خطط اعادة بناء العالم الاخضر.

خطط اعادة بناء العالم الاخضر.

 المهندس حيدر حرز يوسف

                    

  

مع احتضان أجزاء كبيرة من العالم وتعاون كل البشرية لإبطاء انتشار جائحة الفيروس التاجي ، يتم إصدار المزيد من الأبحاث ودراستها مما يشير إلى أنه يمكننا إعادة البناء بشكل أفضل لخلق عالم صحي ومرن ومزدهر وعادل وخالي من الكربون. بعد انتهاء الأزمة الحالية هنالك فرص عمل تعتبر هي الشريان الرئيسي في التخطيط للنمو الاقتصادي منخفض الكربون، ان الاعتماد الواسع النطاق لتقنيات الطاقة المتجددة يخلق فرص عمل صعودا وهبوطا في سلسلة التوريد في جميع أنحاء العالم ، استخدم القطاع الاخضر11 مليون شخص في نهاية عام 2018 ، وفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA). وتقول إن تعزيز التحول في الطاقة المتجددة يعتمد على فرصة لتحقيق الأهداف المناخية الدولية مع تعزيز النمو الاقتصادي وخلق الملايين من الوظائف وتحسين رفاهية الإنسان.

يقول خبراء الطاقة والمناخ في برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) "إن حزم التحفيز المالي لما بعد COVID-19 توفر فرصة لبدء الانتعاش التحويلي والأخضر من خلال خلق وظائف خضراء". وجدت دراسة IRENA ، الطاقة المتجددة والوظائف - المراجعة السنوية لعام 2019 ، أن تحويل نظام الطاقة يمكن أن يعزز مكاسب الناتج المحلي الإجمالي العالمي التراكمي فوق العمل كالمعتاد بمقدار 98 تريليون دولار أمريكي من الآن وحتى عام 2050. وسيؤدي ذلك تقريبًا إلى مضاعفة وظائف الطاقة المتجددة أربع مرات إلى 42 مليون ، وتوسيع العمالة في كفاءة الطاقة إلى 21 مليون ، وإضافة 15 مليون في مرونة النظام. في حين أن الأسواق الرائدة مثل الصين والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي استضافت أكبر قدر من الوظائف في مصادر الطاقة المتجددة ، ظهرت دول آسيوية أخرى كمصدرين لألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، كما يشير التقرير. لا تزال العمالة مركزة في مجموعة من البلدان - مع البرازيل والصين والهند والولايات المتحدة وأعضاء الاتحاد الأوروبي في الصدارة - ولكن البصمة الجغرافية المتنوعة المتزايدة لقدرات توليد الطاقة ، وبدرجة أقل ، التجمع و مصانع التصنيع ، خلقت فرص عمل في عدد متزايد من البلدان.

ظل اصحاب مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية صاحب الرقم الاعلى بين تقنيات الطاقة المتجددة في عام 2018 ، وهو ما يمثل ثلث تدفق العمل في هذا القطاع. استضافت آسيا أكثر من 3 ملايين وظيفة PV ، أو ما يقرب من تسعة أعشار الإجمالي العالمي. دفع الإنتاج المتزايد وظائف الوقود الحيوي إلى الارتفاع بنسبة 6 في المائة إلى 2.1 مليون وظيفة. تمتلك البرازيل وكولومبيا وجنوب شرق آسيا سلاسل توريد كثيفة العمالة ، في حين أن العمليات في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي أكثر ديناميكية. العمالة في طاقة الرياح تدعم 1.2 مليون وظيفة تسودها المشاريع البرية ، لكن القطاع البحري يكتسب زخمًا ويمكنه البناء على الخبرة والبنية التحتية في قطاع النفط والغاز البحري. تمتلك الطاقة الكهرومائية أكبر قدرة مثبتة من جميع مصادر الطاقة المتجددة ولكنها الآن تتوسع ببطء. يعمل في القطاع 2.1 مليون شخص مباشرة ، ثلاثة أرباعهم في العمليات والصيانة. ساهمت مصادر الطاقة المتجددة خارج الشبكة - إلى جانب توسيع الوصول إلى الكهرباء - في خلق فرص العمل عبر إفريقيا وآسيا.

