أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات خيار واعد في أفريقيا.. وهذه أبرز الدول

تتجه الأسواق الناشئة، خاصة الأفريقية، إلى التوسع في أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات؛ لما لها من فوائد تقنية في حل مشكلات التوليد المتقطع للمصادر المتجددة، وتحقيق الاستقرار للشبكات.

وبحسب تقرير حديث -اطّلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة (مقرّها واشنطن)- فقد تحول الاهتمام بأنظمة الدمج بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية والبطاريات من مجرد مشروعات تجريبية قبل 5 سنوات إلى ركيزة أساسية في إستراتيجيات تحول الطاقة في عديد من الأسواق الناشئة فضلًا عن المتقدمة.

وشجّع الانخفاض السريع في تكلفة أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات العديد من الأسواق الناشئة على التوسع في تبنّيها ضمن خطط نشر الطاقة المتجددة متوسطة وطويلة الأجل.

وانخفضت أسعار حزم البطاريات بنسبة 93% منذ عام 2010، لتصل إلى 192 دولارًا لكل كيلوواط/ساعة للأنظمة المركبة على نطاق المرافق عام 2024.

أهمية أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات

أسهم انخفاض تكلفة أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات في تقليل مخاوف التوليد المتقطع وضعف الموثوقية المرتبط باستمرار تدفق التيار على مدار الساعة.

كما أسهم ذلك في تعزيز قدرة التوليد الشمسي على الصمود في أوقات الذروة، ما قد يؤدي إلى خفض الحاجة المستقبلية إلى محطات التوليد الحراري (بالغاز أو الفحم) التي تعمل على سد هذه الفجوة حاليًا، بحسب التقرير الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (آيرينا).

فعلى سبيل المثال: ينشط توليد الطاقة الشمسية نهارًا، ويضعف تدريجيًا مع دخول الليل، ما يؤدي إلى ارتفاعات حادة وتقلبات سريعة في ساعات التوليد.

وكانت هذه مشكلة رئيسة تواجه التوسع في الاعتماد على الطاقة الشمسية إلى أن ابتكرت أنظمة الدمج مع البطاريات، التي تستطيع نقل فائض منتصف النهار إلى المساء عندما يبلغ الطلب ذروته، فتكون الطاقة الاحتياطية حاضرة لسد الفجوة.

وتتداخل عدة عوامل في تحديد اقتصادات أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات، وأبرزها حركة الأسعار وحجم الإنتاج.

وسجّلت أسعار الوحدات الشمسية انخفاضًا قياسيًا عام 2024، نتيجة توسع فائض الطاقة الإنتاجية في الصين، ليصل سعر الوحدات الفوري إلى 0.09 دولارًا لكل واط في ديسمبر/كانون الأول الماضي.

كما انخفضت أسعار حزم البطاريات بصورة حادة خلال الأعوام الـ15 الماضية، وسط توقعات أن تواصل الانخفاض خلال السنوات المقبلة مع انتشار حجم التصنيع والتوسع في إنتاج الكيميائيات الأرخص.

ومن المتوقع أن تُسهم هذه التحولات مجتمعة في خفض التكلفة المستوية للكهرباء (LCOE)؛ ما سيجعل أنظمة الطاقة الشمسية المدعومة بالتخزين أكثر تنافسية في ساعات التوليد وفي أماكن أكثر، بما في ذلك المواقع الثانوية ومواقع الشبكات الضعيفة.

تجارب أنظمة الدمج في الأسواق الناشئة

تعمل الشركات الناشئة في أفريقيا وآسيا على التوسع في أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات، للاستفادة من ذلك في تطبيقات عديدة منها النقل الكهربائي.

ففي رواندا وكينيا -مثلًا- تُشغل الشركات حاليًا محطات لاستبدال البطاريات تعمل بالطاقة الشمسية، لخدمة أكثر من 17 ألف دراجة كهربائية و18 ألف عملية استبدال يومية، بحسب آيرينا.

ويجنّب استبدال البطاريات الحاجة إلى بناء محطات شحن عامة كثيرة تخشى الجهات الفاعلة في البلدان النامية والأسواق الناشئة من إرهاقها لشبكات الكهرباء الحضرية الضعيفة والمضغوطة.

وتعزّز هذه المخاوف من أهمية التوسع في أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات، لقدرتها على توفير استبدال البطاريات خارج الشبكة، فضلًا عن قدرتها على تغذية شبكات التوزيع بالفائض، ما يجعلها تتحول من فكرة ضاغطة إلى فكرة داعمة للشبكات.

على الجانب الآخر، تعمل بعض الأسواق الناشئة على التوسع في محطات الطاقة الهجينة التي تجمع مصادر الطاقة الشمسية مع مولدات الديزل أو طاقة الرياح، وهي أنظمة عادة ما تكون مدمجة ببطاريات تخزين.

على سبيل المثال: هناك مشروع طاقة هجينة في رواندا، تبلغ تكلفته قرابة 187 مليون دولار؛ لتزويد المطار الدولي الجديد في البلاد بالكهرباء.

ويعتمد تصميم المشروع على توفير 60 ميغاواط من التوليد الشمسي مدمجة ببطاريات تخزين بقدرة 60 ميغاواط/ساعة يمكنها أن توفّر احتياجات المطار التشغيلية ليلًا، مع ضخ الفائض إلى الشبكة الوطنية.

كما تموّل مؤسسة التمويل الدولية مشروع تخزين بقدرة 300 ميغاواط مرفقًا بمحطة كوم أمبو للطاقة الشمسية في محافظة أسوان بمصر، التي تبلغ قدرتها الإجمالية 500 ميغاواط.

وتشير هذه المشروعات وغيرها إلى أن بطاريات التخزين أصبحت جزءًا لا يتجزّأ من خطط الطاقة المتجددة واسعة النطاق، وأن أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات، لم تعد مجرد بديل، بل وسيلة فعّالة لإضافة قدرة قابلة للتوزيع في العديد من الشبكات الناشئة.

ورغم أن البنك الدولي يرجح قدرة الشبكات الشمسية الصغيرة الهجينة على توفير الكهرباء لأكثر من 380 مليون محروم في أفريقيا بحلول عام 2030، فإن التوسع بهذه التقنيات في الأسواق الناشئة لا يخلو من تحديات، بحسب ما ترصده وحدة أبحاث الطاقة بصورة دورية.

ومن ذلك أن الاقتصادات النامية والناشئة تحتاج إلى وضع أطر تنظيمية صارمة على طول دورة حياة بطاريات الليثيوم أيون، مع التوسع في إعادة تدويرها، قبل أن تتحول إلى أزمة نفايات ضخمة في المستقبل.

كما تحتاج هذه الدول إلى تسهيل التمويل وشروط الإقراض المحلي للمشروعات المتجددة، فضلًا عن وضع خطط لبناء قدرات تصنيع محلية، لتجنّب الاعتماد المفرط على الواردات الخاضعة لتقلبات أسعار الصرف بصورة حادة.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر:

تحليل فرص وتحديات أنظمة دمج الطاقة الشمسية مع البطاريات، من وكالة آيرينا.