الملخص:
شهدت أسعار الألواح الشمسية انخفاضًا لا يصدق على مدى العقدين الماضيين. في حوالي عام 2000، كانت تكلفة الألواح الشمسية حوالي 5 إلى 6 دولارات لكل واط. واليوم انخفضت إلى حوالي 12 سنتًا لكل واط. يعمل الانخفاض الكبير في الأسعار على دفع الطاقة الشمسية من تكنولوجيا طاقة مكلفة تعتمد إلى حد كبير على الإعانات إلى مصدر رخيص للطاقة يمكن لعدد متزايد من المنازل والشركات في جميع أنحاء العالم الاستفادة منه مباشرة، في حين بدأت أيضًا في تغيير الطريقة التي تعمل بها شبكات الطاقة التقليدية.
في مصنع أسمنت Bestway في تشاكوار، باكستان، يمكن لتوليد الطاقة الشمسية حاليًا تلبية أكثر من ربع احتياجات المصنع من الكهرباء. قامت الشركة بتركيب 26 ميجاوات من الطاقة الشمسية وتخطط لإضافة 6.34 ميجاوات أخرى بحلول نهاية هذا العام. وقالت إدارة المصنع إنه في بيئة سوق شديدة التنافسية، أصبح استخدام الطاقة الشمسية وسيلة مهمة لتقليل تكاليف الإنتاج، كما يتخذ المنافسون إجراءات مماثلة.
يرجع الانخفاض السريع في تكاليف الطاقة الشمسية إلى حد كبير إلى التوسع السريع في صناعة تصنيع الخلايا الكهروضوئية في الصين. وقال ديف جونز، المؤسس المشارك لشركة Ember، إن أسعار الألواح الشمسية انخفضت من 5 دولارات إلى 6 دولارات لكل واط في عام 2000 تقريبًا إلى حوالي 12 سنتًا اليوم. وتقدر شركة وود ماكنزي أن قدرة تصنيع الطاقة الشمسية الحالية في الصين وصلت إلى حوالي 1.36 تيراواط.
كما أن الخلايا الكهروضوئية الرخيصة تجعل الطاقة الشمسية على الأسطح ومحطات الطاقة الشمسية التي تبنيها الشركات أكثر جاذبية في البلدان التي تكون فيها الكهرباء باهظة الثمن أو تكون فيها إمدادات شبكات الطاقة غير مستقرة. وبحلول نهاية عام 2025، ستقترب القدرة المركبة التراكمية العالمية لأنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة من 1.2 تيراواط. على الرغم من أن توليد الطاقة الشمسية لا يمكن أن يحافظ على التشغيل الكامل على مدار الساعة مثل الطاقة النووية ومصادر الطاقة الأخرى، فمن حيث القدرة المركبة وحدها، فإن القدرة الإجمالية لأنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة في العالم تبلغ بالفعل حوالي ثلاثة أضعاف منشآت الطاقة النووية العالمية.
كانت الشركات أحد المحركات الرئيسية للانتشار السريع للطاقة الشمسية، لأن ذروة استهلاك الطاقة في المصانع ومراكز التسوق ومباني المكاتب غالبًا ما تحدث خلال النهار عندما تكون الشمس في أشد سطوعها. وتتوقع إمبر توفير حوالي 17 جيجاوات من الطاقة الشمسية الجديدة في أفريقيا هذا العام، ويأتي جزء كبير منها من أنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة المثبتة في المصانع والمرافق التجارية.
تشهد الطاقة الشمسية على الأسطح نموًا سريعًا أيضًا في الفلبين. تظهر بيانات إمبر أن قدرة الطاقة الشمسية على الأسطح في البلاد ربما تضاعفت تقريبًا خلال الـ 12 شهرًا الماضية حتى أبريل من هذا العام. وقالت شركة توزيع الكهرباء الفلبينية ميرالكو إن أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح ولدت 372 جيجاوات ساعة في الأشهر الستة الأولى من هذا العام. ويقدر إمبر أنه في ظل مستويات التكلفة الحالية، تقلصت فترة الاسترداد لأنظمة الطاقة الشمسية السكنية في الفلبين إلى ما يزيد قليلا عن ثلاث سنوات.