 ما الذي يحدد نمو العمالة في مصادر الطاقة المتجددة؟

تشكل عدة عوامل كيف وأين يتم توليد العمالة على طول سلسلة الإمداد بالطاقة المتجددة. وتشمل هذه السياسات الحكومية ؛ تنويع سلاسل التوريد ؛ أنماط التجارة؛ وإعادة تنظيم الصناعة واتجاهات الدمج. وبصرف النظر عن هذه العوامل ، تزداد أهمية إنتاجية العمل بمرور الوقت. الجودة والشمول على الرغم من أهمية إلقاء الضوء على كمية الوظائف التي تم إنشاؤها في الطاقة المتجددة ، فإن جودة العمل هي جانب حاسم. إن الوظيفة ذات الأجر الجيد التي تتطلب مهارات شحيحة ويتم إجراؤها في مكان عمل آمن ومكافئ هي مضاعف أكبر للفوائد الاجتماعية والاقتصادية من تلك التي تدفع القليل ، أو تحمل القليل من الفوائد ، أو مؤقتة،يجب أيضًا أن يكون التوظيف شاملاً ، وأن يوفر الفرص للأشخاص ذوي المواهب والمهارات المختلفة ، ويضمن عدم استبعاد أي فئة ، مثل النساء ، بشكل منهجي.

 توسيع مجموعة المواهب

يتطلب التحول العالمي إلى مصادر الطاقة المتجددة مجموعة متزايدة من المهارات - الفنية والتجارية والإدارية والاقتصادية والقانونية ، من بين أمور أخرى. وبالتالي ، فإن توسيع مجموعة المواهب سبب عملي لتعزيز مشاركة المرأة في الطاقة المتجددة حيث انه وبسبب تعدد التخصصات ، فإن مجال الطاقة المتجددة يستهوي النساء بطرق لا تفعلها صناعة الوقود الأحفوري. تمثل النساء حاليا 32 في المائة من القوى العاملة في مجال الطاقة المتجددة ، وهو أعلى بكثير من المتوسط ​​البالغ 22 في المائة المبلغ عنه لصناعة النفط والغاز العالمية. يعمل التغلب على الفجوات بين الجنسين في الوصول إلى الكهرباء على دفع العديد من أهداف التنمية المستدامة. كما أن الحصول على طاقة نظيفة وبأسعار معقولة ومتجددة يقلل أيضًا من العوائق التي تحول دون عمل المرأة في السوق ،يقول نيكلاس هاجلبيرج خبير تغير المناخ في برنامج الأمم المتحدة للبيئة: "توفر الطاقة المتجددة فرصة" لإعادة البناء بشكل أفضل "، وخلق وظائف خضراء ، وتسهيل الانتقال إلى اقتصادات محايدة للكربون ، وحماية أنفسنا من التهديدات العالمية المستقبلية ، بما في ذلك الأوبئة". "الإنسانية تعتمد على العمل الآن من أجل مستقبل مرن ومستدام."

Resource

Niklas Hagelberg -  UNEP 29/4/2020

زجاج النوافذ ... لوح كهروضوئي شفاف يولد الكهرباء

 زجاج النوافذ ... 

لوح كهروضوئي شفاف يولد الكهرباء 

#حيدر_حرز_يوسف

وصفة لحياة مثالية وفكرة رائعة لا يمكن تصورها على الأقل حتى وقت قريب،وهي صنع طبقة رقيقة من الخلايا الشمسية للالتصاق بزجاج النوافذ ، لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بأي مستوى من الكفاءة.  يقول علماء من أستراليا أنهم قاموا بتحقيقها. طور الفريق ، بقيادة أستاذ كيمياء المواد جاسيك جاسينياك ، نوعًا جديدًا من الخلايا الشمسية شبه الشفافة التي تتميز بفارق مهم واحد عن الخلايا شبه الشفافة الأخرى، فقد تم استبدال مكونها الرئيسي بموصل عضوي يمكن تحويله إلى بوليمر ، أكثر ثباتًا بكثير من المكون الأصلي - والشائع - للخلايا الشمسية. المكون الأصلي ، المعروف باسم Spiro-OMeTAD ، غير مستقر بشكل معروف ، وقد عرف أنه يؤثر سلبًا على الطريقة التي تحول بها خلايا البيروفسكايت الشمسية الضوء إلى كهرباء (خلية البيروفسكايت الشمسية ، خلية تستخدم مجموعة من المعادن المعروفة مجتمعة باسم البيروفسكايت بدلاً من مادة السليكون يمكن أن تقدم كفاءة تحويل أعلى بتكلفة أقل من خلايا السيليكون) لكن الاستقرار كان مشكلة ويبدو أن الفريق الأسترالي نجح في حل هذه المشكلة.

