Dany Qian

لم تكن الحاجة إلى الطاقة النظيفة أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى. كان عام 2024 هو الأكثر حرارة على الإطلاق، حيث وصلت درجات الحرارة العالمية إلى 1.55 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة، وفقًا للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية “WMO”. وهذا يتجاوز هدف 1.5 درجة مئوية الذي حدده اتفاق باريس، مما يشير إلى أزمة مناخية حادة.

السبب الجذري لهذا الاحترار هو الانبعاث المفرط لثاني أكسيد الكربون “CO₂” وغازات الدفيئة الأخرى، ويرجع ذلك أساسًا إلى حرق الوقود الأحفوري لإنتاج الطاقة. من الواضح أن توليد الكهرباء والحرارة يمثلان مساهمين رئيسيين في هذه المشكلة، حيث بلغت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من هذا القطاع 16.23 مليار طن في عام 2021، أي ما يعادل 43.06٪ من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية.

إن هذا الاعتماد على الوقود الأحفوري لم يؤد فقط إلى تفاقم الاحتباس الحراري العالمي، بل أدى أيضًا إلى أحداث مناخية أكثر تكرارًا وشدة مثل حرائق الغابات وموجات الحر وارتفاع مستويات سطح البحر. للتخفيف من هذه الآثار والحد من المزيد من الضرر، يجب على العالم الانتقال إلى حلول الطاقة النظيفة التي تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون وتوفر مسارًا مستدامًا إلى الأمام.

يكتسب التحول إلى الطاقة النظيفة زخمًا. في عام 2023، جاء 91٪ من قدرة الطاقة الجديدة من مصادر متجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية. في النصف الأول من عام 2024، اجتذب قطاع الطاقة المتجددة أكثر من 313 مليار دولار من الاستثمارات.

تعتبر الطاقة الشمسية أحد أكثر حلول الطاقة المتجددة بأسعار معقولة

أصبحت الطاقة الشمسية، على وجه الخصوص، أكثر فعالية من حيث التكلفة وأكثر كفاءة. في الفترة من 2012 إلى 2024، انخفضت تكلفة الوحدات الكهروضوئية في الصين بنسبة 87٪، في حين انخفض متوسط التكلفة المعيارية العالمية للكهرباء للطاقة الشمسية الكهروضوئية بنسبة 89٪ بين عامي 2010 و 2022، ليصل إلى 0.049 دولار / كيلو واط في الساعة فقط. وفي الوقت نفسه، ارتفعت كفاءة الوحدة أيضًا من 14٪ إلى 24٪. جعلت هذه التطورات الطاقة الشمسية أحد أكثر حلول الطاقة المتجددة سهولة في الوصول إليها لكل من المشاريع السكنية والمرافق واسعة النطاق.

أصبحت الوحدات الشمسية الآن أكثر كفاءة وصغرًا، وتشغل مساحة أقل مع توليد المزيد من الطاقة. هذا له آثار كبيرة على قابلية التوسع في التركيبات الشمسية، خاصة بالنسبة للمناطق الحضرية أو المواقع ذات المساحة المحدودة.

بالإضافة إلى ذلك، عززت التحسينات التكنولوجية متانة الوحدات وتقليل التدهور وإطالة عمر الألواح الشمسية. يضمن الجمع بين الكفاءة العالية والموثوقية المحسنة وطول العمر الأكبر أن تظل الطاقة الشمسية حجر الزاوية في التحول الأخضر العالمي.

حدث تحول كبير في الصناعة في عام 2016 مع إدخال تقنية الباعث السلبي والخلايا الخلفية “PERC”، مما أدى إلى تحسين كفاءة الخلايا الشمسية بشكل كبير، وتوليد المزيد من الكهرباء من نفس الكمية من ضوء الشمس مقارنة بالخلايا التقليدية متعددة الكريستالات.

بحلول عام 2022، ظهرت تقنية التلامس السلبي لأكسيد النفق من النوع N “TOPCon”، مما يوفر كفاءة أعلى وأداء أفضل على المدى الطويل. تعزز خلايا TOPCon إنتاج الطاقة من خلال ابتكارات مثل طبقة أكسيد النفق التي تقلل من فقد الطاقة ومعالجات السطح المتقدمة التي تحسن تدفق الكهرباء وتقلل من تدهور الأداء.

تمكن هذه التحسينات TOPCon من الاقتراب من كفاءة نظرية تبلغ 28.7٪، وهي أعلى بكثير من 24.5٪ لـ PERC. نتيجة لذلك، تجاوزت TOPCon بسرعة PERC: في عام 2024، شكلت وحدات TOPCon 74٪ من الشحنات بين أفضل 10 مصنّعين للطاقة الشمسية، في حين شكلت PERC 23٪ فقط.

