هل تهدد الطاقة الشمسية شبكاتِ الكهرباء؟

في عام 1812 ابتكر رائد الأعمال المغامر فريدريك وينسور مفهوم أو نموذج "المرفق العام." أسس وينسور شركة غاز الإضاءة وفحم الكوك لتزويد سكان لندن بالغاز. (تستخرج الشركة الغاز وفحم الكوك من الفحم الحجري بالتقطير الإتلافي أو الكربنة. وكان هذا الغاز يُستخدم في إنارة الشوارع والأغراض المنزلية من إضاءة وطهي وتدفئة- المترجم).

الفكرة وراء تأسيس الشركة هي ضخ الغاز مباشرة عبر الأنابيب الى المنازل من موقع مركزي بدلا من شراء كل منزل مصدرا خاصا به للطاقة سواء كان ذلك المصدر أكياسا من الفحم أو قطعا من حطب الوقود. فوجود عدد كبير من الزبائن بأنماط مختلفة من الطلب على الخدمة سيتيح تشغيل مصانع انتاج الطاقة بمزيد من الكفاءة.

كان ذلك احتكارا طبيعيا (الاحتكار الطبيعي يعني وجود لاعب كفء واحد في قطاع صناعي أو خدمي تمنع الحواجز والتكلفة الأولية الباهظة من وجود منافسين له– المترجم). فوفورات الحجم الكبير توزِّع تكلفة منشأة انتاج الغاز والأنابيب والمكونات الأخرى على عدد كبير من الزبائن مما يعني أن كل واحد منهم ينفق مبلغا أقل مقابل استهلاك نفس الكمية من الغاز. وهكذا انتشرت حول العالم فكرة "الطاقة بوصفها خدمة."

ألواح الطاقة الشمسية

لكن كهرباء الطاقة الشمسية الرخيصة تفكِّك الآن هذا النموذج. ففي العام الماضي أصبحت باكستان ثالث أكبر مستورد لألواح الطاقة الشمسية. والعديد من هذه الألواح انتهي بها المطاف الى أسطح مباني الشركات التجارية والصناعية أو المزارع لكي تحل محل مولدات وقود الديزل.

أسعار الطاقة في باكستان مرتفعة جدا. ويعود ذلك الى إبرام عقود مكلفة لسداد قيمة السعة التوليدية من محطات صينية في الغالب لتوليد الكهرباء من الفحم الحجري.

لذلك تَبنِّي الطاقة الشمسية الأرخص والأنظف تطورٌ مُرحَّبٌ به. لكنه في ذات الوقت يقود الى حلقة شريرة. فتكاليف تشغيل شبكة الكهرباء وتسديد تكلفة الكهرباء المنتجة بواسطة الفحم الحجري سيتحملها عدد أقل من الناس. وسيكون لديهم حينها أكثر من سبب كاف للتخلي عنها وعدم شرائها مما سيقوض اقتصاديات المشروع بأكمله.

شهدت جنوب افريقيا تطورا شبيها. فتخفيف الأحمال بواسطة شركة الكهرباء المملوكة للدولة "اسكوم" يقطع الكهرباء عن المستهلكين عندما لا تكون هنالك كهرباء كافية لمقابلة الطلب. قاد ذلك الى ازدهار الطاقة الشمسية. وتسبب في مشاكل مالية لحكومات البلديات التي توجب عليها شراء كهرباء تزداد تكلفتها باطراد من شركة اسكوم لبيعها الى المستهلكين. وبحلول شهر نوفمبر كانت لديها فواتير غير مسددة للشركة بقيمة 95 بليون راند (5 بليون دولار أو ما يساوي 1.2% من الناتج المحلي الإجمالي).

وفي لبنان حيث حددت شركة الكهرباء المملوكة للدولة في عام 2019 توليد الكهرباء لمدة ساعتين في اليوم ارتفعت سعة توليد الكهرباء الطاقة الشمسية من 100 ميجاواط الى 1300 ميجاواط في الفترة من 2020 الى 2023. وتغطي ألواح الخلايا الكهروضوئية أسطح المنازل في أحياء بيروت الأكثر ثراء.

أسعار الطاقة

حتى في أمريكا دفعت أسعار الطاقة المرتفعة وانقطاعات الإمداد الكهربائي بسبب الكوارث الطبيعية الناس الى التخلي عن خدمة شبكة الكهرباء. لقد وجد كل من السيد على السادات وجوشوا بيرس وكلاهما باحثان من جامعة ويسترن أن مزيجا من ألواح الطاقة الشمسية والبطاريات ومولدات الديزل بديلٌ اقتصادي فعال للاعتماد على شبكة الكهرباء في أجزاء من خمس ولايات أمريكية. كما تنخفض أسعار مثل هذه الأنظمة بحوالي 9% في العام، حسب تقديرات هذين الباحثين. ويعود ذلك الى رخص البطاريات وألواح الطاقة الشمسية.

بالنسبة المتفائلين تقدم هذه التطورات رؤية مستمدة مباشرة من حركة الخضر في سنوات السبعينات. وقتها صاغ أموري لوفينز وهو محلل للطاقة مصطلح "مسار الطاقة الناعم" لوصف مستقبلٍ سيتم فيه إنتاج الطاقة بموارد متجددة ولا مركزيا وبكميات صغيرة.

