حالة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الولايات المتحدة
أصدرت إدارة بايدن الأمريكية، الأربعاء، بالتوقيت المحلي، تقريرا أظهر أنه بحلول عام 2035 من المتوقع أن تحقق الولايات المتحدة 40% من احتياجاتها من الكهرباء من الطاقة الشمسية، وبحلول عام 2050 سترتفع هذه النسبة إلى 45%.
أوضحت وزارة الطاقة الأمريكية الدور المهم للطاقة الشمسية في إزالة الكربون من شبكة الكهرباء الأمريكية في دراسة "مستقبل الطاقة الشمسية". وتُظهر الدراسة أنه بحلول عام 2035، ودون رفع أسعار الكهرباء، يمكن للطاقة الشمسية توفير 40% من كهرباء البلاد، مما يُسهم في إزالة الكربون بشكل كبير من شبكة الكهرباء، ويخلق ما يصل إلى 1.5 مليون وظيفة.
وأشار التقرير إلى أن تحقيق هذا الهدف سيتطلب نشرًا واسع النطاق وعادلاً للطاقة المتجددة وسياسات قوية لإزالة الكربون، بما يتماشى مع جهود إدارة بايدن لمعالجة أزمة المناخ وزيادة استخدام الطاقة المتجددة بسرعة في جميع أنحاء البلاد.
ويتوقع التقرير أن تحقيق هذه الأهداف سيتطلب ما يصل إلى 562 مليار دولار من الإنفاق الإضافي في القطاعين العام والخاص في الولايات المتحدة بين عامي 2020 و2050. وفي الوقت نفسه، فإن الاستثمارات في الطاقة الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة النظيفة يمكن أن تحقق فوائد اقتصادية تبلغ نحو 1.7 تريليون دولار، جزئيا من خلال التكاليف الصحية الناجمة عن الحد من التلوث.
بحلول عام 2020، وصلت قدرة الطاقة الشمسية المركبة في الولايات المتحدة إلى مستوى قياسي بلغ 15 مليار واط إلى 7.6 مليار واط، وهو ما يمثل 3% من إمدادات الكهرباء الحالية.
يشير التقرير إلى أنه بحلول عام 2035، ستحتاج الولايات المتحدة إلى مضاعفة إنتاجها السنوي من الطاقة الشمسية أربع مرات، وتوفير 1000 جيجاواط من الكهرباء لشبكة تهيمن عليها مصادر الطاقة المتجددة. وبحلول عام 2050، من المتوقع أن توفر الطاقة الشمسية 1600 جيجاواط من الكهرباء، وهو ما يفوق إجمالي الكهرباء التي تستهلكها المباني السكنية والتجارية حاليًا في الولايات المتحدة. ويمكن أن يُولّد إزالة الكربون من نظام الطاقة بأكمله ما يصل إلى 3000 جيجاواط من الطاقة الشمسية بحلول عام 2050، وذلك بفضل زيادة الاعتماد على الكهرباء في قطاعات النقل والبناء والصناعة.
ويشير التقرير إلى أن الولايات المتحدة يجب أن تقوم بتثبيت ما معدله 30 مليون كيلووات من قدرة الطاقة الشمسية سنويًا من الآن وحتى عام 2025، و60 مليون كيلووات سنويًا من عام 2025 إلى عام 2030. ويُظهر نموذج الدراسة أيضًا أن بقية الشبكة الخالية من الكربون سيتم توفيرها في المقام الأول من طاقة الرياح (36٪)، والطاقة النووية (11٪ -13٪)، والطاقة الكهرومائية (5٪ -6٪)، والطاقة الحيوية / الطاقة الحرارية الأرضية (1٪).
ويوصي التقرير أيضًا بأن تطوير أدوات جديدة لتحسين مرونة الشبكة، مثل التخزين والعاكسات المتقدمة، بالإضافة إلى توسيع نطاق النقل، سيساعد في نقل الطاقة الشمسية إلى جميع أنحاء الولايات المتحدة - حيث ستوفر طاقة الرياح والطاقة الشمسية مجتمعتين 75% من الكهرباء بحلول عام 2035 و90% بحلول عام 2050. بالإضافة إلى ذلك، ستكون هناك حاجة إلى سياسات داعمة لإزالة الكربون وتقنيات متقدمة لمزيد من خفض تكلفة الطاقة الشمسية.
وقال هواجون وانج، المحلل في شركة ZSE للأوراق المالية، إنه من المفترض أن يبلغ معدل النمو السنوي المركب 23%، وهو ما يتوافق مع سنة واحدة من القدرة المركبة في الولايات المتحدة والتي من المتوقع أن تصل إلى 110 جيجاوات في عام 2030.
وبحسب وانغ، أصبح "الحياد الكربوني" إجماعًا عالميًا، ومن المتوقع أن تصبح الطاقة الشمسية الكهروضوئية القوة الرئيسية في "الحياد الكربوني":
على مدى السنوات العشر الماضية، انخفضت تكلفة كيلوواط/ساعة الطاقة الكهروضوئية من 2.47 يوان/كيلوواط/ساعة عام 2010 إلى 0.37 يوان/كيلوواط/ساعة عام 2020، بنسبة انخفاض تصل إلى 85%. مع اقتراب عصر "السعر الثابت" للطاقة الكهروضوئية، ستصبح الطاقة الكهروضوئية القوة الرئيسية "المحايدة للكربون".
بالنسبة لصناعة الطاقة الكهروضوئية، سيتضاعف الطلب عليها عشرة أضعاف خلال العقد القادم. ونتوقع أن تصل قدرة تركيبات الطاقة الكهروضوئية الجديدة في الصين بحلول عام 2030 إلى 416-536 جيجاوات، بمعدل نمو سنوي مركب يتراوح بين 24% و26%؛ بينما سيصل الطلب العالمي الجديد المُركّب إلى 1246-1491 جيجاوات، بمعدل نمو سنوي مركب يتراوح بين 25% و27%. وسينمو الطلب المُركّب على الطاقة الكهروضوئية عشرة أضعاف خلال السنوات العشر القادمة، مع مساحة سوقية ضخمة.
الحاجة إلى دعم "السياسة الرئيسية"
وتستند دراسة الطاقة الشمسية إلى خطة أوسع نطاقا لإدارة بايدن لتحقيق شبكة خالية من الكربون بحلول عام 2035 وإزالة الكربون من نظام الطاقة الأوسع بحلول عام 2050.

