الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء

التفاصيل

تم إنشاءه بتاريخ الخميس, 17 كانون1/ديسمبر 2015 12:13

كتب بواسطة: د.هيثم االشيباني

                             بقلم الدكتور هيثم الشيباني

                         

1. المدخل :

•أعلنت مملكة المغرب أنها  تستعد لاطلاق أكبر محطة لانتاج الطاقة الشمسية في العالم  , على مقربة من الصحراء الشرقية للبلاد،  اذ أن البلاد تنعم بأشعة شمس لأكثر من 300 يوم في السنة، و يجري عمال ومهندسون في مشروع نور، اكبر محطة لانتاج الطاقة الشمسية في العالم، التجارب الاخيرة قبل افتتاحها المتوقع في نهاية العام الحالي . اذ تبلغ الكلفة الكلية للمشروع 1438 مليون دولار .
•أعلنت دولة الامارات في 17 مارت 2013 بداية مشروع شمس 1 الذي بلغت كلفته 600 مليون دولار , وأن القدرة الانتاجية للمحطة تبلغ 100 ميطا واط .
•أعلن في مسقط عاصمة سلطنة عمان  عن توقيع عقد لبناء  محطة للطاقة الشمسية   (مرآة ) بين شركة تنمية نفط عمان وشركة غلاس بوينت سولار، وسيكون مقرها في جنوب البلاد وستبلغ طاقتها نحو 1021 ميغاواط . بكلفة 600 مليون دولار. وستقوم المحطة بتسخير أشعة الشمس لإنتاج البخار الذي سيستخدم في الاستخلاص المعزز للنفط من خلال الطاقة الحرارية وفي استخراج النفط الثقيل اللزج في حقل ( أمل ). ومن المتوقع أن يبدأ توليد البخار اعتبارا من عام  2017

• سبق أن نشر الباحث مقالا حول الطاقة الشمسية بعنوان ( الطاقة الشمسية نعمة من ااسماء فهل نستجيب؟)

   
2. مملكة المغرب :  

يوضح  مسؤول مشروع انشاء محطة للطاقة االشمسية , في الوكالة المغربية للطاقة الشمسية، وهي شركة شبه عمومية، ان مجمل أشغال البناء انتهت، وهم اليوم يجربون مجموعة من مركبات هذه الوحدة الإنتاجية على امل القيام بربطها بالشبكة الوطنية للكهرباء في نهاية  هذا العام عام 2015 .

