في ظل تفاقم تغير المناخ العالمي والضغط المتزايد الناتج عن نضوب الطاقة الأحفورية، أصبحت الطاقة المتجددة المحور الرئيسي لتحويل النظام العالمي للطاقة. تشير التوقعات الصادرة عن منظمات رائدة مثل وكالة الطاقة الدولية (IEA) ووكالة الطاقة المتجددة الدولية (IRENA) إلى أن الطاقة المتجددة ستسارع في العقد القادم انتقالها من "مصدر طاقة مكمل" إلى "مصدر طاقة رئيسي". ويظهر تطورها أربعة اتجاهات رئيسية: تسريع وتيرة الابتكار التكنولوجي، والانخفاض المستمر في التكاليف، وتنوع سيناريوهات التطبيق، وتعزيز التنسيق العالمي. إن السلسلة المنطقية الكامنة وراء البيانات تقود بوضوح إلى استنتاج مفاده أنه بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين، ستُشكل الطاقة المتجددة نصف استهلاك الطاقة العالمي أو أكثر.
أولًا: اختراقات تكنولوجية: قفزة نوعية من "قابلة للاستخدام" إلى "فعّالة"
يعتمد تطوير الطاقة المتجددة بشكل كبير على التقدم التكنولوجي، وقد دخلت الابتكارات الحالية في مجالات الخلايا الكهروضوئية (PV) والطاقة الريحية وتخزين الطاقة وغيرها مرحلة "انفجار تقني". فعلى سبيل المثال، ارتفعت كفاءة توليد الكهرباء من الخلايا الكهروضوئية خلال العقد الماضي من 15%-18% إلى 22%-24% (المستوى السائد لخلايا السيليكون أحادي البلورة). بل إن الكفاءة المسجلة في المختبرات لخلايا البيروفسكايت-سيليكون المتسلسلة قد تجاوزت 33.7% (حسب بيانات NREL، 2023)، أي بزيادة تزيد على 50% مقارنة بالتكنولوجيات التقليدية. أما من حيث التكلفة، فقد انخفض المتوسط المرجح عالميًا لكلفة توليد الكهرباء (LCOE) من الخلايا الكهروضوئية من 0.381 دولار لكل كيلوواط ساعة في عام 2010 إلى 0.044 دولار لكل كيلوواط ساعة في عام 2023 (IRENA)، أي بنسبة انخفاض قدرها 88%. وفي بعض المناطق التي تتمتع بموارد شمسية ممتازة، هبط سعر كهرباء الخلايا الكهروضوئية إلى أقل من 0.01 دولار لكل كيلوواط ساعة (مثل مشروع دبي في الإمارات العربية المتحدة، الشرق الأوسط).
تُعد التطورات في تقنية تخزين الطاقة المفتاح لمعالجة مشكلة التقطع في مصادر الطاقة المتجددة. وقد انخفض تكلفة بطاريات التخزين بالليثيوم أيون بنسبة 88%، من 1100 دولار لكل كيلوواط ساعة في عام 2010 إلى 132 دولارًا لكل كيلوواط ساعة في عام 2023 (BloombergNEF). كما أن التقنيات الناشئة مثل بطاريات الصوديوم-أيون و البطاريات التدفقية تسرّع أيضًا من وتيرة التعميم التجاري — فقد بلغت القدرة المركبة الجديدة للتخزين في الصين 31.39 جيجاواط في عام 2023 (الإدارة الوطنية للطاقة)، بزيادة سنوية تزيد عن 160%، مع استحواذ بطاريات الليثيوم على أكثر من 95%. في المستقبل، ومع نضج تقنيات مثل البطاريات الحالة الصلبة وتخزين الطاقة بالجاذبية، ستدعم أنظمة التخزين نسبة أكبر من دمج الطاقة المتجددة في الشبكة الكهربائية.
ثانيًا. توسع السوق: الانتشار العالمي من "محفّز بالسياسات" إلى "تقوده الاقتصاديات"
أدى خفض التكاليف التكنولوجية مباشرةً إلى تعزيز القدرة التنافسية الاقتصادية للطاقة المتجددة. وفقًا لإحصائيات الوكالة الدولية للطاقة (IEA)، في عام 2023، شكلت الطاقة المتجددة 86٪ من إجمالي القدرة الكهربائية الجديدة المركبة في العالم (حيث ساهمت الطاقة الكهروضوئية بنسبة 65٪ والرياح بنسبة 21٪)، متجاوزةً الطاقة الأحفورية (14٪) لأول مرة. تظهر هذه الظاهرة بشكل بارز في الأسواق الناشئة: فقد نمت القدرة المركبة للطاقة المتجددة في الهند بنسبة 22٪ في عام 2023 (مما رفعها إلى 199 غيغاواط)؛ وقفزت القدرة المركبة للطاقة الكهروضوئية في فيتنام من أقل من 1 غيغاواط في عام 2018 إلى 22 غيغاواط في عام 2023؛ وعلى الرغم من أن أفريقيا لا تزال قاعدتها منخفضة (إجمالي القدرة المركبة يبلغ حوالي 120 غيغاواط)، إلا أن استثماراتها الجديدة في الطاقة المتجددة ارتفعت بنسبة 35٪ على أساس سنوي في عام 2023، وتراجعت أسعار مناقصات الطاقة الكهروضوئية في دول مثل كينيا وجنوب إفريقيا لتصل مرارًا إلى مستويات قياسية جديدة.
