فلسفة المجموعة: إنهم واقعيون في نهجهم، ولكنهم غير خائفين من طلب المستحيل. ومن خلال تحدي الحكمة التقليدية القائلة بأن الأشكال المرئية فقط من الإشعاع هي التي يمكن تسخيرها للحصول على الطاقة، فقد فتحوا فصلاً جديداً في سجلات إنتاج الطاقة. إن الآثار المترتبة على مكعب طاقة النيوترينو بعيدة المدى. تخيل عالماً لا يرتبط فيه توليد الطاقة بالقيود الجغرافية أو الظروف البيئية. عالم أصبحت فيه ندرة الطاقة شيئًا من الماضي، وتتوفر الطاقة المستدامة في كل مكان – من أبعد قرية ريفية إلى قلب المدن الكبرى المزدحمة. هذه الرؤية ليست حلما بعيد المنال، ولكنها حقيقة يمكن تحقيقها مع تكنولوجيا النيوترينو فولتيك.

تعد القدرة على تحمل تكاليف هذه التكنولوجيا عاملاً حاسماً في إمكانية اعتمادها على نطاق واسع. أعطت مجموعة نيوترينو للطاقة الأولوية لتطوير مصدر طاقة ليس مستدامًا فحسب، بل أيضًا مجديًا اقتصاديًا. المواد المستخدمة في تصنيع خلايا النيوترينو فولتيك، وخاصة الجرافين، متوفرة بكثرة واقتصادية التصنيع بشكل تدريجي. علاوة على ذلك، فإن تكاليف الصيانة والتشغيل ضئيلة للغاية، نظرًا لتصميم المكعب الصلب ونقص المكونات الميكانيكية. في سعيها لتحقيق المستحيل، لم تقم مجموعة نيوترينو للطاقة بإعادة تعريف حدود الطاقة المتجددة فحسب، بل أظهرت أيضًا قوة الإبداع البشري.

يرتكز نهجهم على الواقعية – فهم يدركون التحديات والتعقيدات المرتبطة بتسخير مصدر طاقة غير ملموس تقريبًا. ومع ذلك، فإنهم لا يرتدعون، مدفوعين بالاعتقاد بأنه مع القدر الكافي من البراعة، يصبح المستحيل أمرا لا مفر منه. بينما يتصارع العالم مع القضية الملحة المتمثلة في تغير المناخ والطلب المتزايد على الطاقة النظيفة، يتألق عمل مجموعة نيوترينو للطاقة كمنارة للتقدم والأمل. وتمثل تقنيتهم الرائدة في مجال الطاقة النيوترينو فولتيك ومكعب طاقة النيوترينو سمات مميزة لهذا التقدم، مما يرمز إلى مستقبل لا تكون فيه الطاقة مستدامة وبأسعار معقولة فحسب، بل أيضًا مورد لا ينضب للجميع. في سجلات الابتكار في مجال الطاقة، لا تشكل مجموعة نيوترينو للطاقة مجرد فصل؛ إنها نقطة تحول، تمثل فجر حقبة جديدة في توليد الطاقة المستدامة.

استجابة لارتفاع تكاليف الطاقة بالجملة بسبب الصراع الروسي مع أوكرانيا، قدمت حكومة المملكة المتحدة إستراتيجيتها البريطانية لأمن الطاقة العام الماضي. يتمثل أحد الالتزامات المركزية لهذه الخطة في زيادة قدرة الطاقة الشمسية في المملكة المتحدة خمسة أضعاف بحلول عام 2035، مما يترجم إلى 70 جيجاواط من توليد الطاقة. بعد مرور عام، وعدت الحكومة، في “اليوم الأخضر”، بتشكيل فريق عمل مشترك لتعزيز نمو صناعة الطاقة الشمسية في المملكة المتحدة. الاختصاصات التفصيلية لفريق العمل الجديد هذا، ومع ذلك، لم يتم تحديدها بعد.

في حين أن زيادة توليد الطاقة الشمسية أمر جدير بالثناء، فإن الصناعة تتطلب توجيهًا وهيكل واضحين لتحقيق هدف 2035. العقبة الكبيرة التي يجب على فريق العمل معالجتها هي نقص المهارات في المملكة المتحدة والتأكد من أن لدينا القوة البشرية لتحويل طموحاتنا الشمسية إلى حقيقة واقعة. لتلبية الطلب، يجب على القطاع جذب المواهب الشابة بسرعة. تشير أبحاث Ofgem إلى الحاجة إلى 6000 مهندس إضافي جديد كل عام. على الرغم من أن عدد خريجي الهندسة يرتفع ببطء، مع 5340 خريج هندسة كهربائية في عام 2019 وحده، يشير معهد الهندسة والتكنولوجيا (IET) إلى أن حوالي 1000 فقط من هؤلاء الخريجين ينضمون إلى الصناعة كل عام.

