مصر تتجه للطاقة المتجددة وتخطط لرفع حصتها في إنتاج الكهرباء لـ 42%

في ظل التحديات البيئية والاقتصادية التي يواجهها العالم، تبرز الطاقة المتجددة كحل مستدام يساهم في تلبية احتياجات الطاقة العالمية دون التأثير سلبًا على البيئة.

وتعد مصادر الطاقة المتجددة من أبرز الخيارات التي تحقق التوازن بين استهلاك الطاقة والحفاظ على الموارد الطبيعية للأجيال القادمة، ولأنها طاقة نظيفة وغير ملوثة، توفر الطاقة المتجددة بديلاً حيويًا للوقود الأحفوري، الذي أصبح أحد المصادر الرئيسية للتلوث البيئي.

وفي هذا السياق، تعتبر مصر من الدول التي تولي اهتمامًا كبيرًا للطاقة المتجددة، حيث تمتلك العديد من الموارد الطبيعية التي تجعلها مؤهلة للاستفادة بشكل كبير من هذه المصادر سواء كانت الطاقة الشمسية، الرياح، أو الطاقة المائية، فإن مصر تسعى إلى تطوير هذه المصادر وتعزيز حصتها في مزيج الطاقة الوطني في إطار استراتيجياتها المستقبلية مثل "رؤية مصر 2030" واستراتيجية الطاقة المتكاملة والمستدامة.

تتناول هذه الدراسة مفهوم الطاقة المتجددة وأنواعها المختلفة، بدءًا من الطاقة الشمسية التي تعتبر الأكثر شيوعًا، وصولًا إلى الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الحيوية، كما تناقش كيفية استفادة مصر من هذه المصادر المتنوعة في سياق تحقيق تحول طاقي مستدام.

تُعرّف الأمم المتحدة الطاقة المتجددة بأنها الطاقة المستمدة من مصادر طبيعية تتجدد بوتيرة أسرع من استهلاكها، مثل الطاقة الشمسية والرياح، على سبيل المثال.

أما وفقًا للنظام التأسيسي للوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA)، فقد تم تعريفها بأنها جميع أشكال الطاقة التي تُنتج من المصادر المتجددة بطريقة مستدامة، وهي تشمل عدة أنواع، منها:

1- الطاقة الشمسية.
2- طاقة الرياح.
3- الطاقة الكهرومائية.
4- الطاقة الحيوية.
5- طاقة المحيطات وطاقة المد والجزر.
6- طاقة الهيدروجين الأخضر.
7- الطاقة الحرارية الأرضية.

تُظهر هذه الأنواع المتعددة تنوع مصادر الطاقة المتجددة، وتُبرز أهميتها كحلول مستدامة لتلبية احتياجات العالم من الطاقة دون التأثير سلبًا على البيئة.

1- الطاقة الشمسية:

تتمثل الطاقة الشمسية في الضوء والحرارة المنبعثين من الشمس، وتتميز بقدرتها على التحول بسهولة إلى أشكال أخرى من الطاقة، مما يجعلها مصدرًا متعدد الاستخدامات.

إضافة إلى ذلك، فهي طاقة نظيفة لا تلوث البيئة، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لتحقيق التنمية المستدامة، وتختلف شدة الإشعاع الشمسي من مكان لآخر بناءً على الموقع الجغرافي، إذ تُستخدم الطاقة الشمسية في العديد من التطبيقات، مثل توليد الكهرباء، وتسخين المياه، وتدفئة المباني.

وتُعد مصر واحدة من أبرز الدول في "حزام الشمس"، حيث تلتقي بين 2000 و3000 كيلووات/ساعة/م² سنويًا من الأشعة الشمسية المباشرة، مما يضعها في موقع متميز لاستخدام الطاقة الشمسية.

تسطع الشمس في مصر لمدة تتراوح بين 9 و11 ساعة يوميًا، من شمالها إلى جنوبها، مع استثناءات قليلة لأيام غائمة، مما يجعلها واحدة من أفضل مناطق العالم للاستفادة من الطاقة الشمسية، سواء لتوليد الكهرباء أو للتدفئة الحرارية.