تخيل أسرة أوروبية في عام 2014، تفكر في تركيب نظام شمسي بقدرة 10 كيلو وات. في ذلك الوقت، كانت التكلفة ستكون باهظة تبلغ 23900 دولار، وتتطلب مساحة 80 مترًا مربعًا. بالعودة إلى عام 2024، يكلف نفس النظام بقدرة 10 كيلو وات الآن 1500 دولار فقط ويغطي 46 مترًا مربعًا فقط، وفقًا لتحليل JinkoSolar. يرجع هذا التغيير المذهل إلى عاملين رئيسيين.. الانخفاض الكبير في تكاليف الوحدات والتحسن الكبير في كفاءة الوحدة.

وقد تم دفع الانتقال من PERC إلى TOPCon من قبل مجموعة من رواد الصناعة. لعبت شركات مثل JinkoSolar و Trina Solar و JA Solar و LONGi أدوارًا محورية في تطوير التكنولوجيا وتوسيع نطاق اعتمادها. حطمت JinkoSolar وحدها الرقم القياسي العالمي لكفاءة الخلايا 27 مرة وتحمل واحدة من أكبر محافظ براءات اختراع TOPCon من النوع N الممنوحة في الصناعة.

اعتبارًا من فبراير 2025، قامت JinkoSolar بشحن 300 جيجا وات من الوحدات في جميع أنحاء العالم، 140 جيجا وات منها كانت وحدات TOPCon، مما عزز مكانتها كشركة عالمية رائدة في اعتماد TOPCon، حيث صنفت Wood Mackenzie شركة JinkoSolar كأكبر مصنع للوحدات الشمسية في العالم في عام 2025.

ستلعب الطاقة الشمسية الكهروضوئية دورًا أكبر في نظام الطاقة العالمي

بالنظر إلى المستقبل، ستلعب الطاقة الشمسية الكهروضوئية دورًا أكبر في نظام الطاقة العالمي. ستقود الموجة التالية من الابتكار الخلايا الشمسية الترادفية، التي تدمج تقنيات TOPCon الحالية مع تقنيات الخلايا الأخرى لزيادة الكفاءة إلى أبعد من ذلك. مع استمرار انخفاض تكاليف التصنيع، سيتسارع اعتماد الطاقة الشمسية في جميع القطاعات، مما يساعد العالم على الانتقال إلى مستقبل منخفض الكربون.

ستكون السياسات الحكومية حاسمة للنمو المستمر لصناعة الطاقة الشمسية. يحتاج صانعو السياسات إلى تهيئة بيئات داعمة لاستثمارات الطاقة المتجددة، وتقديم حوافز للتقنيات النظيفة ودعم البحث والتطوير. من خلال تعزيز الاستثمارات في البنية التحتية للطاقة المتجددة، يمكن للحكومات تسريع التحول نحو مستقبل طاقة أكثر استدامة.

جزء أساسي آخر من هذا التحول هو دمج الخلايا الكهروضوئية وحلول تخزين الطاقة “ESS”. تعتبر حلول تخزين الطاقة ضرورية لإطلاق القيمة الكاملة لأنظمة الخلايا الكهروضوئية، لأنها تعالج التباين المتأصل في توليد الطاقة الشمسية. في حين أن الألواح الشمسية تولد الكهرباء خلال النهار، فإن ESS تعالج هذا التباين عن طريق تخزين الطاقة الفائضة لاستخدامها خلال الفترات الملبدة بالغيوم أو في الليل.

يضمن هذا التكامل إمدادًا مستمرًا بالطاقة، ويعزز استقرار الشبكة، ويتيح زيادة الاستهلاك الذاتي، خاصة في التطبيقات السكنية والتجارية. تلعب حلول تخزين الطاقة أيضًا دورًا حاسمًا في تقليل الاعتماد على طاقة النسخ الاحتياطي القائمة على الوقود الأحفوري وتخفيف الضغط على الشبكة خلال فترات ذروة الطلب. تخلق حلول PV و ESS معًا بنية تحتية للطاقة أكثر مرونة واستدامة.

تماشيًا مع مهمة JinkoSolar المتمثلة في “تحسين محفظة الطاقة وتحمل مسؤولية تمكين مستقبل مستدام”، طورت الشركة تكامل PV + ESS، مما يسمح لأنظمة PV بأن تصبح جزءًا أساسيًا من أنظمة طاقة قوية خالية من الكربون، مما يسرع الانتقال من خلال جعل الطاقة الشمسية حلاً على مدار الساعة بدلاً من حل محدود بالطقس.

مع نمو الاعتماد، سيلعب هذا التآزر بين الطاقة الشمسية والتخزين دورًا محوريًا في خلق مستقبل للطاقة النظيفة. تطوير PV و ESS الذي يعزز حلول الطاقة المتكاملة التي تعزز استقرار الشبكة، وتمكن الاستقلال في مجال الطاقة وتضمن إمكانية استخدام الطاقة المتجددة متى دعت الحاجة. مع نمو الاعتماد، سيلعب هذا التآزر بين الطاقة الشمسية والتخزين دورًا محوريًا في خلق مستقبل للطاقة النظيفة.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات

المصدر: World Economic Forum