في عجلة من أمرنا لتدريب القوى العاملة اللازمة والارتقاء بها، يجب ألا نساوم على الجودة مقابل الكمية. في الوقت الحالي، لا يوجد مخطط اعتماد قياسي للمركبين، كما أنه ليس مطلبًا قانونيًا. تقصر المملكة المتحدة في تحفيز الاستثمار الكبير المطلوب في هذا القطاع. بين عامي 2021 و2022، كان هناك انخفاض بنسبة 10٪ في استثماراتنا في مجال تحويل الطاقة، من 24.9 مليار جنيه استرليني إلى 23.1 مليار جنيه استرليني. أدى هذا الانخفاض إلى أن يتهم حزب العمال الحكومة بـ “تقويض منهجي” لصناعة الطاقة الشمسية في المملكة المتحدة. يبدو أن قرار الحكومة بإنهاء مخطط دعم تعرفة التغذية (FiT) يضفي مصداقية على هذا الادعاء.

أطلق مكتب تقنيات الطاقة الشمسية التابع للحكومة الأمريكية مبادرات تركز على تنمية القوى العاملة في مجال الطاقة الشمسية. يقترح بحثهم ضرورة تدريب ما يقدر بنحو 1.5 مليون عامل بحلول عام 2035 من أجل تحقيق هدف إدارة بايدن هاريس المتمثل في نظام كهرباء منزوع الكربون تمامًا. تم تصميم هذه المبادرات لتلبية المتطلبات المتزايدة لقطاع الطاقة النظيفة ولجذب قوة عاملة متنوعة من خلال تقديم تعويضات ومزايا تنافسية. أقرت ألمانيا، الشركة الرائدة في الاتحاد الأوروبي في مجال التركيبات الشمسية، بنقص العمالة في سوق الطاقة الشمسية وتتعاون مع شركات الطاقة المتجددة الألمانية لمعالجته. لتحقيق هدفها لعام 2030 المتمثل في الحصول على 80٪ من الطاقة المتجددة، تستكشف الحكومة الألمانية حلولًا مختلفة، من تحفيز الهجرة إلى تقديم إعانات بنسبة 90٪ للتدريب المتخصص في المضخات الحرارية.

بالنظر إلى النقص الحالي في العمالة ، فإن عدد الخريجين الذين يدخلون القوى العاملة لن يكون كافياً. يجب على المملكة المتحدة استخلاص الدروس من الولايات المتحدة وألمانيا لبناء قوة عاملة متنوعة من قطاعات أخرى. يجب أن تتقدم الصناعة أيضًا لضمان بقاء المملكة المتحدة قادرة على المنافسة في التدريب ورفع مهارات تركيب الطاقة الشمسية. تحتاج الشركات إلى أن تقدم للمركبين الأجور التي يستحقونها. علاوة على ذلك، يعد تصوير الجوانب العملية لهذه الأدوار على أنها جذابة أمرًا ضروريًا في مشهد عمل ما بعد Covid حيث أصبحت المرونة معيارًا. مع اقتراب أهداف Net Zero بسرعة وارتفاع الطلب على الطاقة الشمسية، فإن المكون الوحيد المفقود هو قوة عاملة مؤهلة للوفاء به.

تفكر سلطنة عمان في إنشاء منشأة رائدة للطاقة الشمسية المركزة (CSP) بالقرب من الدقم في محافظة الوسطى. يتماشى هذا المشروع مع التوجه الأوسع للدولة نحو مصادر الطاقة المتجددة، بعيدًا عن إنتاج الكهرباء القائم على الغاز الطبيعي. إذا كانت دراسة الجدوى ناجحة، فإن المشروع المقترح سيساهم في تنويع مزيج الطاقة المتجددة في عمان ودعم الأهداف التي حددها شركة عمان لتوفير الكهرباء والمياه (OPWP) – المشتري الوحيد للكهرباء والمياه في البلاد. تتضمن الأهداف التي حددتها عمان لتخفيف انبعاثات الكربون في قطاع الكهرباء الاعتماد بنسبة 35 – 39 في المائة على مصادر الطاقة المتجددة في إمدادات الكهرباء الوطنية بحلول عام 2040.