إن كفاءة الخلايا الشمسية الجديدة مثيرة للإعجاب حقًا ، إن كفاءة الطاقة الشمسية على الأسطح تتراوح بين 15 و 20٪. "تتمتع الخلايا شبه الشفافة بكفاءة تحويل تصل إلى 17٪ ، مع استمرارتمرير أكثر من 10٪ من الضوء الوارد ولطالما كان حلما أن يكون لدينا نوافذ لتوليد الكهرباء ، والآن يبدو ذلك ممكنا

 كلما كان الزجاج أكثر تعتيما زادت الطاقة الشمسية التي تحولها إلى كهرباء ، لذلك ، إذا أريد دمج الخلايا الجديدة في المباني ، فسيحتاج المهندسون المعماريون إلى مراعاة العلاقة بين شفافية الزجاج وكفاءة التحويل. ولكن هذا قد يعني ببساطة أنه يمكنهم التخطيط لمزيد من الزجاج كنسبة من المبنى ، يمكن أن تكون النافذة الشمسية التي تستخدم الخلايا الجديدة شفافة مثل النوافذ التجارية المزججة الموجودة وتولد حوالي 140 واط من الكهرباء لكل متر مربع. إذا قمنا بمضاعفة ذلك في جميع الأمتار المربعة التي يتوفر بها مبنى للمكاتب ، على سبيل المثال ، للنوافذ ، فإن كمية الطاقة التي يمكن أن تولدها هذه الخلايا الشمسية تصبح محترمة للغاية.

هناك أيضًا شركة خاصة في الولايات المتحدة أبلغت مؤخرًا عن أخبار واعدة حول النوافذ الشمسية. تجعل الطاقة في كل مكان ما تسميه زجاجًا شمسيًا يمكنه تحويل الضوء إلى كهرباء دون الحاجة إلى تلوين الزجاج. تستخدم الشركة - وهي دورة جانبية لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا - صبغة عضوية للزجاج تمتص جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف المشع بواسطة الشمس وتحوله إلى كهرباء.

ان ما  قاموا به هو أنهم صمموا تلك الأصباغ لامتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل انتقائي وتحويل هذا الضوء إلى كهرباء."الشيء العظيم في هذا الزجاج ، زجاج ClearView Power ، هو أنه لا يقتصر فقط على المباني. يمكن تركيبه على السيارات أو حتى شاشات الهواتف الذكية. الشيء غير الرائع هو أن نسبة التحويل للصبغة الممتصة للضوء منخفضة نسبيًا. من ناحية أخرى ، ومع ذلك ، فإن نسبة الكفاءة عالية قياسية. في العام الماضي ، حققت شركة Ubiquitous Energy رقمًا قياسيًا عالميًا في كفاءة التحويل لخلية شمسية شفافة ، بنسبة 9.8 بالمائة.الآن ، هذا بالتأكيد ليس كثيرًا ، ولكن ، مرة أخرى ، يمكن أن يؤدي انخفاض التكلفة وقابلية التطوير إلى جعل كل نسبة مئوية من حساب التحويل ، تمامًا كما هو الحال مع الخلايا الشمسية للفريق الأسترالي. يصبح الجمع بين التكلفة المنخفضة والقابلية السهلة أكثر جاذبية في سياق حملة لاستخدام المزيد من الطاقة المتجددة ، وهنالك قوانين ممكن تشجع المضي بها مثل قرار ولاية كاليفورنيا إلالزام لكل منزل جديد أن يحتوي على شكل من أشكال تكنولوجيا الطاقة الشمسية.

يحمل الزجاج الشمسي الكثير من الوعود ، وهي مسألة وقت فقط قبل أن نراه منتشرا ومالوفا.

Resource

Irina Slav -  oilprice /Alternative-Energy/Solar-Energy

لن ينزلق نمو الطاقة المتجددة بانحدار اسعار البترول

مع ارتفاع أسعار النفط في أواخر السبعينيات ، قام الرئيس الأمريكي آنذاك جيمي كارتر بتركيب الألواح الشمسية على سطح البيت الأبيض، في حادثة تاريخية منطقية وفريدة من نوعها في ان واحد  حيث حفز الخام الباهظ التكلفة انذاك التجارب لتطوير مصادر طاقة بديلة وانخفاض الأسعار. لكن الزمن تغير ، ومن غير المحتمل أن تبطئ أسعار النفط شديدة الانخفاض اليوم طرح مصادر الطاقة المتجددة أي التاثير نفسه بصورة عكسية، قد يكون الترتيب والتنظيم أكثر اليوم و يمكن القول ان الحكومات ضمنت بوضوح الأولويات البيئية في خطط التعافي ما بعد Covid وبسؤالٍ رئيسيٍ يواجه المستثمرين ذوي العقول الخضراء الآن هل هنالك اضافات جديدة وحوافز اكبر مما خططتم له مسبقاً ونشير هنا ايضا ان البترول ومصادر الطاقة المتجددة ليسا بدائل مباشرة لبعضهما البعض حيث يُستخدم النفط في الغالب حاليا للنقل والتدفئة بينما تنتج الطاقة المتجددة الكهرباء. 

