كيف يمكن أن تصبح الطاقة المتجدِّدة متنافسة من حيث التكاليف

بصفتي المدير العام للوكالة الدولية للطاقة المتجدِّدة، فقد قَبِلت بكل سرور فرصة الكتابة عن التحوُّل المرموق لقطاع الطاقة بفضل تكنولوجيات الطاقة المتجدِّدة. وقد تلقيت الاقتراح بشأن الموضوع من خلال دعوة كريمة موجَّهة من مجلة وقائع الأمم المتحدة، ولسوف نعود إليها في لحظة لأنها تقول الكثير بشأن موقِع الطاقة المتجددة اليوم وكيفية النظر إليها.

بيد أننا بحاجة أولاً إلى أن تتكلم عن السبب فيما تكتسبه الطاقة المتجددة من أهمية كبيرة. فالعالم يواجه اليوم نقطة تحوُّل غير مسبوقة حيث يمثِّل تغيُّر المناخ تهديداً حقيقياً وداهماً للرخاء الذي يتمتّع به الكثيرون اليوم وما تطمح إليه الملايين وتعمل من أجل تحقيقه غداً. ولكن الأمر يتجاوز هذا الوضع بطبيعة الحال، لأنه يتعلّق بمجرد بقاء أكثر مواطني هذا الكوكب استضعافاً على قيد الحياة، وهو أنه يتصل أيضاً بحماية النُظم الإيكولوجية والتنوّع الأحيائي الذي يتعيَّن علينا تأمينه. كما أن تغيُّر المناخ لا يزال متواصلاً إلى حدٍ كبير من جرّاء الانبعاثات المتأتية من احتراق أنواع الوقود الأحفوري وبرغم وجود الكثير من العوامل المهمة الأخرى التي تساهم في هذا الأمر. ومن أجل الحدّ من تغيُّر المناخ فإن علينا أن نخفِّض استهلاكنا من هذه المحروقات الكثيفة الكربون. أما الطاقات المتجدِّدة فيمكن، ويجب، أن تكون جزءاً محورياً من هذه الخطة.

ومن شأن تزايد انتشار أنواع الطاقة المتجدِّدة أن يُسفر بدوره عن فوائد أخرى، باعتبار أن تكنولوجيات الطاقة المتجددة تؤدّي إلى خلق فرص العمل والحدّ من تلوّث الهواء على الصُعد المحلية، فضلاً عن الحاجة إلى كميات أقل من المياه. بل إن تكنولوجيات الطاقة المتجددة تكاد تقتصر على استخدام الموارد المحلية مما يساعد على حماية اقتصاداتنا من الصدمات الخارجية فيما يتعلّق بأمن الطاقة. والأهم من ذلك، فبالنسبة للكثير من دولنا الأعضاء والدول الموقِّعة وعددها 173 دولة، تمثِّل الطاقة المتجددة كذلك إحدى الطُرق الأسرع الكفيلة بتوسيع إتاحة الكهرباء حيث أن الطابع النمطي الكبير التي تتسم به كثير من هذه التكنولوجيات، ولا سيما الأنماط الشمسية الفولطاضوئية والرياح الشاطئية، تعني كذلك أنه، ولأول مرة في تاريخ قطاع الكهرباء، أصبح ثمّة دور فعال يقوم به الأفراد والمجتمعات فيما يتصل بتزويدهم بما يحتاجونه من الكهرباء. وبهذا أصبحت تكنولوجيات الطاقة المتجددة تتصدّر عملية تغيير تطرأ على نظام يتسم بمزيد من الديمقراطية في توزيع الطاقة.