      
ودشن الملك محمد السادس الأشغال في ( محطة نور 1) رسميا في العاشر من ايار /مايو 2013. وقال رئيس مجلس إدارة الوكالة المغربية للطاقة الشمسية مصطفى بكوري في حينه ان محطة ورزازات تعد الأكبر من نوعها على الصعيد العالمي .  
واشاد العديد من المشاركين في مؤتمر باريس حول المناخ ، اخيرا بالجهود التي يبذلها المغرب على صعيد ايجاد موارد متجددة للطاقة، وادرجوا مشروع نور  كثورة نوعية في هذا الاطار . وتبعد المحطة حوالى عشرين كيلومترا عن مدينة ورزازات، و شارك في بنائها وتجهيزها نحو الف شخص , على مساحة 450 هكتارا 4,5 مليون متر مربع ، حيث ينتشر نصف مليون من الالواح الزجاجية العاكسة والمقوّسة مرايا في 800 صف طويل متواز، في مشهد يبهر العينين وتتحرك هذه المرايا التي يبلغ ارتفاع كل منها حوالى 12 مترا بشكل بطيء ومتناغم في حركة شبيهة بحركة زهور دوار الشمس، إذ تلاحق أشعة الشمس وتلتقطها وتحولها الى طاقة نظيفة .
 يمكن رؤية شاحنات وعمال يتنقلون حاملين تجهيزات وآلات تصوير لتركيزها او التاكد من عمل الالات الموجودة .
وكلف الاستثمار في ( محطة نور 1 ) ستمئة مليون يورو لإنتاج 160 ميغاواط من الكهرباء. وهي مرحلة أولى من خمسة مراحل في مشروع مغربي طموح وكبير لإنتاج الطاقة في عدد من المناطق المشمسة في المملكة، حسبما أعلنت الحكومة عند اطلاق المشروع .
وبحسب  مسؤول المشروع ، سيضم مشروع نور ورزازات ايضا محطات نور2 ونور3 الحراريتين، ونور4 التي ستعتمد على الخلايا الضوئية .  
ويهدف المشروع في مجمله الى توليد 580 ميغاواط كافية لإمداد مليون بيت بالكهرباء . حسبما أعلنت الوكالة المغربية للطاقة الشمسية عند إطلاق المشروع .
وبحسب تقديرات وزارة الطاقة والمعادن والبيئة والماء في المغرب، فإن تشغيل ( محطة نور1 ) سيمكن من تفادي انبعاث 240 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون في السنة، على ان يصل تفادي انبعاث هذا الغاز الى 522 ألف طن مع انهاء المرحلتين الثانية والثالثة نور2 و3  
وتطمح المملكة المغربية التي تستورد 94 من حاجاتها من الطاقة الى تغطية 42 من حاجتها بواسطة الطاقات المتجددة بحلول 2020، عبر الاستفادة من الشمس والريح والطاقة الكهرومائية.     
واضافة الى ( محطة نور ورزازات )، يخطط المغرب لإنشاء محطات شمسية في مناطق اخرى من شأنها، بحسب الارقام الرسمية، خفض انبعاثات ثاني اكسيد الكربون بحوالى تسعة ملايين طن سنويا ابتداء من 2020 .
ويدخل هذا المشروع ضمن تخفيف عبء انفاق المغرب على الطاقة، وفي اطار التزام المغرب بخفض انبعاثاته من الغازات الدفيئة بنسبة 13 بحلول سنة 2020 بجهد مالي ذاتي قدره عشرة مليارات دولار .
وتستعد المملكة المغربية نهاية 2016 لاستضافة المؤتمر العالمي للمناخ الثاني والعشرين, الذي سوف يتابع مقررات مؤتمر باريس , الذي انتهى  باتفاق تاريخي غير مسبوق , يهدف الى احتواء ارتفاع درجة حرارة الارض بادنى بكثير من درجتين مئويتين مع السعي للحد من ارتفاعها عند 1,5 درجة مئوية .  
ويوضح وزير الطاقة والمعادن والماء والبيئة عبد القادر عمارة لفرانس برس , ان المملكة المغربية تطمح الى الاستمرار في برامج جديدة بعد 2020 وانها ملتزمة بخفض الغازات الدفيئة الى 32 بحلول 2030، لكن ربطنا جزءا منها بصندوق التمويل الذي سيكون في حدود مئة مليار دولار حيث على الدول الملوثة أن تتحمل مسؤوليتها فيه ، مشددا على اهمية ان تترافق هذه الجهود التي تبذل في المغرب مع مشاريع انمائية .
يلغ عدد نفوس المغرب 33 مليون , واجمالي الدخل القومي 235 مليار دولار سنويا, وهي دولة نامية وخامس قوة اقتصادية في أفريقيا, وغنية بالموارد الطبيعية والفلاحية والسياحية , تتميز بالاقتصاد الذكي والتحفيزي, والسمعة الصناعية الجيدة , والفلاحة وتربية المواشي , والصيد البحري .
يعتبر المغرب ثاني بلد منتج للفوسفات وأول مصدر له , ويتوفر فيه ثلاثة ارباع الاحتياط العالمي , وتقدر نسبة اليورانيوم الممكن استخراجها من الفوسفات المغربي بستة ملايين طن وهو مايعادل ضعف المخزون العالمي حاليا .
ان مصادر الطاقة في المغرب محدود جدا فالبترول مثلا يقدم ما مقادره 7,9 مليار دولا ر سنويا  لذلك يضطر حاليا لاستيراد الطاقة .  

 
 
3. دولة الامارات :
اعلن في يوم 17 مارت 2013 عن قيام رئيس دولة الإمارات الشيخ خليفة بن زايد آل نهيان
بافتتاح المشروع ، بحضور عدد من كبار المسؤولين في الدولة. حيث من المتوقع أن يؤمن المشروع تغذية كهربائية لعشرين ألف منزل .