ولكن هناك مناطق متقاطعة لانه يمكن أن تحتوي السيارات على بطاريات أو محركات احتراق ؛ يمكن أن يكون التسخين كهربائيًا أو بالوقود المباشر ؛ ويمكن لمحطات الطاقة أن تعمل على طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية أو الفحم أو الغاز الطبيعي ، والتي غالبًا ما تكون نتيجة ثانوية لإنتاج النفط. يمتلك المستخدمون خيارًا مقدمًا ، ولكن بمجرد شراء تقنية يتم تأمين الوقود. وهذا يجعل توقعات الأسعار المستقبلية أكثر تأثيرًا من الأسعار الفورية. كانت توربينات الرياح والألواح الشمسية باهظة الثمن وتجريبية في السابق ، ولكن بفضل الدعم الحكومي وحوافزها جزئياً ، أصبحت تكاليفها الآن قابلة للمقارنة بالوقود الأحفوري ، ومن المتوقع أن تستمر في الانخفاض. بالنسبة لمنتجي النفط ، تكون العلاقة أكثر حيث تولد الأسعار المرتفعة مبالغ نقدية لمشاريع اكثر  ولكن نرى مؤخرا ان شركات نفط أوروبية كبرى مثل رويال داتش، شل ،وتوتال  استثمرت مليارات الدولارات في مشروعات طاقة بديلة لتجربة كيفية كسب المال من العالم المنخفض الكربون الموسوم بتوصيات اتفاق باريس بشأن المناخ.مثل هذا التمويل في خطر الآن لان هذه الشركات مهددة بالافلاس، لكن لحسن الحظ بالنسبة للقطاع الأوسع ، فإن شركات النفط الكبرى لا تمثل سوى جزء ضئيل من الاستثمار العالمي. يتم بناء معظم مشاريع طاقة الرياح والطاقة الشمسية من المرافق العامة ، وغالبًا ما يتم تمويلها من قبل المستثمرين المؤسسين المتعطشين للعائد - شركات التأمين وصناديق التقاعد وما شابه ذلك. توفر الاستثمارات المتجددة عائدًا طويل الأجل يشبه السندات. تسهل أسعار الفائدة المنخفضة تكاليف التمويل الأولية ، وتكاليف التشغيل منخفضة ويتم تأمين الاسترداد من خلال اتفاقيات شراء الطاقة مع الحكومات المحلية والشركات وغيرها. كانت الحوافز الحكومية بمثابة دعم مهم للصناعة في آخر سوق هابطة للنفط ، من عام 2014 إلى عام 2016.

 يمكن أن تكون المشاريع قادرة على المنافسة من حيث التكلفة الآن بدون دعم حكومي ، ولكن الحوافز لا تزال محل اعتبار. من المحتمل أن تكون هناك حاجة إلى المساعدة العامة لنشر شبكات شحن المركبات الكهربائية وشبكة الكهرباء الذكية ووحدات تخزين الطاقة للسماح للطاقة المتجددة بتوليد حصة أكبر من مزيج الطاقة. يتضمن ما يسمى بالاتفاق الأوروبي ، الذي أطلق في كانون الأول / ديسمبر ، التزامات بالاستثمار في التكنولوجيا منخفضة الكربون. أدرجت الصين بعض الحوافز الخضراء في حزم التحفيز الأخيرة. الولايات المتحدة في عهد الرئيس ترامب هي الاستثناء بين الكتل الاقتصادية الكبيرة. بالنسبة لبعض الحكومات ، يمكن لأزمة Covid أن تدفع الطاقة المتجددة إلى مزيد من الانخفاض في قائمة أولوياتها لأنها تتكيف مع التداعيات الاقتصادية اما بالنسبة للآخرين ، قد تأخذ تحذيرات العلماء المناخية جاذبية جديدة وقد تؤدي حزم التحفيز الانتعاش ، مثل الدعم لمشتري السيارات الكهربائية في الاتحاد الأوروبي والصين ، إلى تعزيز أهداف إزالة الكربون. بالنسبة لمستثمري مصادر الطاقة المتجددة ، هناك مخاطر أخرى مثل تقلبات التدخل الحكومي و قد يكون من الصعب العثور على مواقع استثمارية جديدة في حال عدم وجود تسهيلات و تتقلب أسعار الطاقة مؤثرة على عمليات الدفع والتمويل. ويمكن لأزمة كوفيد أن تجعل دفع الديون أكثر تكلفة ، وتأخير المشاريع ، وتعيق سلاسل التوريد الدولية بصورة عامة بتاثير وقتي معين وان انخفاض أسعار النفط الخام كارثة متكررة لصناعة النفط. ولكن في اغلب الاحيان هي مؤقتة ايضا ، الطاقة المتجددة هي الأوسع وهي الاضمن وبدون نضوب  ولديها من هذه الكارثة بعض الحصانة.