وقد بدأت الدولة المصرية بالفعل في استغلال هذه الإمكانيات الهائلة، خاصة مع إطلاق استراتيجيات مصر 2030، واستراتيجية الطاقة المتكاملة والمستدامة، اللتين تهدفان إلى تعزيز استخدام مصادر الطاقة المتجددة وزيادة حصتها في مزيج الطاقة الوطني.

وقد شهدت مصر توسعًا كبيرًا في مشروعات محطات الطاقة الشمسية، التي بلغت قدراتها 1910 ميجا وات، ومن أبرز هذه المشروعات:  

- مجمع بنبان الشمسي للخلايا الفوتوفلطية بقدرة 1465 ميجا وات.

- المحطة الشمسية الحرارية بالكريمات بقدرة 140 ميجا وات.

- محطة الخلايا الفوتوفلطية بكوم أمبو بقدرة 26 ميجا وات.

- محطة الخلايا الفوتوفلطية بالزعفرانة بقدرة 50 ميجا وات.

- محطات خلايا فوتوفلطية موزعة متصلة بالشبكة بنظام صافي القياس بقدرة 199 ميجا وات.

- محطات خلايا فوتوفلطية لامركزية منفصلة عن الشبكة بقدرة 30 ميجا وات.

2- طاقة الرياح:

طاقة الرياح تُستخدم بشكل رئيسي في توليد الكهرباء، ويعتمد استغلالها على تباين سرعة الرياح واتجاهها من وقت لآخر.

وفي هذا المجال، تمتاز مصر بموارد غير مسبوقة من طاقة الرياح، خاصة في منطقة خليج السويس، حيث تتمتع الرياح هناك بسرعة ثابتة تتراوح بين 8 و10 متر في الثانية على ارتفاع 100 متر، فضلًا عن اتساع المساحات الصحراوية الشاسعة غير المأهولة.

ويُعد هذا الموقع من أكبر المواقع على مستوى العالم لتجميع الرياح، مما يجعل من مصر نقطة استراتيجية هامة للاستفادة من هذه الطاقة المتجددة.

وقد قامت الدولة المصرية باستثمار كبير في طاقة الرياح ضمن استراتيجياتها للطاقة المتكاملة والمستدامة، وبذلت هيئة الطاقة الجديدة والمتجددة جهودًا كبيرة على مدار السنوات الماضية لإنشاء أطلس رياح دقيق، بناءً على أحدث البيانات العلمية.

وذلك بالتعاون مع مختبر ريزو الوطني التابع للجامعة التقنية في الدنمارك، ليصبح هذا الأطلس مرجعًا بالغ الأهمية لمصر في مجال طاقة الرياح.

أما على صعيد القدرات الحالية لمحطات الرياح، فقد وصلت إلى 1884 ميجا وات، وتتمثل هذه المحطات في: 

- مزرعة رياح الزعفرانة بقدرة 540 ميجا وات.

- مزرعة جبل الزيت بقدرة 580 ميجا وات.

- مزرعة خليج السويس (1) بقدرة 252 ميجا وات.

- مزرعة غرب بكر بقدرة 250 ميجا وات.

- محطة رأس غارب قدرة 262 ميجا وات.

تُعد هذه المحطات بمثابة خطوة هامة نحو تعزيز مساهمة طاقة الرياح في مزيج الطاقة المصري وتحقيق الأهداف الوطنية للطاقة المستدامة.

3- الطاقة الكهرومائية:

تُعد الطاقة المائية من أقدم مصادر الطاقة التي استخدمها الإنسان، وتعتبر من أكثر المصادر تكلفة منخفضة ونظافة في توليد الطاقة.

بدأ عصر توليد الكهرباء في مصر من المصادر المائية في عام 1960، عندما تم إنتاج الكهرباء من خزان أسوان بقدرة 280 ميجا وات، والذي كان قد أُنشئ للتحكم في مياه الري.

ثم في عام 1967، انطلقت محطة توليد الكهرباء من السد العالي بقدرة 2100 ميجا وات، لتكون نقلة نوعية في استخدام الطاقة المائية.

