الطاقة الشمسية وطاقة الرياح: التوقعات الحالية والمستقبلية للطاقة في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا
Solar and Wind Energy Present and Future Energy Prospects in the Middle East and North Africa
الملخّص
ملخص: تنعم بلدان الشرق الأوسط بإمكانات هائلة تتيح لها تطوير مصادر الطاقة المتجددة؛ إذ تتلقى هذه المنطقة كمية وفيرة من أشعة الشمس المباشرة التي تولِّد بدورها طاقة الرياح والطاقة الشمسية معًا. ويؤدي استثمر هذه الإمكانات إلى التخفيف من الاعتمد على الوقود الأحفوري بقدر كبير، على نحو يسهم في تحقيق بيئة أنظف، وتنجم عنه بلورة خطط عمل جديدة للنمو الاجتمعي والاقتصادي. تتناول هذه الورقة الأهداف المستقبلية لاستغلال الطاقة المتجددة في بلدان الشرق الأوسط وشمل أفريقيا، وتشرح كيفية تحقق النجاح أو الفشل في أسواق الطاقة المتجددة الناشئة، من خلال عملية تقويم موارد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ونماذج اختيار المواقع، إضافة إلى المشاركة الحكومية القوية. كلمت مفتاحية: الشرق الأوسط، الطاقة المتجددة، الطاقة الشمسية، طاقة الرياح، منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا. Abstract: The countries of the Middle East possess an enormous potential for the development of renewable energy resources. This region of the globe captures a plentiful amount of direct sunshine, which in turn creates both wind and solar energy. Tapping into this potential will dramatically reduce fossil fuel dependency, and thus create a cleaner environment and new platforms of socio-economic growth. This paper examines future renewable energy exploitation goals for Middle Eastern and North African (MENA) countries and explains how solar and wind resource assessment and site selection models, along with strong governmental involvement, can create success or failure in emerging renewable markets.
Abstract
The countries of the Middle East possess an enormous potential for the development of renewable energy resources. This region of the globe captures a plentiful amount of direct sunshine, which in turn creates both wind and solar energy. Tapping into this potential will dramatically reduce fossil fuel dependency, and thus create a cleaner environment and new platforms of socio-economic growth. This paper examines future renewable energy exploitation goals for Middle Eastern and North African (MENA) countries and explains how solar and wind resource assessment and site selection models, along with strong governmental involvement, can create success or failure in emerging renewable markets.
- الشرق الأوسط
- الطاقات المتجددة
- الطاقة الشمسية
- طاقة الرياح
- Middle East
- Renewable Energy
- Solar Energy
- Wind Energy
- MENA
التوقعات الحالية والمستقبلية للطاقة في الشرق الأوسط وشمل أفريقيا
Solar and Wind Energy
مقدمة
يوحي مصطلح الموارد الطبيعية أن هذه الموارد تقتصر على المواد المطلوبة المأخوذة من سطح الأرض أو المستخرجة من باطنها، وتشمل الأخشاب والمعادن والأحجار الكريمة والغاز الطبيعي والنفط الخام؛ لكن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من الموارد الطبيعية أيضًا، وهم، كغيرهم من الموارد المذكورة، أكثر توافرًا في بعض المناطق، مقارنةً بمناطق أخرى. وفي بلدان الشرق الأوسط وشمل أفريقيا، تُعد مصادر الطاقة الشمسية والرياح وفيرة، ويسهل الحصول عليها؛ فالشمس التي تشرق بقوة وانتظام في هذه الدول تجدِّد طاقة الرياح والطاقة الشمسية باستمرار. ومن المرجَّح جدًّا أن تشهد المناطق التي تسطع فيها الشمس أحيانًا كثيرة هبوب رياح قوية ومتواصلة. وليست الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة بالأمر الجديد في منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا؛ فقد افتُتِحت في ضاحية المعادي في العاصمة المصرية، القاهرة، عام 1913، أول محطة للطاقة الشمسية في العالم تستخدم "مجمِّعات حوضية متكافئة القطع" Plants Solar Trough Parabolic. وكانت هذه التجربة ناجحة إلى درجة وضع خطط لبناء محطة توليد ضخمة يبلغ طول شبكتها 20 ألف ميل جنوبي الصحراء الكبرى، وكان من الممكن أن تولِّد كمية الطاقة عينها التي كان يولِّدها باقي الكوكب بأسره في ذاك الوقت1. ولولا اندلاع الحرب العالمية الأولى التي حالت دون تنفيذ هذه الخطط2، لربما اضطلعت الطاقة الشمسية طوال القرن الماضي بدور يماثل في أهميته دور منتجات النفط الخام، لا بل قد كان في وسعها أن تقضي على عصر النفط كليًّا. تناقش هذه الورقة بالتفصيل الأهداف الحالية والمستقبلية لبلدان منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا في مجال الطاقة المتجدِّدة، وتعرض بعض العوامل التي قد تعزِّز تحقيق تلك الأهداف أو تعرقلها.
