الطاقة الشمسية على الأسطح يمكنها تلبية ثلثي استهلاك الكهرباء العالمية (تقرير)

توصّل باحثون إلى أن نشر الطاقة الشمسية على الأسطح على نطاق واسع من الممكن أن يغطي الغالبية العظمى من معدلات استهلاك الكهرباء العالمية، مع خفض الاحترار العالمي بواقع 0.13 درجة مئوية بحلول عام 2050.

ووفق دراسة حديثة، طالعت نتائجها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، استعمل الباحثون نماذج التعدين الجغرافي وتقنية الذكاء الاصطناعي لإظهار حقيق مفادها أن أسطح المنازل تغطي قرابة 286000 كيلومتر مربع من الكرة الأرضية، وهي مساحة تعادل مساحة إيطاليا.

وطالب الباحثون بتعاون عالمي لتوسيع نطاق الطاقة الشمسية على الأسطح كي تحقق أكبر تأثيراتها الإيجابية؛ بما في ذلك أفريقيا التي لا تمثل سوى 1% فقط من تركيبات الألواح الشمسية على الأسطح.

ولامس حجم سوق الطاقة الشمسية على الأسطح العالمية 124.42 مليار دولار أميركي في عام 2024، ويُتوقع أن ينمو إلى 143.96 مليار دولار أميركي في عام 2025، على أن يتجاوز قرابة 534.86 مليار دولار أميركي بحلول عام 2034؛ ما يمثل معدل نمو سنوي مركب نسبته 15.70% خلال المدة بين عامي 2024 و2034.

ثلثي استهلاك الكهرباء العالمية

أظهرت الدراسة الصادرة عن جامعة ساسكس البحثية البريطانية أنه إذا غطّى العالم كل سقف ملائم بالألواح الشمسية؛ فإنه يقدر على تزويد ثلثي استهلاك البشرية من الكهرباء؛ ما يتيح التحول بعيدًا عن مصادر الوقود الأحفوري، وتعزيز أمن الطاقة.

واستكشفت الدراسة البيانات المستقاة من تحليلات الأقمار الصناعية لتحديد إجمالي مساحة الأسطح الملائمة حول العالم، التي يمكن استعمالها لتركيب الألواح الشمسية، آخذةً في الحسبان زاوية إمالة الأسطح، والتظليل من المباني الأخرى، إلى غير ذلك من العوامل المهمة ذات الصلة.

ووجدت الدراسة أن الطاقة الشمسية على الأسطح تتيح كهرباء إجمالية سعتها 19.483 تيراواط/ساعة؛ ما يعادل ثلثي استعمالات الكهرباء العالمية التي لامست سعتها 29.664 تيراواط/ساعة في عام 2023، وفق أرقام طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتزيد تلك السعة الإجمالية على كمية الكهرباء المولدة عالميًا من مصادر الوقود الأحفوري البالغة سعتها 17.718 تيراواط/ساعة في العام الماضي (2024)، بدعم من استعمال الفحم والميثان، وهما من المصادر الملوثة جدًا للبيئة.

وبناءً عليه؛ فإنه إذا غُطيت الأسطح العالمية بالألواح الشمسية؛ فإنه يمكن إسدال الستار على توليد الكهرباء بالوقود الأحفوري؛ ما يقضي بدوره على مصادر التلوث الناجمة عن الأنشطة البشرية.

العامل الجغرافي

وجدت الدراسة أن هناك مناطق معينة يُنظر إليها على أنها أكثر استعدادًا لنشر الألواح الشمسية، مثل شرق آسيا التي لديها نسبة مئوية كبيرة من مخزون البناء في العالم نتيجة الزيادة السكانية المطردة في تلك المنطقة.

كما أن هناك أفريقيا التي تشهد تراجعًا في مخزون الإسكان بها، وتتراجع معدلات نشر الألواح الشمسية كثيرًا، في حين ترتفع سعة الطاقة الشمسية بالقارة.

ووفق تقديرات، تتمتّع أميركا الشمالية وأوروبا بإمكانات تركيب مجتمعة تزيد على 4300 غيغاواط؛ أي ما يقارب رُبع سعة البناء العالمية، وذلك بفضل مخزون القارتين الواسع من المباني.

