فيما تتسارع الجهود الحكومية لتوفير حلول عملية لأزمة انقطاعات الكهرباء في فصل الصيف، خلصت دراسة أجراها مركز دراسات الخليج والجزيرة العربية التابع لجامعة الكويت، إلى أن محافظتي الأحمدي والجهراء تضمان المواقع الأكثر ملاءمة لتوطين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، بمساحة إجمالية تصل إلى 2515 كيلومتراً مربعاً، تمثل نحو 14 في المئة من مساحة البلاد.

وبيّنت الدراسة أن نسبة كبيرة من المواقع الأكثر ملاءمة تقع في محافظة الأحمدي بنحو 80.2 في المئة، بينما تقع النسبة المتبقية في محافظة الجهراء، لافتة إلى إمكانية استغلال 15 في المئة فقط من هذه المواقع لضمان إمدادات مُستدامة من الكهرباء، بما يفوق الحصيلة الإجمالية للكهرباء المولّدة سنوياً في الكويت.

منذ ساعة

منذ 57 دقيقة

وأفادت الدراسة بأنه تم تقدير إجمالي الطاقة الكهربائية التي يمكن توليدها في حالة الاستفادة من المواقع الأكثر ملاءمة، بنحو 70.213 غيغاواط / ساعة/ سنة، ما يمثل نحو 106 في المئة من إجمالي الكهرباء المولّدة سنوياً في البلاد العام 2016، المقدرة بـ 65.950 غيغاواط / ساعة/ سنة.

أنسب المواقع

وسلّطت الدراسة الضوء على المعايير التي يتم بموجبها تحديد أنسب المواقع لإنشاء محطات توليد الطاقة الشمسية في البلاد، باستخدام نظم المعلومات الجغرافية، وخلصت إلى طرح نموذج مقترح لذلك، وفق أربعة مؤشرات مكانية رئيسية هي: كمية الإشعاع الشمسي، والملاءمة الطبيعية، وفعالية التكلفة، وتوافر الأراضي.

وذكرت أن مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة تتسم بالعديد من المميزات مقارنة بالوقود الأحفوري، لأنها عادة ما تكون مجانية ومتاحة على نطاق واسع وذات تأثيرات سلبية محدودة على البيئة.

في هذا السياق، تبذل العديد من الدول ومن بينها الكويت وبقية دول الخليج الأخرى جهوداً حثيثة للتوسع في الاستفادة من مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة، وذلك لضمان تنويع مصادر الطاقة، والتحوّل نحو الاقتصاد الأخضر وتحقيق التنمية المستدامة.

ولفتت الدراسة إلى أن مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة، تعتبر أحد أهم البدائل الاستراتيجية للحد من التدهور البيئي وظاهرة الاحتباس الحراري، نتيجة لاستهلاك كميات ضخمة من الوقود الأحفوري، وذلك من خلال قدرة تلك المصادر على تلبية الطلب العالمي المتزايد على الطاقة في المستقبل وبالتالي تحقيق التنمية المستدامة.

استهلاك الفرد في الكويت ضعفه في ألمانيا

لفتت الدراسة إلى أن قطاع الكهرباء في الكويت، شهد نمواً مطرداً خلال العقود الثلاثة الماضية، حيث ارتفع نصيب الفرد من استهلاك الطاقة الكهربائية من 11 ميغاواط/ ساعة في العام 1995، إلى 17.1 ميغاواط ساعة في العام 2020، بمعدل زيادة قدره 55 في المئة خلال الفترة 1990 - 2020.

ولفتت إلى أن نصيب الفرد من استهلاك الطاقة الكهربائية في البلاد يصل إلى ضعفي نصيب الفرد في بعض الدول المتقدمة مثل ألمانيا، الذي يبلغ نحو 7 ميغاواط / ساعة للفرد، كما يزيد على نصيب الفرد في الولايات المتحدة البالغ نحو 13 ميغاواط / ساعة للفرد.

المساحات الواسعة

وفقاً للنتائج، تم تحديد المناطق التي سجلت قيماً مرتفعة من مؤشر الملاءمة المركب، والتي تتجاوز 0.7 وتحويلها إلى طبقة اتجاهية (Vector)، تحتوي على مجموعة من المضلعات التي تمثل المساحات الأكثر ملاءمة لتوطين أنظمة الطاقة الشمسية.