:Reference

Rochelle Toplensky   -   The Wall Street Journal

تأثير Covid-19 على قطاع الطاقة العالمي

تأثير Covid-19 على قطاع الطاقة العالمي 

على مدى الأشهر القليلة الماضية ، تسبب كورونا في أزمة اقتصادية واجتماعية عالمية غير مسبوقة. لقد أثر الوباء بشكل كبير على جميع جوانب الحياة ، بما في ذلك قطاع الطاقة.
لقد شعر قطاع الطاقة بالفعل بتأثير تفشي المرض الذي ساهم في تراجع الطلب على النفط ، مما أدى إلى انخفاض الأسعار وانخفاض الإنتاج ، خاصة في أعقاب حرب الأسعار بين روسيا وأوبك. وفقًا لتقرير منظمة الطاقة الدولية IEA  لشهر أبريل 2020 ، ومن المتوقع أن ينخفض ​​الطلب العالمي على النفط بمعدل قياسي قدره 9.3 مليون برميل في اليوم على أساس سنوي في عام 2020. ويقدر الطلب في أبريل بانخفاض 29 مليون برميل في اليوم عما كان عليه قبل عام ، نزولاً إلى المستوى الذي شوهد لآخر مرة في عام 1995. كما سرع Covid-19 الانخفاض المستمر في أسعار الغاز.ويمكن ملاحظة اتجاه مماثل لانخفاض الطلب وانخفاض الأسعار في قطاع الكهرباء. واجهت أوروبا انهيارًا قياسيًا في أسعار الكهرباء. في العديد من البلدان الأوروبية ، أصبحت أسعار الطاقة سلبية. ويتضح ذلك من البيانات من Nord Pool سوق الطاقة الرائد في أوروبا و HUPX سوق الطاقة المجرية فيما يتعلق بالأسعار. يعتبر مثل هذا الموقف طبيعيًا في بعض البلدان خلال عطلات نهاية الأسبوع أو العطلات ، ولكن يتم الآن رؤية الأرقام السلبية أيضًا في جميع أيام الأسبوع. وبشكل غير مفاجئ ، ترتبط صرامة إجراءات الحجر بانخفاض الاستهلاك حيث كان 25٪ في إيطاليا ، 20٪ في فرنسا ، 12٪ في المملكة المتحدة وايضا هناك شاغل آخر هو تأثير انخفاض الطلب على التدفقات النقدية لشركات المرافق والخدمات وتأثير ذلك على قطاع الطاقة.

تأخر أو توقف تشييد مرافق الطاقة الجديدة والبنية التحتية

لقد أوقفت العديد من الشركات عبر القطاعات المختلفة على مستوى العالم أو خفضت النفقات الرأسمالية حيثما أمكن ، وقطاع الطاقة ليس استثناءً. على سبيل المثال ، يؤخر مشغلو أنظمة التوزيع (DSOs) معظم المشاريع التي تم إطلاقها ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في شراء السلع والخدمات. تم تعليق الاستثمارات غير الحرجة. إن تنفيذ برامج الاستثمار من قبل مشغلي أنظمة النقل (TSOs) و DSOs معرضة أيضًا للخطر.

تاثر مشاريع الطاقة المتجدده

ان الفيروس له تأثير سلبي بشكل خاص على قطاع الطاقة المتجددة. تتعلق إحدى المشاكل الرئيسية بتسليم المعدات لمحطات الطاقة. تعد الصين ، التي تعد من بين الدول الأكثر تأثراً بالفيروس التاجي ، المنتج العالمي الرئيسي للعديد من تقنيات الطاقة النظيفة ، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح والبطاريات. نظرًا لأن الفيروسات التاجية قد أخرت عمليات التسليم من الصين ، فإن شركات الطاقة المتجددة غير قادرة على الالتزام بالمواعيد النهائية لتركيب المعدات. على سبيل المثال ، في الهند وحدها تواجه 3000 ميغاواط من مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تأخيرات ، بسبب الفيروس التاجي لم تتمكن BYD ، أكبر منتج عالمي للبطاريات القابلة لإعادة الشحن ، من إكمال اختبارات الموديلات الجديدة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن بسبب الوباء ، وقد أدى ذلك إلى انخفاض حجم توصيل البطاريات القابلة لإعادة الشحن للسوق الأوروبية.

