قبل أن نتمكن من الحديث عن الطاقة الشمسية في نيجيريا، يتعين علينا إلقاء نظرة على تقدم الطاقة الشمسية منذ "نشأتها".
نحن في القرن الحادي والعشرين ، ومع ظهور تغير المناخ ، شهدنا معدلاً مقلقاً من التدهور البيئي في السنوات الأخيرة، ويعود السبب الرئيسي في ذلك إلى الاستخدام الواسع النطاق للوقود الأحفوري . لذا، أصبح إيجاد بديل صديق للبيئة لإنتاج الطاقة ضرورة لا غنى عنها.
ولهذا السبب، تُجري العديد من الدول التعديلات اللازمة لجعل اقتصاداتها خالية من الانبعاثات الكربونية. ورغم صعوبة التحول من استخدام الوقود الأحفوري كالفحم والغاز الطبيعي والبنزين ، إلا أنه أمر ممكن للغاية.
تُعد الطاقة الشمسية إحدى مصادر الطاقة المتجددة التي سهّلت هذا التحول.
منذ فجر التاريخ، استغل الإنسان الطاقة الشمسية لإشعال النيران عن طريق تركيز ضوء الشمس باستخدام العدسات المكبرة. تُعرف قدرة المادة على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بالتأثير الكهروضوئي ، وقد اكتشفه لأول مرة منذ قرون الفيزيائي الفرنسي ألكسندر إدموند بيكريل.
حدّت التكلفة العالية وانخفاض كفاءة الألواح الشمسية من تطبيقاتها العملية. ومع ذلك، اكتسبت الطاقة الشمسية شعبيةً كمصدر طاقة موثوق للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية خلال سباق الفضاء في خمسينيات وستينيات القرن الماضي. أُطلق القمر الصناعي فانغارد 1950 عام ١٩٥٨، وكان أول قمر صناعي من صنع الإنسان يعمل بالطاقة الشمسية.
على الرغم من أن الطاقة الشمسية موجودة منذ أوائل القرن العشرين، عندما تم اكتشاف كميات كبيرة من النفط، إلا أنها لم تكتسب الاعتراف الدولي إلا في الآونة الأخيرة.
حفّزت أزمة النفط في سبعينيات القرن الماضي، وتزايد الوعي البيئي، الاهتمام بالطاقة المتجددة، واستثمرت الحكومات والمنظمات في أبحاث وتطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية لخفض تكلفة الطاقة الشمسية للفرد العادي. أؤكد لكم أن تقدمًا هائلاً قد أُحرز في هذا المجال.
في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وصلت الطاقة الشمسية إلى مستوى "تكافؤ الشبكة" في بعض المناطق، حيث أصبحت تكلفتها مساويةً لتكلفة الطاقة التقليدية القائمة على الوقود الأحفوري، أو حتى أقل منها. ونتيجةً لذلك، أصبحت الألواح الشمسية أيسر تكلفةً وأكثر توفرًا.
مع ذلك، لم تتراجع نيجيريا عن هذا التوجه العالمي. نيجيريا، الدولة الأكثر سكانًا في أفريقيا، تعاني من عدة مشاكل تتعلق بالطاقة، مثل محدودية الوصول إلى الكهرباء والاعتماد المفرط على الوقود الأحفوري لتلبية احتياجاتها من الطاقة.
بدأ القطاع الخاص يتزايد انخراطه في نيجيريا في منتصف العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، حيث وفرت الشركات حلولاً للطاقة الشمسية للاستخدامات المتصلة بالشبكة وخارجها. وبدأت الشركات الناشئة ورواد الأعمال في الظهور، مع التركيز على أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل والشركات والمؤسسات.
إن الطاقة الشمسية في نيجيريا لديها مستقبل مشرق بفضل المبادرات الحكومية المتزايدة، والاستثمارات المتزايدة، والاختراقات التكنولوجية التي أدت إلى ارتفاع استهلاك الطاقة الشمسية، حتى في الأماكن الأكثر عزلة وفقراً في البلاد.
لماذا هذا؟
السبب الواضح هو ارتفاع تكاليف الوقود وعدم كفاءة إمدادات الطاقة. وبالنظر إلى أن نيجيريا تتمتع بوفرة من أشعة الشمس (أكثر من 5 كيلوواط/ساعة/متر مربع يوميًا)، فمن المفارقات أن البلاد لا تزال تعاني من نقص في استخدام موارد الطاقة المتجددة، وخاصةً الطاقة الشمسية.