تعمل الهند أيضًا على تعزيز استخدام الطاقة الشمسية على أسطح المنازل من خلال برامج الدعم الحكومية. وقد نجح المخطط، الذي تم إطلاقه في فبراير 2024، في تركيب الألواح الشمسية على أكثر من 5 ملايين أسرة، ويضيف حاليًا حوالي 500 ألف أسرة شهريًا، وفقًا للرئيس التنفيذي لشركة تاتا باور، برافير سينها. مع استمرار انخفاض تكاليف التركيب، تتطور الطاقة الشمسية من تقنية متاحة لعدد قليل من الشركات والأسر الغنية إلى حل للطاقة المنزلية أكثر انتشارًا.
ومع ذلك، فإن انخفاض أسعار الطاقة الشمسية والنمو السريع للتوليد الموزع قد فرض أيضًا ضغوطًا جديدة على شركات الطاقة التقليدية. تستخدم المنازل والشركات التي يمكنها شراء الألواح الشمسية وبطاريات تخزين الطاقة الكثير من الكهرباء الخاصة بها خلال النهار، مما يقلل من كمية الكهرباء التي يشترونها من الشبكة. لكن هؤلاء المستخدمين ما زالوا بحاجة إلى الاعتماد على شبكة الكهرباء ليلاً، أو في الأيام الملبدة بالغيوم، أو عندما تنفد بطارياتهم. وهذا يعني أن شركات الطاقة يجب أن تستمر في صيانة محطات الطاقة وخطوط النقل وشبكات التوزيع، ولكنها قد تحصل على إيرادات أقل من فاتورة الكهرباء من بعض العملاء ذوي القيمة العالية.
ويجسد الوضع في كراتشي بباكستان هذا التناقض. تكتسب الطاقة الشمسية على الأسطح شعبية سريعة في هيئة الإسكان الدفاعية، وهو حي محلي ثري. وصف سيد محمد طه، الرئيس التنفيذي لشركة الطاقة المحلية K-Electric، الطاقة الشمسية بأنها "نعمة" و"لعنة" في نفس الوقت لأنه غالبًا ما يكون عملاء الشركة الذين يدفعون أعلى الأجور هم الذين يقومون بتثبيت الطاقة الشمسية، لكن هؤلاء العملاء يشترون طاقة أقل فأقل بعد تثبيت النظام.
وفي الوقت نفسه، قد يضطر السكان ذوو الدخل المنخفض الذين لا يستطيعون تركيب الطاقة الشمسية إلى تحمل تكاليف الكهرباء المرتفعة. قالت K-Electric أنه في منطقة لياري في كراتشي، قد تخسر الشركة ما بين 30 إلى 40 روبية لكل 100 روبية من الكهرباء الموردة. وقال ميكانيكي محلي يستأجر منزلاً إن فاتورة الكهرباء تمثل أكثر من نصف دخله.
حدثت تغييرات مماثلة في جنوب أفريقيا. تقوم شركة التجزئة Shoprite بتركيب أنظمة الطاقة الشمسية على المباني والمركبات في جنوب أفريقيا وناميبيا منذ عام 2015. ولديها بالفعل قدرة توليد قصوى تبلغ حوالي 43 ميجاوات وتدرس إضافة المزيد من وحدات تخزين البطاريات.
بالنسبة لمرافق الطاقة المملوكة للدولة في جنوب أفريقيا Eskom، فإن انخفاض استخدام الطاقة من قبل الشركات والعملاء الأثرياء يعني انخفاض الإيرادات من تشغيل محطات الطاقة وصيانة الشبكة. تقدر شركة Eskom أن تخزين الطاقة الشمسية والبطاريات على الأسطح يمثل حوالي 7٪ من انخفاض مبيعات الكهرباء البالغ 11.7 مليار كيلووات في الساعة في العام حتى مارس.
