موارد الطاقة المتجددة: البؤر الساخنة الفائزة والشمسية حول الغلوب

وقد تسارعت عملية الانتقال العالمي من الوقود الأحفوري بشكل كبير خلال العقد الماضي، حيث بدأت الطاقة الشمسية والريحية في الظهور باعتبارها أكثر مصادر الطاقة المتجددة قابلية للتقسيم وفعالية من حيث التكلفة، وعلى عكس محطات الطاقة التقليدية التي تعتمد على سلاسل الإمداد بالوقود، وتوليد الطاقة بالرياح والطاقة الشمسية تعتمد كليا على الظروف الجغرافية والمناخية، مما يعني أن بعض مناطق العالم تتمتع بقدرات طاقة متجددة أكبر بكثير من غيرها، فهما لما يوجد من مستثمرين في خطط الطاقة المتجددة،

هذه المادة توفر لمحة شاملة عن الرياح الرئيسية والزهور الشمسية في العالم، وتفحص العوامل المادية التي تخلقها، والمشاريع الرئيسية الجارية، والمناطق الناشئة التي يمكن أن تعيد تشكيل مشهد الطاقة العالمي في السنوات القادمة، ومن السهول التي تحلق بالريح في بحر الشمال إلى صحراء الشرق الأوسط التي تطل على الشمس، فإن جغرافية الطاقة المتجددة هي في آن معاً مفتتة ومهمة استراتيجياً.

Global Wind Energy Hotspots

وتولد الطاقة الريحية بتحويل الطاقة الحركية لنقل الهواء إلى الكهرباء باستخدام التوربينات، وأكثر المواقع إنتاجية لتوليد الطاقة الريحية هي تلك التي تشهد أنماطاً رياحية قوية ومتسقة ويمكن التنبؤ بها، وهذه الظروف عادة ما توجد في المناطق الساحلية، عبر السهول المفتوحة والهضانات، على ارتفاعات عالية، وفي مناطق بحرية محددة لا تعوق فيها رياح المحيط بالمنطقة، حيث يكون التوزيع العالمي لموارد الرياح غير متساو، مما يؤدي إلى تنمية واضحة.

على الشاطئ، قوة الرياح: البلاستيك، التصاريح، الخضر

وتشكل مزارع الرياح البحرية أغلبية الطاقة الريحية العالمية، وتمتد أكثر المواقع إنتاجية إلى المناطق التي تشهد تدفقات رياح مستمرة، وتمتد البلاستيكات الكبرى في أمريكا الشمالية من تكساس شمالا إلى المقاطعات الكندية في ألبرتا وساسكاتشوان، وتمثل واحدا من أغنى ممرات الرياح على الأرض، وتسمح التضاريس المسطحة والافتقار إلى وسائل منع الحمل بالرياح بالإبقاء على سرعة عالية على مئات الكيلومترات، مما اجتذب استثمارات هائلة.

في أوروبا، السهول في شمال ألمانيا، الدانمرك وبولندا توفر ظروفاً ممتازة للريح على الشاطئ، خصوصاً، قامت الدانمرك بتأثير جغرافيتها الريحية لتصبح قائداً عالمياً،

كما تركز تصاريح المرور والتلال الجبلية تدفق الرياح، وتعاني مواقع مثل تصاريح سان غورجونيو في كاليفورنيا، ورانغيس تاراوا في نيوزيلندا، وجزيرة تيهوانتبيك في المكسيك من رياح متحركة يمكن أن تحافظ على عوامل عالية جدا من القدرة في التوربينات الريحية.