ونظراً لأن الأنظمة تتطلب مساحات واسعة، تم استبعاد المناطق ذات المساحات المحدودة، وتبيّن أن المواقع الأكثر ملاءمة لتوطين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية تقع في الأجزاء الغربية والوسطى الجنوبية من الكويت، وتغطي مساحتها الإجمالية 2515 كيلومتراً مربعاً، وتمثل نحو 14 في المئة من مساحة الكويت، ونسبة كبيرة من المواقع الأكثر ملاءمة تقع في محافظة الأحمدي بنسبة 80.2 في المئة، وتقع النسبة المتبقية في محافظة الجهراء.

ارتفاع درجات الحرارة... أكبر التحديات

بيّنت الدراسة أن هناك عدداً من التحديات التي قد تواجه التوسع في الطاقة الشمسية في الكويت، أبرزها ارتفاع درجات الحرارة خصوصاً في الصيف، لتأثيره السلبي في كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وعمله على تقليل الكهرباء التي يمكن توليدها.

وذكرت أن معالجة تلك المشكلة تتطلب المزيد من الدراسات التي تهتم برفع كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في ظل درجات الحرارة المرتفعة.

تفاصيل معايير الاختيار

تستهدف المنهجية المقترحة لإجراء تحليل الملاءمة متعدد المعايير، لتحديد المواقع الأمثل لنظم الطاقة الشمسية في الكويت، أربع خطوات رئيسية هي: اختيار الموقع، وإعداد البيانات، وإعداد مؤشر مركب للملاءمة، وتحديد المواقع الأمثل.

واعتمدت الدراسة على تحديد معايير اختيار الموقع بإعداد قائمة تشمل كمية الإشعاع الشمسي، بأن تستقبل المواقع المختارة أكبر كمية من الإشعاع الشمسي.

كما تضمنت الملاءمة الطبيعية، ويُقصد بها الظروف المواتية التي تدعم أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتشمل المتغيرات المناخية والمتغيرات الطبوغرافية، إضافة إلى التكلفة التي تستلزم اختيار مواقع تتسم بسهولة الوصول إليها، للاستفادة الكهربائية التي سيتم توليدها ونقلها بسهولة.

والمعيار الرابع يتلخص في توافر الأراضي، بحيث يكون الموقع المختار غير مستغل في أي نشاط عمراني.

دمج المعايير والمؤشرات

تهدف الدراسة إلى تقديم نموذج قائم على نظم المعلومات الجغرافية لتحليل ملاءمة متعدد المعايير، يمكن استخدامه في تحديد المواقع المثلى لإنشاء محطات الطاقة الشمسية في الدولة، بحيث يمكّن النموذج المقترح دمج عدد من المعايير والمؤشرات ذات الصلة التي تعكس درجات مختلفة من الملاءمة، لتوطين أو إنشاء مواقع محطات الطاقة الشمسية.

وتم من خلال تطبيق النموذج المقترح على دولة الكويت، تحديد المواقع المثلى لمحطات الطاقة الشمسية في البلاد، كما تمت الاستعانة بالنموذج المقترح لتقدير حجم الطاقة الكهربائية المحتملة التي يمكن توليدها من هذه المواقع الأكثر ملاءمة.

مستويات ملاءة متفاوتة

ذكرت الدراسة أن الأسطح ثلاثية الأبعاد التي تم إنشاؤها للمؤشرات التفضيلية التسعة الأولية، تؤكد أن المناطق المختلفة في الكويت، تتسم بمستويات متفاوتة من الملاءمة لتوطين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، كما أظهرت المناطق نفسها مستويات متباينة من الملاءمة وفقاً للمؤشرات المختلفة.

على سبيل المثال طبقاً لمعيار الإشعاع الشمسي، فإن المناطق الغربية والجنوبية في البلاد تتمتع بمستوى عالٍ من الملاءمة النسبية مقارنة بالمناطق الشمالية.

ولفتت إلى أن الأجزاء الشرقية من البلاد تتسم بمستوى عالٍ من الملاءمة للتوطين، وفقاً لمؤشر المسافة من المناطق العمرانية وشبكة الطرق، وأن الاعتماد على المؤشرات المختلفة بشكل منفرد قد يـؤدي إلى نتائج متناقضة، ولتجنب ذلك تم الاعتماد على مؤشر مركب للملاءمة، وقد أظهرت المناطق المختلفة من الكويت درجات متفاوتة من الملاءمة طبقاً لمؤشر الملاءمة المركب.