بالإضافة إلى الضغط على نموذج الأعمال، فإن التكامل واسع النطاق للطاقة الشمسية يجلب أيضًا تحديات تقنية لشبكة الطاقة. تقوم شبكات الطاقة التقليدية عادةً بجدولة توليد الطاقة وفقًا للطلب الذي يمكن التنبؤ به نسبيًا، ولكن توليد الطاقة الشمسية يمكن أن يتغير بسرعة مع الطقس. ويتجلى هذا التغيير بشكل خاص في المناطق التي تنتشر فيها الطاقة الشمسية على الأسطح بشكل كبير.
تُعد أستراليا مثالًا نموذجيًا. بعد تركيز كمية كبيرة من الطاقة الشمسية على الأسطح عند الظهر، قد ينخفض الطلب على الطاقة الذي تحتاجه الشبكة فعليًا من محطات الطاقة الكبيرة إلى مستوى منخفض للغاية، مما يزيد من صعوبة الحفاظ على تشغيل مستقر للشبكة على المولدات التقليدية.
وفي الوقت نفسه، تتمتع الطاقة الشمسية الموجودة على الأسطح بالقدرة على توليد كميات كبيرة من الكهرباء الزائدة. عندما لا تتمكن شبكة التوزيع المحلية من استيعاب هذه الطاقة بشكل كامل، يمكن أن تتدفق الطاقة مرة أخرى إلى خطوط نقل الجهد العالي، مما يؤدي إلى ارتفاع جهد الشبكة والحد من قدرة الأسر على إرسال المزيد من الطاقة إلى الشبكة. بالنسبة لمشغلي الشبكات، أصبح التنبؤ الدقيق بالطاقة المولدة من ملايين الأنظمة الشمسية الصغيرة مهمة معقدة بشكل متزايد.
وأشار بييرلويجي مانكاريلا، أستاذ أنظمة الطاقة بجامعة ملبورن، إلى أنه في المناطق التي تتركز فيها الطاقة الشمسية على الأسطح بشكل كبير، قد يتسبب مرور طبقة سحابية كبيرة في انخفاض مفاجئ وكبير في توليد الطاقة الشمسية، وقد يكون التأثير قريبًا من الفقد المفاجئ لمحطة طاقة نووية كبيرة على شبكة الكهرباء.
استجابة لهذه التغييرات، تعمل شركات الطاقة في مختلف البلدان على إضافة مرافق لتخزين الطاقة، وتعديل آليات أسعار الكهرباء، واستخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحسين توقعات توليد الطاقة الشمسية. أكملت شركة UK Power Networks، مشغل شبكة الطاقة في المملكة المتحدة، مؤخرًا دراسة بقيمة 389000 جنيه إسترليني باستخدام نماذج التعلم الآلي لتقدير القدرة الشمسية الفعلية المتصلة بشبكتها. تقوم شركة Amperon للتنبؤ بالطاقة الشمسية بإعادة تدريب نماذج التنبؤ كل ساعة للتكيف مع تغير الطقس وظروف توليد الطاقة.
من غير المرجح أن يتوقف هذا التحول الناجم عن انخفاض تكاليف الطاقة الشمسية في أي وقت قريب. أصبحت الطاقة الشمسية تدريجياً وسيلة منتظمة لتقليل تكاليف الطاقة للشركات والمنازل، ولكن في الوقت نفسه، تتحول شبكة الطاقة التقليدية أيضًا من نظام كان ينقل الطاقة في اتجاه واحد في الماضي إلى شبكة طاقة معقدة يجب أن تتعامل مع تدفق الطاقة في كلا الاتجاهين في نفس الوقت. إن الطاقة الشمسية الرخيصة لا تغير فقط من يقوم بتوليد الكهرباء، بل إنها تغير أيضًا منطق التشغيل لنظام الطاقة بأكمله.
التعليقات