طاقة الرياح البحرية: الجبهة القادمة

الطاقة الريحية الخارجية قد نمت من تكنولوجيا النيتشي إلى ركيزة مركزية من استراتيجية الطاقة المتجددة في العديد من البلدان، وسرعات الرياح على المياه المفتوحة عادة ما تكون أعلى وأكثر اتساقاً من الأرض، ويمكن بناء الأربينات البحرية على نطاق واسع جداً دون قيود على استخدام الأراضي التي تصيب مشاريع الطاعون على الشاطئ، وبحر الشمال هو أكثر المناطق نمواً في العالم في المناطق الساحلية الواقعة خارج المملكة المتحدة وألمانيا والدانمرك وهولندا، وبلجيكي كلها تعمل في مزرعة رياح كبيرة.

إن آسيا تتجه بسرعة نحو الارتفاع، وأصبحت الصين أكبر سوق للرياح البحرية في العالم، حيث توجد منشآت رئيسية على طول ساحلها الشرقي والجنوبي الشرقي، ولا سيما قرب مقاطعات جيانغسو وفوجيان وغوانغدونغ، وتظهر أيضاً كمنطقة كبيرة من الساحل البحري، وترفع من الرياح الكبيرة في مضيق تايوان، وفي الولايات المتحدة، فإن الساحل الأطلسي من ماساتشوستس إلى فرجينيا يشاهد أول موجة من مشاريع التنمية التجارية.

البلدان الرئيسية التي تقود قدرة الطاقة الشتوية

وفقاً لمجلس الطاقة العالمي، الصين، الولايات المتحدة، ألمانيا، الهند، وإسبانيا هي البلدان الخمسة الأولى لمجموع الطاقة الريحية المركبة، الصين وحدها هي التي تمثل أكثر من ثلث طاقة الرياح العالمية، موقف يقوده أهداف وطنية عدوانية وقاعدة تصنيع قوية، الولايات المتحدة الثانية، مع تكساس، إيوا، أوكلاهوما، وكانساس الإنتاج الرئيسي على مستوى الولايات،

Solar Energy Hotspots Around the World

الطاقة الشمسية تعتمد على الإشعال الشمسي، ومقياس طاقة ضوء الشمس الذي يتم تلقيه في كل منطقة من مناطق الوحدة، أعلى الموارد الشمسية موجودة في مناطق ذات سماء واضحة، وخط العرض المنخفض، وغطاء غيوم أدنى، وغطاء الشمس، وعظم الكواكب المدارية، وهضبة عالية العرض، توفر أفضل الظروف للمزارع الشمسية على نطاق واسع، وتظهر خريطة الموارد الشمسية العالمية بوضوح أن منطقة الشمس الشرقية، وهي مجموعة من الطاقة الشمسية في شمال أفريقيا.

حزام الشمس: الصحراء والمناطق المدارية

إن الصحراء الكبرى هي أعظم موارد العالم الشمسية، حيث أن بعض أعلى مستويات الإشعاع الشمسي على الأرض، والمناطق الشاسعة من الأراضي الثابتة وغير المأهولة، فإن شمال أفريقيا لديها القدرة التقنية على توليد الطاقة الكهربائية في العالم، وقد اتخذ المغرب خطوات مبكرة للاستفادة من هذه الإمكانية بمشاريع مثل مجمع نور أورزات، وهو مصنع للطاقة الشمسية المركزة على نطاق واسع، يخلق تكنولوجيات متعددة.

الشرق الأوسط هو آخر من البقعة الشمسية المميزة، المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة وعمان وقطر تستثمر بشدة في الطاقة الشمسية كجزء من استراتيجياتها للتنويع بعيدا عن النفط والغاز، مشروع محمد بن رشيد آل مكتوم سولار في دبي هو أحد أكبر المتنزهات الشمسية في العالم، مع خطط للوصول إلى 5 جيغاوات بحلول عام 2030.