تقدم تقنية الطاقة الشمسية المركزة (CSP) تكملة مثلى لتقنية الخلايا الشمسية الضوئية (PV) التي تستخدم بالفعل في محطة عمان الشمسية الرئيسية ذات القدرة الكهربائية البالغة 500 ميغاواط بالقرب من محافظة الظاهرة. تضم المنشأة في عبري أكثر من مليون لوح شمسي يحولون ضوء الشمس إلى كهرباء قبل ضخها إلى الشبكة الوطنية. بالمقابل، تستخدم تقنية الطاقة الشمسية المركزة مرايا مرتبة بدوائر متراكبة لتركيز الطاقة الشمسية على مستقبل حراري مركزي. يستخدم الحرارة التي يمتصها السائل داخل التوربين لتوليد الكهرباء. يمكن لهذا السائل أيضًا تخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها خلال فترات الإضاءة المنخفضة أو حتى في الليل. يتضمن مشروع الطاقة الشمسية المركزة المُتصور في الدقم، كما وصفته شركة OPWP، تخزينًا حراريًا للحفاظ على إمدادات كهرباء مستقرة من المحطة. كان من المقرر في البداية أن تنتهي دراسة الجدوى للمشروع الذي من المتوقع أن يبلغ طاقته حوالي 600 ميغاواط، في عام 2022. إذا تم تحديد مدى جدوى المشروع، ستدمج OPWP مشروع الطاقة الشمسية المركزة في استراتيجية التوريد الخاصة بها.

تشمل استراتيجية OPWP للتوريد اقتناء مشاريع الطاقة المستقلة الجديدة القائمة على الطاقة الشمسية والطاقة الرياح سنويًا حتى عام 2028. من بين المشاريع المقرر تطويرها خلال هذه الفترة هناك ثلاث مشاريع للطاقة الشمسية الضوئية (بما في ذلك مشروعي الطاقة الشمسية المستقلة في مناح ومناح الثاني) وخمسة مشاريع للطاقة الرياح المستقلة ومشروع واحد لتحويل النفايات إلى طاقة. من المشاريع المستقبلية مشروع الطاقة الشمسية المستقلة الجديد ضمن النظام المتصل الرئيسي (MIS) الذي سينطلق في عام 2027، ومشروع رأس مدركة للطاقة الرياح (محافظة الوسطى) أيضًا في عام 2027، ومشروع الطاقة الرياح في صادح (محافظة ظفار) في عام 2028. من الجدير بالذكر أن OPWP ليس لديها خطط لاقتناء قدرات حرارية إضافية تعتمد على الغاز خلال هذه الفترة الزمنية، حيث تركز حصريًا على المبادرات المتعلقة بالطاقة المتجددة. ومع ذلك، سيتم التعامل مع أي عجز في الإمداد المحتمل من خلال اتفاقيات القدرة قصيرة الأجل، أو استيراد الطاقة من شبكات الطاقة المجاورة، أو القدرة الزائدة من المشغلين المحليين. بهذا تواصل سلطنة عُمان جهودها نحو التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة وتطوير استراتيجياتها لتحقيق أهداف تقليل انبعاثات الكربون وتنويع مصادر الطاقة، وهو ما يُعزز التزام السلطنة تجاه التنمية المستدامة وتعزيز الاقتصاد الوطني.

مع تحرك أمريكا نحو مستقبل طاقة أنظف، تضخم عنق الزجاجة في مشاريع الربط البيني التي تنتظر الانضمام إلى الشبكة الأمريكية بنسبة 40٪، متجاوزًا قدرة البنية التحتية لمحطة الطاقة في البلاد بالكامل. كشف باحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (LBNL) أن الغالبية العظمى من السعة في قائمة الانتظار (95٪) تتكون من مشاريع طاقة خالية من الكربون، حيث يشكل تخزين الطاقة الشمسية والبطارية 80٪ من الإضافات الجديدة في عام 2022. شهد مشغل النظام المستقل في كاليفورنيا وPJM Interconnection، وهما منظمتان إقليميتان رائدتان للإرسال، عددًا أقل من تطبيقات التوصيل البيني العام الماضي. كان سبب التباطؤ هو سلسلة من جهود الإصلاح التي أوقفت مؤقتًا قبول المشروع.

قال جو راند، خبير سياسة الطاقة في LBNL، إن قانون خفض التضخم (IRA) مسؤول جزئيًا عن الزيادة الطفيفة في مشاريع الطاقة النظيفة في طوابير الترابط. تم تمرير القانون في منتصف الطريق حتى عام 2022 ومن المتوقع أن يستمر في تشجيع النمو في تطوير الطاقة المتجددة. ومع ذلك، لا تترك المشاريع قوائم الانتظار بنفس وتيرة الإدخالات الجديدة. في عام 2022، بلغ متوسط أوقات انتظار التوصيل البيني خمس سنوات، وهي زيادة عن متوسط أربع سنوات لوحظ بين عامي 2018 و2022. علاوة على ذلك، تم الانتهاء من أقل من ربع المشاريع التي دخلت قائمة الانتظار من 2000 إلى 2017 بحلول نهاية عام 2022، حسب بيانات مختبر بيركلي.

