أهم أنواع الطاقة البديلة للكهرباء

الطاقة النظيفة لـ«بيئة أفضل» و «توفير بعيد المدى»


الطاقة النظيفة والمتجددة لها فوائد على البيئة، ولكن العائق الوحيد هو التكلفة المرتفعة لتركيبها.

ما هي الطاقة النظيفة أو المتجددة:
تنقسم مصادر الطاقة إلى مصادر طبيعية وأخرى غير طبيعية، وتعتمد الطاقة النظيفة أو المتجددة على الموارد الطبيعية كالشمس والمياه والرياح. وأكثر ما يميّز هذه الطاقة هو اعتمادها على موارد دائمة وغير قابلة للنفاذ وأيضًا كونها طاقة صديقة للبيئة فلا تنشأ عنها غازات مضرة للبيئة كثاني أوكسيد الكربون ولا تلعب دورًا بتغيير درجات الحرارة على عكس الطاقة التقليدية التي تعتمد على الوقود والفحم والغاز الطبيعي.

ما هي مصادر الطاقة المتجددة وفوائدها؟
تتنوع مصادر الطاقة المتجددة فمنها الطاقة المائية والكهرومائية والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح وغيرها وتتمتع بخصائص مهمة تميزها عن مصادر الطاقة التقليدية وغير الطبيعية، نذكر منها:

الطاقة النظيفة لا تنفذ
مثل تسميتها، هي طاقة نظيفة وغير ملوثة للبيئة
تتواجد مصادر الطاقة النظيفة في جميع البلاد حول العالم
تكلفة انتاجها منخفضة
الاعتماد على الطاقة النظيفة يساعد على خلق فرص عمل جديدة
الاعتماد على الطاقة النظيفة يساعد على الحد من الانبعاثات الحرارية والغازية المضرّة
تزيد الانتاجية الزراعية من خلال الحد من الملوثات الكيميائية الناتجة عن مصادر الطاقة التقليدية
يسهل تصنيع أدوات استخراجها في الدول النامية
ما هي تكلفة الطاقة النظيفة؟
إلى جانب فوائد وإيجابيات استعمال الطاقة النظيفة يوجد القليل من السلبيات ومنها الكلفة العالية لشراء وتركيب لوحات الطاقة الشمسية ومراوح الطاقة الهوائية. ولكن على المدى البعيد ستكون أوفر مقارنة بفواتير الكهرباء واشتراكات المولدات.
ووفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة، أصبحت كلفة الطاقة النظيفة أقل من كلفة الطاقة المستخرجة من النفط والغاز والفحم. بالإضافة إلى ذلك تعتبر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة جوف الأرض منافسًا للطاقة التقليدية وذلك يعود وبشكل كبير إلى استثمار دول العالم في الطاقة النظيفة بسبب الفوائد التي تعود بها على الاقتصاد القومي والتنمية المستدامة لكافة المجتمعات.

وفي الختام، يوجد توجه عام لدى الدول المتقدمة وبعض الدول النامية إلى الاعتماد على والاستثمار في الطاقة المتجددة في سبيل إيجاد مصادر أخرى للطاقة المستدامة والأقل كلفة في مواجهة النمو الإقتصادي والطلب المتزايد على الطاقة. بالإضافة إلى الحفاظ على البيئة من جهة وصحة الإنسان من جهة أخرى.

الطاقة الكهربائية من «الرياح»: توفيرٌ مالي وحماية للبيئة

الطاقات البديلة النظيفة متعددة، منها طاقة الرياح والتي تعدّ الأقلة تكلفة

إنّ فكرة إستخدام الرياح كمصدر للطاقة ليست بفكرة عصرية كما يظن الكثيرون، إذ طالما اعتمد البشر على الرياح لتوليد الطاقة.
وقد اعتمد البحّارة على الرياح لتسيير السفن عبر الأشرعة، كما استخدمت الرياح لطحن الحبوب عبر تشغيل طواحين الهواء. ولكن مع تقدم التكنولوجيا وازدياد الحاجة لإيجاد مصادر صديقة للبيئة ومتجددة وذات تكلفة منخفضة لتوليد الطاقة على غرار طاقة الوقود والفحم والغاز الطبيعي، تمّ العمل على تطوير وإختراع الأدوات التي تعمل على توليد الطاقة الكهربائية من الرياح لخدمة كافة القطاعات الإنتاجية.