أستراليا تقف في مكان الطاقة الشمسية، خاصة في داخلها القاحلة، وفي ولايات كوينزلاند، نيو ساوث ويلز، وجنوب أستراليا، حيث ترتفع معدلات الإشعاع الشمسي في البلاد، إلى جانب انخفاض تكاليف النظام ودعم قوي في مجال السياسات، أدت إلى ازدهار كل من المزارع الشمسية ذات النطاق العادم ومنشآت سطح الأرض، وتظهر مشاريع مثل مجموعة الطاقة الخضراء في غربي داونز ومبادرة قناة الشمس، التي تهدف إلى تصدير كابل الطاقة الشمسية إلى سنغافورة عبر الغواصات.

الهند هي سوق شمسية حرجة أخرى، حيث توجد في دير تار في راجاستن والمناطق الجافة في غوجارات وأندرا براديش، وكارناتكا تستضيف بعضا من أكبر الحدائق الشمسية في العالم، ومتنزه بهادلار في راجاستن، الذي يملك قدرة تزيد على 2.2 جيغاوات، هو أكبر حديقة شمسية في العالم من خلال القدرة على التركيب.

الأسواق الشمسية الناشئة والمناطق ذات القدرات العالية

بالإضافة إلى البقع الساخنة المستقرة، هناك العديد من المناطق الناشئة التي توفر إمكانات هائلة للطاقة الشمسية، حيث توجد أعلى أنواع الإشعاع الشمسي في شيلي، حيث توجد سماء واضحة على مدار العام تقريباً، والبلد بالفعل قائد للطاقة الشمسية في أمريكا اللاتينية، حيث توجد مشاريع مثل محطة سيرو دومينداور للسيارات، والعديد من المزارع الفلكية التي توفر الطاقة لصناعة التعدين في شيلي وشبكة وطنية ممتازة.

إن القرن الأفريقي، بما في ذلك بلدان مثل إثيوبيا وكينيا وجيبوتي، يلقى ضوء الشمس المكثف على مدار السنة ولديه إمكانات هائلة لإيجاد حلول شمسية لا مركزية يمكن أن تولد الكهرباء للمجتمعات المحلية خارج الشبكة، وبالمثل، فإن شبه الجزيرة العربية، وصحراء تار في باكستان، وصحراء غوبي في منغوليا هي جميع المناطق التي يتوقع أن تتسارع فيها التنمية الشمسية في العقود المقبلة.

التقدم التكنولوجي في تحقيق النمو الشمسي

وقد أدى الانخفاض السريع في تكاليف الطاقة الشمسية الفولطية خلال العقدين الماضيين إلى جعل الطاقة الشمسية أرخص مصدر للكهرباء في أجزاء كثيرة من العالم، كما أن الألواح الثنائية التي تلتقط ضوء الشمس على الجانبين، تزيد من إنتاج الطاقة بنسبة تتراوح بين 10 و 20 في المائة مقارنة بالألواح الأحادية الجانب التقليدية، ولا تزال نظم التعقب التي تتبع الشمس عبر السماء تؤدي إلى زيادة الإنتاج.

مشاريع الطاقة المتجددة الرئيسية التي تشكل رأس المال العالمي

ويُعد حجم مشاريع الطاقة المتجددة الحديثة مذهلاً، وتمثل المشاريع التالية بعضاً من أكبر وأهم المنشآت الريحية والشمسية في جميع أنحاء العالم، وكلها تضغط على حدود ما هو ممكن من الناحية التقنية والاقتصادية.