وقال سلطان الجابر رئيس شركة  مصدر  التي تشرف على مشاريع إمارة أبوظبي للطاقة   
أن  أبوظبي تهدف  إلى تامين 7% من حاجاتها في مجال الطاقة عبر مصادر متجددة بحلول العام 2030 .
وقال سانتاغو سياغي الرئيس التنفيذي لشركة  أبينغوا سولار  الإسبانية الشريكة في المشروع إن  شمس 1 هو اليوم أكبر محطة للطاقة الشمسية المركزة في العالم من جميع المقاييس .
وتستخدم محطات شمسية كثيرة في العالم تقنيات مختلفة عن تقنية الطاقة الشمسية المركزة لإنتاج الكهرباء، لاسيما تقنية الخلايا الضوئية (فوتوفولتياييك ) .  
              
ويتضمن المشروع صفوفا طويلة من الألواح العاكسة للضوء على مساحة توازي 285 ملعب كرة قدم، وذلك في صحراء المنطقة الغربية في إمارة أبوظبي، على بعد حوالى 120 كيلومترا من مدينة أبوظبي .
وبدأت عجلة الدوران بمحطة  شمس  عبر تجميع أشعة الشمس بواسطة المرايا، التي تعكس الأشعة، على مساحة تقدر بكليوين ونصف الكيلومتر مربع وبنحو 768 مجمعا لعاكسات الشمس، إلى أنابيب مركزية مليئة بالزيت الذي يسخن ليتم استخدام الحرارة الناتجة في دورة بخارية لتوليد الكهرباء .
ومع دخول المحطة مرحلة الإنتاج، أصبحت الإمارات تملك 68% من القدرة الإنتاجية للطاقة المتجددة بالخليج، ونحو 10% من القدرة العالمية .
4. سلطنة عمان :
•تتحمل تكاليف مشروع الطاقة الشمسية في سلطنة عمان  شركة تنمية نفط عمان فيما تقوم شركة غلاس بوينت سولار بتوفير التكنولوجيا .
 
• وأوضح محمد بن حمد الرمحي، وزير النفط والغاز ورئيس مجلس إدارة شركة تنمية نفط عمان، أن كلفة المشروع بالمقارنة مع ميزة توفير الغاز تعد مجدية بدرجة كبيرة لكونها تحقق ثلاثة أهداف رئيسية تبدأ بزيادة كمية النفط الثقيل وتوفير الغاز الذي تواجه فيه مسقط عجزا ونقصا واضحا، فضلا عن جدوى المشروع وتأسيس مركز لهذه التقنية في السلطنة .
•وقال الرمحي  إن هذا المركز يعد الأكبر لهذه التقنية على مستوى العالم وسيوجد هذا المشروع فرصا للعديد من المنشآت والشركات .
 
•وأضاف  أنه سيعزز الحصول على فرص عمل، ويمكن الاستفادة من هذه التقنية في مجالات أخرى منها توليد الكهرباء وتحلية المياه وتوفير فرص البحوث العلمية  .
 
•وقالت وكالة الأنباء العمانية، إنه عند اكتمال المشروع سيوفر نحو 5.6 تريليون وحدة حرارية من الغاز سنويا ويمكن تحويل الغاز غير المستهلك في الحقل إلى التصدير أو لتوليد الكهرباء أو لتوسيع صناعات جديدة . وتنويع الاقتصاد والغاز الذي سيتم توفيره يكفي لتوفير الطاقة الكهربائية للقطاع السكني لأكثر من 209 آلاف شخص في السلطنة .
 
•كما سيحول المشروع دون انبعاث أكثر من 300 ألف طن من غاز ثاني أكسيد الكربون سنويا والحدّ من دخولها الغلاف الجوي.
•وكانت سلطنة عمان  قد أعلنت عن قرارها بإنشاء محطة (مرآة) , أكبر مشروع للطاقة الشمسية في العالم، بعد توقيعها الاتفاقية العالمية التاريخية والأولى من نوعها , مع احدى أبرز الشركات الأمريكية في العالم .