قال راند إن أطوال قائمة انتظار الاتصال البيني تعتبر الآن العقبة الرئيسية أمام نشر الطاقة المتجددة. الجانب المشرق هو أن قوائم انتظار التوصيل البيني قد استحوذت على اهتمام المنظمين، مع وجود اثنين من المنافذ المفتوحة في اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة (FERC) يركزان على تخطيط النقل والإصلاح الإجرائي. يمكن لتقنيات تعزيز الشبكة أن تخفف من تأخيرات التوصيل البيني. ومع ذلك، تظل القضية الأساسية هي الافتقار إلى البنية التحتية للنقل. على الرغم من الإصلاحات التنظيمية، قد يستغرق إنشاء خطوط نقل جديدة سنوات. في غضون ذلك، قد تسرع الحلول مثل أجهزة التحكم في تدفق الطاقة وقراءات الخطوط الديناميكية عملية دمج المزيد من المشاريع على الشبكة.

اقترحت دراسة الحالة التي أجرتها مجموعة Brattle لتحالف WATT، وهي منظمة تروج لتقنيات تعزيز الشبكة، أن ترقية خطوط النقل الحالية بتقنيات متقدمة يمكن أن تضاعف بشكل فعال سعة الشبكة في كانساس وأوكلاهوما بحلول عام 2025. ومع ذلك، أشار سيلكر إلى أن الولايات المتحدة ليس لديها حوافز كافية لاعتماد تقنيات تعزيز الشبكة، مما يجعل مالكي ناقل الحركة يترددون في استخدامها. اعترف راند بأن مسح طوابير الترابط لن يحدث بين عشية وضحاها، حتى مع وجود حوافز وإصلاحات جديدة. قد تبدو العلامات الأولى للتقدم غير منطقية: مع استمرار الإصلاحات، يمكن أن ينخفض عدد المشاريع التي تسعى إلى الربط البيني، حيث لم يعد المطورون يشعرون بالحاجة إلى التقدم لمشاريع متعددة لتحسين فرصهم في النجاح.

أعلنت سفيرة الولايات المتحدة في لبنان دوروثي شيا عن إطلاق صندوق للطاقة الشمسية والمتجددة بقيمة 20 مليون دولار في حدث بحضور وزير الصناعة جورج بوشيكيان ، ووزير الطاقة والمياه الدكتور وليد فياض، ووزير البيئة الدكتور ناصر ياسين، الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية. لبنان القائم بأعمال مدير البعثة نيكولاس فيفيو ومستثمرون ومؤسسات محلية. الصندوق، الذي أنشأته الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية (USAID) من خلال نشاطها لتسهيل التجارة والاستثمار (TIF) ومبادرة لبنان للاستثمار (LII)، سيفتح استثمارات القطاع الخاص لتمويل تكلفة تركيبات الألواح الشمسية للكيانات اللبنانية.

هذا الصندوق ليس تدخلنا الأول استجابة لأزمة الطاقة في لبنان ولن يكون الأخير. منذ عام 2012، توفر حكومة الولايات المتحدة، من خلال الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية، كهرباء احتياطية بأسعار معقولة ومتجددة للمنازل والشركات “، قال السفير الأمريكي في لبنان شيا. “نحن على ثقة من أن الشركات والمستثمرين اللبنانيين سيرون هذه الفرصة كفرصة للاستفادة من صندوق الطاقة لدعم الاقتصاد اللبناني، واستمرارية الأعمال المحلية، ووظائف مئات اللبنانيين، وإيمانهم بغد أنظف وأكثر إنتاجية. ،” هي اضافت.

قال مارك رستال ، رئيس الحزب في مشروع TIF: “هذا الصندوق هو أول بذرة للمساعدة في تحفيز تمويل الطاقة النظيفة والمستدامة في لبنان”. “نأمل أن تجتذب هذه المبادرة مزيدًا من الاستثمار في الطاقة المتجددة في لبنان، وبالتالي دعم تعافي وإعادة إطلاق الشركات اللبنانية التي عانت طويلًا، والمخاطرة بالإغلاق والتسريح بسبب أزمة الطاقة التي طال أمدها”. التزمت الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية، من خلال TIF وLII، بمبلغ 4 ملايين دولار في التمويل الأولي و500000 دولار لهيكلة الصندوق. مع مشاركة المستثمرين، سيجمع الصندوق ما يصل إلى 20 مليون دولار.