تضمنت حزمة البنية التحتية التي أقرها مجلس الشيوخ الأمريكي في أغسطس/آب مليارات الدولارات لمشاريع الطاقة النظيفة، إلا أنها أغفلت العديد من السياسات المهمة، بما في ذلك تمديد الإعفاءات الضريبية. ومع ذلك، فإن قرار الميزانية البالغ 3.5 تريليون دولار الذي أقره مجلس النواب في أغسطس/آب قد يتضمن هذه المبادرات.

وقالت صناعة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة إن التقرير يؤكد على حاجة الصناعة إلى "دعم سياسي كبير".

أرسلت أكثر من 700 شركة يوم الأربعاء خطابًا إلى الكونجرس تطلب فيه تمديدًا طويل الأمد وزيادة في الاعتمادات الضريبية للاستثمار في الطاقة الشمسية والتدابير الرامية إلى تحسين مرونة الشبكة.

بعد سنوات من الصدمات السياسية، حان الوقت لمنح شركات الطاقة النظيفة اليقين السياسي الذي تحتاج إليه لتنظيف شبكتنا، وخلق ملايين الوظائف الأساسية وبناء اقتصاد عادل للطاقة النظيفة، كما قالت أبيجيل روس هوبر، رئيسة جمعية صناعات الطاقة الشمسية الأمريكية.

وأكد هوبر أن زيادة كبيرة في القدرة المركبة للطاقة الشمسية أمر قابل للتحقيق، لكن "هناك حاجة إلى تقدم كبير في السياسات".

تكنولوجيا الطاقة الشمسية الموزعة
حاليًا، يبلغ وزن ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية الشائعة ١٢ كيلوغرامًا للمتر المربع. بينما يبلغ وزن وحدات الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون غير المتبلور ١٧ كيلوغرامًا للمتر المربع.