•وسيبنى المشروع على مساحة 750 فدانا من الصحراء ببيوت زجاجية تحتوي داخلها على صفائح طويلة من الألمونيوم تلتقط أشعة الشمس، وخصص المشروع لاستخدام الطاقة الشمسية لإنتاج البخار, وسيصل إنتاج الطاقة القصوى للمشروع إلى أكثر من ألف ميغا واط , وهو رقم يعتبر كبيرا جدا مقارنة بالمشاريـع القائمة حاليا، حيث إن أكبر مشروع مماثل في ولاية كاليفورنيا بالولايات المتحدة  بطاقة مقدارها 550 ميغا واط. First Solar 
 
•وقد كانت فكرة استخدام الغاز لاستخراج البخار هي الحل الوحيد والأكثر اقتصادية حيث لم يكن للغاز فائدة في القديم فكان يحرق في الأجواء ويلوث البيئة ولكن بعد أن أصبح له فائدة كبيرة نتيجة تطور الأبحاث والدراسات أصبح حرق الغاز لا يمثل هدرا اقتصاديا وخسارة على شركات النفط مما دفع شركة نفط عمان لدراسة اقتصاديات توليد البخار من الطاقة الشمسية. وأثبتت الدراسات الجدوى الاقتصادية العالية، حيث سينتج مشروع (مرآة) 6 آلاف طن من البخار يوميا , وهو يكفي لاستخراج قرابة 35 ألف برميل يوميا من النفط الثقيل في حقل واحد هو حقل (أمل) على مدار العام. وستحل مجمعات الطاقة الشمسية العمانية محل 5.6 تريليون وحدة حرارية من الغاز الطبيعي , وهو ما يكفي لتوفير الكهرباء لأكثر من 200 ألف عماني. وإذا نجح المشروع فعلا وحقق الأهداف الاقتصادية , فإن شركة نفط عمان سوف تقوم بمضاعفة المشروع ليشمل تغطية كاملة (لحقل أمل) وبقية حقول البترول العمانية. وسيكون هناك وفر كبير للغاز المستخدم قديما لإنتاج بخار تسييل النفط العماني الثقيل، وسيضمن لعمان دخلا إضافيا من الغاز وسيولد صناعات جديدة من البتروكيماويات وسيخلق فرص عمل جديدة للعمانيين أو ستصبح عمان أحد المنافسين في تصدير الغاز لسوق الغاز العالمي. والحقيقة أن خطوة شركة نفط عمان خطوة اقتصادية تحسب لها ولاسيما أنها شريك استراتيجي في شركة (Glass Point Solar) مطور فكرة استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج البخار من منظور اقتصادي، وكما يقال إن الحاجة أم الاختراع وإن اقتصاديات تشغيل المشاريع هي أنسب الحلول لتوفير العوائد للميزانيات. وبنهاية عام 2017 ستكون دولة عمان الخليجية صاحبة أكبر محطة إنتاج للطاقة الشمسية في العالم من خلال (محطة مرآة ) .

  


5. الاستنتاجات والتوصيات :
•ان تشغيل محطات الطاقة الشمسية يعني أن ملايين الأطنان من غازات ثاني أوكسيد الكاربون , التي تطلق عادة من محطات  الوقود الأحفوري  , سوف لا تظهر الى البيئة .وهو ما يساعد كثيرا على تحسين الوضع البيئي ونقاوته. كما وأنه يقف منافسا لمحطات الطاقة النووية من حيث الآمان وحماية البيئة من التلوث.
•ان استثمار الطاقة الشمسية له دلالات كثيرة منها القيادة الرشيدة وبعدها الاستراتيجي , في ضمان مستقبل الأجيال القادمة رغم توفر النفط والغاز , الا أنها تراها مصادر ناضبة لا محال , اضافة الى كونها ملوثة للبيئة , و من أبرز مصادر الاحتباس الحراري , على أرض المعمورة .
•ان بناء محطات الطاقة الشمسية يوفر فرص عمل كثيرة , ويسهل عمليات تحلية المياه المالحة, وتحويلها الى مياه صالحة لاستهلاك البشر والحيوان والزرع .

• يتضح من أمثلة بناء محطات الطاقة الشمسية , أنها قليلة الكلفة مقارنة بالمردود المستقبلي الواعد , وأقل كثيرا من الانفاق الذي يذهب هدرا الى مظاهر الترف والانفاق التشغيلي غير المبرر , دون وضع خطط وبرامج استثماريه ذات مردود ايجابي مستقبلي .