سيؤدي تأمين الاستثمار في الطاقة المتجددة من خلال صندوق الطاقة الشمسية والمتجددة إلى الحفاظ على عمليات الإنتاج للشركات الصغيرة والمتوسطة المحتاجة، وبالتالي زيادة قدرتها التصديرية، والتي بدورها تجعل لبنان مركزًا مهمًا للتصدير. علاوة على ذلك، سيدعم الصندوق أيضًا سبل عيش الأسر من خلال الحفاظ على وظائف أولئك الذين يعملون في المؤسسات المتضررة. سيستفيد ما يصل إلى 25 كيانًا من صندوق الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة في الجولة الأولى من فرص التمويل.

الوضع الحالي يستدعي اتخاذ تدابير وهذا هو المكان الذي نلعب فيه. وبدعم من الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية، تلتزم بيريتك مع آي إم فينتشرز بإيجاد طرق عيش مستدامة “، قال مارون ن. شماس، رئيس مؤسسة بيريتك. وأضاف: “الآن، نقطة البداية هي تنفيذ صندوق الطاقة الشمسية والمتجددة الذي سيوفر للشركات اللبنانية إمدادات الطاقة بتكلفة أقل، مما يزيد من كفاءة الطاقة”. تلتزم الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية بمساعدة لبنان على تعزيز أعماله واقتصاده من خلال تسريع الانتقال إلى طاقة يمكن الوصول إليها على نطاق واسع وبأسعار معقولة وموثوقة ومستدامة من خلال الاستثمار الخاص مع الوفاء بالتزامات المناخ الدولية.

شكلت الصين ما يقرب من نصف الإنفاق العالمي المنخفض الكربون في عام 2022، مما قد يتحدى جهود الولايات المتحدة لتعزيز تصنيع الطاقة النظيفة المحلية. مرة أخرى تصدرت الصين العالم في استثمارات الطاقة النظيفة العام الماضي، وهو اتجاه قد يتحدى جهود الولايات المتحدة لتطوير المزيد من التصنيع المحلي. ما يقرب من نصف الإنفاق العالمي منخفض الكربون حدث في الصين، وفقًا لتحليل حديث أجرته شركة أبحاث السوق BloombergNEF. أنفقت الدولة 546 مليار دولار في عام 2022 على استثمارات شملت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمركبات الكهربائية والبطاريات. هذا هو ما يقرب من أربعة أضعاف حجم الاستثمارات الأمريكية، والتي بلغت 141 مليار دولار. جاء الاتحاد الأوروبي في المرتبة الثانية بعد الصين باستثمارات بقيمة 180 مليار دولار في مجال الطاقة النظيفة.

سيطرت الصين أيضًا على التصنيع منخفض الكربون، حيث استحوذت على أكثر من 90 في المائة من 79 مليار دولار تم استثمارها في هذا القطاع العام الماضي، وفقًا للتقرير. تأتي النتائج في الوقت الذي تعمل فيه الولايات المتحدة وأوروبا على توسيع قدرة التصنيع المحلية. بدأت الولايات المتحدة في الأشهر الأخيرة في طرح فوائد قانون خفض التضخم، المليء بحوافز بقيمة 369 مليار دولار تهدف إلى بناء صناعة الطاقة النظيفة في الولايات المتحدة. لكن التنافس مع شبكات الصين لن يكون سهلاً. قال أنطوان فانيور جونز، رئيس أبحاث سلاسل التجارة والتوريد في BloombergNEF: “تمكنت الصين من رعاية سلاسل القيمة المتكاملة والفعالة حقًا لصنع أشياء مثل الألواح الشمسية، ولصنع أشياء مثل خلايا البطاريات”. وأضاف أن كلاهما يشكل الآن نسبة كبيرة من عائدات الصادرات الصينية. لكن فانيور جونز قالت إن الصين تستثمر أيضًا بكثافة في سلاسل التوريد المحلية، بما في ذلك مكونات توربينات الرياح للتوسع الهائل في نشر الرياح البحرية.

يهدف قانون الحد من التضخم إلى مواجهة هيمنة الصين من خلال تقديم إعانات بمليارات الدولارات للتصنيع المحلي. أحد البنود الرئيسية، على سبيل المثال، سيوفر للمستهلكين اعتمادات ضريبية بآلاف الدولارات عند شراء سيارة كهربائية – ولكن فقط عندما يتم تصنيع أو تجميع الجزء الأكبر من مكونات البطارية في أمريكا الشمالية. وقد أثارت هذه الحوافز انتقادات دولية قوية، لا سيما من الاتحاد الأوروبي. لكن الرئيس جو بايدن كان واضحًا ما الذي يهدف إليه، حيث قال في خطاب ألقاه الأسبوع الماضي إن “سلاسل التوريد ستبدأ هنا”. أرقام BloombergNEF لا تمثل العشرات من المصانع الأمريكية المخطط لها والتي تم الإعلان عنها في الأشهر الأخيرة. لكن في حين أن حوافز قانون خفض التضخم ستبدأ في إحداث تأثير سلبي على حصة الصين من التصنيع، حسبما قالت فانيور جونز، فإن ذلك سيحدث تدريجيًا.

