Nontokozo Hadebe, Kunal Chandra

في جميع أنحاء العالم، تسعى شركات المرافق الكهربائية إلى إزالة الكربون بالكامل مع تزايد القدرة التنافسية للتكنولوجيات النظيفة وتعزيز التفويضات السياسية.

في عام 2024، تمت إضافة قدرة قياسية بلغت 585 جيجاوات من الطاقة المتجددة الجديدة عالميًا، مسجلة أسرع نمو سنوي على الإطلاق، حيث شكلت الطاقة الشمسية الكهروضوئية وحدها حوالي 452 جيجاوات أو ما يقرب من 78% من هذا التوسع.

في عام 2024، تمت إضافة قدرة قياسية بلغت 585 جيجاوات من الطاقة المتجددة الجديدة عالميًا، مسجلة أسرع نمو سنوي على الإطلاق، حيث شكلت الطاقة الشمسية الكهروضوئية وحدها حوالي 452 جيجاوات أو ما يقرب من 78% من هذا التوسع.

تحول جنوب إفريقيا القادم

في بلد مثل جنوب إفريقيا، حيث يعمل الآلاف من الأشخاص في قطاع الطاقة القائم على الوقود الأحفوري، يصبح من المهم أكثر مراعاة كيفية إدارة تحول الطاقة بعناية.

تقوم شركة الطاقة الحكومية الجنوب أفريقية Eskom بتنفيذ مبادرات لإعادة تزويد المحطات بالطاقة النظيفة وإعادة توظيفها بمجرد وصول محطات الفحم إلى نهاية عمرها الافتراضي. بالتوازي مع ذلك، تعمل الشركة على تنويع مزيجها التكنولوجي، وتسعى للحصول على أكثر من 20 جيجاوات من مصادر الطاقة النظيفة بعد عام 2030، وتستكشف تقنيات ناشئة مثل المفاعلات المعيارية الصغيرة وتخزين الطاقة طويل الأمد.

مع تسارع وتيرة تحول الطاقة في جنوب إفريقيا، يمكن للبلاد أن تتعلم من تجارب الآخرين.

دروس من ألمانيا

ألمانيا، على سبيل المثال، حققت انخفاضًا مثيرًا للإعجاب بنسبة 45% في الانبعاثات المرتبطة بالكهرباء بين عامي 2000 و 2025. تمثل الوقود الأحفوري الآن أقل من 50% من إنتاج الكهرباء الألماني، وتشكل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وحدهما ما يقرب من 40% من التوليد، مع شركات مثل RWE التي تحقق توسعًا ملحوظًا في التوليد المستدام.

لكن التجربة تظهر أن إضافة مصادر الطاقة المتجددة إلى الشبكة ليست نهاية القصة عندما يتعلق الأمر بتحول الطاقة. فمثل هذا الاختراق العالي لمصادر الطاقة المتجددة يخلق تحديًا لمرونة الشبكة في المستقبل. نظرًا لأن الكثير من سعة الحمل الأساسي إما قد أزيلت بالفعل “مثل محطات ألمانيا النووية” أو من المخطط إزالتها “محطات الفحم الألمانية”، فإن هذا يخلق تحديات لتلك الفترات الزمنية التي لا تكون فيها الطاقة الشمسية والرياح كافية لتلبية جميع المتطلبات.

يمكن أن تستمر فترات انخفاض مصادر الطاقة المتجددة هذه لمدة تصل إلى أسبوعين في بلد مثل ألمانيا، وتتطلب قدرات تخزين كبيرة من حيث التخزين طويل الأمد، وهو قطاع لا يزال ناشئًا نسبيًا، أو محطات ذروة تعمل بالغاز المخفف أو الهيدروجين، وهي محطات طاقة تعمل عمومًا فقط عندما يكون هناك طلب مرتفع. لذا، فإن التصميم الحكيم للسوق الذي يدفع الاستثمارات في القدرة المرنة أمر بالغ الأهمية لضمان ألا يكون لدينا نظام طاقة خالٍ من الكربون فحسب، بل نظام مرن أيضًا.

التسلسل مهم.. بعض التقنيات مثل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والكتلة الحيوية، أو الطاقة الكهرومائية جاهزة تجاريًا وقابلة للتوسع اليوم؛ بينما لا يزال البعض الآخر، مثل التخزين طويل الأمد، والطاقة الحرارية الجوفية المتقدمة، والمفاعلات المعيارية الصغيرة، والهيدروجين الأخضر، بحاجة إلى مزيد من التطوير وتخفيض التكاليف. لذلك، يجب على الحكومات أن تكون حذرة من اختيار الفائزين والخاسرين عندما يتعلق الأمر بالتقنيات. في الاقتصادات السوقية التي تعمل بشكل جيد، يجب أن تركز أطر السياسات بشكل أكبر على درجة وسرعة إزالة الكربون من أنظمة الطاقة، ومن ثم ترك الأسواق تقرر ما هي أفضل الخيارات التكنولوجية.

