03
أنظمة الطاقة الشمسية للمرافق
أنظمة الطاقة الشمسية على نطاق المرافق: دعم التحول العالمي في مجال الطاقة
برزت أنظمة الطاقة الشمسية على نطاق المرافق، والتي تُعرف عادةً بمحطات الطاقة الشمسية التي تُولّد ميغاواط واحد أو أكثر من الكهرباء، كركيزة أساسية في التحول العالمي نحو الطاقة المتجددة. صُممت هذه المنشآت الضخمة، التي تمتد غالبًا على مساحات شاسعة، لتزويد الشبكة الكهربائية بالكهرباء مباشرةً، مما يوفر طاقة نظيفة لآلاف المنازل والشركات. على مدار العقد الماضي، شهد هذا القطاع نموًا هائلاً، مدفوعًا بالتقدم التكنولوجي وخفض التكاليف والأهداف المناخية العاجلة.
صعود الطاقة الشمسية على نطاق المرافق
شهدت صناعة الطاقة الشمسية في قطاع المرافق العامة نموًا بمعدل نمو سنوي مركب تجاوز 30% منذ عام 2010، مع تجاوز السعة العالمية 1 تيراواط في عام 2023. وقد ساهم الانخفاض الحاد في التكاليف في دعم هذا التوسع، حيث انخفضت التكلفة الموحدة للكهرباء (LCOE) للطاقة الشمسية بنسبة 85% منذ عام 2010، مما يجعلها أرخص مصدر للطاقة في معظم المناطق. وقد دعمت الحكومات حول العالم هذا النمو من خلال سياسات مثل الحوافز الضريبية (مثل الإعفاء الضريبي للاستثمار الأمريكي)، ومعايير محفظة الطاقة المتجددة، والمزادات لمشاريع الطاقة الشمسية. وتتصدر الأسواق الناشئة في آسيا وأفريقيا وأمريكا اللاتينية الآن نشر هذه التقنية، حيث تستحوذ الصين وحدها على 35% من التركيبات العالمية.
الابتكارات التكنولوجية تعزز الكفاءة
تستفيد مزارع الطاقة الشمسية الحديثة من أحدث التقنيات لتحقيق أقصى إنتاجية. يمكن للألواح الشمسية ثنائية الوجه، التي تلتقط ضوء الشمس من كلا الجانبين، أن تزيد من توليد الطاقة بنسبة 10-20%. أما أنظمة التتبع أحادية المحور، المستخدمة حاليًا في أكثر من 80% من مشاريع المرافق الجديدة في الولايات المتحدة، فتُعدِّل زوايا الألواح لتتبع الشمس، مما يزيد الكفاءة بنسبة 25%. وفي الوقت نفسه، تُتيح التطورات في العاكسات وبرامج تكامل الشبكة توصيلًا أكثر سلاسة للطاقة، مما يُعالج تحديات انقطاع الطاقة الشمسية. وقد أصبح دمج الطاقة الشمسية مع أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) عاملًا حاسمًا؛ إذ تُظهر مشاريع مثل مشروع إدواردز سانبورن في كاليفورنيا (4,660 ميجاوات من الطاقة الشمسية + 4,320 ميجاوات من التخزين في الساعة) كيف تضمن الأنظمة الهجينة طاقة موثوقة على مدار الساعة.
التحديات والتوقعات المستقبلية
على الرغم من التقدم المُحرز، يواجه هذا القطاع عقبات. فقد أدت النزاعات على استخدام الأراضي، واختناقات النقل، وانقطاعات سلسلة التوريد (مثل نقص البولي سيليكون) إلى تأخير المشاريع. ولا تزال التأخيرات التنظيمية في إصدار تصاريح الشبكة تُشكل عائقًا رئيسيًا - إذ تعاني الولايات المتحدة من تراكم في مشاريع الطاقة الشمسية يبلغ 1400 جيجاوات بسبب طوابير الانتظار لربطها ببعضها. ومع ذلك، بدأت تظهر حلول. تُخفف الطاقة الشمسية الكهروضوئية، التي تجمع بين مزارع الطاقة الشمسية والزراعة، من حدة المخاوف المتعلقة باستخدام الأراضي. كما تعمل الحكومات على تبسيط الموافقات؛ وتهدف خطة الاتحاد الأوروبي "REPowerEU" إلى تسريع مشاريع الطاقة المتجددة للتخلص التدريجي من الوقود الأحفوري الروسي بحلول عام 2027.
بالنظر إلى المستقبل، تتوقع وكالة الطاقة الدولية (IEA) أن تُشكّل الطاقة الشمسية المُستخدمة في المرافق العامة 60% من إضافات الطاقة المتجددة العالمية بحلول عام 2030. ومن شأن الإنجازات في مجال خلايا البيروفسكايت الشمسية (التي قد تُضاعف معدلات الكفاءة) وأدوات التحسين المُعتمدة على الذكاء الاصطناعي أن تُحدث ثورةً أكبر في هذا القطاع. وبينما تتسابق الدول لتحقيق أهداف صافي الانبعاثات الصفري، لا تُمثّل الطاقة الشمسية المُستخدمة في المرافق العامة مصدرًا نظيفًا للطاقة فحسب، بل تُمثّل أيضًا محركًا اقتصاديًا يُسهم في خلق فرص العمل، واستقرار أسعار الطاقة، وإعادة تعريف أنظمة الطاقة لمستقبل مُستدام. فالشمس، التي كانت في يوم من الأيام رمزًا للإمكانيات اللامحدودة، أصبحت الآن الحليف الأكثر واقعية للبشرية في مُكافحة تغيّر المناخ.
رثكأ ملعتي