هل خفضت مصادر الطاقة المتجددة أسعار الكهرباء؟

أثارت أهداف المناخ العالمية، وارتفاع الطلب على الكهرباء، والانخفاض السريع في تكاليف مصادر الطاقة المتجددة سؤالاً جوهرياً: هل خفضت مصادر الطاقة المتجددة أسعار الكهرباء؟ للإجابة على هذا السؤال، تستعرض هذه المقالة الطلب العالمي على الطاقة، وأنماط الإنتاج، وتصنيفات التكلفة، وديناميكيات النشر، وآثارها الاقتصادية - وتُختَتم بتحليل لتأثيرات الأسعار والتوقعات المستقبلية.

الطاقة المُتجددة: طاقة الرياح والطاقة الشمسية

1. الطلب العالمي على الطاقة واحتياجاتها.

• اعتباراً من عام 2023، كان إجمالي الطلب العالمي على الطاقة الأولية لا يزال في ارتفاع، ومن المتوقع أن يتضاعف الطلب على الكهرباء بحلول عام 2050 وفقاً لتقرير توقعات الطاقة العالمية 2024 الصادر عن وكالة الطاقة الدولية.

وفقاً للمراجعة الإحصائية، بينما ولّدت مصادر الطاقة المتجددة حوالي ثلث إمدادات الكهرباء العالمية في عام 2024، إلا أنها لم تُلبِّ سوى حوالي 8% من إجمالي الطلب العالمي على الطاقة، والذي يهيمن عليه الوقود الأحفوري.

استهلاك الطاقة في العالم

يتركز نمو الطلب في منطقة آسيا والمحيط الهادئ - وخاصة الصين والهند - حيث تُمثل حوالي 65% من احتياجات الطاقة الإضافية.

استهلاك الطاقة العالمي، المقاسة في exajoules سنوياً: لا يزال الفحم والنفط والغاز الطبيعي مصادر الطاقة العالمية الأولية حتى مع بدء الطاقة المتجددة بسرعة

2. التوزيع العالمي للطلب على الطاقة.

تتصدر مناطق مثل منطقة آسيا والمحيط الهادئ نمو الطلب (حوالي 5-6% سنوياً)، بينما تُظهِر أمريكا الشمالية وأوروبا زيادات أبطأ (أقل من 1%).

تطور إنتاج الطاقة في مناطق العالم

تُمثل المناطق الأكثر استهلاكاً للكهرباء - الصين والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي - حوالي 75%من إجمالي الطلب العالمي على الكهرباء.

3. سيناريو إنتاج الطاقة عالمياً.

• تجاوز إنتاج الكهرباء العالمي حوالي 12600 تيراواط/ساعة من الطاقة منخفضة الكربون في عام 2024، متجاوزاً بذلك حصة 40% لأول مرة، حيث ساهمت مصادر الطاقة المتجددة بإضافة قياسية بلغت 858 تيراواط/ساعة.

• تتوقع إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) زيادة سعة الكهرباء العالمية بنسبة 55- 108% بحلول عام 2050، حيث تُشكل مصادر الطاقة المتجددة والطاقة النووية ما بين 81- 95% من السعة الجديدة.

4. مصادر الطاقة وتوزيعها.

• في عام 2024، بلغت نسبة توليد الكهرباء منخفضة الكربون 40.9% (14.3% من الطاقة الكهرومائية، 9.0% من الطاقة النووية، 8.1% من طاقة الرياح، 6.9% من الطاقة الشمسية).

قامت الصين بتركيب أكثر من 373 غيغاواط من مصادر الطاقة المتجددة الجديدة في عام 2024، ليصل إجمالي إنتاجها إلى حوالي 1878 غيغاواط، وتهدف إلى أن يكون 80% من مزيج طاقتها من مصادر غير أحفورية بحلول عام 2060.

توزع نسبة مصادر الطاقة

5. مشاكل وقضايا الطاقة (على المدى القريب والبعيد).

• لا تزال هناك قضيتان أساسيتان: استمرار هيمنة الوقود الأحفوري (بنسبة 70- 80%)، وفقر الطاقة الذي يؤثر على مئات الملايين.

• على المدى القريب: صدمات العرض، وعدم استقرار الشبكة، وتكاليف الانتقال.

على المدى البعيد: تغير المناخ، وتلوث الهواء، وارتفاع أسعار الوقود الأحفوري، واحتكار البنية التحتية.

6. الطاقة المتجددة: المصادر والتوزيع.

• تشمل مصادر الطاقة المتجددة الطاقة الكهرومائية، وطاقة الرياح (البرية/البحرية)، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، والكتلة الحيوية، والطاقة الحرارية الأرضية. ظلت الطاقة الكهرومائية هي الأكبر، لكن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أضافتا معظم السعة الجديدة في عام 2024.

• تضاعفت الطاقة الشمسية خلال السنوات الثلاث الماضية، متجاوزةً 2000 تيراواط/ساعة من التوليد، مسجلةً نمواً قياسياً - لا سيما في الصين (حوالي 53% من إجمالي الطرح).