يعد التحدي حادًا بشكل خاص في قطاع الطاقة، حيث يجب توفير الكهرباء بشكل موثوق على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

يجب أن يحافظ النظام على إضاءة الأنوار “استمرار توفير الطاقة” بينما يتم استبدال الأصول التي توفر الطاقة نفسها. يجب أن يظل التحول ميسور التكلفة للمستهلكين وشاملاً للعمال والمجتمعات المتضررة من هذا التحول. ويعد جانب التحول العادل والمنصف مهمًا بشكل خاص في بلد مثل جنوب إفريقيا.

تحول عادل لعمال الطاقة في جنوب إفريقيا

تعتمد جنوب إفريقيا بشكل كبير على الوقود الأحفوري، حيث يتم توليد أكثر من 70% من إمدادات الكهرباء فيها من الفحم، بشكل أساسي عبر شركة المرافق الوطنية Eskom. يمثل قطاع الكهرباء ما يقرب من 42% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في البلاد، مما يجعل التحول إلى الطاقة النظيفة أولوية بالغة الأهمية.

إن التخفيف من الأثر الاجتماعي والاقتصادي للتحول على قطاعي الفحم والكهرباء، الذي يوظف أكثر من 100,000 شخص ويوفر سبل العيش للعديد من المجتمعات، أمر بالغ الأهمية في دولة تعاني من بطالة تزيد عن 33% وأحد أعلى مستويات التفاوت في العالم. كما شهدت جنوب إفريقيا نموًا اقتصاديًا ضعيفًا لأكثر من عقد من الزمان، وهي تعطي الأولوية لتطوير البنية التحتية، كما هو الحال في قطاعي الكهرباء واللوجستيات، لدفع الانتعاش الاقتصادي في القطاعات الحيوية مثل التصنيع والتعدين.

تقليديًا، كان المخططون يزنون عوامل مثل تكاليف التوليد، ومدى تكامل الموارد الجديدة مع أنماط الإنتاج الحالية، وتوافقها مع ملامح الطلب. تظل هذه العوامل مهمة ولكن يجب توسيعها لتشمل التأثير الكامل للنظام.

أولاً، من الضروري مراعاة التكاليف على مستوى النظام، وليس فقط تكاليف التوليد على مستوى المحطة. يمكن لتقنية ذات تكاليف توليد منخفضة أن ترفع التكاليف الإجمالية إذا تسببت في ترقيات واسعة النطاق لشبكات النقل، أو تقييد الإنتاج “curtailment”، أو متطلبات الموازنة، أو الحاجة إلى تخزين إضافي. يمكن لقرارات المواقع الذكية والتخطيط المتكامل للشبكة أن تقلل بشكل كبير من هذه التكاليف الخفية.

كما أن التخطيط في الوقت المناسب لتوسيع الشبكة ضروري عند نشر مصادر الطاقة المتجددة على نطاق واسع. وقد ثبت بالفعل أن هذا يمثل أحد أكبر تحديات التنفيذ في ألمانيا والمملكة المتحدة، حيث توجد كميات كبيرة من مصادر الطاقة المتجددة بالفعل في النظام.

التكنولوجيا في قطاع الكهرباء

يعد مزيج التكنولوجيا المتنوع ضروريًا لأمن الإمداد. الاعتماد المفرط على خيار واحد بأقل تكلفة يزيد من قابلية التعرض للمخاطر. يجب إقران الطاقة الشمسية بطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والكتلة الحيوية/الغاز الحيوي والموارد المرنة لضمان الاستقرار وبناء المرونة ضد الظواهر الجوية القاسية الناتجة عن تغير المناخ. حتى المناطق الأكثر سطوعًا بالشمس تستفيد من توليد طاقة الرياح لتغطية الفترات الغائمة والطلب الليلي. هذا يعني أنه يجب إعطاء أولوية إضافية لتقنيات معينة توفر إمكانية التنويع، وذلك من خلال إطار استثماري آمن. وعلى المدى الطويل، سيؤدي هذا إلى نظام طاقة أكثر مرونة واستقرارًا بكثير.

يجب أيضًا تحديث الأصول الحرارية القديمة، التي تظل قيد التشغيل خلال فترة التحول للحفاظ على استمرار إمداد الطاقة وضمان بقاء الأسعار في متناول الجميع، وذلك لزيادة كفاءتها والتحكم في الانبعاثات.. تركيب المرشحات “الفلاتر”، وتحسين العمليات، أو استخدام وقود أنظف، كلها أدوات يجب الاستثمار فيها إذا كانت فعالة من حيث التكلفة. يجب على السلطات أن تحدد بوضوح خدمات استقرار الشبكة التي يجب أن تقدمها هذه الأصول، وما هي الاستثمارات المطلوبة، وكيف سيتم تعويضها، وتحديد جدول زمني ثابت وطموح ولكنه واقعي وفعال من حيث التكلفة لإخراجها من الخدمة.

إن فوائد التحول المدار جيدًا للطاقة كبيرة.. تقليل الاعتماد على الوقود المستورد، وتسريع نمو صناعات الطاقة النظيفة المحلية، وزيادة سيطرة المستهلكين على استخدام الطاقة.

سيعتمد النجاح ليس فقط على اختيار التقنيات المناسبة ولكن أيضًا على دمجها في نظام طاقة متماسك ومرن وبأسعار معقولة للعقود القادمة.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: World Economic Forum