 
المملكة المغربية


•ان مملكة المغرب ليست دولة نفطية وتشتري مصادر الطاقة , وهي ثاني بلد منتج للفوسفات وأول مصدر له , ويتوفر فيها ثلاثة ارباع الاحتياط العالمي , وتقدر كمية اليورانيوم الممكن استخراجها من الفوسفات المغربي بستة ملايين طن  , وهي مايعادل ضعف المخزون العالمي حاليا . الا أن المملكة لم تتجه الى المفاعلات النووية للحصول على الطاقة , وبذلك صارت من الدول الصديقة للبيئة بل للحياة على وجه الأرض .
•وأدى هذا الانجاز  المشرف الى أن تستعد المملكة المغربية  في نهاية 2016 لاستضافة المؤتمر العالمي للمناخ الثاني والعشرين, الذي سوف يتابع مقررات مؤتمر باريس , الذي انتهى  باتفاق تاريخي غير مسبوق , يهدف الى احتواء ارتفاع درجة حرارة الارض بادنى بكثير من درجتين مئويتين مع السعي للحد من ارتفاعها عند 1,5 درجة مئوية .
 
سلطنة عمان

•في تجربة سلطنة عمان لا بد من الاشادة بشركة نفط كبيرة التي تنتج حوالى مليون وربـع برميل يوميا , لكنها تلجأ إلى مشروع لإنتاج الطاقة الشمسية، اذ إن  شركات النفط عادة تحارب أي طاقة بديلة عن النفط بما فيها الطاقة الشمسية، لكن شركة نفط عمان فكرت اقتصاديا  وبدراسات جدوى معمقة , في  استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج البخار ,  اذ أن البخارأوفر كثيرا  من استخدام الغاز كوسيلة  لاستخراج النفط من الأرض , نظرا لأن حقول النفط العمانية تحتوي على النفط الثقيل ولإخراجه من الأرض ,  يحتاج إلى تخفيف ذلك النفط عن طريق ضخ كميات هائلة من البخار في الآبار لتسييل النفط ثم إخراجه، وكانت تقوم بعملية استخراج البخار عن طريق حرق الغاز الطبيعي لتوليد البخار المستخدم في تسييل النفط في الآبار , وهو استنزاف لكميات الغاز المتوفر في عمان , والذي أصبح له استخدامات كبيرة منها تشغيل محطات توليد الكهرباء أو استخراج مكونات صناعية من الغاز , ذات قيمة عالية ومردود اقتصادي أكبر.
•اضافة الى كون المشروع سوف يضع عمان في مقدمة الدول عالميا في انتاج الغاز , وتتوقع سلطنة عمان  , فأن مشروع المحطة الشمسية سوف يضعها في نهاية عام 2017 في مقدمة دول العالم .
•ان على الدول التي تعتمد في اقتصادها على النفط  وحده , أن تسارع الى استغلال الطاقة الشمسية , أو أي مصدر من مصادر الطاقة البديلة الصديقة للبيئة , وكل حسب ظروفها .لكن اغفال هذه الحقيقة مسألة لا تقع فيها الا الدول التي تفتقر الى أبجدية الحساب .
•ان الانجازات التي اتخذتها  كل من مملكة المغرب و دولة الامارات العربية المتحدة وسلطنة عمان , في انشاء مشاريع عملاقة للطاقة الشمسية  صحيحة , وجاءت على المسار السليم , وتزامنت مع انخفاض سعر البترول عالميا .
•هناك دول عربية أخرى مثل المملكة العربية السعودية والمملكة الأردنية الهاشمية , ماضية في هذا الطريق , وربما أن مصر  سوف تلحق بالركب حالما يتوفر لها التمويل الكافي , وعلى الرغم من توقيعها اتفاقية انشاء محطات كهرونووية مع روسيا , الا أن الباحث عنده تحفظات بيئية على التلوث النووي .

•لقد خسر العراق فرصة تأريخية في عدم بناء محطات للطاقة الشمسية حتى اليوم , على الرغم من موارد النفط الخرافية التي حصل عليها منذ عام 2003 وحتى وقت قريب. وان على أصحاب القرار أن يباشروا اليوم وليس غدا في وضع هذه المشاريع في مقدمة اولويات التخطيط المركزي للدولة.

الدكتور هيثم الشيباني
خبير في العلوم البيئية
كانون أول/ ديسمبر 2015