“حتى في نوع من السيناريو المتفائل، على سبيل المثال، أعتقد أن الصين ستظل مهيمنة خلال العقد المقبل أو أكثر. ولكن هذا قد يعني أننا نرى نوعًا من سلاسل التوريد الموازية تتطور “. خذ تصنيع خلايا البطارية. من المتوقع أن يزداد ستة أضعاف بحلول عام 2030، ولكن من المتوقع أن تنخفض حصة الصين في السوق إلى 70 في المائة فقط من 79 في المائة اليوم، وفقًا لأبحاث بلومبيرج إن إي إف. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الصين تخطط لتوسيع قدرتها على تصنيع البطاريات، حتى مع بناء سلاسل التوريد في أماكن أخرى. هناك أيضًا حواجز أمام تكثيف تصنيع الطاقة النظيفة في الولايات المتحدة، بما في ذلك ارتفاع التكاليف وتحديات تطوير قطاع جديد من الصفر. وقالت فانيور جونز إن المهمة قد تكون أكثر صعوبة إذا زادت التوترات بين الصين والولايات المتحدة، مما يحد من قدرة الشركات الأمريكية على الوصول إلى الخبرة الصينية في تطوير الطاقة النظيفة.

“الفروع ليس فقط أن الإنتاج سيكون أكثر تكلفة في أماكن مثل الولايات المتحدة، وهو ما سيكون كذلك، ولكن أيضًا قد يكون من الصعب جدًا توسيع نطاق الأشياء بسرعة، نظرًا لحقيقة أنه لا يمكنك الاستفادة من ذلك وقال “الخبرة الصينية”. هناك مخاطر من وجود سلاسل التوريد شديدة التركيز في منطقة جغرافية واحدة. يمكن للتوترات الجيوسياسية أن تعطل التجارة بسهولة، كما يمكن أن تؤدي آثار تغير المناخ. على سبيل المثال، أدت موجة حر كبيرة إلى نقص الطاقة في أغسطس الماضي في مقاطعة صينية تزود العالم بكمية كبيرة من الألواح الشمسية ومكوناتها – مما أدى إلى زيادة أسعار هذه السلع. قال فانيور جونز إن السنوات القليلة المقبلة ستكون حاسمة. تعمل الولايات المتحدة وأوروبا والهند وإندونيسيا على تكثيف جهود التصنيع المحلية. السؤال هو ما إذا كانت هذه الخطط تؤتي ثمارها. وقال: “يمكننا أن نرى نقطة تحول في هذا الاتجاه الذي رأيناه، والذي كان هيمنة الصين ليس فقط في القدرة الحالية التي تم بناؤها، ولكن أيضًا في الاستثمارات الجارية”.

ستمتلك بياوي العديد من محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح هذا العام، مما يزيد من أمن الطاقة في الولاية، فضلاً عن توفير فرص العمل والدخل لسكان المنطقة. الولاية لديها أكبر الشركات في أمريكا الجنوبية. توقعات الوكالة الوطنية للطاقة الكهربائية (ANEEL) لهذا العام، مع التوسع في مصفوفة التوليد في البرازيل، هي لإنتاج 10.3 جيجاوات (GW) من القدرة المركبة في الولاية. هذا هو أعلى مستوى للتوسع في السعة منذ بدء المراقبة من قبل كيان قطاع الطاقة، والذي يتوقع دخول 298 مشروعًا للطاقة الشمسية وطاقة الرياح في التشغيل التجاري حتى عام 2023. ومن هذا الإجمالي، تم التخطيط لـ 19 مشروعًا في ولاية بياوي. في قطاع طاقة الرياح، تم الانتهاء من 16 محطة بقدرة 534.40 ميجاوات، مع خطط لبدء التشغيل في نهاية هذا العام. في طريقة الكتلة الحيوية، يتم إنشاء مصدر طاقة متجددة يمكن توليدها بشكل أساسي من قصب السكر تفل قصب السكر والخشب، معمل بطاقة إنتاجية 8.50 ميجاوات.