دراسات حالة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الولايات المتحدة
أفضل 10 دول في العالم في إنتاج الطاقة الشمسية!

1. الصين 223800 (تيراواط ساعة)

2. الولايات المتحدة الأمريكية 108359 (TWH)

3. اليابان 75274 (TWH)

4. ألمانيا 47517 (TWH)

5. الهند 46268 (TWH)

6. إيطاليا 24326 (TWH)

7. أستراليا 17951 (TWH)

8. إسبانيا 15042 (TWH)

9. المملكة المتحدة 12677 (TWH)

10. المكسيك 12439 (TWH)

بفضل الدعم القوي من السياسات الوطنية، نشأت سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الصين بسرعة وتطورت لتصبح أكبر سوق للطاقة الشمسية الكهروضوئية في العالم.

يشكل توليد الطاقة الشمسية في الصين حوالي 60% من إجمالي الإنتاج العالمي.

دراسة حالة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الولايات المتحدة
سولار سيتي هي شركة طاقة شمسية أمريكية متخصصة في تطوير مشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية والتجارية. وهي الشركة الرائدة في توفير أنظمة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة، حيث تقدم خدمات شاملة في مجال تصميم الأنظمة وتركيبها، بالإضافة إلى التمويل والإشراف على الإنشاءات، لتوفير الطاقة للعملاء بأسعار أقل من شركات الكهرباء. توظف الشركة اليوم أكثر من 14,000 موظف.

منذ تأسيسها في عام 2006، شهدت شركة SolarCity نمواً سريعاً، حيث زادت تركيبات الطاقة الشمسية بشكل كبير من 440 ميجاوات في عام 2009 إلى 6200 ميجاوات في عام 2014، وتم إدراجها في بورصة ناسداك في ديسمبر 2012.

اعتبارًا من عام ٢٠١٦، تجاوز عدد عملاء سولار سيتي ٣٣٠ ألف عميل في ٢٧ ولاية أمريكية. بالإضافة إلى أعمالها في مجال الطاقة الشمسية، أبرمت سولار سيتي شراكة مع شركة تيسلا موتورز لتوفير منتج تخزين الطاقة المنزلية، باور وول، للاستخدام مع الألواح الشمسية.

محطات الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة
فيرست سولار أمريكا فيرست سولار، ناسداك:FSLR

شركة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأمريكية
ترينا سولار شركة موثوقة تتميز ببيئة عمل متناغمة ومزايا قيّمة. ("ترينا سولار") هي أكبر مورد عالمي لوحدات الطاقة الكهروضوئية، ومزود رائد لحلول الطاقة الشمسية الكهروضوئية الشاملة. تأسست عام ١٩٩٧ في تشانغتشو، مقاطعة جيانغسو، وأُدرجت في بورصة نيويورك عام ٢٠٠٦. وبحلول نهاية عام ٢٠١٧، احتلت ترينا سولار المرتبة الأولى عالميًا من حيث إجمالي شحنات وحدات الطاقة الكهروضوئية.

أنشأت ترينا سولار مقراتها الإقليمية لأوروبا والأمريكيتين والشرق الأوسط في منطقة آسيا والمحيط الهادئ في زيورخ، سويسرا، سان خوسيه، كاليفورنيا، وسنغافورة، بالإضافة إلى مكاتب في طوكيو، مدريد، ميلانو، سيدني، بكين، وشنغهاي. وقد استقطبت ترينا سولار كفاءات رفيعة المستوى من أكثر من 30 دولة ومنطقة، ولديها أعمال في أكثر من 100 دولة ومنطقة حول العالم.

في الأول من سبتمبر 2019، احتلت شركة ترينا سولار المرتبة 291 في قائمة أفضل 500 شركة تصنيع في الصين لعام 2019، وفي يونيو 2020، تم اختيارها كواحدة من "أفضل 100 شركة مبتكرة في مقاطعة جيانغسو لعام 2019".

تكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة
ليست مؤسسة مملوكة للدولة.