أولً: إمكانات الشرق الأوسط وشمل أفريقيا، والتكيف التقني، والإنجازات الأخيرة، والأهداف المخطَّط لها
تشمل منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا البلدان التالية: الجزائر، والبحرين، وجيبوتي، ومصر، وإيران، والعراق، وإسرائيل، والأردن، والكويت، ولبنان، وليبيا، ومالطا، والمغرب، وعُمن، وقطر، والسعودية،
وسورية، وتونس، والإمارات، والضفة الغربية وقطاع غزة، واليمن3. وتتمتع هذه المنطقة بأقصى إمكانات استثمر الطاقة المتجددة في العالم، إلا أن مصادر الطاقة المتجددة في المنطقة لم تمثّل في الماضي أكثر من 1 في المئة من إمدادات الطاقة الأساسية فيها4. وقد شجَّعت الزيادات السريعة والمستمرة في معدل الاستهلاك العالمي للطاقة على حدوث زيادة ممثلة مؤخرًا في عمليات التكيُّف وتقنيات الطاقة المتجددة التي تلائم على وجه التحديد مناخ منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا وطبيعتها الجغرافية، وهو ما يُسهِّل عملية تجميع طاقة الرياح والطاقة الشمسية. وعلى سبيل المثال، طوَّرت شركة غلف-سبيك Gulf-Spec [للتجارة العامة والمقاولات] ألواحًا شمسية، وعدَّلتها على نحو خاص لتعزيز كفاءتها في ظل توافر الغبار والرطوبة في البلدان الخليجية. وتتهيأ بلدان المنطقة للاستفادة من تطوير هذه التقنيات، للاستخدام المحلي، وللتصدير أيضًا. ونتيجة لأنواع التكيّف هذه، كان من المتوقّع أن تنتج المنطقة في عام 2015 نحو 3.5 غيغاواط من الطاقة المستمَدة من مصادر الطاقة المتجددة، أو نحو 8 في المئة من الطلب العالمي. وقد شهد قطاع الطاقة المتجددة نموًّا سريعًا في السنوات الأخيرة في بقاع معينة من المنطقة؛ بفضل تعزيز الاستثمرات، وتنامي الخطط والمشاريع بالغة التنظيم، وتزايُد رعاية الحكومة وسياساتها الداعمة. وعادةً ما تتسم البلدان التي حققت أعظم النجاحات، بمستوى عالٍ من التدخّل الحكومي في التعديلات التي تطرأ على الأسواق، والتحولّات التي تصيب المجتمعات والصناعات، بعيدًا عن الأنظمة التي تعتمد الوقود الأحفوري. وتُرسي هذه السياسات أساسًا متينًا لصناعات الطاقة المتجدِّدة التي تستقطب بدورها مستثمرين أثرياء ومهمِيّن؛ إذ تتبلور سريعًا أطر السياسات في مجال الطاقة المتجددة، وتتطور أسواقها. وتشير التوقعات إلى أن الجهود التي تُبذَل لتحقيق التنويع في مجال الطاقة ستتغير كثيرًا في غضون السنوات العشر المقبلة، ولا سيم في دول مجلس التعاون لدول الخليج العربية؛ إذ شهدت المنطقة أيضًا تناميًا ملحوظًا في اهتمم المستثمرين في الفترة 2009 - 2012؛ فقد فاق إجملي الاستثمرات الجديدة في الطاقة المتجدِّدة 2.9 مليار دولار أميركي في عام 2012، بزيادة تبلغ 40 في المئة عن عام 2011 و 6.5 في المئة منذ عام 2004. ولعل أكثر ما يثير الإعجاب، هو أن بعض أكبر الأطراف الفاعلة في مجال الطاقة في العالم، خصوصًا شركات النفط والغاز الوطنية والدولية، معنية اليوم بسوق الطاقة الشمسية في منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا.
