دراسة: الطاقة الشمسية تزيح الفحم عن عرش الكهرباء الأرخص

أصبحت الطاقة الشمسية اليوم المصدر الأرخص لتوليد الكهرباء في العالم، إذ أظهر بحث بريطاني جديد أن تكلفة إنتاج وحدة قوة واحدة من الطاقة الشمسية في أكثر البلدان المشمسة لا تتجاوز 0.02 جنيه إسترليني، وهو أقل من تكلفة الكهرباء المولدة من الفحم أو الغاز أو حتى طاقة الرياح.

الدراسة المنشورة في مجلة Energy and Environment Materials، تظهر أن تقنيات الطاقة الشمسية الكهروضوئية أصبحت المحرك الرئيسي للانتقال العالمي نحو الطاقة النظيفة والمتجددة.

يقول البروفيسور رافي سيلفا، مدير معهد التكنولوجيا المتقدمة في جامعة سري وأحد مؤلفي الدراسة: "حتى هنا في المملكة المتحدة التي تقع على بعد 50 درجة شمال خط الاستواء، تعد الطاقة الشمسية الخيار الأرخص لإنتاج الكهرباء على نطاق واسع؛ على مستوى العالم تجاوز إجمالي القدرة المركبة من الطاقة الشمسية 1.5 تيراواط في عام 2024، أي ضعف ما كان عليه في عام 2020، وهو ما يكفي لتزويد مئات الملايين من المنازل بالطاقة؛ باختصار لم تعد الطاقة الشمسية مشروعا مستقبليا بعيد المنال، بل أصبحت حجر الأساس لمستقبل طاقي منخفض الكربون ومستدام".

كذلك وجد الباحثون أن أسعار بطاريات الليثيوم أيون قد انخفضت بنسبة 89% منذ عام 2010، مما جعل الأنظمة الهجينة التي تجمع بين الألواح الشمسية وتخزين الطاقة مجدية اقتصاديا بقدر محطات توليد الكهرباء بالغاز؛ هذه الأنظمة أصبحت معيارا في العديد من الدول، لأنها تتيح تخزين الطاقة الشمسية واستخدامها عند الحاجة، مما يجعل الطاقة المتجددة مصدرا أكثر استقرارا يمكن الاعتماد عليه لتغطية الطلب المتغير على الكهرباء.

لكن على الرغم من التقدم الكبير، ما زالت هناك تحديات مهمة تواجه انتشار الطاقة الشمسية، أبرزها صعوبة دمج كميات هائلة من الكهرباء المتولدة من الشمس في الشبكات الكهربائية القائمة؛ ففي مناطق مثل كاليفورنيا والصين، يؤدي فائض الإنتاج في أوقات الذروة إلى ازدحام في الشبكة وهدر للطاقة.

ويقول الدكتور إحسان رضائي، المشارك في إعداد الدراسة: "أصبح ربط مستويات متزايدة من الطاقة الشمسية بشبكات الكهرباء من أكبر التحديات الحالية؛ الحل يكمن في تطوير شبكات ذكية، وأنظمة تنبؤ تعتمد على الذكاء الاصطناعي، وتعزيز الربط الكهربائي بين المناطق للحفاظ على استقرار الشبكة مع زيادة الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة".

من جانبه، أوضح البروفيسور سيلفا أن دمج تقنيات تخزين الطاقة مع أنظمة الشبكات الذكية يجعل الطاقة الشمسية قادرة اليوم على توفير كهرباء نظيفة ويعتمد عليها ومنخفضة التكلفة على نطاق واسع.

كما أشار إلى أن الابتكارات في المواد، مثل الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت (Perovskite)، يمكن أن ترفع إنتاج الطاقة بنسبة تصل إلى 50% دون الحاجة إلى مساحات إضافية من الأرض.

إلا أن مستقبل الطاقة الشمسية لا يعتمد على التقنية وحدها، بل يحتاج إلى استمرارية في السياسات الداعمة طويلة الأجل. فالمبادرات الدولية مثل قانون خفض التضخم في الولايات المتحدة وخطة REPowerEU الأوروبية، وبرنامج الحوافز الإنتاجية في الهند، تظهر كيف يمكن للتوجه الحكومي الواضح أن يسرع الاستثمار والابتكار في هذا القطاع.

ويختتم سيلفا بالقول: "إذا أردنا تسريع الانتقال العالمي إلى نظام طاقة نظيف وموثوق، فإن الالتزام المستمر والتعاون الدولي سيكونان الأساس لتحقيق هذا المستقبل الذي تصبح فيه أشعة الشمس وقود العالم الجديد".