من منظور الطلب على المدى الطويل، فإن هدف "إزالة الكربون" من الهيكل العالمي للطاقة يفرض تسريع استبدال مصادر الطاقة المتجددة. وفقًا لتقرير آفاق انتقال الطاقة العالمي لعام 2023 الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA)، ولتحقيق هدف التحكم في درجة الحرارة عند مستوى 2°م المحدد في اتفاق باريس، يجب أن تصل السعة المركبة العالمية للطاقة المتجددة إلى 11.2 تيرาวات بحلول عام 2030 (ما يقارب ثلاثة أضعاف السعة البالغة 3.9 تيرาวات في عام 2023)، بما في ذلك 6.3 تيرาวات من الطاقة الكهروضوئية و3.5 تيرาวات من طاقة الرياح؛ وبحلول عام 2050، يجب أن تلبي الطاقة المتجددة أكثر من 80٪ من الطلب العالمي على الكهرباء (حاليًا حوالي 30٪). وتتوقع شركة الأبحاث السوقية وود ماكنزي أن الاستثمار العالمي التراكمي في الطاقة المتجددة سيتجاوز 11 تريليون دولار أمريكي بين عامي 2024 و2035، مع استحواذ منطقة آسيا والمحيط الهادئ على أكثر من 45٪ (بشكل رئيسي من الصين والهند)، وأوروبا 25٪، وأمريكا الشمالية 20٪.
ثالثًا: تعميق التطبيق: إعادة هيكلة النظام من "توليد كهرباء فردي" إلى "تكامل متعدد المصادر энерجية"
في المستقبل، ستتجاوز تطبيقات الطاقة المتجددة حدود "توليد الكهرباء" وستخترق قطاعات استخدام الطاقة النهائية مثل النقل والصناعة والبناء، مشكلةً نظام طاقة متكامل يعتمد على تآزر "الكهرباء-الهيدروجين-الحرارة".
قطاع النقل
يُعد ربط المركبات الكهربائية (EV) بالطاقة المتجددة الحالة النموذجية الأكثر شيوعًا. فقد بلغت مبيعات المركبات الكهربائية العالمية 14.65 مليون وحدة في عام 2023 (مما يمثل 18٪ من مبيعات السيارات الجديدة، وفقًا لبيانات الوكالة الدولية للطاقة)، ويتم زيادة نسبة "الإمداد المباشر بالطاقة الخضراء" تدريجيًا في مرافق الشحن الداعمة — على سبيل المثال، تم دمج محطات شحن تسلا السريعة مع أنظمة الطاقة الشمسية (PV) وأنظمة تخزين الطاقة، حيث تشكل الطاقة الخضراء أكثر من 60٪ في بعض المحطات. وبالنسبة لغاز الهيدروجين الأخضر باعتباره وسيلة لتخزين الطاقة على المدى الطويل ووقودًا للنقل الثقيل، فقد انخفض سعر إنتاجه من 6-8 دولارات للكلغ في عام 2020 إلى 4-5 دولارات للكلغ في عام 2023 (وفقًا للمجلس الدولي للهيدروجين)، ومن المتوقع أن ينخفض إلى 2-3 دولارات للكلغ بحلول عام 2030، مما يعزز التطبيق الواسع للشاحنات والسفين التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين.
القطاع الصناعي
يتسارع استبدال "الطاقة الخضراء" في الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة مثل الصلب والصناعات الكيميائية. أطلق مجموعة تشاينا باوو مشروعًا عالميًا أوليًا متكاملًا لأنظمة "الطاقة الشمسية + تخزين الطاقة + الهيدروجين" في عام 2023، حيث تُغذّي الأفران الكهربائية القوسية من خلال محطة طاقة شمسية خاصة بها (بسعة تركيبية تبلغ 2 غيغاواط) بهدف تقليل استخدام الفحم الكوك؛ وآلية الاتحاد الأوروبي لتعديل الكربون على الحدود (CBAM) تجبر التصنيع العالمي على الانتقال إلى المناطق التي تعتمد بشكل كبير على الطاقة الخضراء، وتستقطب مشاريع الهيدروجين الأخضر المستندة إلى مصادر الطاقة المتجددة في جنوب شرق آسيا وشمال إفريقيا (مثل خطة المغرب للهيدروجين الأخضر بقدرة 10 غيغاواط) استثمارات الشركات متعددة الجنسيات.
