الطاقة الشمسية المركزة ، من "نور" المغرب إلى آمال السودان

في عالم يواجه أزمات طاقة متصاعدة نتيجة ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري، ونقص الإمدادات، والتحديات البيئية المتزايدة، أصبحت الطاقة المتجددة خيارًا لا مفر منه لضمان الاستدامة البيئية وأمن الطاقة. ومن بين هذه الخيارات، تبرز تقنية الطاقة الشمسية المركزة (CSP) كحل واعد بفضل قدرتها على توليد الكهرباء حتى في غياب الشمس، من خلال تخزين الطاقة الحرارية.

تُعد تقنية CSP مثالية للمناطق التي تتمتع بإشعاع شمسي عالٍ مثل شمال إفريقيا، ويُعتبر مشروع “نور” في المغرب نموذجًا ملهمًا في هذا المجال. فهل يمكن للسودان، بإمكاناته الشمسية الكبيرة، أن يسير على خطى هذا النجاح؟

كيف تعمل تقنية الطاقة الشمسية المركزة (CSP)؟

تعتمد CSP على تجميع ضوء الشمس باستخدام مرايا ضخمة، وتركيزه على نقطة صغيرة لتوليد حرارة تُستخدم لاحقًا في إنتاج الكهرباء. تمر هذه العملية بعدة مراحل:

أولاً – تركيز ضوء الشمس:

• أنظمة الحوض المكافئ (parabolic dish concentrating ): تُستخدم مرايا منحنية لتركيز أشعة الشمس على أنبوب ناقل.

• أبراج الطاقة الشمسية(solar power tower): تعكس المرايا الضوء نحو مستقبل في قمة برج.

• أنظمة المجمعات الاسطوانية القطعية (parabolic trough system): تسخن السوائل داخل أنابيب عبر أشعة مركّزة.

ثانياً – امتصاص الحرارة:

تُخزن الحرارة في سوائل مثل الزيوت الحرارية أو الملح المصهور، مما يسمح بالاحتفاظ بها لفترات أطول.

ثالثاً – تخزين الطاقة الحرارية:

• تخزين مباشر: باستخدام مواد عالية السعة الحرارية مثل الملح المصهور.
• تخزين غير مباشر: عبر تحويل الحرارة إلى بخار يتم تخزينه تحت ضغط.

رابعاً – توليد الكهرباء:

تُستخدم الحرارة لتبخير الماء، وتدوير توربينات تُنتج الكهرباء بطريقة شبيهة بالمحطات التقليدية.

خامسة – أنظمة مساعدة:

مثل أنظمة تتبع الشمس ونظم التبريد والتحكم لضمان الكفاءة والاستمرارية.

مزايا تقنية CSP:

• إنتاجية عالية: كفاءة أكبر من الألواح الشمسية التقليدية، مع إمكانية العمل ليلاً بفضل التخزين.
• موثوقية التخزين: يتيح توليد الكهرباء حتى أثناء الغيوم أو الليل.
• استدامة بيئية: لا تعتمد على الوقود الأحفوري وتقلل من انبعاثات الكربون.
• أثر بيئي منخفض: لا تنتج نفايات خطرة وتحمي الموارد الطبيعية.
• مرونة في المواقع: تصلح للمناطق الصحراوية وتوفر فرص عمل محلية.

تجربة المغرب – مجمع” نور” في ورزازات

قبل أقل من عقد، كان المغرب يستورد 93% من احتياجاته الطاقية. أما اليوم، فقد قطع شوطاً كبيراً نحو هدفه الطموح بالحصول على 52% من طاقته من مصادر متجددة بحلول 2030.

ويُعد مشروع “نور” أحد أكبر مشاريع الطاقة الشمسية في العالم، بطاقة إنتاجية بلغت 582 ميغاواط ، كافية لتزويد أكثر من 1.1 مليون منزل بالكهرباء.

التقنيات المستخدمة في المشروع:

• نور I و II: نظام الأحواض المكافئة مع تخزين حراري.

• نور III: برج مركزي بتقنية الملح المصهور.

• نور IV: خلايا شمسية كهروضوئية لتكامل التنوع.

الأثر الاقتصادي والطاقي لمشروع نور

ساعد المشروع في تقليص الاعتماد على واردات الطاقة، وتوليد الكهرباء محلياً، وتعزيز أمن الطاقة عبر تنويع المصادر. كما شجّع على الابتكار والاستثمار، وخلق آلاف فرص العمل.

لكن نجاح المشروع لم يكن خالياً من التحديات:

• تكاليف مرتفعة: تجاوزت 9 مليارات دولار بسبب تكلفة تقنية CSP.
• تحديات تقنية: بعض الأعطال والصعوبات الإدارية أثرت على الأداء.
• أثر بيئي واجتماعي: لم تكن النتائج على التنوع الحيوي أو المجتمعات المحلية بمستوى التوقعات.

