الاعتماد على الطاقة البديلة اصبح اليوم في ظل ما يشهده العالم من ازمات ومشكلات اقتصادية وبيئية خطيرة، من اهم الامور لدى العديد من الدول والحكومات التي تسعى وبشكل مستمر الى توسيع استثماراتها في مشروعات الطاقة المتجددة وخصوصا في (مجال استخدام الطاقة الشمسية)، وقد استخدمت الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في تطبيقات عديدة منها محطات توليد الكهرباء وتحلية المياه، وتشغيل إشارات المرور وإنارة الشوارع، وتشغيل بعض الأجهزة الكهربائية وتشغيل الأقمار الاصطناعية والمركبات والمحطات الفضائية وغيرها.

واستخدام الطاقة الشمسية كبديل نظيف وكما يقول بعض الخبراء يرجع لعده أسباب أهمها أن محطات توليد الطاقة الشمسية وبالمقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود والطاقة النووية وغيرها من المصادر الاخرى ومن حيث مدة إنشاء محطات ومصاريف التشغيل تكون ارخص بكثير، وهو ما سيوفر عائد اقتصادي مهم مع مرور الزمن خصوصا مع التطور العلمي والتكنلوجي الكبير الذي يشهده العالم.

حيث تستغرق مدة إنشاء الطاقة الشمسية حوالي سنة أو سنتين على الأكثر، هذا بخلاف إمكانية تشغيلها بشكل مرحلي دون الحاجة لانتظار الانتهاء من كامل مرحلة الإنشاء، وهو ما يستوجب تحققه في إنشاء المحطات النووية ومحطات الغاز والنفط والفحم التي تستغرق اكثر من5 سنوات عمل لإنشائها، هذا بخلاف أن تكلفة إنشاء محطات لتوليد الطاقة الفحم يعد أقل من محطات الطاقة الشمسية ولكن أضرارها البالغة على صحة الإنسان والبيئة بصفة عامة جعل البلاد المتقدمة تنصرف عنها إلى حلول بديلة.

وهناك ايضا مشكلات مهمة قد تعيق اقامة مثل هكذا مشاريع مهمة في بعض الدول، منها تكلفة المواد الأولية لأجهزة استخدام الطاقة الشمسية، التي تعد أهم عائق يحول دون استخدامها بالإضافة إلى المساحة الكبيرة المطلوبة لوضع هذه الأجهزة المجمعة لأشعة الشمس، ووجود الغبار ومحاولة تنظيف أجهزة الطاقة الشمسية منه وقد برهنت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50 % من فعالية الطاقة الشمسية تفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر.

أما المشكلة الاخرى فهي خزن الطاقة الشمسية والاستفادة منها أثناء الليل أو الأيام الغائمة أو الأيام المغبرة ويعتمد خزن الطاقة الشمسية على طبيعة وكمية الطاقة الشمسية، و نوع الاستخدام وفترة الاستخدام بالإضافة إلي التكلفة الإجمالية لطريقة التخزين ويفضل عدم استعمال أجهزة للخزن لتقليل التكلفة والاستفادة بدلاً من ذلك من الطاقة الشمسية مباشرة حين وجودها فقط ويعتبر موضوع تخزين الطاقة الشمسية من المواضيع التي تحتاج إلي بحث علمي أكثر واكتشافات جديدة. وتستثمر الدول المصنعة أموالاً طائلة في مجال الخلايا الشمسية وذلك على مستوى البحث والتطوير والتطبيق بغية الوصول إلى تخفيض أسعارها وزيادة كفاءتها وتسهيل طرق إنتاجها وجعلها واعدة للإنتاج والتطبيق الموسع.

مصدر الرئيسي للكهرباء

وفي هذا الشأن فقد ذكر تقرير أصدرته وكالة الطاقة الدولية أن الطاقة الشمسية قد تكون أكبر مصدر للكهرباء بحلول عام 2050 بدعم من تراجع تكاليف معدات توليد الطاقة الكهربائية. وأضاف التقرير أن الأنظمة الضوئية الشمسية (الكهروضوئية) قد تولد ما يصل إلى 16 بالمئة من الكهرباء في العالم بحلول عام 2050 بينما قد تولد أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية 11 بالمئة أخرى.