إن فوائد الطاقة المتجددة عديدة وواضحة بقدر ما يتسم بالوضوح أيضاً الحواجز التي تحول بيننا وبين استيعابها؛ فهياكل السوق، وغياب الفهم للتكنولوجيات المتجددة الناشئة، إضافة إلى صعوبة الحصول على التمويل، وكذلك ارتفاع تكاليف التمويل ونقص الأُطر التنظيمية وغياب المكافآت مقابل الإحلال محل أنواع الوقود الأحفوري الخارجية (ومن ذلك مثلاً الانبعاثات الكربونية وملوّثات الهواء المحلية) وصِغر حجم الأسواق وتخبّط السياسات المتبعة، كل هذا لَعب دوراً في الحيلولة دون انتشار الطاقات المتجددة. ولكن لُحُسن الحظ، وفي ضوء الجهود اليقظة من جانب دوائر الصناعة والحكومات ومؤسسات التمويل والجهات التنظيمية، فإن كثيراً من هذه الحواجز أصبحت تتداعى.

والحاصل أن تكنولوجيات توليد الطاقة المتجددة ظلت تمثِّل أكثر من نصف جميع إضافات قدرة التوليد الكهربية الجديدة في كل سنة منذ عام 2011. واليوم، أصبح هناك 164 بلداً تتوخّى أهدافاً تتعلّق بالطاقة المتجددة وبزيادة عمّا كان عليه الحال في عام 2005 الذي شهد 43 بلداً فقط. وهناك نسبة قياسية مرتفعة تزيد على 130 غيغاواط من الطاقة المتجددة تمت إضافتها إلى مجموعة الطاقة العالمية في عام 2014، فيما زادت الاستثمارات في هذا القطاع من 55 بليون من دولارات الولايات المتحدة في عام 2004 إلى أكثر من 260 بليون دولار في عام 2014. وفي عام 2014 استجدت أيضاً إضافات الطاقة الجديدة من الخلايا الشمسية الفولطاضوئية لتسجِّل رقماً قياسياً جديداً بحجم 40 غيغاواط، بينما كان لطاقة الرياح بدورها سنة قياسية حيث أضافت 52 غيغاواط.

الطريق إلى التنافسية

تتسم اقتصاديات تكنولوجيات الطاقة المتجددة بأنها عامل جوهري لفهم الدور الذي يمكن أن تقوم به هذه التكنولوجيات في قطاع الطاقة، ولإدراك مدى السرعة وحجم الكُلفة الذي تنطوي عليه تحوُّلاتنا لقطاع الطاقة إلى مسارٍ مُستدام بحقّ. ومن أسف أن معظم الحكومات لم تقم بصورة منهجية بجمع البيانات الضرورية من أجل تقصّي الاتجاهات المرتبطة بتطوُّر تكاليف تكنولوجيا الطاقة المتجددة التي يُطلِق عليها الكثيرون بحق وصف الثورة بكل معنى. وكانت نتيجة ذلك ما نشهده في الغالب الأعم من حالات سوء الفهم بشأن التكاليف، أو طرح بيانات تجاوزها الزمن مما أدّى إلى تقويض فعالية السياسات المتبعة.

ولردم هذه الثغرة، وضمان إمكانية اتباع سياسات حازمة وقائمة على بيانات تجمع بين الدقّة وحُسن التوقيت وتستند إلى مصدر موثوق، فلقد عملت الوكالة الدولية للطاقة المتجددة على وضع قاعدة بيانات ذات مستوى عالمي بشأن 000 15 من مشاريع توليد الطاقة المتجددة على مستوى المرافق، وما يقرب من ثلاثة أرباع مليون من النُظم الصغيرة للطاقة الشمسية الفولطاضوئية. ولا تقتصر الاتجاهات الناشئة عن واقع هذه البيانات على توضيح نجاح سياسات الانتشار من ناحية خفض التكاليف، ولكنها تتعدّى أيضاً إلى توضيح ما سوف يستند إليه تحويل قطاع الطاقة في المستقبل.

ولقد وصلت تنافسية التكاليف في توليد الطاقة المتجددة إلى مستويات تاريخية؛ فاستخدام الكتلة الإحيائية من أجل توليد الطاقة، إضافة إلى الطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح الشاطئية أصبح بالإمكان حالياً توفير الكهرباء بصورة تنافسية بالمقارنة مع توليد الكهرباء من المحروقات الأحفورية حيث توجَد موارد جيدة وهياكل للتكاليف.