قطاع البناء
أصبح دمج "الطاقة الكهروضوئية - التخزين - الشحن - الاستخدام" للطاقة الشمسية الموزعة وتخزين الطاقة هو الاتجاه السائد. في عام 2023، تم تجهيز 90% من المباني السكنية الجديدة التي بُنيت في ألمانيا بأنظمة كهروضوئية على الأسطح (بمتوسط قدرة مركبة تتراوح بين 8-10 كيلوواط)، مما حقق معدل اكتفاء ذاتي يزيد عن 80% عند دمجه مع بطاريات منازل (بسعة 5-10 كيلوواط ساعة)؛ وفي إطار سياسة الصين الخاصة بـ"الترويج على مستوى المقاطعات"، شكلت الطاقة الشمسية الموزعة 55% من القدرة المركبة الجديدة في عام 2023 (ما يفوق 96 جيجاواط)، كما أن الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة الشمسية على أسطح المنشآت الصناعية والتجارية (بفترة استرداد استثمار تتراوح بين 5 و7 سنوات) دفعت بالشركات إلى التسريع الطوعي في التركيب.
رابعاً: التحديات والاستجابات: مرونة الشبكة، الجغرافيا السياسية، والانتقال العادل
رغم الآفاق الواسعة، لا تزال تطويرات الطاقة المتجددة تواجه ثلاثة تحديات رئيسية:
1. قدرة امتصاص غير كافية من الشبكة: يؤدي دمج نسبة عالية من الطاقة المتجددة إلى فرض متطلبات أعلى على مرونة الشبكة (مثل معدل تغير القدرة خلال اليوم الناتج عن تقلبات إنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية والذي يصل إلى 10٪-20٪). وتُظهر إحصائيات الوكالة الدولية للطاقة أن معدل التقييد العالمي لطاقتي الرياح والضوئية بسبب القيود المفروضة على الشبكة بلغ 5٪-8٪ في عام 2023 (وزاد عن 10٪ خلال أوقات الذروة في بعض مناطق الصين). في المستقبل، سيكون من الضروري تحسين قدرات التنظيم من خلال تقنيات مثل الشبكات الذكية ومحطات الطاقة الافتراضية (VPPs) والاستجابة من جانب الطلب.
2. مخاطر رئيسية في سلسلة توريد المواد: تركيز عالمي مرتفع للمواد مثل السيليكون متعدد البلورات للكهروضوئيات، والعناصر النادرة للطاقة الريحية (مثل النيوديميوم، والديسبروسيوم)، والليثيوم/الكوبالت لتخزين الطاقة (مثلاً، جمهورية الكونغو الديمقراطية تنتج 70٪ من كوبالت العالم، وتُعالج الصين 90٪ من العناصر النادرة في العالم). قد تؤدي الصراعات الجيوسياسية إلى تقلبات في الأسعار (مثلاً، ارتفع سعر الليثيوم 10 مرات في عام 2022)، مما يستدعي تسريع إعادة تدوير المواد (حاليًا أقل من 20٪ للبطاريات الليثيومية) وتطوير تقنيات بديلة (مثل البطاريات الخالية من الكوبالت، وبطاريات التدفق الحديدي-الكرومي).
3. ضغط الانتقال العادل: تواجه المناطق التي تعتمد على الطاقة الأحفورية آثارًا كبيرة على العمالة والوضع الاجتماعي-الاقتصادي (على سبيل المثال، فقدت صناعة الفحم في الولايات المتحدة أكثر من 500,000 وظيفة بين عامي 2010 و2020). وتتنبأ منظمة العمل الدولية (ILO) بأن قطاع الطاقة المتجددة العالمي سيُولِّد 38 مليون وظيفة جديدة بحلول عام 2030 (زيادة صافية قدرها 14 مليون بعد تعويض الوظائف المفقودة في قطاع الطاقة الأحفورية)، لكن يلزم توفير تدريب على المهارات وتعويضات سياسية لتحقيق انتقال سلس.
الخلاصة: مسارات متنوعة ضمن اتجاهات محددة
تُظهر التحليلات الشاملة للبيانات والاتجاهات أن تطوير الطاقة المتجددة في المستقبل يستند إلى ثلاثة أسس: "الجدوى التقنية، والمنطق الاقتصادي، والطلب الواضح". وبحلول عام 2030، من المتوقع أن يتجاوز القدرة المركبة العالمية للطاقة المتجددة 10 تيرาวات (مما يمثل أكثر من 50٪ من إجمالي القدرة الكهربائية المركبة)، وقد تصل إلى 30-40 تيرาวات بحلول عام 2050 (مما يغطي 80٪ - 90٪ من الطلب على الطاقة). وفي هذه العملية، ستشكل الدول والمناطق المختلفة مسارات متباينة بناءً على الموارد المتاحة (مثل ميزة الألواح الكهروضوئية في الدول الصحراوية، وإمكانات طاقة الرياح في المناطق الساحلية)، وشدة السياسات (مثل أهداف الصين المزدوجة للحد من الكربون، واتفاقية الاتحاد الأوروبي الخضراء)، وآليات السوق (مثل ائتمانات الضرائب الأمريكية بموجب قانون التخفيضات التضخمية IRA، ودعم اليابان عبر تعريفة التغذية FIT). ومع ذلك، فإن جميعها يتجه نحو اتجاه لا رجعة فيه: فالطاقة المتجددة ليست فقط حلاً لأزمة المناخ، بل هي أيضًا خيار استراتيجي لإعادة تشكيل القدرة التنافسية الاقتصادية العالمية والأمن الطاقي.