تغطية 70 في المئة من المواقع بالألواح الشمسية

بيّنت الدراسة تقديرات الطاقة الكهربائية التي يمكن توليدها في حال اختيار مواقع ملاءمة، تصل إلى نحو 70.213 جيجاواط / ساعة/ سنة، ويمثل نحو 106 في المئة من إجمالي الكهرباء المولّدة سنوياً في الكويت عام 2016.

وأفادت بأن هذه التقديرات تعتمد على افتراضات عديدة، أهمها: أن متوسط الإشعاع الشمسي السنوي في الكويت يبلغ نحو 2087 كيلووات ساعة / م2 في المتوسط، كما أن 70 في المئة من مساحة المواقع الأكثر ملاءمة سيتم استغلالها وتغطيتها بالألواح الشمسية لتقليل تأثير الظل.

ومن الافتراضات أن متوسط كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية تبلغ 0.13 نظراً لارتفاع درجات الحرارة، كما أن 15 في المئة فقط من المناطق الأكثر ملاءمة في الكويت يمكن استغلالها في إنشاء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

نموذج نظم المعلومات الجغرافية

أشارت الدراسة إلى أن تحليل الملاءمة متعدد المعايير، هو أحد أهم المتطلبات الأساسية لتحديد الموقع الأمثل لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

واعتبرت أنه لتحديد المناطق المثلى لتوطين أنظمة الطاقة في البلاد، تم تطوير نموذج قائم على نظم المعلومات الجغرافية، واعتماداً على عدد من المؤشرات المكانية التي تعكس أربعة معايير رئيسة، هي: كمية الإشعاع الشمسي، الملاءمة الطبيعية، فعالية التكلفة، توافر الأراضي.

ويقدم نموذج «المعلومات الجغرافية» مثالاً واضحاً لإمكانية تطبيقه كنظام لدعم عملية اتخاذ القرار في مجال تطوير الاستراتيجيات الوطنية للطاقة، خصوصا ما يتعلق باختيار أفضل المواقع وتقدير الطاقة الكهربائية المحتملة التي يمكن توليدها، وهو ما يمكن أن يساعد بدوره في التوسع في الاعتماد على الطاقة المتجددة والنظيفة لتحقيق التنمية المستدامة.

الشمس مصدر موثوق لتوليد الطاقة

بيّنت الدراسة أن الأجزاء الغربية والجنوبية تتمتع بظروف مواتية لتوليد الطاقة الشمسية، وذكرت أن المساحة الإجمالية لتلك المواقع تصل الى نحو 2515 كيلومتراً مربعاً، وتقع بشكل رئيسي في الأجزاء الغربية والجنوبية من الدولة، ويمكن عن طريق استغلال 15 في المئة فقط منها ضمان إمدادات مستدامة من الكهرباء بما يفوق مجموع الكهرباء المولّدة سنوياً في الكويت.

وذكرت أن هذا يعني أن الطاقة الشمسية في الكويت تمثل مصدراً موثوقاً للطاقة، يمكن أن يسهم في تلبية الطلب المتزايد على الطاقة، الأمر الذي يُشكّل أحد أكبر تحديات البلاد، إضافة إلى ذلك فإن التوسع في إنتاج الطاقة الشمسية في الكويت ترتبط به مجموعة كبيرة من الفوائد البيئية، منها خفض انبعاثات الكربون، وتحقيق التنمية المستدامة.

اقتصاد أخضر

أفادت الدراسة بأن الكويت تعجز عن تلبية ارتفاع نصيب الفرد من استهلاك الطاقة الكهربائية، إذا استمرت في استغلال التقنيات التقليدية لتوليد الكهرباء التي تعتمد على الوقود الأحفوري، خصوصاً في ظل القيود على استخدامه والدعوات الدولية للتحول إلى استخدام طاقة منخفضة الكربون، نتيجة لتنامي الاهتمام بالتخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ.

وذكرت أنه يمكن للطاقة الشمسية أن تلعب دوراً حاسماً لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة الكهربائية في المستقبل، وسيساعد التوسع في الطاقة الشمسية الكويت على تنويع مصادر الطاقة لديها، والتحوّل نحو الاقتصاد الأخضر، وبالتالي تحقيق التنمية المستدامة.