شركة CSIQ للطاقة الشمسية المحدودة هي شركة للطاقة الشمسية الكهروضوئية أسسها الدكتور كو شياووار في نوفمبر 2001 وتم إدراجها بنجاح في بورصة ناسداك في عام 2006، وهي أول شركة صينية متكاملة للطاقة الشمسية الكهروضوئية يتم إدراجها في بورصة ناسداك (رمز ناسداك: CSIQ).

تتخصص شركة يونيفرسال سولوشنز المحدودة في البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لسبائك السيليكون والرقائق والخلايا الشمسية والوحدات الشمسية ومنتجات تطبيقات الطاقة الشمسية، فضلاً عن تركيب أنظمة محطات الطاقة الشمسية، ويتم توزيع منتجاتها الكهروضوئية في أكثر من 30 دولة ومنطقة في 5 قارات، بما في ذلك ألمانيا وإسبانيا وإيطاليا والولايات المتحدة وكندا وكوريا واليابان والصين.

كما تقدم الشركة أيضًا جدران الستارة الزجاجية الكهروضوئية وتطبيقات الطاقة الشمسية للعملاء في جميع أنحاء العالم، وتتخصص في حلول الطاقة الشمسية للأسواق الخاصة مثل الصناعة البحرية والمرافق وصناعة السيارات.

توليد الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة الأمريكية
ما هو مفهوم صناعة الخدمات الحديثة؟ هذا المفهوم فريد من نوعه في الصين، ولم يُذكر في الخارج. يرى بعض الخبراء المحليين أن ما يُسمى بصناعة الخدمات الحديثة يرتبط بصناعة الخدمات التقليدية، ويشمل بعض الأشكال الجديدة من صناعة الخدمات، مثل تكنولوجيا المعلومات والخدمات، والتمويل، والعقارات، وغيرها، ويشمل أيضًا تبني الوسائل والأدوات وأشكال الأعمال الحديثة لصناعة الخدمات التقليدية.

بالإضافة إلى التصنيف التقليدي والحديث، هناك أيضًا تصنيفٌ حسب هدف الخدمة، أي أن صناعة الخدمات تُقسّم إلى ثلاث فئات: الأولى هي صناعة الخدمات الاستهلاكية، والثانية هي صناعة الخدمات الإنتاجية، والثالثة هي الخدمات العامة. من بينها، تُقدّم الخدمات العامة من قِبل الحكومة، ولا تزال صناعة الخدمات الاستهلاكية متطورةً في الصين، أما الفئة الوسطى، أي صناعة الخدمات الإنتاجية، والمعروفة أيضًا بالخدمات الإنتاجية، فتُشكّل فجوةً كبيرةً بين الصين والدول المتقدمة عالميًا.

عادةً ما يُنظر إلى صناعة الطاقة الكهروضوئية على أنها صناعة ثانوية، ولكنها في الواقع تشمل أيضًا صناعة الخدمات، وهي تنتمي إلى ما يُسمى في بلدنا بصناعة الخدمات الحديثة، والتي يندرج محتواها الرئيسي أيضًا ضمن فئة صناعة الخدمات الإنتاجية. في هذه المقالة، سأتناول هذا الموضوع. هنا، سأتناول صناعة الطاقة الكهروضوئية، أو ما يُسمى بصناعة الخدمات الكهروضوئية، أو ما يُشارك فيها.

محطة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة
أكبر محطة طاقة شمسية في العالم، تقع على الحدود بين ولايتي كاليفورنيا ونيفادا في الولايات المتحدة الأمريكية. اسمها محطة إيفانباه للطاقة الشمسية، وتغطي مساحة 8 كيلومترات مربعة. تُعتبر الطاقة الشمسية عمومًا المصدر الطبيعي الوحيد للطاقة الذي لا ينضب. تحتوي محطة إيفانباه للطاقة الشمسية على 300 ألف لوح شمسي لجمع الطاقة اللازمة لتوليد الكهرباء.

عثر باحثون على عشرات الطيور المحترقة وبعض الحيوانات البرية الأخرى داخل حدود أكبر محطة للطاقة الشمسية في العالم، محطة إيفانباه للطاقة الشمسية. ورغم أن البشر يعتبرونها المصدر الوحيد للطاقة الطبيعية التي لا تنضب، إلا أنها تُلحق الضرر بالبيئة.