وقالت ماريا فان دير هوفن المديرة التنفيذية لوكالة الطاقة الدولية "الانخفاض السريع في تكلفة المعدات والأنظمة الكهروضوئية في السنوات القليلة الماضية فتح آفاقا جديدة لاستخدام الطاقة الشمسية كمصدر رئيسي للكهرباء في الأعوام والعقود القادمة." وتمثل اللوحات الكهروضوئية أسرع تقنيات الطاقة المتجددة نموا في العالم منذ عام 2000 رغم أن الطاقة الشمسية ما زالت تشكل أقل من واحد بالمئة من السعة الإنتاجية للطاقة في أنحاء العالم. وقالت وكالة الطاقة الدولية إن الصين ستقود نمو الطاقة الكهروضوئية تليها الولايات المتحدة بينما قد تنمو الطاقة الحرارية الشمسية أيضا في الولايات المتحدة بجانب أفريقيا والهند والشرق الأوسط.

نمو سوق الطاقة

من جانب اخر قالت رابطة رئيسية لصناعة الطاقة الشمسية إن قدرة توليد الطاقة الشمسية المركبة عالميا ستزيد لنحو ثلاثة أمثالها على مدى السنوات المقبلة مدعومة بنمو قوي في آسيا التي تخطت أوروبا كأكبر سوق للطاقة الشمسية في العالم العام الماضي. وقال اتحاد صناعة الطاقة الضوئية الأوروبي في تقرير سنوي إن من المتوقع نمو قدرة منشآت توليد الطاقة الشمسية إلى حوالي 374 جيجاوات في 2018 مقارنة مع 139 جيجاوات.

وترتكز الأرقام إلى "تصور متوسط" يقول الاتحاد إنه ينطوي على التطورات الأرجح أن تحدث في السوق حتى عام 2018. ومن المتوقع أن تسهم آسيا بأكثر من 40 بالمئة من الإجمالي العالمي في 2018 ارتفاعا من حوالي 29 بالمئة بينما ستتقلص حصة أوروبا إلى حوالي 35 بالمئة انخفاضا من 59 بالمئة. وقال الاتحاد "انتهى دور أوروبا كقائد بملا منازع لسوق الطاقة الشمسية... للمرة الأولى في أكثر من عشر سنوات لم تعد سوق الطاقة الشمسية الأوروبية أكبر سوق إقليمية في العالم".

ويرجع التحول العالمي في الطلب إلى انخفاض دعم الطاقة الشمسية في أوروبا بعد أن ساهم الدعم الحكومي لسنوات في ازدهار القطاع في حين يتنامى اعتماد الاقتصادات الآسيوية وبخاصة الصين على الطاقة الشمسية. ومازالت الطاقة الشمسية بحاجة إلى الدعم في كثير من الأسواق كي تستطيع منافسة مصادر الطاقة التقليدية مثل الفحم والغاز والطاقة النووية.

ويضم اتحاد صناعة الطاقة الضوئية الأوروبي ومقره بروكسل أكثر من 100 شركة ومؤسسة منها شركات ألمانية مثل اس.ام.ايه سولار وسولار ورلد وفرست سولار الأمريكية وإينل جرين باور الإيطالية. وقال الاتحاد إنه في العام 2013 وحده تم تركيب ألواح شمسية قدرتها 38.4 جيجاوات في أنحاء العالم ارتفاعا من 30 جيجاوات في 2012 لتصبح ثالث أكبر مصدر للطاقة المتجددة بعد الطاقة المائية وطاقة الرياح بحساب القدرة المركبة. بحسب رويترز.