ولا يجري تكريس الموارد الوطنية لإجراء الأبحاث بشأن هذه التكنولوجيا وتطويرها فقط، ولكنها تُستعمَل لتنفيذها وتطبيقها في الواقع أيضًا. وفي ما يلي أمثلة لهذه المشاريع الحكومية الناجحة: مدينة مصدر في الإمارات العربية المتحدة، وهي تهدف إلى تطوير المدينة البيئية الأكثر استدامة في العالم. إنرتك Enertech، وهي فرع من الشركة الوطنية لمشاريع التكنولوجيا NTEC في الكويت؛ وهي مسؤولة عن الاستثمر الإستراتيجي في مصادر الطاقة المتجددة والتكنولوجيا النظيفة5. مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية والمتجددة في السعودية؛ وهي تركِّز على السياسات والبحوث. جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في السعودية؛ ويُرك ز فيها البحث والتطوير على محطات تحلية المياه باستخدام الطاقة المائية والطاقة الشمسية، أو الطاقة الشمسية وحدها. وتُعزى القفزة الأخيرة في استثمرات المنطقة ما بين عامي 2011 و 2012، التي بلغت 40 في المئة إلى المشاريع المغربية إلى حد بعيد؛ ففي مدينة ورزازات في المغرب، موّلت شركة أكوا باور إنترناشيونال International Power ACWA السعودية، هي والبنك الدولي، من خلال "الصندوق المتعدِّد الأطراف لتكنولوجيا المناخ" MCTF Fund, Technology Climate Multilateral، وإنشاء محطة للطاقة الشمسية المرك CSP Plant, Solar Concentrated وتطويرها؛ وتبلغ تكلفتها 1.16 مليار دولار زة أميركي، وسعَتُها 160 ميغاواط. وفي مدينة طرفاية، طوَّرت شركة الطاقة المغربية ناريفا Nareva مزرعة رياح بقيمة 563 مليون دولار أميركي، وبسعة 300 ميغاواط6. وفي الوقت نفسه، دشَّنت الإمارات العربية المتحدة [عام 2013] أكبر محطة للطاقة الشمسية المركَّزة في العالم، وهي مشروع "محطة شمس 1"، بسعة 100 ميغاواط؛ وقد بلغت تكلفته 765 مليون دولار أميركي. وتملك شركة توتال الفرنسية 20 في المئة من هذا المشروع. وفي السعودية، جرى إنشاء محطة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية في جزيرة فرسان بسعة 0.5 ميغاواط بتمويل من شركة شوا شل سيكيو Showa Shell Sekiyu KK اليابانية التابعة لشركة شل الهولندية7.
العالمي على الطاقة بنسبة 40 في المئة بحلول عام.20358
مؤخرًا بلدان المنطقة. وقد أعربت دول منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا بدورها، استجابة لرغبة الاتحاد الأوروبي، عن حاجتها إلى نقل كميات كبيرة من الطاقة التي تولدها الشمس والرياح من أراضيها إلى أوروبا عبر شبكة كهرباء عابرة للقارات؛ بهدف تلبية نحو 20 في المئة من الطلب الأوروبي على الطاقة. ومن شأن عملية النقل هذه أن تُوفِّر على الاتحاد الأوروبي نحو 33 مليار دولار أميركي سنويًّا. ويُتوقَّع أيضًا ازدياد الطلب
بدأت الأهداف المتعلقة بتكنولوجيا الطاقة المتجددة في المنطقة تتكيّف مع التغير الذي طرأ على الاستثمرات والطلب المتنامي باطراد على الطاقة. ويوضح الجدول (1) الأهداف التي أعلنت عنها
| البلد | الأهداف | َ نوع التكنولوجيا |
|---|---|---|
| الجزائر | )2020(% 15)2040(% 40 | طاقة شمسية 37 %زة (خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك) َّ رياح 3 % |
| ليبيا | )2020(% 7)2025(% 10 | خلايا ضوئية |