نيجيريا هي الدولة الأفريقية الأكبر من حيث عدد السكان والاقتصاد. لذا، من المنطقي أن تكون هناك حاجة كبيرة للطاقة. تبلغ القدرة القصوى لتوليد الكهرباء 5300 ميجاوات، بينما يُقدر الطلب اليومي الحالي على الكهرباء بـ 17,520 ميجاوات.
يبلغ استهلاك الفرد من الطاقة في نيجيريا 144.52 كيلوواط/ساعة، وفقًا للبنك الدولي (مقارنةً بحوالي 5500 كيلوواط/ساعة في أوروبا)؛ إلا أن بعض المصادر تُشير إلى أن هذا الرقم منخفض جدًا، إذ يصل إلى 123 كيلوواط/ساعة. ومن المتوقع أن تشهد السنوات القادمة زيادة حادة في الطلب على الطاقة.
تشير بعض المصادر الأوروبية إلى أن استهلاك نيجيريا من الطاقة سيرتفع بمقدار 16.8 مرة بحلول عام 2030، بينما تشير مصادر أخرى إلى أن الطلب على الطاقة في البلاد سيبلغ 77,450 ميجاوات في عام 2025 و119,200 ميجاوات في عام 2030. وتوقع البنك المركزي النيجيري زيادة مذهلة بنسبة 52% في الطلب على الطاقة في البلاد بين عامي 2010 و2035.
بحلول عام ٢٠٣٠، من المتوقع أن يحصل ٨٠٪ من السكان على الكهرباء، مقارنةً بـ ٦٠٪ حاليًا. ومع ذلك، حتى في هذه الحالة، لا يوجد ضمان لحصول الناس على الطاقة دائمًا، إذ لا تزال نيجيريا تنتج كميات غير كافية حتى الآن.
في نيجيريا، تُنتَج الطاقة، التي عادةً ما تُستَمد من مصادر متجددة، باستخدام الفحم والنفط. يستخدم معظم سكان المناطق الريفية الفحم للطهي، وأحيانًا تكون الشمس المصدر الوحيد للضوء.
وتشير تقارير لجنة الطاقة النيجيرية إلى أن مواطني البلاد ينفقون مبلغا مذهلا قدره 22 مليار دولار سنويا، أو نحو 5% من الناتج المحلي الإجمالي، على النفط لتشغيل مولداتهم.
في حين أن مولدات البنزين الرخيصة، والتي يمكن إيقاف تشغيلها عندما لا تكون قيد الاستخدام أو خلال الأوقات الصعبة، تمكن المواطن النيجيري العادي من العيش وممارسة الأعمال التجارية، فإن مولدات الديزل الكبيرة توجد في المنازل والمحلات التجارية والمباني المكتبية.
تستقبل نيجيريا 19.8 ميجا جول متر مربع يوميا من الطاقة الشمسية الموزعة بالتساوي، بمتوسط ست ساعات من أشعة الشمس يوميا.
تتميز المنطقة الشمالية من البلاد بتضاريس شبه قاحلة أو صحراوية في أقصى الشمال، وهي موطن لنظام بيئي من السافانا، بينما يشهد الجزء الجنوبي من البلاد مناخًا استوائيًا. تُعد نيجيريا وجهة شهيرة لمشاريع الطاقة الشمسية نظرًا لحاجتها المستمرة للكهرباء ووفرة أشعة الشمس.
تزداد شعبية الطاقة الشمسية في نيجيريا في استخدامات متعددة، مثل الكهرباء التقليدية، والاتصالات، والإضاءة، والري. ويعود السبب الرئيسي لزيادة اعتماد الطاقة الشمسية إلى انخفاض تكلفتها. فقد انخفضت تكلفة اللوح الشمسي بنسبة 93% من 5 دولارات للواط في عام 2000 إلى 0.37 دولار في عام 2017.
انخفضت تكلفة التحول إلى الطاقة الشمسية بنحو 40% نتيجة لانخفاض تكاليف التصنيع وزيادة القدرة التنافسية في السوق.
مع ذلك، تبلغ التكلفة النموذجية لبناء نظام طاقة شمسية كهروضوئية بقدرة 1.8 كيلوواط في نيجيريا 9090 مليون نيرة (4 دولارًا أمريكيًا)، وتشمل هذه التكلفة أيضًا تكلفة بنك بطاريات لتخزين الطاقة. ولأن العديد من النيجيريين لا يستطيعون تحمل هذه التكلفة، فقد أصبحت خيارات الدفع الفوري (PAYG) أكثر شيوعًا.