وفي المجمل تشير الدراسة إلى أن استعمال الألواح الشمسية على الأسطح على هذا النحو قد يُقلّص درجات الحرارة العالمية بواقع 0.13 درجة مئوية.

وعلى الرغم من أن هذا لا يبدو رقمًا كبيرًا؛ فإنه يُمثّل جزءًا كبيرًا من الحد المخصص بوساطة العلماء للاحتباس الحراري البالغ 1.5 درجة مئوية، والتي يجب على العالم التعامل معها.

وكل معدل يتجاوز هذا الرقم يُنذر بآثار سلبية إضافية ستجعل العالم أقل ملاءمة للعيش للبشر وأنواع الكائنات الحية الأخرى، وتُسبب المزيد من الآثار الكارثية، على غرار تلك التي يعانيها العالم بالفعل جراء عمليات الوقود الأحفوري العالمية.

ناقوس خطر

حذّرت الدراسة من أنه مع استمرار درجات الحرارة العالمية في الزيادة، من الممكن أن يتسبب هذا بتقليل كفاءة أنواعٍ معينة من الخلايا الشمسية؛ ما سيؤدي إلى تراجع إجمالي سعة توليد الطاقة الشمسية.

وأضافت الدراسة: "بناءً عليه فإنه كلما كثفنا مواجهتنا لتغير المناخ الآن؛ زادت فاعلية الوسائل التي نستعملها في هذا الخصوص".

وتابعت: "ومع ذلك تجري موازنة هذا التأثير عبر إمكانات نشر الألواح الشمسية على الأسطح بصورة أكثر فاعلية عبر تحسين زوايا الميل"، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

وتفترض الدراسة وجود تركيبات أفقية مسطحة، غير أنه عبر استعمال زوايا ميل مثالية أو تتبع أشعة الشمس، يمكن أن تتعزز كفاءة الألواح بنسبة تصل إلى 39%؛ ما يعني أنه إذا غطى العالم كل سطح بالألواح الشمسية المناسبة؛ فلن يكون بمقدوره تغطية ثلثي إنتاج الكهرباء المولدة عالميًا فحسب، بل كل تلك الكهرباء.

ولا تغطي الدراسة كذلك إمكان مشروعات الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة، بل الأسطح فقط.

وتابعت: "إذا استعملنا أرضًا صحراوية معينة لمحطات الطاقة الشمسية؛ فإن هذا يضيف إلى الإمكانات العالمية للطاقة الشمسية".

وفيما يتحوّل قطاع النقل العالمي سريعًا إلى كهربة أسطوله، سيعني هذا أن معدل استعمال الكهرباء سيرتفع كثيرًا على الرغم من أن إجمالي معدلات استعمالات الطاقة لقطاع النقل سينخفض، بالنظر إلى أن السيارات الكهربائية أكثر كفاءة بكثير من السيارات العاملة بالبنزين.

ونتيجة لذلك؛ فإنه في حين تكفي الطاقة الشمسية على الأسطح لسد احتياجات الأسر الحالية من الكهرباء في ظلّ وضع مثاليّ تُغطي فيه جميع الأسطح، ستظلّ هناك حاجة إلى مصادر أخرى لتغطية بقية المشهد المتغيّر لاستعمال الكهرباء.

موضوعات متعلقة..

• الطاقة الشمسية على الأسطح في أستراليا تحقق مستوى قياسيًا بتوليد الكهرباء
• تركيبات الطاقة الشمسية على الأسطح في أستراليا تتعافى خلال يوليو
• الطاقة الشمسية على الأسطح في أستراليا تتوسع بـ420 بطارية مجتمعية

اقرأ أيضًا..

• انبعاثات غازات الدفيئة في ألمانيا تنخفض 3.4% خلال 2024
• بطارية نووية يمكنها العمل 100 عام دون شحن.. ما قصتها؟
• أهم مصادر النفط في اليمن.. خريطة 6 أحواض ضخمة

المصدر:

• الطاقة الشمسية على الأسطح يمكن أن تزود ثلثي استهلاك الكهرباء العالمية من دورية نيتشر كليميت تشينج.