فما هي هذه التقنيات المتطورة، وكيف تعمل؟ وما هي البلاد الأكثر اعتمادًا على طاقة الرياح ؟
يتم توليد الطاقة الكهربائية من الرياح باستخدام ما يسمى بـ “توربينات الرياح” أو الطواحين الهوائية وهي عبارة عن أجهزة تتكون من جزئين أساسيين، الجزء الثابت والجزء الدوّار (على شكل مروحة) ويمكن أن يمتد طول الجزء الثابت إلى 250 مترًا حسب حجم الشفرات. وتوجد أنواع مختلفة لهذه التوربينان، كالتوربين المائي والبخاري والغازي.
تعتمد المساحة التي تتخذها التوربينات على كمية الطاقة التي يراد انتاجها. فهي صالحة لتوليد الطاقة للمنازل، وفي هذه الحالة لا تأخذ مساحة كبيرة ويمكن وضعها على سطح المنزل أو إلى جانبه. أما إذا كانت الغاية هي إنتاج طاقة ضخمة لتغذية مناطق واسعة أو مشاريع كبرى يتم إنشاء ما يسمى بالمزارع الهوائية. وهي عبارة عن أراضٍ واسعة تتألف من مئات التوربينات الهوائية المرتبطة بشبكة لنقل الطاقة الكهربائية.
كيف يعمل توربين الرياح:
توليد الطاقة الكهربائية من الرياح يتطلب وجود توربين الرياح ومولد ينتج الطاقة الكهربائية من الطاقة الحركية للتوربين. عندما تبدأ الشفرات بالدوران بفعل مرور الهواء بها يتم تشغيل المولد الذي بدوره ينتج الطاقة الكهربائية.
والجدير ذكره أنّ الرياح تعد من أهم مصادر توليد الطاقة النظيفة وأقلها كلفة.

وفيما يتعلق بأسواق إنتاج هذه الطاقة فهناك ثلاثة دول فقط تنتج 80% من إنتاج طاقة الرياح في العالم وهي الولايات المتحدة، وألمانيا والصين. وتخلو قائمة البلاد الأكثر استعمالاً لهذه الطاقة من الدول الإفريقية ودول أميركا اللاتينية، فيما يسيطر عليها الدول الأوروبية.
هذا وقد شهد الاعتماد على طاقة الرياح زيادة عالمية، حيث زاد الإنتاج الاجمالي العالمي لعام 2016 بنسبة 17%.

الطاقة الشمسيه



حقل شمسي فوق نهر بيروت



حقل على نهر! لكنه ليس لإنتاج الخضار والثمار، بل هو حقل لاقطات لإنتاج كهرباء من شمس لبنان. امتداد أزرق من اللوحات الشمسية يغطي نهر بيروت بين جسر أرمينيا وجسر يريفان في منطقة برج حمود. هذا الحقل الشمسي هو الآن بقدرة ميغاواط واحد، ويمكنه تأمين نحو 1,6 مليون كيلوواط/ ساعة سنوياً، تكفي حاجة نحو ألف منزل. ويقدَّر أن يوفر نحو ألف طن مكافئ من انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون سنوياً. الأعمال التنفيذية شارفت على النهاية: 3600 لوحة شمسية مركزة على هيكل من عوارض خرسانية ممتدة على عرض النهر مع دعامات فولاذية، بطول 325 متراً وعرض 32 متراً، يشكل «جسراً معلقاً» من دون أي اعتراض لمجرى النهر. ويتوقع ربط الحقل الشمسي بالشبكة العامة في أيار (مايو) 2015، من خلال محوّل ومن دون تخزين. وستكون أولوية الاستفادة لأهل برج حمود، هكذا يشعرون بميزة «امتلاك» طاقة نظيفة مميزة ينتجها سطح النهر العابر في منطقتهم.

لكنها المرحلة الأولى من «مشروع نهر بيروت للطاقة الشمسية» الذي سمي بالإنكليزية «ثعبان نهر بيروت الشمسي» (Beirut River Solar Snake)، وهو جزء من الخطة الوطنية لكفاءة الطاقة التي عمل عليها المركز اللبناني لحفظ الطاقة ووافق عليها مجلس الوزراء في تشرين الثاني (نوفمبر) 2011. والهدف النهائي للمشروع إنتاج 10 ميغاواط من حقول الطاقة الشمسية على امتداد 6 كيلومترات فوق مجرى النهر خلال نحو خمس سنوات، تكفي حاجة 10 آلاف منزل. وقد أمنت وزارة الطاقة والمياه تمويل المرحلة الأولى بثلاثة ملايين دولار. ويؤمل ببدء المرحلة الثانية خلال 2015 لإنتاج ما بين 1 و2 ميغاواط، بحسب الموازنة، إذ إن كل مرحلة تموَّل من قيمة إنتاج الكهرباء في المراحل السابقة.