بالنسبة لـ Piauí ، مع تثبيت جميع الأساليب المخطط لها، في إجمالي 19 مصنعًا، فإن الولاية لديها القدرة على إنتاج 601.33 ميجاوات. عملية تركيب محطات طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وفقًا لبيانات كيان قطاع الطاقة نفسه، جارية. من خلال شركة Enel Green Power، وهي شركة فرعية للتوليد المتجدد، طورت Enel وتعمل في البرازيل أكبر مزرعة رياح في أمريكا الجنوبية، Lagoa dos Ventos، وتقع في ولاية بياوي. تقع حديقة طاقة الرياح في بلديات Lagoa do Barro do Piauí و Queimada Nova و Dom Inocêncio، وهي أكبر حديقة تعمل حاليًا في أمريكا الجنوبية. بدأت الشركة مؤخرًا في تطوير التوسعة الثانية لمجمع طاقة الرياح باستثمارات تقارب 2.5 مليار ريال برازيلي. التوسعة الأولى لمزرعة الرياح Lagoa dos Ventos ، التي بدأت في عام 2020، تعمل بالفعل جزئيًا ومن المتوقع أن تكتمل بالكامل بحلول نهاية هذا العام. تمتلك بياوي أكبر محطة للطاقة الشمسية في أمريكا اللاتينية يتم تطوير أكبر مجمع للطاقة الشمسية في أمريكا اللاتينية في بلدية ساو غونسالو دو غورغويا، في بياوي، مع توفير حوالي 2.2 مليون لوح شمسي بواسطة Enel Green Power.

أعلنت شركة الطاقة الإسبانية إبيردرولا عن خطط لبناء أول مصنع للطاقة الكهروضوئية العائمة (PV) في البرازيل. ستقوم إبيردرولا ببناء مشروع الطاقة الشمسية في سد Xaréu في جزيرة Fernando de Noronha من خلال فرعها Neoenergia. سيتطلب المشروع استثمارًا بقيمة 2 مليون يورو (2.1 مليون دولار) ويضم ما يقرب من 940 لوحًا شمسيًا. سيكون أول مصنع للطاقة الكهروضوئية العائمة لشركة إبيردرولا في العالم حتى الآن. بالنسبة لهذا المشروع، دخلت الشركة في شراكة مع Companhia Pernambucana de Saneamento (Compesa)، التي تدير شبكة توزيع المياه والصرف الصحي في Fernando de Noronha. سيدعم المشروع أيضًا برنامج كفاءة الطاقة الذي تنظمه الوكالة البرازيلية الوطنية للطاقة الكهربائية (Aneel). ستسمح المبادرة لشركة إبيردرولا باختبار هذه التكنولوجيا الجديدة وتقييم توسعها المحتمل. بمجرد التشغيل، ستولد محطة الطاقة الشمسية العائمة حوالي 1.2 جيجاوات ساعة من الطاقة الخضراء مع إزاحة أكثر من 1660 طنًا من انبعاثات الكربون سنويًا. سيوفر طاقة نظيفة كافية لتلبية 50 ٪ من استهلاك الطاقة لشركة Compesa في الجزيرة. ومن المتوقع أن تبدأ أعمال البناء في الموقع قبل نهاية هذا العام. بالإضافة إلى هذا المشروع، افتتحت إبيردرولا مؤخرًا محطة الطاقة الشمسية Vacaria ، وهي واحدة من مزرعتين للطاقة الشمسية بقدرة 50 كيلو وات في فرناندو دي نورونها. صُممت مزرعتا الطاقة الشمسية لتوفير الطاقة حصريًا للسيارات الكهربائية في الجزيرة، مع تغذية شبكة التوزيع بأي فائض من الطاقة. في وقت سابق من هذا الأسبوع، أكملت إبيردرولا المرحلة الأولى من أعمال البناء في مزرعة الرياح البحرية Saint-Brieuc في فرنسا. قامت الشركة بتركيب 65٪ من ركائز منشأة 500 ميجاوات و40٪ من منصات الرياح البحرية كجزء من المرحلة الأولى. قال إبيردرولا أن الأكوام ومنصات الرياح البحرية تم تصنيعها بواسطة Windar في Avilés و Navantia في Fene. كما تم تركيب 124 ركيزة لتثبيت محطة فرعية و40 من 62 توربينة رياح في قاع البحر.

من المتوقع أن يؤدي انخفاض أسعار الألواح الشمسية في الصين، أكبر منتج في العالم، إلى تحفيز الطلب على مستوى العالم، لا سيما في أوروبا، التي تواجه أزمة طاقة غير مسبوقة، وفقًا للمحللين. وسط انخفاض تكاليف المادة الرئيسية، البولي سيليكون، بسبب فائض العرض، خفضت الشركات المصنعة الصينية الرائدة Longi Green Energy Technology وTCL Zhonghuan و Tongwei Solar الأسعار بنسبة تصل إلى 27 في المائة، حسبما ذكرت جمعية صناعة السيليكون الصينية الأسبوع الماضي. قالت الجمعية إن تباطؤ الطلب بسبب الزيادة في حالات Covid-19 التي أثرت على تركيب الطاقة الشمسية، وفائض العرض في نهاية العام، دفع بعض الشركات المصنعة إلى خفض الأسعار.