بعد ذلك، تم تدشين محطة كهرباء خزان أسوان (2) عام 1985 بقدرة 270 ميجا وات، وتلاها إنشاء محطة قناطر إسنا عام 1993 بقدرة 85 ميجا وات، ثم محطة نجع حمادي بقدرة 64 ميجا وات في عام 2005/2006.

ولم تتوقف الجهود، إذ تم تشغيل محطات أسيوط الجديدة اعتبارًا من عام 2018 بقدرة إجمالية تبلغ 32 ميجا وات،
وتعتمد مصر في استراتيجيتها للطاقة المتكاملة والمستدامة على ثلاثة مصادر رئيسية فقط من الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء: الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الكهرومائية.

وتستهدف الاستراتيجية أن تصل حصة الطاقة من المصادر المتجددة إلى 42% من مزيج الطاقة بحلول عام 2035، كما وضعت مصر هدفًا طموحًا للوصول إلى نسبة 20% من إجمالي الطاقة المنتجة في عام 2022 من الطاقات المتجددة، التي تشمل الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة المائية.

هذه الجهود تعكس التزام مصر بتحقيق تحول كبير نحو استخدام مصادر الطاقة النظيفة والمستدامة، وتعزيز دور الطاقة المتجددة في مستقبلها الطاقي.

4- الطاقة الحيوية:

الطاقة الحيوية هي الطاقة المستخلصة من المخلفات النباتية والحيوانية، حيث يتم تحويل هذه المخلفات إلى سائل أو غاز عبر عمليات التحلل الحراري أو الكيماوي.

كما يمكن الاستفادة منها مباشرة من خلال حرقها، مما يؤدي إلى توليد الحرارة التي تُستخدم في تسخين المياه وإنتاج البخار الذي يمكن توجيهه لتشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء.

ومن أبرز تطبيقات الطاقة الحيوية هو إنتاج الإيثانول من بعض المحاصيل الزراعية مثل قصب السكر، والذرة، وبنجر السكر، والذي يتم مزجه بالبنزين واستخدامه كوقود في بعض الدول.

تمتلك مصر مصادر غنية للكتلة الحيوية، تشمل المخلفات الزراعية، السماد الحيواني، والمخلفات الصلبة الناتجة عن المدن، إذ يبلغ إجمالي المخلفات الزراعية في مصر نحو 35 مليون طن سنويًا.

ويُستخدم 40% منها كغذاء للحيوانات، بينما يمكن الاستفادة من الباقي في إنتاج الطاقة، وقد أثبتت الدراسات نجاح العديد من تكنولوجيات الكتلة الحيوية في مصر، مثل إنتاج الغاز الحيوي من فضلات الحيوانات في المناطق الريفية، بالإضافة إلى جمع المخلفات الزراعية وتحويل المواد إلى قوالب وقود.

كما تقوم وزارة البيئة بالتعاون مع وزارة التنمية المحلية بتنفيذ برنامج لمعالجة النفايات الصلبة في المدن الكبرى، وكان مشروع الطاقة الحيوية للتنمية الريفية المستدامة الذي بدأ في عام 2009 بتمويل من برنامج الأمم المتحدة الإنمائي (UNDP).

ومرفق البيئة العالمي، قد أسفر عن إنتاج وتشغيل 960 وحدة غاز حيوي بأحجام مختلفة في 18 محافظة مصرية خلال السنوات الثلاث الأولى، كما تم إنشاء عشرين محطة وقود حيوي في المجتمعات المصرية، حيث تقدم خدماتها لأكثر من 1000 أسرة.

يتركز استخدام الطاقة الحيوية في مصر في المناطق الريفية التي تفتقر إلى إمدادات الغاز الطبيعي، وعلى الرغم من ذلك، ما زال الاعتماد على هذه الطاقة متواضعًا، ويحتاج إلى المزيد من الجهود والتخطيط لتوسيع نطاق استخدامها.

وتجدر الإشارة إلى أن مصر قد أنشأت ثلاث محطات طاقة حيوية رئيسية تشمل: 

- محطة الجبل الأصفر (المرحلة الأولى) بقدرة 25 ميجا وات.

- محطة الجبل الأصفر (المرحلة الثانية) بقدرة تتجاوز 27 ميجا وات.