لبنان، بلد الـ300 يوم مشمس في السنة، يتفاخر بميغاواط واحد من الكهرباء الشمسية؟

يقول المهندس بيار الخوري، مدير المركز اللبناني لحفظ الطاقة، أن أهمية مشروع نهر بيروت للطاقة الشمسية ليست في قيمته المادية فقط، بل في تحريكه السوق الشمسية. فمنذ بدء تنفيذه في أواخر عام 2013، تم تركيب أنظمة فوتوفولطية في أنحاء لبنان بقدرة إجمالية تصل إلى 30 ميغاواط في مؤسسات القطاع الخاص، من مصانع ومدارس ومستشفيات وغيرها. وفي حين رسا تنفيذ المشروع على تحالف «فينيكس أساكو» الذي تقدم بالسعر الأدنى، فإن الشركات الاثنتي عشرة التي شاركت في المناقصة تعمل حالياً على تركيب اللاقطات الفوتوفولطية في المناطق لإنتاج الكهرباء بالطاقة الشمسية.

توقع الخوري تركيب ما بين 200 و300 ميغاواط إضافية بحلول سنة 2020 إذا فُتح للقطاع الخاص باب إنتاج الكهرباء الشمسية وربطها بشبكة مؤسسة كهرباء لبنان. فقد أقر مجلس النواب قانوناً في نيسان (أبريل) 2014، تعمل الحكومة على إعداد آليات تنفيذه، يسمح للحكومة بإعطاء رخص لإنتاج الكهرباء بناء على اقتراحي وزارة الطاقة والمياه ووزارة المال. وقد تم تقديم الاقتراح، وهو يناقش حالياً في مجلس الوزراء. أما الصيانة فأهم ما فيها تنظيف الألواح الشمسية من الغبار، وهو سيتم باستخدام خراطيم المياه، فضلاً عن تغيير الألواح التي تنكسر لسبب ما. ويقام سياج بعلو ثلاثة أمتار على ضفتي النهر لمنع الوصول إلى الألواح، مع حراسة دائمة وكاميرات مراقبة على امتداد الحقل الشمسي.

النهر الشمسي لن يكون لإنتاج الكهرباء فقط، بل يأمل القائمون عليه بأن يكون «واحة تنظيم مدني». وذلك عبر خطة مستقبلية تتضمن حديقة عامة تركز على ترويج مفاهيم الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة، وإقامة ممر للعبور مشياً على «الجسر الشمسي» الذي يفصل بين بيروت وجبل لبنان في منطقة برج حمود ويعتبر أعرض جسر نهري في لبنان. وستقام لوحة إعلامية يراها المارة تظهر كمية الكهرباء المنتجة في الأوقات المختلفة، وكمية الانبعاثات الكربونية التي يتم تفاديها، والفوائد البيئية للمشروع.

أضاف الخوري باعتزاز: «قيمة المشروع أيضاً أنه الحقل الشمسي الأول في العالم الذي يقام فوق مجرى نهر». وقد أقيم في الأردن مشروع من هذا النوع على قناة في العقبة، كما تنفذ الهند خطة طموحة لإقامة حقول شمسية على قنواتها المائية. وأشار إلى مشروع وشيك لحقل شمسي في منطقة الزهراني، حيث محطة «تابلاين» لتكرير النفط المتوقفة عن العمل منذ سنين طويلة. المنشآت هناك تستعمل لتخزين الوقود، وثمة مساحة واسعة من الأرض تابعة لوزارة الطاقة، تمكن إقامة حقل شمسي عليها بتمويل من منشآت النفط. والهدف إنتاج ميغاواط واحد في المرحلة الأولى، يضاف إليها 2 ميغاواط بعد الربط على شبكة مؤسسة كهرباء لبنان. وقد تم تقديم تسعة عروض، ويتوقع اختيار الشركة المنفذة قريباً وبدء العمل في أيار (مايو) 2015. وستكون الكلفة أقل والتنفيذ أسرع مما في مشروع نهر بيروت، إذ سيقام الحقل الشمسي على الأرض من دون حاجة إلى مد جسور فوق المياه، ويمكن إنجاز المرحلة الأولى قبل نهاية 2015. قد تكون المشكلة في لبنان قلة الأراضي المتاحة، لكن هناك أماكن عامة تمكن إقامة حقول شمسية عليها. لا يجوز أن تبقى النظرة إلى البلد كأنه عقار للبيع ممنوع استخدامه للمصلحة العامة. يجب استعمال المشاعات لإفادة الناس لا الطوائف وأصحاب النفوذ.