والصين أكبر سوق منفردة في العالم حيث زادت قدرة التوليد المركبة 11.8 جيجاوات بما يعادل 30.1 بالمئة في حين لم تشكل أوروبا ككل أكثر من 29 بالمئة انخفاضا من 74 بالمئة في 2011 حسبما أظهر التقرير. وتباطأت زيادة قدرة التوليد في ألمانيا أكثر من النصف إلى 3.3 جيجاوات العام الماضي لكنها تظل أكبر سوق أوروبية ورابع أكبر سوق في العالم. وفي السابق اعتبرت ألمانيا محرك النمو العالمي للقطاع حيث احتلت المرتبة الأولى عالميا سبع مرات على مدى الأربعة عشر عاما الأخيرة.

باكستان

الى جانب ذلك ومع تفاقم أزمة الطاقة وافقت باكستان على ربط محطات الطاقة الشمسية بشبكة الكهرباء وتركيب الألواح الشمسية فوق أسطح المباني مع منح تمويل من خلال الرهن العقاري لتركيب هذه الألواح لتشجيع استخدام الطاقة النظيفة في البلاد. وفي موازنة عام 2014-2015 تراجعت الحكومة الباكستانية عن رسوم جمركية فرضتها بنسبة 32.5 في المئة على المكونات المستوردة للالواح الشمسية بغية خفض تكلفة تركيب هذه الالواح.

وقال أسجد امتياز علي كبير المسؤولين التنفيذيين في مجلس تطوير الطاقة البديلة التابع للقطاع العام إن موافقة الحكومة على ان يقوم حائزو الألواح الشمسية ببيع الطاقة الناتجة للشبكة القومية للكهرباء تمثل انفراجه كبرى تشجع استخدام الطاقة الشمسية وتساعد الحكومة على القضاء على نقص الطاقة على المدى الطويل. وقال "ستسهم هذه المبادرة في زيادة الطلب على الطاقة الشمسية في ارجاء باكستان. نتعشم ان تسفر زيادة الطلب عن تراجع ملحوظ في اسعار معدات الطاقة الشمسية".

وأضاف ان الحكومة قررت خفض الرسوم الجمركية على واردات الألواح الشمسية في أعقاب ضغوط من القطاع العام وقطاع الاعمال وأجهزة الاعلام. ومضى يقول إن قرار السماح لمولدي الطاقة بالالواح الشمسية ببيع الكهرباء المولدة الزائدة عن حاجتهم يعني "ان بوسع المستهلكين الآن تركيب أنظمة الالواح الشمسية وبيع الطاقة الزائدة للشبكة القومية."

وتعاني المناطق الريفية في باكستان في الوقت الراهن من انقطاع الكهرباء فترات تصل الى 11 ساعة يوميا فيما تعاني المناطق الحضرية من انقطاع لمدة ثماني ساعات في اليوم ويصل حجم النقص في الطاقة، وقال نعمان خان أحد مستوردي الالواح الشمسية والمدير التنفيذي لشركة (جريس سولار باكستان) إن هذه الخطط ستزيد من حجم وارداته من معدات الطاقة الشمسية في العام الحالي بواقع ثلاثة أمثال. بحسب رويترز.

وقال إن القطاع الخاص الباكستاني استورد 350 ميجاوات من ألواح الطاقة الشمسية عام 2013 إلا ان ذلك تراجع الى 128 ميجاوات عام 2014 بعد ان فرضت الحكومة رسوما جمركية على الواردات من هذه الالواح. وسمح بنك باكستان المركزي ومجلس تطوير الطاقة البديلة لاول مرة لأحد البنوك الخاصة بتقديم قروض لتمويل تركيب الالواح الشمسية من خلال نظام الرهن العقاري.

المغرب

من جانب اخر اعلن المسؤول الرئيسي عن برنامج بناء اول محطة حرارية تعمل بالطاقة الشمسية في المغرب والواردة في اطار مشروع انمائي واسع لهذه الطاقة بكلفة سبعة مليارات يورو، ان المحطة ستدخل حيز العمل في 2015. وقال رئيس الوكالة المغربية للطاقة الشمسية مصطفى بكوري ان التقدم الذي احرزته ورشة حوض ورززات (جنوب) سيسمح بدخول المحطة "نور 1" حيز العمل " هذا العام " كما ينص البرنامج.