(الشكل 1)

الشكل 1: التكاليف المتساوية للكهرباء المتأتية من مشاريع مرافق التوليد من الطاقة المتجددة مقارنة بالكهرباء المتأتية من المحروقات الأحفورية، 2010 و 2014.

وتنطوي الأسعار النمطية للطاقة الشمسية الفولطاضوئية في عام 2015 على انخفاض بنسبة 75 في المائة إلى 80 في المائة من مستوياتها مع نهاية عام 2009. وبين عامي 2010 و 2014 انخفضت بمقدار النصف الكلفة المستوية للكهرباء المتأتية من الطاقة الشمسية الفولطاضوئية عند مستوى البنى التحتية. أما أكثر مشاريع هذه الطاقة تنافسية فتقوم الآن بانتظام بتزويد الكهرباء مقابل مبلغ 0.8 في المائة من دولارات الولايات المتحدة لكل كيلوواط/ساعة وبغير دعم مالي، وبالمقارنة مع ما يتراوح بين 0.045 في المائة من الدولار إلى 0.14 في المائة من الدولار لكل كيلوواط ساعة في حالة طاقة المحروقات الأحفورية. بل أن هذه التكاليف الأقل تخضع للتقليل بالنسبة لعام 2017 وما بعده. وهناك عطاء مطروح مؤخراً في دبي ينطوي على مبلغ 0.06 في المائة من دولارات الولايات المتحدة/كيلوواط ساعة وهو ما يوضِّح بجلاء هذا التحوُّل حتى في منطقة تضم الكثير من المحروقات الأحفورية.

من ناحية أخرى، فقد باتت الرياح الشاطئية حالياً واحداً من أكثر مصادر الكهرباء المتوافرة من الناحية التنافسية. فالتحسينات في مجال التكنولوجيا التي تتم في نفس الوقت الذي يشهد تكاليف التركيب وهي تواصل الانخفاض، إنما تعني أن كلفة الرياح الشاطئية أصبحت الآن تدخل ضمن نفس نطاق التكاليف بل وأقل في حالة المحروقات الأحفورية. كذلك فإن مشاريع الرياح حول العالم ما برحت توفر الكهرباء بصورة متسقة مقابل 0.05 من دولارات الولايات المتحدة إلى 0.09 من الدولار/كيلوواط ساعة بغير دعم مالي بل إن أفضل المشاريع تكلِّف أقل من ذلك.

وتعد الطاقة الشمسية المركزة وطاقة الرياح الشاطئية أكثر كُلفة اليوم بصورة ملحوظة من بين خيارات توليد الطاقة من وباستثناء المحروقات الأحفورية، وباستثناء الرياح الشاطئية في الساحات الجزرية. ولكن هذه التكنولوجيات ما زالت في مهدها من ناحية الانتشار، وكلتاهما تمثّلان مصادر مهمة للطاقة المتجددة ومن شأنها أن تلعب دوراً متزايداً في مجموعة الطاقة في المستقبل باعتبار أن تكاليفها ستواصل الانخفاض.

أما تكاليف التكنولوجيات الأكثر نضوجاً في مجال توليد الطاقة المتجددة – الكتلة الإحيائية لأغراض الطاقة، والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية، فقد ظلّت بصورة عامة في حالٍ من الاستقرار منذ عام 2010. ومع ذلك فعندما يظل هناك موارد اقتصادية غير مستغلَّة، فإن هذه التكنولوجيات الناضجة يصبح بوسعها أن توفِّر قدراً من أرخص أنواع الكهرباء بالنسبة لأي مصدر آخر.

وفي ضوء تكاليف التركيب وأداء التكنولوجيات المتجددة اليوم، وتكاليف التكنولوجيات التقليدية تظلّ الحقيقة هي: أن توليد الطاقة المتجددة ما برح بصورة متزايدة يتنافَس كتفاً بكتف مع المحروقات الأحفورية وبغير دعم مالي.