تخلف عن الدفع

في العديد من البلدان (بما في ذلك جميع الأطراف المتعاقدة في مجتمع الطاقة باستثناء طرفين) ، نصح منظمو الطاقة والحكومات العملاء بتأخير دفع فواتير الخدمات. التخلف عن سداد المدفوعات يتسبب في التأثير على التدفق النقدي ويؤثر على القطاع بأكمله. وعلى الرغم من وجود تسامح واسع النطاق مع عدم الدفع من قبل المستخدمين النهائيين ، إلا أن واضعي السياسات لم يحددوا صراحة ما إذا كان التساهل تجاه عدم الدفع سيطبق بشكل أكبر على طول سلسلة التوريد   (DSOs  الموزعون ،  TSOs الناقلون ، والموردين والمنتجين). حتى الآن ، لم يحدد أي من الأطراف المتعاقدة في مجتمع الطاقة بشكل صريح من يتحمل تكاليف تمويل هذا الدين.من المرجح أن يؤدي التنازل عن الفائدة وحظر قطع الاتصال إلى زيادة تكاليف DSOs. ونتيجة لذلك ، ستنخفض إيراداتهم ، وإذا استمرت الأزمة ، فسوف يتدهور وضعهم المالي. من المحتم أن يؤثر كل هذا بشكل سلبي على التدفق النقدي والسيولة قصيرة الأجل ل DSOs من المتوقع نقص رأس المال العامل لتمويل الالتزامات قصيرة الأجل للتشغيل المنتظم في غضون شهرين إلى ثلاثة أشهر إذا استمر الوضع.

رد صناع السياسات والمنظمين والمشاركين في السوق.

تتخذ البلدان حول العالم خطوات لدعم قطاع الطاقة والتخفيف من الآثار السلبية للأزمة. هناك عدد لا يحصى من التحديات التي يحتاجها صانعو السياسات والهيئات التنظيمية و TSOs و DSOs للتصدي لضمان أمن الطاقة.اتخذت الجهات المنظمة للطاقة في أوروبا بالفعل تدابير خاصة لضمان إمدادات طاقة آمنة وموثوقة من خلال ضمان الخدمات الأساسية مثل الغاز والتدفئة والطاقة ، بالإضافة إلى التدابير التي تهدف إلى تخفيف المتطلبات المالية على المستهلكين الذين يواجهون صعوبات اقتصادية أثناء الإغلاق (دفع الفواتير) تدابير للمستهلكين الضعفاء لتجنب قطع الامدادات الكهربائية).وفي بعض البلدان ، تم اتخاذ تدابير معينة لدعم قطاع مصادر الطاقة المتجددة. على سبيل المثال ، وضعت حكومة بولندا مسودة لما يسمى قانون درع مكافحة الأزمات ، الذي يمنح رئيس هيئة تنظيم الطاقة الحق في تمديد المواعيد النهائية لمنتجي الطاقة المتجددة لبدء المبيعات في نظام المزاد.ونفذ DSOs عددًا من الإجراءات التنظيمية المتعلقة بسلامة الموظفين ، وضمان أنشطة الصيانة ، وتأمين الإمدادات ، وما إلى ذلك. تقتصر أنشطة الصيانة الدورية والعمل الميداني على الحد الأدنى ، مع إعطاء الأولوية للإصلاح والترميم. المقاطعات المخطط لها للصيانة المنتظمة إما أن يتم تعليقها أو تأجيلها أو تنفيذها لمدة محدودة. تم إنشاء فرق التدخل المتنقلة كدعم احتياطي للوحدات الميدانية. ومع ذلك ، قد تكون جودة الخدمة معرضة للخطر إذا تم تأجيل أعمال الإصلاح والصيانة المخطط لها لفترة طويلة جدًا. وفقًا للوثيقة التي تلخص القضايا المثيرة للقلق بناءً على المناقشات التي دارت في اجتماع موسع عقد في 21 أبريل 2020 ، أفادت  DSO بأن الإمدادات الحالية من قطع الغيار والأدوات والمعدات الحيوية كافية للإصلاحات والصيانة العلاجية العاجلة ؛ تحتوي بعض DSOs على مستودع مركزي أو نظام مخزون تتم إدارته مركزيًا ، مما يتيح استخدامًا أكثر كفاءة لقطع الغيار والمواد والأدوات والمعدات الحيوية المتاحة. ومع ذلك ، إذا استمرت الأزمة ، هناك خطر على سلامة الشبكة والموظفين إذا لم يتم تجديد الإمدادات في الوقت المناسب.وكما أشارت بحق وكالة الطاقة الدولية ، فإن التراجع الحاد في سوق النفط قد يعرض تحولات الطاقة النظيفة للخطر من خلال تقليل قوة الدفع لسياسات كفاءة الطاقة. بدون تدابير من قبل الحكومات ، فإن الطاقة الأرخص تقود المستهلكين دائمًا إلى استخدامها بشكل أقل كفاءة. إنها تقلل من جاذبية شراء سيارات أكثر كفاءة أو تحديث المباني لتوفير الطاقة. وبالتالي ، يجب على واضعي السياسات أن يضعوا جدول الأعمال "الأخضر" في الاعتبار.