  • مشروع الطاقة الشمسية (الصين) - موقع في صحراء غوبي في مقاطعة غانسو، هذا المتنزه الشمسي المزدحم جزء من قاعدة الطاقة المتجددة في الصين، ولديه قدرة مخططة تتجاوز 10 جيغاوات، وهو أحد أكبر المنشآت الشمسية في العالم، ويظهر التزام الصين بتوسيع نطاق الطاقة المتجددة في مناطقها الغربية.
  • Hornsea Offshore Wind Farm (United Kingdom)] - developed by Ursted, Hornsea is the largest offshore wind project in the world, with phases 1, 2, and 3 totaling over 6 Giawats. Located in the North Sea off the coast of Yorkshire, it can power millions of homes and sets the standard for large-scale offshore development.
  • ]Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park (United Arab Emirates) ] - This solar park in Dubai is a flagship project for the UAE, combining photovoltaic and CSP technologies. It has a planned capacity of 5 Giawats by 2030 and is a key element of Dubai's Clean Energy Strategy.
  • (بهادلا سولار بارك) (الهند) - موقع في صحراء (تار راجستان) من (بهلا) أكبر حديقة شمسية في العالم، بسعة مركبة تتجاوز 2.2 جيغاوات، مما يدل على قدرة الهند على النشر السريع للهياكل الأساسية الشمسية على نطاق واسع في ظروف صعبة للصحراء.
  • مزرعة (جيدا ويند) (المملكة العربية السعودية) هذه مزرعة الرياح التي تبلغ 500 ميغاوات هي واحدة من أكبر المزرعة في الشرق الأوسط، وتُشير إلى نية المملكة العربية السعودية لتنويع حافظة الطاقة المتجددة التي تُستخدم خارج نطاق الشمس، ويستفيد المشروع من الرياح الساحلية القوية للبحر الأحمر، وهو جزء من أهداف المملكة الأوسع نطاقاً للطاقة المتجددة.
  • Western Downs Green Power Hub (Australia) ] — A 1.1-gigawat solar farm in Queensland, this project is one of the largest in Australia and includes a bat energy storage system to help settle the grid. It highlights the growing trend of combining solar generation with storage.

Emerging Hotspots for Renewable Energy Development

وفي حين أن البؤر الساخنة الحالية مصممة جيدا، فإن عدة مناطق مهيأة للنمو المتفجر في الطاقة الريحية والشمسية، وهذه البؤر الساخنة الناشئة توفر موارد طبيعية وفرة، وتحسين البيئات التنظيمية، وتزايد الطلب على الطاقة مما يجعل مصادر الطاقة المتجددة أكثر جاذبية.

أفريقيا: وحدة الفرص الشمسية

إن أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى لديها بعض أفضل الموارد الشمسية في العالم، ومع ذلك فإنها لا تزال متخلفة بشكل كبير، وتتلقى بلدان مثل ناميبيا وبوتسوانا وجنوب أفريقيا والسودان كميات هائلة من ضوء الشمس، ولديها مساحات واسعة من الأراضي المناسبة للمزارع الشمسية، كما أن برنامج جنوب أفريقيا لاستعمال الطاقة المتجددة المستقل قد نجح في اجتذاب الاستثمار الخاص، حيث توجد مشاريع مثل محطة ريدستون CSP وعدد كبير من مزارع الطاقة الشمسية التي تتجه إلى الإنترنت.

أمريكا اللاتينية: الرياح والشمس في الأنديز وما بعدها

إن صحراء "تشيلي" و سهول "باتاغون" في جنوب الأرجنتين تقدمان رياحاً غير عادية وموارد شمسية، و"شيلي" قد برزت كزعيم شمسي بينما منطقة "فاكا مورتا" الأرجنتينية الشهيرة بزيت الشلال، لديها أيضاً قدرة قوية على الريح، و"كولومبيا" تقوم بتطوير أول مشاريع رياحية واسعة النطاق في منطقة البحر الكاريبي، و" "البرازيل" تواصل توسيع قدرتها على توليد الطاقة المتجددة في الشمال الشرقي حيث تهبط الرياح

جنوب شرق آسيا: محطة توليد للطاقة الكهربائية

إن جنوب شرق آسيا تشهد نموا اقتصاديا سريعا وارتفاعا في الطلب على الطاقة، وقد برزت فييت نام كقائد للطاقة الشمسية، مع ازدهار هائل في تركيبات الطاقة الشمسية على سطح الأرض وعلى نطاق المرافق، وتستكشف الفلبين وإندونيسيا الموارد الحرارية الأرضية والريحية والشمسية، ويوفّر الموقع المداري للمنطقة مدار السنة المشرقة باستمرار، على الرغم من أن موسم مونسون والغطاء السحابي يمكن أن يقلص من إنتاج الطاقة الشمسية في مناطق معينة.