| المغرب | )2020(% 42 | خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك َّ زة |
| تونس | )2016(% 11)2030(% 25 40 % (من الطاقة 2030) | رياح 1.7 غيغاواط 2030 خلايا ضوئية 1.5 غيغاواط 2030 طاقة شمسية مرك 500 ميغاواط َّ زة |
| مصر | )2020(% 20 | خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك 8 % َّ زة رياح 12 % |
| فلسطين | 10ا % (2020) | خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك 460 ميغاواط، وألواح َّ زة (مزارع شمسية شمسية سقفية 110 ميغاواط) َرياح800 ميغاواط |
| الأردن * | )2015(% 7 10ا % (2020) | خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك 460 ميغاواط، وألواح َّ زة (مزارع شمسية شمسية سقفية 110 ميغاواط) َرياح800 ميغاواط |
| لبنان | )2020(% 12 | خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك 100 - 150 ميغاواط َّ زة رياح 400 ميغاواط |
| البلد | الأهداف | نوع التكنولوجيا |
|---|---|---|
| سورية | )2025(% 5 | طاقة الرياح 1000 - 1500 ميغاواط ماحطة توليد طاقة شمسية بالخلايا الضوئية 250 ميغاواط |
| البحرين | )2020(% 5 | خلايا ضوئية راياح |
| إيران** | )2025(% 10 | خلايا ضوئية وطاقة شمسية مركزة راياح |
| العراق | )2016(% 2 | خلايا ضوئية 240 ميغاواط طاقة شمسية مرك 400 ميغاواط َّ زة راياح 80 ميغاواط |
| الكويت | )2015(% 5 2020(% 10)2030(% 15 | خلايا ضوئية 15 % طاقة شمسية مرك 40 % َّ زة راياح 10 % |
| عمُان | )2020(% 10 | خلايا ضوئية طاقة شمسية مرك َّ زة رياح |
| قطر | )2020(% 2 | خياإلايا ضوئية |
| السعودية | 50ي % (2032) | الإجمالي 54 غيغاواط خلايا ضوئية وطاقة شمسية مرك 42 غيغاواط َّ زة رياح 9 غيغاواط |
| الإمارات | دبي 5 % (2030) أبوظبي 7 % (2030))2030(% 20 (2.5 غيغاواط) | خلايا ضوئية طاقة شمسية مرك َّ زة رياح |
| اليمن | )2025(% 15 | رياح 400 ميغاواط طاقة شمسية مرك 100 ميغاواط َّ زة خلايا ضوئية 4 ميغاواط |
ثانيًا: مساهمة طاقة الرياح
يُتوقَّع أن تؤدي طاقة الرياح في المستقبل دورًا مهمًّ يضاهي أهمية دور الطاقة الشمسية، كم يتضح من الجدول (1)، وذلك ضمن التطورات التي ستطرأ على الصناعة. وتجتذب طاقة الرياح عددًا كبيرًا من البحوث والاستثمرات. وتتفاخر بلدان كالمغرب وعُمن بمواقع عدة تتميز بخصائص رائعة للرياح الطبيعية وسرعة عالية، بينم تعتزم دول كإيران وتركيا إنشاء مزارع رياح كبيرة بهدف استكمل ملف الطاقة لديها، وتخفيف اعتمدها على الواردات الأجنبية9. وتُعد طاقة الرياح أحد مصادر الكهرباء في مصر والمغرب وتونس10، وقد بلغ إجملي السعة التي تولِّدها الرياح في ثماني بلدان 1.1 غيغاواط في نهاية عام 2012. علاوة على ذلك، تدرس السعودية إمكانات طاقة الرياح في القرى النائية؛11لخفض التكلفة المرتفعة لخطوط النقل الطويلة12. ويبحث الأردن إمكانية استخدام عنَفات الرياح Wind Turbines لتشغيل محطات تحلية المياه الآسنة بالتناضح العكسي13. وتختلف طبيعة الرياح من مكان إلى آخر، بفعل تنوع التضاريس الطبيعية في بلدان المنطقة؛ إذ تؤثر الطوبوغرافيا في سرعة الرياح، ومن ثم في قدرتها. ويعرض الشكل (1) إمكانات طاقة الريح في بلدان المنطقة عند ارتفاع 100 متر لمحطة مركزية14.