الخلاصه 

أثرت Covid-19 بشكل كبير على قطاع الطاقة في جميع أنحاء العالم. لم يتم الكشف عن مجموعة كاملة من العواقب بالنسبة لقطاع الطاقة ، ومن الصعب التنبؤ بها ، ولكن من الواضح بالفعل أن الطلب على موارد الطاقة قد انخفض ، وأن الأسعار تراجعت وأن عدم دفع فواتير المرافق من قبل المستهلكين النهائيين سيكون له تأثير ضار على طول سلسلة التوريد (DSOs ، TSOs ، الموردين والمنتجين). على الرغم من ذلك ، يجب ألا تفلت الأجندة "الخضراء" من قائمة أولويات واضعي السياسات والهيئات التنظيمية الوطنية.

Key references

1. IRENA’s Global Renewables Outlook: Energy transformation 2050.
2. Distribution system operators’ response to Covid-19 crisis: Actions taken and concerns expressed of 21 April 2020.
3. Energy Community Secretariat’s Report “COVID-19: Security of energy supply monitoring” of 01 April 2020.
4. Publication of Council of European Energy Regulators (CEER) “Keeping the lights on saves lives – Energy sector and regulators guarantee energy supply during lockdown” of 14 April 2020.
5. IEA Oil Market Report – April 2020.
6. U.S. Electric System Operating Data.

خلية كهروضوئية سداسية الطبقة بكفاءة تصل الى 50%

يسجل العلماء في جميع أنحاء العالم بانتظام أرقامًا قياسية جديدة في كفاءة الخلايا الشمسية،وقد طور العلماء في المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة (NREL)  سجل كفاءة التحويل الشمسي لخلية شمسية بكفاءة تقارب 50٪ ، تمتلك الخلية الشمسية ذات الطبقات الستة الرقم القياسي العالمي لأعلى كفاءة تحويل شمسي عند 47.1٪ ، والتي تم قياسها تحت إضاءة مركزة.اعتمد باحثو NREL على مواد والتي هي اشباه موصلات تحت اسم III-V  استنادا إلى موقع هذه المواد على الجدول الدوري ،حيث تم إنشاء الخلية الشمسية ذات الوصلات الست باستخدام ستة أنواع مختلفة من الطبقات النشطة ضوئيًا من هذه المواد (III-V) ، ولكل منها مجموعة واسعة من خصائص امتصاص الضوء و كل طبقة تجمع الطاقة من أجزاء مختلفة من الطيف الشمسي بشكل مثير للدهشة ، حيث هناك أكثر من 140 طبقة في الخلية الشمسية أرق 3 مرات من شعر الإنسان انها سبيكة  تحتوي على عناصر من المجموعتين III و V في الجدول الدوري كما موضحه بالجدول اعلاه.

تم تصميم كل من طبقات الخلية الست (الطبقات النشطة ضوئيًا) خصيصًا لالتقاط الضوء من جزء معين من الطيف الشمسي  وكما اسلفنا تحتوي الخلية على حوالي 140 طبقة إجمالية من مواد III-V المختلفة لدعم أداء هذه الوصلات و نظرًا لطبيعتها عالية الكفاءة والتكلفة المرتبطة بصنعها ، غالبًا ما تستخدم الخلايا الشمسية III-V لتشغيل الأقمار الصناعية ، والتي يمكن أن تستفيد من أداء مجموعة III-V الذي لا مثيل له.