وبالإضافة إلى الدعوة القوية لاستخدام الطاقة الشمسية، قدمت الحكومة الفيدرالية، بموجب خطة الاستدامة الاقتصادية، لـ 25 مليون نيجيري فرصة شراء 5 ملايين نظام للطاقة الشمسية من خلال أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية بتكلفة شهرية قدرها 4,000 نيرة نيجيرية.
وبفضل مساعدة الحكومة أيضًا، قامت شركة لوموس الخاصة بتركيب أكثر من 100,000 ألف من أجهزتها في المنازل النيجيرية وتخطط لزيادة حصتها في السوق عشرة أضعاف.
سعر اللوحة الشمسية 300 واط 12 فولت في نيجيريا بحد أدنى 25,000 نايرا ولكن السعر يرتفع إذا كنت ترغب في شراء 300 واط من الجهد العالي أو الأمبير. يبدأ سعر اللوحة الشمسية 500 واط من 90,000 نايرا وما فوق، بينما يبدأ سعر اللوحة الشمسية 1000 واط من 360,000 نايرا.
مزايا الطاقة الشمسية في نيجيريا
- مصدر طاقة متجددة
- يقلل من فواتير الكهرباء
- تكاليف صيانة منخفضة
- تنمية التكنولوجيا
1. مصدر للطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية مصدر طاقة متجدد بالكامل. فهي متوفرة يوميًا ويمكن استخدامها في أي مكان في العالم. وعلى عكس العديد من مصادر الطاقة الأخرى، لا تنفد الطاقة الشمسية أبدًا. فعندما تموت الشمس، وهو ما يتوقعه الخبراء بعد 5 مليارات سنة على الأقل، سنظل قادرين على الحصول على ضوء الشمس.
2. تخفيض فواتير الكهرباء
بما أن نظامك الشمسي سيستهلك جزءًا من الكهرباء التي ينتجها لتلبية احتياجاتك، فإن تكاليف الطاقة ستنخفض. حجم النظام الشمسي وكمية الكهرباء أو الحرارة التي تستهلكها سيحددان مقدار المال الذي ستوفره في فاتورتك.
لن تقوم فقط بتوفير المال في فاتورة الكهرباء الخاصة بك، بل يوفر لك ضمان التصدير الذكي (SEG) فرصة الحصول على أموال مقابل أي طاقة زائدة تقوم بتصديرها إلى الشبكة.
إذا كنتَ تُنتج كهرباءً أكثر مما تستهلك، نظرًا لأن نظام الألواح الشمسية لديك متصل بالشبكة. فمقابل أي كهرباء إضافية تُعيدها إلى الشبكة، ستمنحك شركة الطاقة الخاصة بك رصيدًا بشكل متكرر. نُسمي هذه العملية "القياس الصافي".
3. تكاليف صيانة منخفضة
بشكل عام، لا تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية إلى صيانة كثيرة. تحتاج إلى بعض النظافة، لذا يكفي تنظيفها سريعًا مرة أو مرتين سنويًا. بالإضافة إلى ذلك، فهي لا تتعرض للتلف والتآكل نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة.
لأن العاكس يعمل بلا توقف لتحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة وكهرباء، فإنه عادةً ما يكون المكون الوحيد الذي يحتاج إلى استبدال بعد خمس إلى عشر سنوات. لذلك، يُنصح بتوقع إنفاق مبلغ زهيد جدًا على الصيانة والإصلاحات بعد سداد التكلفة الأولية لنظام الطاقة الشمسية.
4. تطوير التكنولوجيا
يشهد قطاع الطاقة الشمسية تقدمًا تكنولوجيًا مطردًا، ومن المتوقع تحقيق المزيد من التقدم قريبًا. ومن المتوقع أن يُضاعف التقدم في فيزياء الكم وتكنولوجيا النانو كفاءة الألواح الشمسية، إن لم يكن ثلاثة أضعاف.