ثالثًا: هل تستطيع منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا تحقيق أهدافها يف مجال الطاقة الشمسية وطاقة الريح؟
تؤثر عوامل عدة في نجاح أي بلاد من بلدان المنطقة أو فشلها في تحقيق أهدافها المعلنة في مجال الطاقة المتجددة. وكم ذكرنا، فإن مساهمة الحكومة ومشاركتها الفاعلة في وضع السياسات وإعادة توجيه أوجه الاعتمد على السوق تضطلع بدور حاسم في النجاح، أو قد تؤدي إلى الفشل الأوَلّي للبنية
التحتية الناشئة للطاقة المتجددة؛ فعندما لا تساعد حكومات المنطقة، أو تعجز عن مساعدة التكنولوجيا الناشئة، من خلال حميتها من الطاقة الراسخة القائمة على الوقود الأحفوري، يصعب على تقنيات الطاقة المتجددة اختراق السوق. وإضافة إلى إنشاء بنية تحتية صناعية، وبغية توحيد التقنيات الجديدة، لا بد من توفير القبول الثقافي من خلال حملات التوعية والتثقيف، ووضع اللوائح ذات الصلة. أما البلدان التي تعاني حدَّة الاضطرابات الداخلية، كمصر وسورية والعراق واليمن وليبيا، فتواجه صعوبات في اجتراح مثل هذه التغييرات في السياسات والسوق، أو في تنفيذها، وسيثني عدم استقرارها المستثمرين. ولذلك، فعلى الرغم من إنجازاتها السابقة، من المستبعد جدًّا أن تفي هذه البلدان حتى بالأهداف المتواضعة. وتجدر الإشارة إلى أن النجاح يعتمد على التخطيط المحكم في البلدان التي لا تواجه مشكلة في استقرارها الداخلي. وقد تَحقَّق ذلك بدرجة محدودة في المغرب والجزائر، وهم البلدان اللذان يسيران قدُمًا في طليعة بلدان المنطقة في سعيهم لتحقيق مكاسب ملموسة من خلال تطبيقهم قواعد تنظيمية بالغة الدقة، وتنفيذهم خططًا بالغة التنظيم لتوسيع قدرات الطاقة المتجددة لديهم، على الرغم من افتقارهم إلى الموارد المالية. ولذلك، قد يواجه هذان البلدان صعوبات في تحقيق أهدافهم ضمن المواعيد المحدَّدة، إن لم يستقطبا مزيدًا من الاستثمرات الأجنبية.
من ناحية أخرى، ستحتل البلدان الآمنة جدًّا والمستقرة اقتصاديًّا، كالإمارات والسعودية، مركزًا متقدمًا جدًّا؛ ويُتوقَّع أن تحقق جميع أهدافها بفضل الدعم الحكومي. ومن المتوقَّع أن تحقق السعودية أعظم الإنجازات بتوليد 54 غيغاواط من الطاقة المتجددة بحلول عام 2032، وأن تحقق إيران وإسرائيل ودول الخليج الأخرى أهدافها بحلول عام.2020
رابعًا: تقويم موارد الطاقة الشمسية وطاقة الريح
تكمن إحدى أفضل الطرق التي تضمن النجاح لدى السعي لتطوير تقنيات الطاقة المتجددة في التخطيط والإعداد الملائمين. أما أفضل وسيلة لتحقيق ذلك، فهي من خلال بلورة برنامج "تقويم موارد الطاقة الشمسية وطاقة الريح" SWERA Management, Resource Energy Wind and Solar، ومن ثم تطبيقه. ويتطلَّب هذا البرنامج، شأنه شأن أي مشروع فنِّي آخر، تخطيطًا وتنسيقًا، وهو مقيد بقيود الموازنة والجداول الزمنية؛ وهو يحتاج إلى مجموعة واضحة من الأهداف تتيح اختيار أفضل مقاربة. ويستند نجاح هذا البرنامج في نهاية المطاف إلى جودة أصوله؛ أي التقنيات الصائبة لتحديد المواقع والقياس، والطاقم المدرب، والمعدَّات الجيدة، والطرق الدقيقة لتحليل البيانات15. وللأسف، فإن هذه الطريقة لم تُعتَمد بعدُ في منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا. صحيح أن أطلس الإمارات لموارد الطاقة الشمسية الذي وضعه مركز البحوث لرسم خرائط الطاقة المتجددة في معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا يُعد انطلاقةً جيدة، لكن بلدانًا عديدة في المنطقة تفتقر إلى أي نوع من الأطالس لموارد الطاقة المتجددة فيها. ويحدِّد برنامج تقويم موارد الطاقة الشمسية وطاقة الريح أفضل الأماكن لبناء محطات الطاقة الشمسية أو مزارع الرياح. أما عدم استخدام هذا البرنامج، فإنما يعني غياب خريطة تحدِّد مكان جميع الغابات والرواسب المعدنية والأنهار والمياه الجوفية واحتياطيات النفط والغاز في البلد. ومع ذلك، نشرت الوكالة الدولية للطاقة المتجددة IRENA الأطلس العالمي للطاقة المتجددة الذي يسد الفجوة بين البلدان، من خلال توفيره إمكانية الوصول إلى البيانات الضرورية، وتقديمه الخبرات والدعم المالي الذي تحتاج إليه كل منها لتقويم إمكانات الطاقة الوطنية المتجددة16. ويُتوقَّع أن توسِّع الوكالة نطاق مشروعها هذا الذي استُهِل بالطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ليشمل مصادر الطاقة المتجددة قاطبة.