كتب الباحث بمركز الأبحاث "أميركان انتربرايز انستيتيوت" لين كيسَلِينغ أن اقتصادا صناعيا غنيا "يمكنه العمل بكفاءة دون الاعتماد على محطات كهرباء مركزية على الإطلاق." ويحتفل الليبرتاريون (دعاة تقليص الدور الحكومي في الاقتصاد وحرية الفرد والأسواق) بهذا التحول الى الطاقة الشمسية أيضا. فالتغير التقني يجعل أسواق الكهرباء حرة أو مفتوحة بقدر أكبر للمنافسة، بحسب كيسَلِنغ. وتعني إمكانية "فك الارتباط" بشبكة الكهرباء حتى إذا لم يحدث أن الاحتكارات الطبيعية تواجه تهديد التخلي عنها.

مع ذلك هنالك عيوب في هذا التحول. أحدها الكفاءة. فتكلفة انتاج الوحدة من الطاقة الكهربائية في مزرعة الطاقة الشمسية خلال فترة تشغيلها أو عمرها الافتراضي تبلغ حوالي ربع تكلفة وحدة الكهرباء المنتجة بواسطة الألواح الكهروضوئية المثبتة في أسطح المباني، بحسب تقديرات بنك لازارد. في المزرعة تتوافر اقتصاديات الحجم الكبير في التركيب والصيانة. فوق هذا، الكثير من الكهرباء التي يتم توليدها على أسطح المنازل ومباني الشركات ستضيع هباء في نهاية المطاف (لمحدودية الاستفادة منها من قبل أصحابها.)

علاوة على ذلك، التكلفة الأولية للتخلي عن الشبكة تجعل في العادة هذا الخيار ممكنا للأغنياء فقط. فنظرا الى أن الباكستانيين الأكثر ثراء يمكنهم مقابلة تكلفة أنظمة الطاقة الشمسية يجد الأكثر فقرا أنهم مضطرُّون إما الى تحمل المزيد من تكاليف الشبكة أو التخلي عن استخدام الكهرباء تماما.

في لبنان تتكدس في السوق أنظمة الطاقة الشمسية والبطاريات متدنية النوعية لافتقارها الى الضوابط التنظيمية حسبما تقول جيسيكا عبيد الباحثة بمعهد الشرق الأوسط. والشركات الصغيرة التي تظهر فجأة لتركيب هذه الأنظمة تُفلِس ولا يمكنها تقديم خدمات الصيانة.

تحليلات الطاقة الشمسية

يحاول واضعو السياسات الآن إيجاد حلول. تقول جيني تشيس رئيسة فريق تحليلات الطاقة الشمسية بشركة الأبحاث الاستراتيجية "بلومبرغ إن إي في" من الممكن تصميم وتشغيل أنظمة الطاقة الشمسية لكي تتكامل بسلاسة مع شبكات الكهرباء.

مشاكل الكهرباء في باكستان ناشئة عن إرث كهرباء الفحم الحجري باهظة التكلفة وطريقة تسعيرها للمستهلكين. فالتكاليف الثابتة لنقل وتوزيع الكهرباء يتم سدادها من خلال التسعير بالساعة والذي لا يتغير كثيرا بناء على الطلب (بمعنى لا ينخفض سعرها في الساعات التي ينخفض فيها الطلب على الكهرباء ولا يرتفع في الساعات التي تشهد ارتفاعا في استهلاكها– المترجم.)

في الوقت الحالي هنالك عدد قليل من الناس الذين ليست لديهم أنظمة تخزين للطاقة الكهربائية مما يعني أنهم يستخدمون كهرباء الشبكة كاحتياطي ولا يتخلون عنها تماما. نتيجة لذلك أولئك الذين بمقدورهم الحصول على نظام طاقة شمسية خاص بهم يمكنهم الاستفادة من الكهرباء التي ينتجونها عندما تكون الشمس ساطعة والحصول على الكهرباء من الشبكة عندما تغيب الشمس بسعر رخيص لا يعكس التكلفة الحقيقية.

كما يستفيد مستهلكو الكهرباء الذين لديهم أنظمة طاقة شمسية في منازلهم من نظام عدادات "صافي القياس" بالحصول على رصيد كهربائي مقابل تزويد الشبكة العامة بفائض الكهرباء التي تنتجها أنظمتهم أثناء النهار وعندما تكون قيمتها أقل. القضاء على مثل هذه الحوافز (المفرطة في السخاء- المترجم) سيساعد في توزيع تكلفة صيانة الشبكة على مستخدميها بطريقة أكثر عدالة.

مع ذلك، الحل الأفضل لشركات الكهرباء سيكون الاستجابة للمنافسة وترتيب أمورها بناء على ذلك. في باكستان كثيرا ما تخفق الشركات في جعل المستهلكين يسددون فواتير استهلاكهم. وفي جنوب افريقيا مع تمكن شركة "اسكوم" أخيرا من تقليص انقطاعات الكهرباء تباطأ ازدهار الطاقة الشمسية.

وعلى الرغم من أن التوليد اللامركزي للكهرباء قد يكون مهددا ومزعزعا لشبكة الكهرباء لكنه يشكل حافزا لمشغليها لتحسين أدائها. فألواح الطاقة الشمسية المثبتة على أسطح المباني تقدم بديلا لاحتكار خدمة إمداد الكهرباء التي لم يعد بالإمكان اعتبارها احتكارا طبيعيا.

المصدر: لجريدة عمان