عيوب الطاقة الشمسية في نيجيريا
- التكلفة
- اعتمادا على الطقس
- تكلفة تخزين الطاقة الشمسية
- يستخدم مساحة كبيرة
1. كلف
يتطلب الاستثمار في نظام الطاقة الشمسية استثمارًا أوليًا كبيرًا. يشمل هذا الاستثمار تكلفة التركيب، والأسلاك، والبطاريات، والعاكس، والألواح الشمسية. ومع ذلك، نظرًا للتطور المستمر لتكنولوجيا الطاقة الشمسية، فمن المنطقي توقع انخفاض التكاليف في المستقبل.
2. حسب الطقس
لا تزال الأيام الممطرة والرطبة تسمح بتجميع الطاقة الشمسية، إلا أن كفاءة النظام الشمسي تنخفض. ولكي تتمكن الألواح الشمسية من تجميع الطاقة الشمسية بكفاءة، فإن ضوء الشمس ضروري. لهذا السبب، قد يكون لبعض الأيام الغائمة والرطبة تأثير كبير على نظام الطاقة. من المهم مراعاة أنه لا يمكن تجميع الطاقة الشمسية ليلاً.
3. تكلفة تخزين الطاقة الشمسية
لا يُمكن تخزين الطاقة الشمسية في بطاريات كبيرة، بل يجب استخدامها فورًا. يُمكن شحن هذه البطاريات طوال اليوم لاستخدامها ليلًا في أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة. ورغم أن هذه الطريقة ممتازة للاستخدام المستمر للطاقة الشمسية، إلا أن تكلفتها مرتفعة.
4. يستخدم مساحة كبيرة
ستحتاج إلى المزيد من الألواح الشمسية لالتقاط أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس وتوليد المزيد من الكهرباء. العديد من الأسطح صغيرة جدًا بحيث لا تستوعب الكمية المطلوبة من الألواح الشمسية الكهروضوئية، لأنها تشغل مساحة كبيرة.
مستقبل الطاقة الشمسية في نيجيريا: الاتجاهات والتوقعات
- زيادة التمويل لمبادرات الطاقة الشمسية
- الدعم الحكومي وأطر السياسات
- حلول خارج الشبكة وكهربة المناطق الريفية
- التقدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية
- دمج الطاقة الشمسية مع مصادر الطاقة الأخرى
- خلق فرص العمل والإمكانيات الاقتصادية
1. زيادة التمويل لمبادرات الطاقة الشمسية
شهدت نيجيريا زيادة في الاستثمارات المحلية والأجنبية في مشاريع الطاقة الشمسية. وتُعد البلاد بيئةً مثاليةً لتطوير الطاقة الشمسية بفضل وفرة أشعة الشمس وإمكاناتها الشمسية الهائلة غير المستغلة.
إلى جانب القوانين والحوافز المشجعة، استقطبت جهود الحكومة الرامية إلى تهيئة بيئة مشجعة للاستثمار في الطاقة المتجددة عددًا متزايدًا من المستثمرين. ومن المتوقع أن تُسهم هذه الاستثمارات في نمو البنية التحتية للطاقة الشمسية وتوليد الطاقة في نيجيريا.
2. الدعم الحكومي وأطر السياسات
شجعت الحكومة النيجيرية بنشاط استخدام الطاقة الشمسية إدراكًا منها لإمكاناتها الهائلة. ووضعت الوزارة الاتحادية للطاقة والأشغال والإسكان أطرًا وسياسات لتسهيل دمج الطاقة الشمسية في مزيج الطاقة الوطني.
على سبيل المثال، يسعى برنامج أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية النيجيرية إلى تمكين ملايين الأسر الريفية من الحصول على الطاقة من خلال حلول الطاقة الشمسية خارج الشبكة. ويُعد هذا الدعم الحكومي بالغ الأهمية لتحديد كيفية تطور الطاقة الشمسية في نيجيريا مستقبلًا.
3. حلول خارج الشبكة وكهربة المناطق الريفية
يُعدّ نقص الطاقة في نيجيريا، وخاصةً في المناطق الريفية، إحدى المشكلات الرئيسية. ويُتيح استخدام الطاقة الشمسية حلاً عمليًا لهذه المشكلة. تُوفّر حلول الطاقة الشمسية خارج الشبكة توليدًا وتوصيلًا لامركزيًا للكهرباء، مما يُمكّن المجتمعات ويعزز التنمية الاجتماعية والاقتصادية.
من أمثلة هذه الحلول أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية والشبكات الكهربائية الصغيرة. ومع مشاريع الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة، سيركز مستقبل الطاقة الشمسية في نيجيريا بشكل رئيسي على كهربة المناطق الريفية، مما يُحسّن حياة ملايين الناس من خلال توفير الكهرباء للمناطق النائية.