إدماج المظالم ودور تخزين الطاقة

ويخلق الطابع المتغير للطاقة الشمسية والريحية تحديات لمشغلي الشبكات الذين يجب أن يوازنوا العرض والطلب في الوقت الحقيقي، ويجري على نحو متزايد نشر نظم تخزين الطاقة، ولا سيما بطاريات الليثيوم -يون، من أجل إزالة تقلبات الطاقة المتجددة، ولا يزال تخزين المياه المأهولة أكبر شكل من أشكال التخزين على نطاق الشبكة العالمية، ويسمح ارتفاع معدلات تخزن البطاريات في شبكات الرياح والطاقة الشمسية، مما يتيح فائضا في الطاقة المتولد أثناء فترات الريح أو المخزنة.

إن تكنولوجيات الشبكة الذكية، وبرامج الاستجابة للطلب، وتحسين التنبؤ بالطقس هي أيضا أدوات حاسمة لدمج الطاقة المتجددة، والمناطق ذات الصلة القوية بالشبكة، مثل شبكة أوروبا المتزامنة أو خطوط النقل فوق العالي، يمكن أن توازن بين الناتج المتجدد عبر المناطق الجغرافية الكبيرة، مما يقلل من أثر تقلب الطقس المحلي.

مستقبل محطات الطاقة المتجددة

إن الجغرافيا للطاقة المتجددة ليست ثابتة، فمع تحسن التكنولوجيا، وانخفاض التكاليف، وتتطور أطر السياسات، ستنشأ مناطق جديدة كبؤر ساخنة بينما تنضج المناطق القائمة، وستفتح الرياح البحرية الكبيرة المناطق الواقعة في المياه العميقة قبالة سواحل اليابان وكاليفورنيا والبحر الأبيض المتوسط، وستتيح الألواح الشمسية المزروعة في الخزان والبحار الداخلية فرصا جديدة لتوليد الطاقة الشمسية في البلدان التي تعاني من تلوث الأراضي.

وقد توقعت الوكالة الدولية للطاقة أن تصبح الطاقة الشمسية أكبر مصدر للطاقة الكهربائية بحلول عام 2027، وأن تتجاوز الفحم، ومن المتوقع أيضا أن تستمر الطاقة الفائزة في نموها السريع، مع وجود رياح بحرية تؤدي إلى الطريق في مناطق كثيرة، والانتقال إلى اقتصاد للطاقة المتجددة ليس ضرورة بيئية فحسب، بل أيضا فرصة اقتصادية للبلدان التي تنعم بشمس وريح عاتين.

وبالنسبة لمخططي الطاقة والمستثمرين، فإن الرسالة واضحة: فأفضل مواقع الطاقة المتجددة هي أثمن مصادر الطاقة في القرن الحادي والعشرين، ومن شأن تأمين الوصول إلى هذه المواقع، وبناء الهياكل الأساسية لربطها بالمراكز السكانية، والاستثمار في تكنولوجيات التخزين والشبكات اللازمة لإدماجها أن يحدد الفائزين والخاسرين في اقتصاد الطاقة الجديد.

ومع استمرار العالم في بناء القدرة على الرياح والطاقة الشمسية بوتيرة غير مسبوقة، فإن البؤر الساخنة المذكورة في هذه المادة ستؤدي دوراً كبيراً في تفعيل التحول العالمي للطاقة، ومن الريح التي تحلق في البحر الشمالي إلى الصحراء التي تمزقها الشمس، من السهول العليا لتكساس إلى سافانا الاستوائية في الهند، فإن جغرافية الطاقة المتجددة تعيد تشكيل خريطة الطاقة العالمية.