- محطة التنقية الشرقية بقدرة 11 ميجا وات.

وفي هذا السياق، يتم تنفيذ وتطوير مشروعات متنوعة تشمل طاقة الكتلة الحيوية، الطاقة المائية، المجمعات الشمسية، الخلايا الفوتوفلطية، وطاقة الرياح، على مستويات مختلفة سواء في القطاع الحكومي أو الخاص.

5- طاقة المحيطات:

طاقة المحيطات أو طاقة المد والجزر هي الطاقة الناتجة عن استغلال حركة المياه في البحار والمحيطات، حيث تُستخدم التوربينات الكهربائية التي تدور بفعل حركة الماء.

ولتحقيق كفاءة عالية في توليد هذه الطاقة، من الضروري أن يكون هناك تغير في مستوى سطح البحر لا يقل عن نصف متر.

كما تلعب العوامل الطبيعية مثل سرعة الرياح وشكل السواحل دورًا مهمًا في تحفيز ارتفاع سطح البحر، مما يعزز من قدرة هذه الطاقة على التوليد.

وفقًا لتقرير أعده مركز المعلومات ودعم اتخاذ القرار بمجلس الوزراء حول حالة الطاقة في إفريقيا، تم تقييم الطاقة المولدة من تيارات المد والجزر في مصر باستخدام توربين واحد.

وقد أظهرت النتائج أن الطاقة القصوى الناتجة عن نهر النيل تفوق تلك الناتجة عن تيارات البحرين الأحمر والمتوسط معًا، بسبب قوة تيار النيل الأكبر مقارنة بتلك التيارات.

ومع ذلك، فإن بناء مزارع طاقة المد والجزر في البحرين الأحمر والمتوسط قد يوفر فرصة لتحسين الإنتاج الكلي للطاقة، إذ يمكن تركيب عدد أكبر من التوربينات في كل موقع من هذه المواقع، مما يساهم في تعزيز كفاءة التوليد.

6- طاقة الهيدروجين الأخضر:

الهيدروجين الأخضر هو وقود خفيف عالٍ التفاعل، يتم استخراجه عبر عملية التحليل الكهربائي للماء، التي يتم فيها فصل عنصر الهيدروجين عن الأكسجين.

وعندما يتم استخدام مصادر الطاقة المتجددة في هذه العملية، يُطلق عليه اسم "الهيدروجين الأخضر"، وذلك لأن هذه العملية لا تُنتج أي ثاني أكسيد كربون، الذي يُعتبر من الغازات المسببة للاحتباس الحراري.

يتطلب التحليل الكهربائي مصدرًا للطاقة الكهربائية، مما يجعل الهيدروجين الأخضر خيارًا صديقًا للبيئة، كما يُعد الهيدروجين الأخضر بديلًا واعدًا للوقود الأحفوري، ويمكن استخدامه في عدة مجالات صناعية.

وفي مصر، يتم استخدام الهيدروجين المنتج محليًا في صناعة الأسمدة، خاصة في إنتاج الأمونيا التي تدخل كمدخل رئيسي في صناعة الأسمدة النيتروجينية.

وبفضل ما تمتلكه مصر من موارد طبيعية متميزة، ورؤيتها الاستراتيجية لأن تصبح مركزًا دوليًا لتصدير الطاقة، تتجه البلاد مؤخرًا نحو التوسع في إنتاج الهيدروجين الأخضر.

فقد وقعت مصر عدة مذكرات تفاهم مع شركات عالمية رائدة في هذا المجال، بهدف تعزيز إنتاج هذه الطاقة النظيفة والمساهمة في تحقيق مستقبل طاقي مستدام.

7- الطاقة الحرارية:

الطاقة الحرارية الأرضية هي طاقة مستمدة من حرارة باطن الأرض، وتُعد واحدة من أبرز مصادر الطاقة المتجددة، وهذه الطاقة تأتي من الحرارة المتولدة في أعماق الأرض نتيجة التفاعلات الداخلية والسمات الهيكلية التي تشكلها طبقات الأرض.