وهذه المحطة الحرارية الاولى التي تعمل بواسطة الطاقة الشمسية وتفوق قيمتها 600 مليون يورو، ستسمح بتوليد 160 ميغاواط. وقد اوكلت مهمة بنائها الى كونسورسيوم غالبية اسهمه سعودية. وقال بكوري ان المشاريع الطموحة التي ترمي الى انتاج 2000 ميغاواط من الطاقة الشمسية بحلول 2020 تتقدم "بطريقة مرضية". وتعتزم المملكة بناء خمس محطات لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، واولها محطة ورززات عند ابواب الصحراء والتي تقدر قدرتها ب500 ميغاواط، اي احد اهم البرامج في العالم.

والمرحلة الثانية من تنفيذ الحوض -- محطتا "نور 2" و"نور 3" -- ستبدا الاشغال فيها في مطلع 2015، بحسب بكوري. ولهذا الغرض، اطلق استدراج عروض ستنشر نتيجته "قبل نهاية العام"، كما قال. وقد تم تصنيف سبع شركات بينها شركات فرنسية واسبانية للمشاركة في استدراج العروض. بحسب فرانس برس.

والمغرب الذي لا يتمتع باحتياطات كبيرة من المحروقات حدد لنفسه هدفا يكمن في تغطية 42 بالمئة من حاجاته بواسطة الطاقات المتجددة بحلول 2020. واضافة الى الطاقة الشمسية، يراهن المغرب على تطوير الطاقة الهوائية ويجري بناء اكبر حوض في القارة لهذا الغرض في طرفاية (جنوب غرب).

البرازيل

على صعيد متصل وفي مواجهة أسوأ أزمة طاقة في أكثر من عشر سنوات تتخذ البرازيل أول خطوة كبيرة لتطوير صناعة الطاقة الشمسية المحلية التي يمكن ان تقلل اعتمادها على نظام الطاقة المائية. وتجري البرازيل مزادا للتفاوض على انتاج الطاقة باستخدام مزارع الطاقة الشمسية بطريقة حصرية في سابقة هي الاولى من نوعها على الاطلاق في دولة بأمريكا الجنوبية.

وسجلت شركات الطاقة نحو 400 مشروع لطرحها في المزاد لكن يشعر كثيرون بالقلق من التوقعات بشأن الطاقة الشمسية في البرازيل ويقولون إنها تحتاج لمزيد من الوضوح في شروط الاستثمار والتمويل قبل توقيع أي اتفاقات. ويمكن ان يتم في المزاد التفاوض على 10 جيجاوات وان كانت تقديرات مصادر الصناعة تشير الى ان الحجم النهائي أصغر بكثير ويتراوح بين 500 ميجاوات وجيجا وات واحد. بحسب رويترز.

وتتمتع البرازيل بمناخ مشمس بدرجة كبيرة وبها واحد من أعلى عوامل الاشعاع الشمسي في العالم ومساحات كبيرة من الاراضي للمزارع الشمسية بالإضافة الى احتياطيات من السيليكون الذي يستخدم في صناعة ألواح الطاقة الشمسية. لكن البلاد تخلو تقريبا من توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية بينما الصين شريكتها في رابطة الدول الخمس الرئيسية الصاعدة اقتصاديا أضافت على سبيل المثال 12 جيجاوات في العام الماضي وحده وهو ما يكفي لتزويد نحو عشرة ملايين منزل بالطاقة.

الولايات المتحدة

في السياق ذاته ينتشر 4760 لوحا شمسيا على سطح أحد المباني الواقعة في منطقة برونكس لالتقاط أشعة الشمس الخفيفة في الشتاء، في دليل على ازدهار الاعتماد على الطاقة الشمسية في نيويورك. وقد أنجزت مجموعة الألواح هذه التي تبلغ طاقتها 1,6 ميغاوات على سطح متجر بيع المواد الغذائية بالجملة "جيترو كاش أند كاري". وهي تعد نموذجا ينبغي الاقتداء به، على حد قول حاكم ولاية نيويورك أندرو كوومو الذي يدعم تطور مصادر الطاقة الشمسية في ولايته. والذي أطلق سنة 2012 برنامج "ان واي-صن إنيشيياتيف" مع استثمارات بقيمة 800 مليون دولار حتى العام 2015.