4. التطورات في تكنولوجيا الطاقة الشمسية
كان التطور التكنولوجي في أنظمة الطاقة الشمسية عاملاً رئيسياً في توسع هذه الصناعة. وقد أدت التحسينات في أنظمة إدارة الطاقة، وتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية، وتخزين البطاريات إلى تحسين موثوقية وكفاءة أنظمة الطاقة الشمسية.
سيشهد مستقبل الطاقة الشمسية في نيجيريا اعتماداً واسع النطاق لتقنيات الطاقة الشمسية المتطورة، مما يُخفّض تكلفة الطاقة النظيفة والمستدامة ويزيد من إمكانية الحصول عليها. ويعود ذلك إلى الانخفاض المستمر في تكلفة الألواح الشمسية.
5. دمج الطاقة الشمسية مع مصادر الطاقة الأخرى
إنّ دمج الطاقة الشمسية مع مصادر الطاقة الأخرى لخلق مزيج طاقة أكثر مرونة وتوازناً هو ما سيُشكّل مستقبل الطاقة الشمسية في نيجيريا. فإلى جانب مصادر الطاقة المتجددة الأخرى كالطاقة الريحية والطاقة الكهرومائية ، يُمكن للطاقة الشمسية أن تُكمّل البنية التحتية الحالية لشبكة الكهرباء.
يوفر الجمع بين الطاقة الشمسية ومحطات الطاقة التقليدية المعتمدة على الوقود الأحفوري في محطات الطاقة الهجينة مصدر طاقة موثوقًا وقابلًا للتكيف. ويمكن لنيجيريا تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري والحد من الآثار البيئية السلبية لإنتاج الطاقة من خلال تنويع مصادرها من الطاقة.
6. خلق فرص العمل والإمكانيات الاقتصادية
تتمتع صناعة الطاقة الشمسية في نيجيريا بإمكانيات هائلة لتعزيز فرص العمل واقتصاد البلاد. ومع نمو هذا القطاع، ستزداد الحاجة إلى خبراء مؤهلين في تركيب وصيانة وأبحاث الطاقة الشمسية.
يمكن لمشاريع الطاقة الشمسية أيضًا أن تشجع ريادة الأعمال المحلية وتوفر فرصًا للشركات الصغيرة والمتوسطة للازدهار. بالإضافة إلى توفير الطاقة النظيفة، تتمتع الطاقة الشمسية في نيجيريا بالقدرة على خلق فرص عمل وتوفير فرص للتحرر الاقتصادي.
خاتمة
كما رأينا، للطاقة الشمسية مستقبلٌ واعدٌ في نيجيريا. وسيزداد إمداد المناطق الريفية بالطاقة الشمسية مع توفر منتجات الطاقة الشمسية المحمولة.
المناطق السكنية، الحضرية والريفية على حد سواء، تعتمد حاليًا على الطاقة الشمسية لسد احتياجاتها من الطاقة، بل إن بعضها سيعتمد عليها كليًا، وسيستغني عن شبكة الكهرباء الوطنية التي تنقطع باستمرار.
بالنسبة للمناطق الصناعية والمؤسسات الكبيرة، من غير الممكن عمليًا حاليًا للصناعات الاعتماد كليًا على الطاقة الشمسية نظرًا للتكلفة وعوامل أخرى، ولكن يمكنها بالتأكيد تعويض بعض احتياجاتها من الطاقة باستخدامها. ورغم أن المؤسسات والشركات الكبيرة لم ترحب تمامًا بالطاقة الشمسية، إلا أنها سترحب بها بالتأكيد لما تتمتع به من فعالية من حيث التكلفة وموثوقية، مقارنةً بالاتصال بالشبكة الوطنية أو الاعتماد كليًا على طاقة الوقود الأحفوري.
لقد استحوذت شعبية الطاقة الشمسية المتزايدة على اهتمام المواطنين النيجيريين أكثر من اهتمام الحكومة. ويرجع ذلك إلى أن الوقود الأحفوري لا يزال المصدر الرئيسي لإيرادات البلاد. إلى أن تدرك الحكومة الحاجة إلى الطاقة الشمسية، هل سترحب بها بحفاوة بالغة؟
وعندما يتم ذلك، ستكون نيجيريا قادرة على تلبية معظم احتياجاتها من الطاقة.