تبدأ الطاقة الحرارية الأرضية من مركز الأرض، الذي يقع على عمق حوالي 4000 ميل تحت سطح الكرة الأرضية، كما يتكون المركز من حديد وصلب محاط بصخور في حالة انصهار، وتصل درجات حرارته إلى مستويات عالية للغاية.

وتُعزى الحرارة المنبعثة من الأرض في بعض الأحيان إلى تحلل العناصر المشعة التي توجد داخل باطن الأرض، وقد تبين أن أهم مناطق الطاقة الحرارية الأرضية تتركز حول حواف الألواح القارية، حيث تكون الصفائح التكتونية أكثر نشاطًا.

تُعد الطاقة الحرارية الأرضية مصدرًا نظيفًا ومستدامًا يمكن الاستفادة منه في العديد من التطبيقات، مثل توليد الكهرباء، والتبريد والتدفئة، كما يتم الحصول على هذه الطاقة من خزانات الحرارة الطبيعية الموجودة تحت سطح الأرض، والتي تُستغل عبر الآبار أو العيون الساخنة.

ومن ثم يتم تحويل الحرارة إلى طاقة قابلة للاستخدام عبر محطات الطاقة الحرارية الأرضية أو المضخات الحرارية الأرضية، مما يفتح المجال لمستقبل طاقي مستدام وفعال.

التوصيات:

1- تعزيز الاستثمار في البحث والتطوير: يجب على مصر تكثيف جهودها في البحث والتطوير في مجال تقنيات الطاقة المتجددة، خاصة في مجالات الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الحيوية، والطاقة الحرارية الأرضية، كما ينبغي دعم الابتكارات التي تسهم في تحسين كفاءة هذه التقنيات وتقليل تكاليفها.

2- زيادة التعاون مع الشركات العالمية: من المهم تكثيف التعاون مع الشركات العالمية الرائدة في قطاع الطاقة المتجددة لتبادل الخبرات والتكنولوجيا المتقدمة، وتوقيع المزيد من مذكرات التفاهم مع الشركات الكبرى يمكن أن يسهم في تسريع عملية التحول إلى الطاقة النظيفة.

3- تحفيز الاستثمارات المحلية والدولية: ينبغي توفير حوافز ضريبية وتسهيلات للمستثمرين في مشاريع الطاقة المتجددة، سواء المحليين أو الأجانب، من أجل تحفيز الاستثمارات في هذا القطاع الحيوي.

4- تحسين البنية التحتية: من الضروري تعزيز البنية التحتية اللازمة لدعم شبكات الطاقة المتجددة، مثل شبكات النقل والتوزيع، بما يضمن توصيل الطاقة المنتجة من المصادر المتجددة إلى جميع المناطق في مصر بكفاءة وفعالية.

5- تطوير برامج تعليمية وتدريبية: يجب إنشاء برامج تدريبية متخصصة لتعزيز المهارات في مجالات الطاقة المتجددة، وذلك لضمان تأهيل القوى العاملة المحلية للعمل في هذه الصناعة المتطورة.

6- تشجيع الاستخدام المحلي للطاقة المتجددة: يجب العمل على زيادة حصة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة المحلي من خلال تشجيع الأسر والشركات على استخدام مصادر الطاقة المتجددة في تطبيقات متنوعة، مثل الخلايا الشمسية لتوليد الكهرباء، والمضخات الحرارية الأرضية للتدفئة والتبريد.

7- مواصلة دعم المشروعات الريفية: ينبغي تعزيز استخدام الطاقة الحيوية في المناطق الريفية، حيث يمكن الاستفادة بشكل أكبر من المخلفات الزراعية والحيوانية لإنتاج الطاقة، مما يساعد على تحسين المستوى المعيشي في هذه المناطق ويقلل من الاعتماد على الوقود التقليدي.

8- تعزيز التوعية المجتمعية: يجب إطلاق حملات توعية واسعة النطاق للمجتمع المحلي حول أهمية الطاقة المتجددة وفوائدها الاقتصادية والبيئية، فالتثقيف المجتمعي يعد عنصرًا أساسيًا في تعزيز قبول وتحقيق الانتقال إلى استخدام مصادر الطاقة النظيفة.