وقد أرسيت منذ تلك الفترة ألواح شمسية في الولاية تتخطى طاقتها 300 ميغاوات. ويسعى أندرو كوومو إلى تمديد هذا البرنامج حتى العام 2023، مع تمويل إضافي بقيمة مليار دولار تقريبا وطاقة بمعدل 3 آلاف ميغاوات. ومن شأن هذا التمديد أن يسمح باستحداث 13 ألف فرصة عمل وتخفيض انبعاثات غازات الدفيئة بمعدل 2,3 مليون طن في السنة الواحدة، بحسب الخبراء.

ولا تزال ولاية نيويورك جد متأخرة في هذا المجال بالمقارنة مع كاليفورنيا ونيوجيرسي وماساتشوستس وأريزونا التي تضم أكثر من 80% من جميع المنشآت الشمسية في الولايات المتحدة، بحسب كوري هانيمان المتخصص في الطاقة الشمسية في مجموعة "جي تي ام ريسيرتش". لكنه لفت إلى أن هذه السوق "سوق واعدة .... ونحن نتوقع ازديادا في المشاريع ذات الصلة في المناطق السكانية والتجارية على حد سواء".

وهذا الازدهار يعود بالنفع على الشركات المتخصصة في الطاقة الشمسية والبالغ عددها 411. فقد ازدادت عائدات شركة "وان فورس سولار" في برونكس ثلاث مرات وتأمل الشركة مضاعفة أرباحها كما هي الحال مع موظفيها، وفق ما كشف تشارلز فيت مديرها التنفيذي وقد تلقت "وان فورس سولار" مساعدات بقيمة عدة ملايين دولار.

وديفيد ساندبانك رئيس هذه المجموعة وأيضا نائب رئيس جمعية الشركات العاملة في مجال الطاقة الشمسية في نيويورك (ان واي اس إي آي إيه) متفائل بدوره. وهو صرح "كثيرة هي الفرص في نيويورك". وتابع قائلا إن "برنامج ان واي-صن إنيشيياتيف وفر استقرارا واستدامة لقطاع الطاقة الشمسية"، مشيرا إلى أن بعض الشركات المتخصصة في هذا المجال تفتح فروعا لها في نيويورك.

ولفت ديفيد ساندبانك إلى أن هذا القطاع واعد، لا سيما في ظل انخفاض أسعار الألواح الشمسية وازدياد أسعار الكهرباء في نيويورك وأغلبية الولايات الأميركية. ويأمل متجر "جيترو كاش أند كاري" ادخار 40% من فاتورة الكهرباء ، أي ما يوازي 250 ألف دولار، بحسب بوب كلاين مدير المبيعات في مجموعة "روس سولار غروب" التي تولت تركيب الألواح. وتزداد هذه المشاريع في نيويورك بالتزامن مع ازدهار هذا القطاع في الولايات المتحدة برمتها حيث نمت هذه السوق بنسبة 30% بين العامين 2012 و2013. بحسب فرانس برس.

ومن المتوقع أن تتخطى الولايات المتحدة هذه السنة ألمانيا التي تعد الرائدة في هذا المجال من حيث عدد المنشآت الجديدة، وذلك للمرة الأولى في خلال 15 عاما. لكن الطريق لا تزال طويلة. فمصادر الطاقة الشمسية لا تشكل إلا 1% من مصادر الطاقة المتجددة المستخدمة في الولايات المتحدة والتي تشكل بدورها 12% لا غير من الكهرباء المولدة في البلاد، بحسب الوكالة الأميركية للمعلومات عن الطاقة (إي آي إيه).

