الطاقة المتجددة هي الطاقة المُستَمدة من الموارد الطبيعية التي لا تنفد وتتجدد باستمرار، مثل الرياح والمياه والشمس المتوافرة في معظم دول العالم، كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج والمد والجزر أو من طاقة حرارية أرضية وابتكارات أخرى.
وهي تختلف أساسًا عن الوقود الأحفوري من البترول والفحم والغاز الطبيعي، فلا تنشأ عن الطاقة المتجددة عادةً مخلفات الوقود الأحفوري الضارة للبيئة مثل تلك المؤدية لزيادة الاحتباس الحراري كثنائي أكسيد الكربون.
قد يعجبك أيضًا مصادر الطاقة المتجددة في مصر وطرق الاستفادة منها
الاتجاهات العالمية الحديثة في نشر الطاقة المتجددة
وفقًا لبيانات وكالة الطاقة الدولية الأخيرة مثَّلت الطاقة المتجددة 14% من الطلب العالمي على الطاقة المتجددة عام 2016، وبين عامي 1990 و2016 كان متوسط معدل النمو للطاقة المتجددة 2% أعلى قليلًا من معدل النمو السنوي للطاقة الأولية 1.7%، ويخفي هذا الرقم الإجمالي معدلات نمو أعلى بكثير لبعض التكنولوجيات المتجددة.
على سبيل المثال: نمت الطاقة الشمسية الكهرضوئية بمعدل سنوي متوسط قدره 37.3%، وطاقة الرياح 23.6% والطاقة الحرارية الشمسية 11.5%.
تظهر الأرقام الإقليمية الصادرة عن وكالة الطاقة الدولية بشأن استخدام الطاقة المتجددة تباينًا كبيرًا بين مختلف البلدان، وذلك لأن استخدام الطاقة المتجددة يعتمد اعتمادًا كبيرًا على عوامل سياقية مثل الظروف الجغرافية والبيئية، والأولويات الاجتماعية والاقتصادية والتنموية، والظروف الثقافية والمؤسسية، والأطر السياسية والتنظيمية.
وفي بلدان منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية، ارتفعت حصة الطاقة المتجددة من إجمالي إمدادات الطاقة الأولية من 6% في عام 1990 إلى مستوى قياسي بلغ 10.2% في عام 2017.
وارتفعت حصة الطاقة المتجددة في توليد الكهرباء من 17.3% إلى 24.9% خلال المدة نفسها، وإذا استثنينا الطاقة الكهرومائية، فإن حصة مصادر الطاقة المتجددة الأخرى نمت بسرعة أكبر بكثير من 2% في عام 1990 إلى 12.1% في عام 2017.
قد يعجبك أيضًا ما مفهوم الطاقة؟ وما أهم مصادرها؟
الحواجز التكنولوجية وغير التكنولوجية والدوافع في نشر الطاقة المتجددة
في السنوات الأخيرة، حدث تقدم سريع في نشر بعض تكنولوجيات الطاقة المتجددة، إن مجموعة العوامل التي عززت أو أعاقت تطوير ونشر مصادر الطاقة المتجددة هي تكنولوجية وغير تكنولوجية بطبيعتها وتشمل:
الكلفة والقدرة على تحمل الكلفة
حتى وقت قريب، كانت كلفة التكنولوجيات المتجددة أعلى عادة من كلفة الوقود الأحفوري، وبالنسبة لبعض التكنولوجيات، بدأت هذه الفجوة تتقلص الآن، ولا سيما الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح لتوليد الكهرباء.
التمويل
كان هذا عائقًا مهمًّا أمام نشر مصادر الطاقة المتجددة في عدد من البلدان، وتطلب تدخلًا سياسيًّا لإتاحة قدر أكبر من تأكيد للمستثمرين، ولا يزال تحديًا مهمًّا خاصة في عدد من البلدان النامية.
النضج الفني
بعض تكنولوجيات الطاقة المتجددة ليست جاهزة بعد للنشر على نطاق واسع، وتتطلب قدرًا كبيرًا من التطوير والإظهار قبل الوصول إلى مستويات كافية من الموثوقية وفاعلية الكلفة.
التكامل في أنظمة الكهرباء
تمثل التقنيات المتجددة في بعض الأحيان تحديات جديدة لأنظمة الكهرباء والأسواق، ويشمل ذلك الاختناقات في البنية التحتية لشبكة الكهرباء، والقيود المفروضة على قدرة أنظمة الكهرباء على استيعاب مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة والأسواق التي صُممت لتقنيات الوقود الأحفوري الحالية.
الاستدامة البيئية
أدت المخاوف بشأن الاستدامة البيئية إلى إثارة الجدل بشأن استخدام بعض مصادر الطاقة المتجددة، تشمل الأمثلة الوقود الحيوي من الجيل الأول، إذ توجد أسئلة عن انبعاثات دورة الحياة وآثارها في استخدام الأراضي وتأثيرات محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة في النظم البيئية الإقليمية.