• بحلول عام 2030، من المتوقع أن يتجاوز توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية الطاقة الكهرومائية، وكذلك طاقة الرياح بحلول عام 2030؛ ومن المتوقع أن يتضاعف إجمالي توليد الطاقة المتجددة تقريباً بحلول نهاية العقد: حوالي 17000 تيراواط/ساعة.

مصادر الطاقة المُتجددة

7. ترتيب سعة مصادر الطاقة المتجددة.

• رواد السعة المركبة: الطاقة الكهرومائية (أكبر قاعدة تاريخية)، تليها طاقة الرياح والطاقة الشمسية. اعتباراً من عام 2024، تجاوزت السعة العالمية للطاقة الشمسية 2تيراواط/ساعة، كما تتسارع طاقة الرياح.

8. تصنيف تكلفة أساليب الطاقة المتجددة.

• تتفاوت تقديرات التكلفة الموحدة: وصلت الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة إلى أدنى مستوياتها عند حوالي ١٥ دولاراً أمريكياً/ميغاواط ساعة (على سبيل المثال، مناقصة قطر).

• طاقة الرياح البرية حوالي 80دولاراً أمريكياً/ميغاواط ساعة، وطاقة الطاقة المتجددة المُثبتة (مع تكامل/تخزين الشبكة) حوالي 116 دولاراً أمريكياً/ميغاواط ساعة في أستراليا عام 2025، ولكن قد يكون الفحم أرخص مؤقتاً (حوالي 111دولاراً أمريكياً/ميغاواط ساعة) - على الرغم من أن التوقعات تُظهر انخفاضًا في أسعار الطاقة المتجددة المُثبتة إلى حوالي 76 دولاراً أمريكياً/ميغاواط ساعة بحلول عام 2030.

• انخفاض الأسعار منذ عام ٢٠٠٠: انخفضت طاقة الرياح البرية حوالي 68%، والطاقة البحرية حوالي 60%، والطاقة الشمسية المركزة حوالي 68%، والكتلة الحيوية حوالي 14%.

9. المنافسة بين تقنيات الطاقة المتجددة.

• شهدت الطاقة الشمسية الكهروضوئية أسرع انخفاض في التكلفة ونمو في السعة - وهي طاقة معيارية، وقابلة للتوسع، وتكلفة وقود صفرية. وتستمر طاقة الرياح بقوة حيثما تتوفر موارد الرياح. أما الطاقة الكهرومائية، فهي ناضجة، لكن توسّعها محدود. وتلعب الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية أدواراً متخصصة. ويتزايد أهمية تكامل التخزين والبطاريات.

10. التطبيقات المناسبة للطاقة المتجددة حسب التكنولوجيا.

• الطاقة الشمسية الكهروضوئية: الخيار الأمثل للمناطق اللامركزية الغنية بأشعة الشمس، وللمنشآت على أسطح المنازل.

• طاقة الرياح البرية: مناسبة لمناطق موارد الرياح البرية، والمزارع واسعة النطاق.

• طاقة الرياح البحرية: تكلفة عالية وكثافة عالية، ومناسبة للدول الساحلية.

• الطاقة الكهرومائية: مثالية للحمل الأساسي وموازنة الطاقة حيثما تسمح الظروف الجغرافية.

• الكتلة الحيوية/الطاقة الحرارية الأرضية: على نطاق أصغر، توليد الطاقة من مصادر ثابتة، صناعي، أو اقتران حراري.

11. هل تُعدّ مصادر الطاقة المتجددة بديلاً أم رافداً؟

• تُصبح مصادر الطاقة المتجددة بديلاً متزايداً للوقود الأحفوري في توليد الكهرباء. في سيناريوهات بديلة لتحقيق "صافي انبعاثات صفري بحلول عام 2025"، يمكن أن تُوفّر مصادر الطاقة المتجددة ما يقرب من 100% من الكهرباء بحلول عام 2050.

• في الوقت الحالي، تُكمّل كلٌّ منهما الأخرى، وتحتاج إلى مصادر تخزين ومصادر قابلة للتوزيع لضمان الموثوقية.

12. لماذا تُعدّ الطاقة المتجددة ضرورية في عصر الطاقة الجديد؟

• تُقلّل الطاقة النظيفة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتُحسّن جودة الهواء.

• تُوفّر مصادر الطاقة المتجددة أمناً للطاقة - اعتماداً أقل على الوقود الأحفوري المحدود وأسواق الوقود المتقلبة.

• تُدعِّم النمو الاقتصادي: خلق فرص عمل، وانخفاض تكاليف توليد الطاقة، وبنية تحتية قابلة للتطوير.

13. القيود والحدود لمصادر الطاقة المتجددة.

• التقطّع: تعتمد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الطقس. يُزيد الاختراق العالي من موازنة الشبكة وحاجة التخزين - قد ترتفع تكاليف إعادة التوزيع وتحديثات الشبكة إذا لم تُعالج.