من جانب اخر أعلن الرئيس الأمريكي باراك أوباما خطوات لزيادة استخدام الألواح الشمسية وتعزيز كفاءة الطاقة في المباني الاتحادية وتدريب المزيد من الأشخاص على العمل في مجال الطاقة المتجددة. وقال أوباما "هذا هو الشيء الصائب الذي ينبغي أن نفعله من أجل كوكبنا." وتحدث الرئيس أثناء زيارته قسم معروضات الإضاءة خارج متجر لوول مارت تعرض فيه ألواح شمسية للاستخدام على أسطح المباني ومحطة شحن للسيارات الكهربائية بين تقنيات أخرى مبتكرة لتوفير الطاقة. وقال أوباما أن تمويلا إضافيا بقيمة ملياري دولار سيخصص لتطوير معدات لكفاءة الطاقة في المباني الاتحادية على مدى الأعوام الثلاثة القادمة.

وقال البيت الأبيض إن بضع مؤسسات مالية من بينها سيتي جروب وجولدمان ساكس بصدد إعلان خطط جديدة "لاستثمار على نطاق واسع وبرامج مبتكرة" لتطوير معدات الطاقة الشمية والطاقة المتجددة. وأضاف أن الإجراءات التنفيذية التي اتخذها أوباما ستدعم جهود المعاهد المجتمعية حتى يمكن أن ينضم 50 ألف عامل إلي صناعة الطاقة الشمسية بحلول 2020 . وقال دان اوتيك مستشار أوباما لشؤون الطاقة إن صناعة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة توسعت بشكل كبير في عهد أوباما بحيث يمكنها الآن إمداد أكثر من مليوني مسكن بالكهرباء. وأعلن متحدث باسم أوباما أيضا اكتمال مشروع لتركيب ألواح شمسية في البيت الأبيض نفسه. والألواح الأمريكية الصنع جزء من تطويرات تكنولوجية ستحسن كفاءة الطاقة بالمبنى. والألواح الشمسية ليست جديدة تماما على البيت الأبيض. ففي 2010 وعد أوباما بوضع ألواح شمسية على سطح البيت الأبيض. وفي 1979 أمر الرئيس الديمقراطي الأسبق جيمي كارتر بوضع ألواح شمسية أثناء أزمة نفطية لكن خلفه الجمهوري رونالد ريجان أزالها أثناء صيانة للمبنى.

طائرة شمسية

على صعيد متصل بدأت الطائرة السويسرية "سولار إمبالس 2" التي تعمل بالطاقة الشمسية فقط، باول رحلة تجريبية لها في قاعدة باييرن في وسط سويسرا. ويفترض ان تقوم "سولار إمبالس 2" في العام 2015 برحلة حول العالم. وانطلقت الطائرة بقيادة طيار التجارب الالماني ماركوس شيرديل من المدرج مدفوعة بمحركاتها الكهربائية الاربعة التي تغذيها 17200 خلية شمسية.

وبعد مئات الامتار اقلعت الطائرة ببطء في الجو مستعينة بجناحيها الضخمين الذين هما اطول من جناح طائرة بوينغ 747. وتستمر الرحلة ساعة و45 دقيقة على ان ترتفع الطائرة الى علو 2400 متر. هذا النموذج الثاني والجديد من الطائرة الذي يعمل فقط على طاقة الخلايا الشمسية يبلغ باع جناحيه 72 مترا اي مثل طائرة ايرباص "ايه380" لكن وزنه 2300 كيلوغرام اي اقل ب150 مرة عن طائرة الايرباص الضخمة. بحسب فرانس برس.

ولقائدي هذه الطائرة اندريه بورشبرغ وهو طيار عسكري سابق وبرتران بيكار خبرة كبيرة من خلال نموذج الطائرة الاول. فقد حلقا فوق اوروبا ومن ثم المغرب قبل ان يعبرا الولايات المتحدة في ايار/مايو الماضي. وفي العام 2010 اجرت الطائرة الشمسية رحلة من 26 ساعة من دون توقف لتثبت بذلك قدرتها على تخزين ما يكفي من الكهرباء خلال النهار لتستمر بالطيران ليلا. اما "سولار إمبالس 2" فيتوقع ان تتمكن من الطيران لاكثر من 120 ساعة متواصلة لخمسة نهارات وخمس ليال وهي الفترة التي تحتاجها لعبور المحيط الهادئ او الاطلسي.