المهارات
توجد حاجة إلى المهارات والقدرات المناسبة لتركيب وتشغيل وصيانة تكنولوجيات الطاقة المتجددة، وكذلك لتصميم السياسات في نشر الطاقة المتجددة، كتخفيضات سريعة في الكلفة ما جعل بدورة هذه التكنولوجيا أكثر فاعلية من جهة الكلفة.
قد يعجبك أيضًا أبرز أنواع الطاقة وصور تحولاتها المختلفة.. تعرف الآن
تقنيات الطاقة المتجددة الجديدة والناشئة
لا يزال يوجد مجال كبير للابتكار الذي يمكن أن يزيد تحسين وخفض كلفة تكنولوجيات الطاقة المتجددة، وتتكون تكنولوجيات الطاقة المتجددة الجديدة والناشئة من أنواع محسنة أو متقدمة من مصادر الطاقة الرئيسة (مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والكتلة الحيوية والطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية).
فضلًا عن أخرى جديدة تمامًا من التكنولوجيات والتحسينات في استخدام مصادر الطاقة المتجددة بواسطة تخزينها واندماجها.
تتضمن بعض التطورات في مصادر الطاقة السائدة -مثل الطاقة الشمسية- تحسينات في علم المواد للخلايا الشمسية الكهروضوئية، في حين أنه من المرجح أن تظل الطاقة الشمسية الكهروضوئية القائمة على السيليكون هي المهيمنة.
وتوجد مجموعة واعدة من خلايا الأغشية الرقيقة من الجيل الثالث تعتمد على مواد متوافرة بكثرة في الأرض (بما في ذلك كبريتيد القصدير والنحاس والزنك، والخلايا الشمسية البيروفسكايت، والمواد النانوية مثل الخلايا الشمسية الكهروضوئية العضوية، والنقطة الكمومية).
والخلايا الشمسية آخذة في الظهور في علم المواد، على سبيل المثال، تتمتع خلايا البيروفسكايت الشمسية بقدرات ممتازة على امتصاص الضوء وكلفة تصنيع أقل، وتحسنت الكفاءة الكهروضوئية من 10% إلى أكثر من 20% بين عامي 2012 و2015، ومع ذلك، لا تزال البيروفسكايت في المراحل الأولى من البحث والتطوير، مع عدم اليقين بشأن الاستقرار على المدى الطويل وجدوى النشر على نطاق واسع.
وتشمل التطورات في مصادر الطاقة الرئيسة الأخرى تكنولوجيات طاقة الرياح الجديدة (مثل التوربينات البحرية العائمة)، والوقود الحيوي المتقدم أو الوقود الحيوي "الجيل الثالث" الذي يستخدم المحاصيل غير الغذائية، وسدود الطاقة الكهرومائية منخفضة التأثير، وتقنيات الحفر الجديدة للحصول على الطاقة الحرارية الأرضية.
ويجري استكشاف مصادر جديدة للطاقة المتجددة، مثل الطاقة البحرية وخلايا الوقود الميكروبية والهيدروجين.
تتمتع الطاقة البحرية بإمكانات هائلة بسبب اتساق المحيطات وإمكانية التنبؤ بها وتغطيتها لما يقرب من ثلاثة أرباع سطح الأرض، وتُصنف الطاقة البحرية على أساس تقنيات مختلفة للحصول على الطاقة، مثل طاقة الأمواج، وتيارات المد والجزر.
قد يعجبك أيضًا تعرف إلى أنواع مصادر الطاقة المختلفة
تخزين الطاقة المتجددة
مع تزايد سرعة التحول العالمي إلى الطاقة المتجددة، ظهرت حاجة ملحة لتكنولوجيا تخزين الطاقة المرنة لتنسيق الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة لاستهلاكها.
تعاني مصادر الطاقة المتجددة من التقلبات بسبب تباين الرياح وكثافة الطاقة الشمسية ما يؤدي إلى عدم استقرار إذا استُخدمت الطاقة المزودة من مثل هذه المصادر في الوقت الحالي، لكن المشكلة تكمن في كيفية تخزين الطاقة للاستفادة منها بطريقة متحكم بها لاحقًا حسب الحاجة، إذ يجب أن تقوم تقنيات تخزين الطاقة المتجددة بما يلي:
· معالجة تقلبات مصادر الطاقة الموزعة
· تعزيز تدفق الطاقة، والتحكم في الجهد وقدرات الاسترداد الذاتي لشبكة التوزيع.
· تحسين تخصيص الموارد.
· تتمتع بسعة تخزينية كبيرة وطويلة الأمد وقدرات الاستجابة السريعة.
تُصنف تقنيات تخزين الطاقة وفقًا لوسائل تخزين المبادئ الخمس وهي: الكهربائية والميكانيكية والكهروميكانيكية والكيميائية والحرارية.
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.