خامسًا: تقويم إمكانات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح
يمكن تصنيف مصادر الطاقة المتجدّدة في منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا على صعيد توليد الطاقة على النحو التالي17: الإشعاع الشمسي المباشر على أسطح تتعقب الشمس (الطاقة الشمسية المرك.)َّزة
العرض (الطاقة الضوئية). سرعة الرياح (محطات برية وبحرية لتوليد الطاقة من الرياح.) وفي منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا، تجب دراسة المؤشرات الثلاثة التالية لتقويم إمكانات الطاقة المتجددة تقويمًا صحيحًا: مؤشرات فنية يمكن استغلالها من خلال استخدام التكنولوجيا الحالية. مؤشرات الأداء؛ مثل متوسط إنتاجية الطاقة المتجددة التي يمكن توليدها.
سادسًا: خيارات تكنولوجيا الطاقة الشمسية وطاقة الرياح يف المنطقة وعوامل اختيار الموقع
يُعَد توليد الطاقة الشمسية الحرارية المركَّزة أعظم مصدر للطاقة المتجددة في منطقة الشرق الأوسط وشمل أفريقيا. ويمكن استخدام تقنية الألواح الشمسية على نطاق واسع في المزارع الصغيرة وفي الأنظمة الكبيرة والمعقدة. وتتمثل السِّمَتان الرئيستان اللتان تجعلان الطاقة الشمسية المركَّزة تقنية رئيسة لإمدادات الطاقة المتجددة في هذه المنطقة مستقبلً في كون الطاقة الشمسية: قادرة على توفير طاقة مضمونة بحسب الطلب وعند الطلب. ö ö وفيرة للغاية وغير محدودة عمليًا. يمكن استغلال تقنيات الطاقة الشمسية الأخرى أيضًا، كتلك المستخدَمة في أنظمة التدفئة والتبريد، واستخدام طاقة الرياح لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة. أما سعة عنَفات الرياح الأنسب للمنطقة، الإشعاع الشمسي المباشر والمنتشر على سطح ثابت ينحدر في اتجاه الجنوب وفق زاوية خط
مؤشرات اقتصادية تمنح المحطات الجديدة في المدى المتوسط والمدى الطويل قدرة على منافسة مصادر الطاقة المتجددة والتقليدية الأخرى؛ نظرًا إلى تطورها التقني المحتمل، ووفورات الحجم التي قد تحقِّقها.
فتراوح بين 1 و 250 كيلوواط للمواقع البرية؛ بينم تراوح سعة مواقع الرياح البحرية بين 250 و 2500 كيلوواط. ومن خلال الأفكار والتعديلات المبينة في هذه المقالة، يمكننا تيسير هذا التطور مع تحقيق أفضل النتائج الممكنة. وتُعَد التقنيات الذكية والأنظمة الذكية من العوامل الرئيسة التي تتيح تحقيق عملية التحول في هذه البلدان إلى مجتمعات تنعم باستخدام صافٍ صفري للطاقة18. وإضافة إلى توافر الإشعاع الشمسي أو سرعة الرياح، ثمة معايير عدة يجب أخذها في الاعتبار لدى تحديد الموقع الصحيح لمحطات الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. فعلى سبيل المثال، لا يكفي أن يكون متوسِّط سرعة الرياح مرتفعًا في موقع ما لاختياره، بل يجب أيضًا النظر في احتمل هبوب الرياح، والارتفاع الذي تقاس عنده. وتبلغ أغلبية الأرقام المتاحة ارتفاع 10 أمتار، ويجب تحويلها بدقة إلى ارتفاعات أخرى لتحديد إمكانية استخدامها. ويجب دعم هذه الأرقام ببيانات مستمدة من مركز لبحوث الاستشعار عن بعد. ولدى النظر في مواقع محطات الطاقة الشمسية، يكون أحد المعايير المهمة لاختيار الموقع هو المستويات السنوية للإشعاع الشمسي في اتجاهات مختلفة مقابل زوايا الانحدار. ويبين الشكل (2) طريقة تحديد مواقع المزارع الشمسية الملائمة.