أنواع الطاقة المتجددة المختلفة لها دلالتها الاقتصادية

من أجل التوصُّل إلى نظام للطاقة يتسم باستدامة حقيقية فلسوف يتعيّن أن تلعب الخلايا الشمسية الفولطاضوئية، إلى جانب طاقة الرياح دوراً يتزايد بسرعة فيما يتعلّق بالإمداد بالكهرباء. وعلى ذلك يتمثّل التحدّي الرئيسي في إدارة بدء العمل بهذه الموارد، وبطريقة من شأنها أن تخفِّض إلى أدنى حدّ أية تكاليف إضافية ناجمة عن إدخال هذه المصادر. ومن هنا يحتاج دعم السياسات إلى أن يتحوَّل عاجلاً قبل أن يكون آجلاً من نَهج الصومعة المعزولة الذي يدعم التكنولوجيات الفردية إلى نهج آخر يرسم أهدافاً طويلة الأجل ويفضي إلى التقليل من تكاليف النظام الإجمالية إلى أدنى حدٍ ممكن.

ولا توجد حواجز تقنية تحول دون تزايد تكامل الموارد المتجددة المختلفة، ومنها مثلاً طاقة الشمس وطاقة الرياح، أما تكاليف إدخال العمل بالشبكة عند مستويات منخفضة من الانتشار فلسوف تكون سلبية أو متواضعة ولكنها يمكن أن تزيد مع زيادة هذا التكامل. ومع ذلك فعندما تؤخَذ بعين الاعتبار التكاليف البيئية للمحروقات الأحفورية تتحوّل حينئذ تكاليف إدخال الشبكات لتبدو وكأنها أقل فداحة بكثير حتى عندما توفر المصادر المتجددة والمتنوعة نسبة 40 في المائة من الإمداد بالطاقة. وبعبارة أخرى ففي ظل وجود مجال متساوٍٍ، ومع مراعاة لجميع العوامل الخارجية، تظلّ أنواع الطاقة المتجددة متنافسة بصورة جذرية.

على أن الطاقات المتجددة والمتنوّعة تثير أسئلة مختلفة بالنسبة للشبكة الكهربائية، ولكن يظل المبدأ هو نفسه بغير تغيير: سوف يقتضي الأمر مزيجاً من التكنولوجيات ضمن نطاق من المواقع من أجل تلبية الطلب الذي يختلف كل يوم. فالطاقة الكهرومائية واستخدام الكتلة الإحيائية من أجل الطاقة، والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية المركَّزة مع تخزين الطاقة الحرارية هي تكنولوجيات الحد الأدنى أو أنها قابلة للتبادل فيما لا تنطوي على مشاكل خاصة بالنسبة لتشغيل الشبكة.

بل تتسم بتواضع نسبي التكاليف الإضافية عبر الشبكة، بحيث يمكن النظر إليها بصورة أو بأخرى على أنها تكلفة المصادر المختلفة من الطاقة المتجددة، لأن الآثار المترتبة من حيث التكاليف على نُظم البث والتوزيع تتسم عادة بأنها تكون عند الحدّ الأدنى. ومع ذلك فإن الاحتياطي الإضافي اللازم لتلبية حالات التقلّب في الأحمال ومواجهة حالات الانقطاع وتوفير القدرة على الاستمرار عبر فترات زمنية أطول لأشعة الشمس المنخفضة أو الرياح يمكن أن تزيد من التكاليف الإجمالية للشبكة.

إلاّ أنه يتعيَّن على المرء تقدير العوامل الخارجية البيئية والصحية المرتبطة باستخدام المحروقات الأحفورية لأغراض توليد الطاقة الكهربية. وبغير هذا التحليل لا يتاح للمصادر المتجددة قدر من الفرص المتكافئة. وإذا ما وُضِع في الاعتبار مدى الضرر الاقتصادي الذي يلحق بصحة البشر من جرّاء المحروقات الأحفورية في حالة توليد الطاقة الكهربية، فضلاً عن العوامل الخارجية المرتبطة بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون (بافتراض مبلغ 20 دولار إلى 80 دولار - طن من ثاني أكسيد الكربون) لارتفعت كلفة توليد الطاقة الكهربية من إحراق أنواع الوقود الأحفوري بواقع 0.01 من الدولار إلى 0.13 من الدولار/كيلوواط ساعة (وهذا يتوقّف على البلد أو التكنولوجيا) وبذلك تزيد كلفة الكهرباء المولّدة من المحروقات الأحفورية بما يتراوح بين 0.07 دولار و 0.19 دولار/كيلوواط ساعة (الشكل 2).