رغم هذه التحديات، ما زال المشروع يُعد قصة نجاح يمكن الاحتذاء بها، خاصة من الدول ذات الظروف البيئية المشابهة مثل السودان.

السودان وإمكاناته في الطاقة الشمسية

يعتمد السودان حالياً بشكل كبير على الطاقة الكهرومائية (68.7%) والوقود الأحفوري (29.8%)، بينما لا تتجاوز حصة الطاقة الشمسية والرياح 2%. يواجه البلد تحديات في الكهرباء تتجلى في الانقطاعات وضعف البنية التحتية.

لكن الواقع يحمل فرصًا واعدة:

• إشعاع شمسي مرتفع، خاصة في شمال وغرب البلاد.
• مساحات واسعة غير مستغلة لإنشاء مشاريع طاقة ضخمة.
• فرص لتوظيف الشباب وتوفير كهرباء للمناطق الريفية.

التحديات التي تواجه CSP في السودان:

• التكلفة العالية وضعف التمويل.
• غياب تشريعات وتنظيمات مشجعة.
• عدم الاستقرار السياسي ومحدودية الكوادر المؤهلة.

الطريق نحو مستقبل طاقي مشرق في السودان لتحقيق نقلة نوعية في الطاقة، يجب اتخاذ خطوات مدروسة:

• استراتيجية حكومية واضحة للطاقة المتجددة وتحديث البنية التحتية.
• تمكين الشباب والمهندسين من خلال التدريب والبرامج الجامعية المتخصصة.
• تعزيز التعاون الإقليمي للاستفادة من خبرات دول مثل المغرب ودول الخليج.
• دعم البحث والابتكار المحلي لإيجاد حلول منخفضة التكلفة تناسب بيئة السودان.

ختامًا، من المغرب إلى السودان… الطريق مفتوح

رغم التحديات، تُعد تقنية الطاقة الشمسية المركزة فرصة حقيقية للسودان للانتقال نحو اقتصاد أكثر استدامة واستقلالية في الطاقة. تجربة المغرب في “نور” تقدم نموذجاً غنياً بالدروس، يمكن للسودان البناء عليه لتطوير مشروعه الخاص، برؤية محلية، ودعم إقليمي، وطموح لا حدود له.

المستقبل الطاقي لا يُنتظر، بل يُصنع بخطوات حقيقية تبدأ اليوم.

المراجع الأجنبية (English Sources):

1. International Renewable Energy Agency (IRENA). (2023). Renewable Capacity Statistics 2023. Retrieved from: https://www.irena.org

2. The World Bank. Sudan Electricity Access Data. Retrieved from: https://data.worldbank.org

3. World Bank Group. Global Solar Atlas – Solar Resource Maps for Sudan. Retrieved from: https://globalsolaratlas.info

4. Moroccan Agency for Sustainable Energy (MASEN). Noor Ouarzazate Solar Complex Overview. Retrieved from: https://www.masen.ma

5. World Economic Forum. How Morocco went big on solar energy. Retrieved from: https://www.weforum.org

6. International Energy Agency (IEA). Concentrated Solar Power (CSP) – Data & Statistics. Retrieved from: https://www.iea.org

7. United Nations Development Programme – UNDP Sudan. Sustainable Energy Initiatives. Retrieved from: https://www.undp.org/sudan

8. African Development Bank. Energy Sector in Sudan. Retrieved from: https://www.afdb.org

9. Renewable Energy World. Morocco’s Noor project: CSP and PV Integration. Retrieved from: https://www.renewableenergyworld.com

المراجع العربية:

10. الفرق بين الطاقة الشمسية والطاقة الضوئية – موقع قوة شمس.

Retrieved from: https://quatshams.com/ar/%D8%A7%D9%84%D9%81%D8%B1%D9%82-%D8%A8%D9%8A%D9%86-%D8%A7%D9%84%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%B4%D9%85%D8%B3%D9%8A%D8%A9-%D9%88%D8%A7%D9%84%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%B6%D9%88/

11. أكبر مشروع طاقة شمسية في المغرب.. 1600 ميغاواط تواجه تحديات تقنية – منصة الطاقة.

Retrieved from: https://attaqa.net/2024/03/20/%d8%a3%d9%83%d8%a8%d8%b1-%d9%85%d8%b4%d8%b1%d9%88%d8%b9-%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%b4%d9%85%d8%b3%d9%8a%d8%a9-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%ba%d8%b1%d8%a8/

12. مشروع نور للطاقة الشمسية: بين الطموحات الكبيرة والتعثرات والإخفاقات الكبرى – دابا بريس.

Retrieved from: https://dabapress.com/209022/

الصور:

https://commons.wikimedia.org/wiki
https://www.energy.gov/eere/solar/dishengine-system-concentrating-solar-thermal-power-basicshttps://castalia-advisors.com/concentrated-solar-power-knowledge-and-innovation-program