عند وضع الألواح الشمسية، من المفيد عدم الاكتفاء بالنظر في المعايير البيئية، كالمناطق الحساسة بيئيًّا وإمكانية الوصول إلى الأرض؛ إذ لا بد من تناول معايير اقتصادية أيضًا، كإمكانات إنتاج الطاقة، ونظام النقل الحالي، وسوق الطاقة الشمسية19. وتظهر معايير اختيار موقع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على التوالي في الجدولينو (2.)(3) الجدول (2) معايير اختيار موقع محطة الطاقة الشمسية
| المعيار | الوصف |
|---|---|
| األعرض والطلب | الطلب المحتمل على الطاقة والقدرة على توليد الطاقة لدى المناطق/ الأقاليم المحلية، ويمكن تقويمه لتحديد الحجم الأمثل للمزرعة |
| الانحدار | يؤثر انحدار الأرض في اتجاه ورود الإشعاع |
| الإشعاع المباشر الطبيعي/ إمكانات الطاقة الشمسية | معلومات عن إمكانات الطاقة الشمسية في المناطق موضع الاهتمام |
| القرب من الطرق | يخفِّف القرب من الطرق تكاليف الإنشاء والصيانة |
| بعد المسافة من خطوط النقل/ خط التيار الكهربائي أو خطوط الأنابيب | يؤدي طول المسافات إلى فقدان الطاقة الكهربائية والربط بالشبكة |
| مخاطر الرمال/ الغبار/ الضباب | مزيج من الغبار والضباب والرذاذ |
| سبل الوصول إلى مصادر المياه | ضرورية لتبريد الألواح |
| المناطق الحساسة بيئيًّا | تحديد الآثار وفقًا للمناطق المحلية |
| الغطاء الأرضي/ خصائص الاستعمال (إمكانية الوصول) | إمكانية الوصول من أرض إلى أخرى |
| الأثر البصري | الجانب الجمالي بخصوص البيئة المحيطة |
| تاريخ الطقس | الكمية المتوقعة خلال مختلف فصول السنة |
| مواصفات الألواح الشمسية (بما يتلاءم مع الموقع المختار) | تشكيلات أنظمة مختلفة لمواقع متباينة |
| مخاطر الكوارث الطبيعية | مخاطر الفيضانات والزلازل وانهيار السدود، وغيرها |
| التراث الثقافي | حماية التراث الثقافي |
الجدول (3) معايير اختيار موقع محطات طاقة الرياح
| المعيار | المعيار الفرعي |
|---|---|
| إمكانات طاقة الرياح | التوزيع التكراري للرياح |
| كثافة طاقة الرياح | |
| المتوسط السنوي لسرعة الرياح | |
| العواصف والاضطرابات الشديدة | |
| أ مسائل متعلقة بالأراضي | مساحة الأرض |
| الطوبوغرافيا وظروف التربة | |
| التوافر | |
| الوعورة والعقبات (منبسطة، سلسة، مكشوفة، خط ساحلي، جبال، أنفاق، من دون أشجار، منحدرة) | |
| الصيانة | |
| النقل (الطرق والسكك الحديدية) | |
| التراث الثقافي والآثار | |
| البعد عن المناطق السكنية | |
| مناطق مصنفة دوليًّا | |
| مناطق مشمولة بحماية خاصة | |
| مناطق مشمولة بتدابير حفظ خاصة | |
| موقع "رامسار" (مواقع مصنفة بموجب التشريع الأوروبي، وتُنح حماية أكبر في هذا السياق بموجب القانون) | |
| موقع تراث عالمي | |
| الاستخدام الحالي للأرض (زراعية، ماشية، أغنام، رعي وحَشّ لإنتاج العلف) | |
| سوارٍ لالتقاط إشارات الاتصالات | |
| ذات أهمية علمية خاصة | |
| البعد عن الحزام الأخضر | |
| غابات أشجار عريضة الأوراق | |
| أشجار معمرة | |
| مجارٍ مائية | |
| أراضٍ رطبة | |
| مروج غنية بالأزهار | |
| سياج من أشجار مكتملة | |
| ظروف جيولوجية وهيدرولوجية (صرف، وترسيب المياه، ومسائل إمدادات المياه، والجداول، والأنهار، والبحيرات أو المجاري المائية/ موائل مائية أخرى في نطاق/ على بعد 200 إلى 500) متر |
| المعيار | المعيار الفرعي |
|---|---|
| الفوائد | حسن اختيار ارتفاع المنشأة |
| تكنولوجيا متاحة بأسعار مقبولة | |
| دعم السياسات | |
| معايير اقتصادية | تكلفة رأس المال |
| تكلفة التشغيل والصيانة | |
| تكلفة الأرض | |