• التخزين والنقل: يتطلب دمج مصادر الطاقة المتجددة الاستثمار في البطاريات، والنقل لمسافات طويلة، ومرونة الطلب.

• السياسات والجوانب الاجتماعية: قد يؤدي انتهاء صلاحية الدعم (مثل انتهاء صلاحية ائتمانات الاستثمار الدولية/الائتمانية الأمريكية) إلى إبطاء عملية النشر وزيادة التكاليف بنسبة 30%.

• القيود الجيوسياسية/المتعلقة بالموارد: قد تُشكل سلاسل توريد المواد الأساسية، والصراعات على استخدام الأراضي، والقبول الاجتماعي عوائق أمام مصادر الطاقة المتجددة.

14. هل خفضت مصادر الطاقة المتجددة أسعار الكهرباء؟

نعم - تُظهر الأدلة التجريبية أن مصادر الطاقة المتجددة تُخفض أسعار الكهرباء بالجملة من خلال تأثير ترتيب الجدارة: عروض أسعار توليد الكهرباء منخفضة التكلفة الحدية تتفوق على الوقود الأحفوري، مما يؤدي إلى انخفاض الأسعار الفورية.

• حالة أمريكية (تكساس): وفّر نشر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح حوالي 31.5 مليار دولار من تكاليف البيع بالجملة بين عامي 2010 و2022، مع توفير حوالي 11 مليار دولار في عام 2022 وحده - وارتفعت أسعار الكهرباء بوتيرة أبطأ من التضخم.

• دراسة سببية في المملكة المتحدة: خفضت طاقة الرياح أسعار الجملة بين عامي 2018 و2024 بما يصل إلى 7 جنيهات إسترلينية/ميغاواط/ساعة لكل غيغاواط/ساعة مضافة عند معدل انتشار منخفض/عالي؛ بينما انخفضت أسعار الطاقة الشمسية عند معدل انتشار منخفض بما يصل إلى 9 جنيهات إسترلينية/ميغاواط/ساعة لكل غيغاواط/ساعة.

• على مستوى الولايات في الولايات المتحدة: ارتبطت الزيادات القوية في مصادر الطاقة المتجددة بانخفاض في ارتفاعات الأسعار مقارنةً بعامي 2001 و2024.

• عند معدل انتشار مرتفع للغاية، قد تعوّض تكاليف التكامل والتقلُّبات الفوائد ما لم تتكيف الشبكات وأنظمة التخزين.

مع ذلك، تعتمد أسعار التجزئة على مدى تأثير اللوائح التنظيمية: قد لا تستفيد الأسر بشكل كامل من وفورات الجملة، كما هو الحال في كوينزلاند، أستراليا، حيث انخفضت أسعار الجملة، لكن فواتير التجزئة ارتفعت بسبب التأخير في تمرير الوفورات.

15. مستقبل الطاقة المتجددة في العالم.

• بحلول عام 2030، من المتوقع أن تُوفر مصادر الطاقة المتجددة (الرياح والطاقة الشمسية) ما بين 37% و74% من إجمالي إنتاج الكهرباء في العالم، وذلك حسب السيناريوهات. وبحلول عام 2050، قد تصل نسبة المصادر منخفضة الكربون إلى 65%و89% أو أكثر.

• من المتوقع أن تتضاعف القدرة العالمية للطاقة المتجددة تقريباً بحلول نهاية العقد: حوالي 17000 تيراواط/ساعة، وهو ما يكفي لتزويد الصين والولايات المتحدة الأمريكية مجتمعتين بالطاقة.

• لكن العديد من الدول لا تحقق هدف الأمم المتحدة المتمثل في زيادة القدرة ثلاث مرات إلى 11 تيراواط/ساعة بحلول عام 2030: فالالتزامات الحالية لن تصل إلا إلى حوالي 7.4 تيراواط/ساعة ما لم تُسرّع السياسات.

الخلاصة.

لقد كان للطاقات المتجددة بالفعل تأثير تناقصي ملحوظ على أسعار الكهرباء بالجملة، مدفوعاً بانخفاض التكلفة الحدية وديناميكيات ترتيب الجدارة. انخفاض التكلفة - وخاصة في مجال الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح البرية - كبير، ومن المتوقع أن يستمر. ومع ذلك، فإن تحقيق الفوائد الكاملة للمستهلك يتطلب تحديثات في الشبكة، وتخزين الطاقة، ووضع أطر سياسات لضمان توفير الطاقة في قطاع التجزئة. تُمثل مصادر الطاقة المتجددة الآن بديلاً فعالاً وتنافسياً لتوليد الكهرباء من الوقود الأحفوري التقليدي في العديد من المناطق، وتزداد أهميتها لتلبية الطلب العالمي المتزايد، وتحقيق أهداف المناخ، وتحقيق أمن الطاقة. ويعتمد مستقبلها على مواجهة تحديات التكامل، واستدامة الدعم السياسي، وتوسيع الطاقة الإنتاجية بسرعة لتلبية الاحتياجات بحلول عام 2030وما بعده.