الشكل 2: الكُلفة المتجانسة للكهرباء من المصادر المتجددة المتنوّعة والمحروقات الأحفورية، بما في ذلك تكاليف تكامل الشبكة (عند استخدام المصادر المتجددة المتنوّعة بنسبة 40 في المائة) والتكاليف الخارجية المتعلقة بالصحة وثاني أكسيد الكربون

آفاق المزيد من تخفيضات تكاليف تكنولوجيا الطاقة المتجددة

وهذا يعيدنا إلى عنوان هذه المقالة. فالموضوع لا ينبغي أن يكون ”كيف يمكن أن تصبح الطاقة المتجددة تنافسية“ لأن تكنولوجيات الطاقة المتجددة هي بالفعل تنافسية. ولذلك لا بد أن تتمثّل الأسئلة المطروحة في كيفية دفع التكاليف إلى المزيد من الانخفاض، وما هي التحدّيات التي تواجِه تحقيق هذا الهدف.

هذا هو التحدّي الأساسي الذي نواجهه اليوم. وتوضِّح تحليلات الوكالة الدولية للطاقة المتجددة أن حكاية تنافسية المصادر المتجددة هي حكاية مختلقة، ففيما توجد تباينات في تكاليف الإنشاء، ليس فقط بين البلدان بل داخل أي بلد منها، إلاّ أن بعضاً من هذه الاختلافات يرجع إلى مسائل هيكلية أو إلى قضايا تتصل تحديداً بمشروع بعينه، وإن كان الكثير من هذه القضايا يمكن التصدّي له من خلال اتباع سياسات أفضل.

وفي الوقت نفسه فإن الفُرص المتاحة لخفض التكاليف في المعدات وفي إنشاء المشاريع ما زال بالإمكان استكشافها. ومع ذلك، ففي حقبة تشهد خفضاً في تكاليف المعدات، يمكن لتخفيضات التكاليف مستقبلاً أن تندفع خطاها بصورة متزايدة بفضل التوصُّل إلى انخفاض، سواء في التكاليف الإجمالية للمشاريع، أو في التكاليف الأقل في مجالات التشغيل والصيانة والتمويل.

ثم إن إطلاق هذه الإمكانيات من ناحية الحد من التكاليف وتضييق أوجه التباين في التكاليف بين الأسواق ستكون أموراً جوهرية فيما يتصل ببلوغ الأهداف التي يسعى إليها العالم من النواحي الاقتصادية والبيئية والاجتماعية. والمرحلة التالية من القصة المرموقة المتعلقة بالمصادر المتجددة سوف تندفع مسيرتها من خلال ما تنطوي عليه أساساً من طابع تنافسي. وعلى نحو ما توصلت إليه بلدان مثل شيلي، والأردن، والإمارات العربية المتحدة والهند فإن الطاقة المتجددة كثيراً ما أصبحت الآن تمثِّل أكبر مصدر اقتصادي لتلبية طلبها على الكهرباء. ومع ذلك فلسوف تصبح خطى هذا التغيير شديد البطء بالنسبة لكوكبنا حتى مع تزايد التنافسية التي تتسم بها هذه المصادر المتجددة من الطاقة.

والآن، حان الوقت كي يتم اغتنام الفرصة التي تتيح التعجيل بانتشار المصادر المتجددة بما يكفل تلبية أهدافنا المشتَرَكة التي تتمثّل في التوصُّل إلى قطاع للطاقة المستدامة بيئياً ويتسم بأنه قطاع آمن وموثوق وميسور التكاليف. فلم يسبق من قبل أن انطوى هذا الأمر على مثل هذه الكُلفة القليلة، كما أنه أصبح بصورة متزايدة الخيار الذي سوف يوفِّر أموال المستهلكين سواء اليوم أو في الأجل الطويل.