9- التوسع في مشروعات الهيدروجين الأخضر: على مصر أن تبذل المزيد من الجهود في تطوير مشروعات الهيدروجين الأخضر، وتعزيز البنية التحتية المرتبطة به، لما له من دور مهم في تقليل الانبعاثات الكربونية واستخدامه كبديل مستدام للوقود الأحفوري.

10- التنظيم والسياسات الحكومية: يجب على الحكومة استكمال وتعزيز السياسات التنظيمية التي تدعم إنتاج واستهلاك الطاقة المتجددة، مثل وضع قوانين تشجع على تقليل الانبعاثات الكربونية، وتحفيز استخدام الوقود النظيف، وتوفير حوافز للمشاريع الصغيرة والمتوسطة في مجال الطاقة المتجددة.

النتائج:

1- زيادة حصة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة: شهدت مصر تقدمًا ملحوظًا في زيادة حصة الطاقة المتجددة من إجمالي مزيج الطاقة الوطني، خاصة في مجالات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية.

2- توسيع مشروعات الطاقة الشمسية والرياح: تم تنفيذ العديد من المشروعات الكبرى في مجالات الطاقة الشمسية والرياح، مثل مجمع بنبان الشمسي ومزارع الرياح في خليج السويس، مما ساهم في توفير طاقة نظيفة بقدرات متزايدة.

3- نجاح مشروعات الطاقة الحيوية: أظهرت مشروعات الطاقة الحيوية في مصر نجاحًا ملحوظًا، خاصة في استخدام المخلفات الزراعية والحيوانية لإنتاج الغاز الحيوي والطاقة، مما يساهم في دعم المناطق الريفية.

4- تقدم في استخدام تقنيات الهيدروجين الأخضر: تم توقيع مذكرات تفاهم مع شركات عالمية لتوسيع إنتاج الهيدروجين الأخضر، مما يعزز من قدرة مصر على تصدير الطاقة النظيفة في المستقبل.

5- تحقيق تقدم في تطوير محطات الطاقة الحرارية الأرضية: تم التركيز على تطوير الطاقة الحرارية الأرضية، حيث أن المناطق الجغرافية في مصر توفر إمكانيات كبيرة للاستفادة من هذه الطاقة المستدامة.

6- تحقيق استقرار في مصادر الطاقة المحلية: ساهمت الاستراتيجيات المصرية في تعزيز استقرار إنتاج الطاقة المحلية من مصادر متجددة، مما يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري ويحسن التنوع في إمدادات الطاقة.

7- تعزيز الاستدامة البيئية والاقتصادية: شهدت مصر تحسنًا في جهود حماية البيئة من خلال استخدام طاقة نظيفة ومتجددة، مما ساعد في تقليل الانبعاثات الكربونية وتحقيق تنمية اقتصادية مستدامة.

ختامًا: الطاقة المتجددة تمثل حجر الزاوية في تحقيق مستقبل طاقي مستدام وآمن، حيث توفر بدائل نظيفة وآمنة لتلبية احتياجات العالم من الطاقة دون التأثير السلبي على البيئة.

ومن خلال الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة المتنوعة، مثل الطاقة الشمسية، طاقة الرياح، الطاقة الكهرومائية، الطاقة الحيوية، طاقة الهيدروجين الأخضر، طاقة المحيطات، والطاقة الحرارية الأرضية، يمكن تحقيق تحولات كبيرة في كيفية إنتاج واستهلاك الطاقة، مما يساهم في الحفاظ على كوكب الأرض وتحقيق أهداف التنمية المستدامة.

تبرز جهود الدولة الطموحة في تعزيز استخدام هذه المصادر المتجددة كجزء أساسي من استراتيجية الطاقة المتكاملة والمستدامة، مما يضعها في موقف قوي لتعزيز مكانتها كمركز عالمي لتصدير الطاقة النظيفة.

ومن خلال دعم البحث والتطوير، وتوسيع مشروعات الطاقة المتجددة، وتحقيق شراكات استراتيجية مع الشركات العالمية، تسير مصر بخطى ثابتة نحو تحقيق مستقبل طاقي مستدام، يسهم في تحسين جودة الحياة، ويحافظ على البيئة للأجيال القادمة.