قالت شركة BOCI Securities التي تتخذ من شنغهاي مقراً لها في تقرير حديث لها: “إن زيادة القدرة التنافسية لتوليد الطاقة الشمسية، مدفوعة بالإنتاج الموسع وخفض تكلفة المنبع، ستساعد في تعزيز الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم” تصنع الصين وتورد أكثر من 80 في المائة من الألواح الكهروضوئية في العالم، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية. من المقرر أن تضيف الدولة ما لا يقل عن 570 جيجاوات من طاقة الرياح والطاقة الشمسية في فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة من 2021 إلى 2025، حيث تسعى جاهدة لتحقيق هدفها المحايد الكربوني بحلول عام 2060، عندما تكون مصادر الوقود غير الأحفوري. تمثل 80 في المائة من إجمالي مزيج الطاقة.

في أعقاب أزمة الطاقة غير المسبوقة في العام الماضي بسبب خفض روسيا لإمدادات الغاز، من المتوقع أيضًا أن ينوع الاتحاد الأوروبي بعيدًا عن الوقود الأحفوري بوتيرة أسرع. تشير التقديرات إلى أن المنطقة ستضيف رقمًا قياسيًا قدره 41.4 جيجاواط من الطاقة الشمسية في عام 2022، بزيادة قدرها 47 في المائة عن العام السابق، و53.6 جيجاوات أخرى في عام 2023 لتصل القدرة الإجمالية للطاقة الشمسية إلى 262 جيجاواط ، وفقًا لشركة سولار باور أوروبا، والتي تمثل أكثر من 280 جيجاواط. المنظمات عبر قطاع الطاقة الشمسية بأكمله في القارة.

ستعمل الأسعار المنخفضة لمكونات الطاقة الشمسية في الصين على تعزيز التوسع في الطاقة المتجددة لأن أكثر من نصف الألواح الشمسية التي استوردها الاتحاد الأوروبي في عام 2022 كانت من الصين، وفقًا لفرانك هاوجويتز، مؤسس شركة آسيا أوروبا للطاقة النظيفة (سولار) الاستشارية. وقال: “ستحفز الأسعار المنخفضة بالفعل الطلب الجديد، ليس فقط في أوروبا ولكن أيضًا في الأسواق المهمة الأخرى في جنوب شرق آسيا والشرق الأوسط وأفريقيا”. من المرجح أن تكون الولايات المتحدة هي الاستثناء، حيث فرضت واشنطن رسوم استيراد شديدة على الألواح الشمسية الصينية وحظرت مكونات الطاقة الشمسية من منطقة شينجيانغ الصينية بسبب مخاوف من العمل القسري.

قال هوجويتز: “سيستمر مصنعو الألواح الشمسية الصينيون في مواجهة قيود الاستيراد التي تفرضها الحكومة الأمريكية في المستقبل المنظور”. “في هذا السياق، إذا مضت المفوضية الأوروبية قدمًا في اقتراحها لحظر المنتجات المصنوعة من العمل الجبري في العام المقبل، فقد يكون لهذا أيضًا آثار كبيرة على صادرات الألواح الشمسية المتجهة إلى أوروبا.” على الصعيد المحلي، من المرجح أن تتسبب حرب الأسعار في حدوث فوضى مؤقتة بين مصنعي رقائق الطاقة الشمسية الصينيين بسبب عدم التوازن في العرض والطلب، حسبما كتب ليو جينغ، المحلل في Huajin Securities في شنغهاي، في تقرير الأسبوع الماضي، مضيفًا أن الوضع من المرجح أن الماضي حتى فبراير.

من المحتمل أيضًا أن تؤثر التخفيضات في الأسعار على ربحية القطاع إلى حد ما. في حين أنه من غير المرجح أن تتكرر الأرباح غير المتوقعة في قطاع الطاقة الشمسية في الصين بسبب ارتفاع الأسعار في عام 2023، فإن التقدم التكنولوجي المستمر، وزيادة الرقمنة وأتمتة الإنتاج، وانخفاض مدخلات المواد واقتصاد الحجم، سيضمن تحقيق أرباح جيدة لصانعي الطاقة الشمسية الصينيين، وفقًا لذلك. إلى Haugwitz. وقال إن “أسعار الوحدات المنخفضة ستخلق على وجه الخصوص طلبًا على المشاريع الأرضية الكبيرة الحجم، والتي يفضلها كل من الحكومات المركزية والمحلية في دفع نحو إزالة الكربون بشكل أسرع من الصين”.