| فترة استرداد التكاليف | |
| الحوافز | |
| سوق الكهرباء | |
| معايير اجتماعية وسياسية | المصلحة العامة والقبول العام |
| السياسات الحكومية | |
| إنشاء فرص العمل | |
| القضايا المتعلقة بعنَفات الرياح | الضوضاء |
| الآثار البصرية | |
| الحجم والقياس والتصميم، ما قد يؤثر في وضوح رؤية هذه العنَفات من مسافة معينة | |
| وميض الظل الناجم عن دوران شفرات العنفة | |
| المخاطر والقضايا الفنية | الطيران |
| الدفاع الجوي | |
| الربط الكهربائي | |
| التشويش الكهرومغناطيسي | |
| البعد عن شبكة الكهرباء |
خاتمة
تُعدّ الطاقة الشمسية وطاقة الرياح جزءًا من الموارد الطبيعية في البلاد؛ ويجب أن تحظى بتقدير رفيع على غرار جميع الموارد المحلية الأخرى. وتنعم بلدان الشرق الأوسط وشمل أفريقيا بوفرة من هذه الموارد التي يمكن استثمرها. ويعتمد استغلالها الصحيح على المشاركة الحكومية القوية التي تشمل
وضع السياسات واللوائح والأنظمة، وإدخال تعديلات على الأسواق، وإعداد خطط مشاريع تفصيلية وشاملة، وتنفيذ "برنامج تقويم موارد الطاقة الشمسية وطاقة الريح". ومن المستبعَد أن تحقّق بعض البلدان غير المستقرة وذات الموارد المالية المحدودة أهدافها في مجال الطاقة المتجددة. ويُعَدّ الدعم الدولي (ولا سيم من الاتحاد الأوروبي) ضروريًّا لتحقيق الاستخدام الأمثل للطاقة المتجددة. ويمكن أن تحصل بلدان الاتحاد الأوروبي على مصدر جيد جدًّا لإمدادات الطاقة إذا شجعت المستثمرين على تنفيذ مشاريع في هذه المنطقة. وأخيرًا، يُعَد مستوى الوعي العام والتثقيف عاملً رئيسًا يتعين على حكومات المنطقة تعزيزه لتحقيق مجتمع ينعم باستخدام صافٍ صفري للطاقة؛ ذلك أن اعتمد المجتمع هذا الاستخدام أمر أساسي، ويمكن تحقيقه من خلال تحديد أهداف مجتمعية لاستخدام الطاقة.
المراجع
References
Bowden, Jeremy. "Middle Eastern Money Oils Wheels of Solar Expansion."
Renewable Energy World (May 22, 2014). at: https://goo.gl/MAfjwA
Darwish, Abdul Salam. "Eco-friendly Buildings: The Central factor in
Transitioning to a Green Economy." International Journal of Environment and
Sustainability. vol. 3. no. 1 (2014).
Dongrong, Li. "Using GIS and Remote Sensing Techniques for Solar Panel
Installation Site Selection." Master Thesis, University of Waterloo. Canada, 2013.
Frankfurt School-UNEP Collaborating Centre for Climate & Sustainable Energy
Finance, & Bloomberg New Energy Finance. Global Trends in Renewable Energy
Investment. Frankfurt: Frankfurt School of Finance & Management, 2013). at:
https://goo.gl/A41otM
Gastli, Adel & Yassine Charabi. "Solar Electricity Prospects in Oman Using
GIS-based Solar Radiation Maps." Renewable and Sustainable Energy Reviews.
vol. 14. no. 2 (February 2010).
German Aerospace Center. Concentrating Solar Power for the Mediterranean
Region: Final Report (April 2005). at: https://goo.gl/3Cg9mW
Greenpeace. "Jordan's Future Energy." Greenpeace/ Mediterranean (2013). at:
https://goo.gl/NW7YFm
Habali, S. M. & I. A. Saleh. "Design of Stand-alone Brackish Water desalination
Wind Energy System for Jordan." Solar Energy. vol. 52. no. 6 (June 1994).
Lee, A. H. I., H. H. Chen & H. Y. Kang. "Multi-criteria Decision Making on Strategic
Selection of Wind Farms." Renewable Energy. vol. 34. no. 1 (January 2009).