على الرغم من ذلك ، على الأرض ، فإن الخلية الشمسية المكونة من ستة طبقات مناسبة تمامًا للاستخدام في الخلايا الكهروضوئية المكرزة للضوء وان إحدى الطرق لتقليل التكلفة هي تقليل المساحة المطلوبة ، ويمكنك القيام بذلك باستخدام مرآة لالتقاط الضوء وتركيز الضوء في نقطة معينة مما يوفر كمية المواد مئات او الاف المرات ، مقارنة بخلايا السليكون ذات اللوحة المسطحة حيث يمكنك استخدام مواد شبه موصلة أقل بكثير عن طريق تركيز الضوء من الميزات  الإضافية هي أن الكفاءة تزداد كلما ركزت الضوء.أن العقبة الرئيسية التي تواجه البحث حاليًا لتجاوز كفاءة 50٪ هي تقليل الحواجز المقاومة داخل الخلية التي تعيق تدفق التيار، وفي الوقت نفسه  يشار إلى أن  NREL  تشارك أيضًا بشكل كبير في تقليل تكلفة الخلايا الشمسية III-V ، مما يتيح أسواقًا جديدة لهذه الأجهزة عالية الكفاءة.

فكرة التركيز الضوئي الشمسي

يعتمد إنتاج أنظمة الطاقة الشمسية بشكل كبير على الغطاء السحابي(غائم أو غائم جزئيًا أو واضح ) بينما يمكن استخدام التنبؤ بالطقس للتنبؤ بكمية ضوء الشمس التي تصل إلى مجمعات الطاقة الشمسية الأرضية وهذا لا يوفر معلومات دقيقة لتقدير كمية ضوء الشمس المتاحة لمحطات الطاقة الشمسية.فتم استخدام طريقة جديدة في لتقدير الخصائص الضوئية السحابية باستخدام بيانات من الأقمار الصناعية التي تم إطلاقها مؤخرًا. تُعرف هذه التقنية الجديدة باسم تقدير الخصائص الضوئية السحابية الطيفية ( SCOPE )

في عام 2016 ، بدأت وكالة ناسا في إطلاق جيل جديد من الأقمار الصناعية البيئية التشغيلية الثابتة ، سلسلة GOES-R. تحتل هذه الأقمار الصناعية مواقع ثابتة فوق سطح الأرض. تم تجهيز كل منها بالعديد من الأدوات المتطورة ، بما في ذلك جهاز التصوير الأساسي المتقدم أو ABI ، والذي يمكنه اكتشاف ارتفاع الإشعاع من الأرض عند أطوال موجية محددة.تقدر طريقة SCOPE ثلاث خصائص للسحب تحدد كمية ضوء الشمس التي تصل إلى سطح الأرض. الأول ، ارتفاع قمة السحابة ، هو الارتفاع المقابل لأعلى كل سحابة. والثاني ، سماكة السحابة ، هو ببساطة الاختلاف في الارتفاع بين قمة السحابة وأسفلها. الخاصية الثالثة هي العمق البصري للسحابة ، وهو مقياس لكيفية تعديل السحابة للضوء الذي يمر عبرها. الغيوم هي في الأساس كتل عائمة من الماء المكثف.يتخذ الماء أشكالًا متعددة مثل قطرات سائلة أو بلورات ثلجية بأحجام مختلفة. تمتص هذه الأشكال المختلفة من الماء الضوء بكميات مختلفة ، مما يؤثر على العمق البصري للسحابة. 

تعتمد كمية الضوء الممتص أيضًا على طول موجة الضوء. الامتصاص متغير بشكل خاص للضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء الأوسع من الطيف ولكن ليس كثيرًا للضوء في النطاق المرئي الأضيق.تُقدِّر طريقة SCOPE في الوقت نفسه سمك السحابة والارتفاع الأعلى والعمق البصري من خلال ربط بيانات مستشعر ABI من GOES-R إلى نموذج جوي. يأتي اثنان من المدخلات الأخرى للنموذج من محطات الطقس الأرضية: درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية في الأرض. يتم استخدامها لضبط الملامح الرأسية لدرجة الحرارة وتركيز الغاز في النموذج.تم تقييم دقة الخصائص البصرية السحابية المقدرة باستخدام سنة واحدة من البيانات من عام 2018 للقياسات المأخوذة في سبعة مواقع أرضية في الولايات المتحدة خلال الليل والنهار ، وفي جميع أنواع الطقس ، ولتغطية مكانية واسعة عند 5- فترات دقيقة. حيث يمكن استخدام النطاق خلال النهار والليل بدقة موثوقة نظرًا لانتاجها عالي التردد أثناء النهار ، فإن SCOPE مناسب بشكل خاص لتوفير تقديرات دقيقة في الوقت الفعلي للخصائص الضوئية السحابية لتطبيقات التنبؤ بالطاقة الشمسية بالتفصيل.