إقتصاديات منظومة الكهرباء

صدر في شهر أبريل الماضي تقرير عن “إدارة معلومات الطاقة” الأمريكية يدرس الرؤية المستقبلية لمشاريع انتاج الطاقة الكهربائية من المصادر الإعتيادية و من الطاقة المتجددة وكيفية المقارنة الاقتصادية بين التقنيات المختلفة لمشاريع الطاقة. و تتلخص الدراسة فى تحديد أفضل تقنيات مشاريع الطاقة المجدية من الناحية الإقتصادية و التي ستدخل الخدمة في سنتي 2020 و 2040. التقرير هنا .
 
و يدرس الاقتصاديون الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة بإيجاد ما يسمى “معادل تكلفة إنتاج الطاقة” (Levelized Cost Of Energy) LCOE. و ذلك بإيجاد تكلفة الميجاوات ساعة المنتجة لمدة حياة المشروع المتوقعة. و كلما كانت التكلفة أقل، كلما كان المشروع مجدى اقتصاديا أكثر. بمعنى أنه من الممكن الحصول على عدد أكبر من الميجاوات ساعة بقيمة أقل. و حسب النظرية المذكورة، وجد التقرير أن أفضل مشاريع الطاقة من الناحية الإقتصادية بحساب “معدل تكلفة إنتاج الطاقة” LCOE  للميجاوات ساعة كالتالي:
 
*الحرارة الأرضية بتكلفة 43.30 دولار.
*طاقة الرياح بالتربينات المركبة في البحر بتكلفة 52.20 دولار.
*الغاز الطبيعي بالإنتاج المزدوج المتطور بتكلفة 56.5 دولار.
*الطاقة الشمسية بتقنية الفوتو فولتيك (PV) بتكلفة 66.80 دولار.
*الطاقة النووية بتكلفة 99.10 دولار.
*طاقة الرياح بالتربينات المركبة على اليابسة بتكلفة 145.90 دولار.
*لوحات الطاقة الشمسية 184.40 بتكلفة دولار.
 
و استطرد التقرير بأنه مع تواجد التقنيات المختلفة لإنتاج الطاقة المتجددة فإن نظرية “معادل تكلفة إنتاج الطاقة” LCOE لا تقارن بين مختلف المشاريع بدقة. إذ أن إنتاج الطاقة من بعض المشاريع يتأثر بعدد من العوامل التي يصعب أخذها في الحسبان. إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية مثلا يتأثر بعوامل عديدة منها كمية الضوء الساقط على الألواح الشمسية و الذي يتوقف بغروب الشمس و الغبار و الرطوبة. و في نفس الوقت، فإن إنتاج الكهرباء بالطاقة الشمسية في نهارات فصول الصيف التي تتميز بكثرة ضوء الشمس يكون أقل تكلفة من إنتاجها بالغاز الطبيعي. و كذلك فإن إنتاج الطاقة بالرياح يتأثر بتغير سرعة الرياح في فصول السنة المختلفة. إلا أن إنتاج الطاقة في الأوقات من السنة التي تزداد فيها سرعة الرياح يكون أقل تكلفة من غيرها.
 
و عليه فإنه لا بد من وجود نظرية أكثر تطورا تساعد الاقتصاديين و المحللين على إيجاد مزيجا أفضل من مشاريع الطاقة الإعتيادية و المتجددة بحيث يكون إنتاجها أقل تكلفة بقدر الإمكان. و يكون ذلك بأن تتضمن معادلة حساب التكلفة الإقتصادية لمشروع الطاقة حساب التكلفة المتجنبة لإنتاجها. إن “معادل التكلفة المتجنبة لإنتاج الطاقة” (Levelized Avoided Cost of Energy) LACE يعني التوفير الحاصل جراء التوقف عن إنتاج الطاقة بالكهربائية إستخدام تقنية معينة. و يكون السبب وراء التوقف عن الإنتاج هو إنتاج الطاقة من مشاريع أخري يكون “معادل تكلفة إنتاج الطاقة” LCOE  فيها أقل. 
 
إن إدخال “معادل التكلفة المتجنبة لإنتاج الطاقة” LACE في عملية إيجاد الجدوى الإقتصادية و ذلك بطرحه من “معادل تكلفة إنتاج الطاقة” LCOE يعطي صورة أوضح عن إقتصاديات منظومة الكهرباء ككل و ينظر إليها كوحدة واحدة. و كلما كانت نتيجة طرح “معادل تكلفة إنتاج الطاقة” LCOE  من “معادل التكلفة المتجنبة لإنتاج الطاقة”  LACE متجهة نحو قيمة موجبة. كلما كان المشروع مجدي إقتصاديا أكثر. و بطبيعة الحال، فإن “معادل تكلفة إنتاج الطاقة”  LCOE يتغير مع الوقت تبعا للتطور التقني لمشاريع الطاقة. و بالتالي يتغير معها “معادل التكلفة المتجنبة لإنتاج الطاقة” LACE  و كذلك الجدوى الإقتصادية للمشروع.
 
و بحساب الجدوى الإقتصادية لمشاريع إنتاج الطاقة حسب الطريقة المذكورة أعلاه. تكون النتيجة بالميجاوات ساعة لمختلف تقنيات مشاريع الطاقة لمدة حياة المشروع المتوقعة كما هو موضح في الجدول التالي:

إن القيم التي نطاقاتها سالبة و موجبة في نطاق الفروقات في الجدول تعني ببساطة أن هناك بعضا من المشاريع يكون إستخدامها لإنتاج الطاقة مجدي إقتصاديا في بعض الأوقات و ليس كلها. كما هو مبين في إنتاج الطاقة بواسطة طاقة الرياح من التربينات المركبة في البحر و الغاز الطبيعي بالإنتاج المزدوج المتطور و الطاقة الشمسية بتقنية الفوتوفولتيك (PV).
 
إن أي شركة منتجة للطاقة الكهربائية يجب أن يكون لديها مزيج إقتصادي و مربح (أو بأقل الخسائر الممكنة) من التقنيات المختلفة لمشاريع إنتاج الكهرباء. و يتم إنتاج الكهرباء حسب سياسة إنتاج مدروسة تراعي عدة عوامل يكون من أهمها الجدوى الإقتصادية للإنتاج. و في بعض الأحيان، قد يكون شراء الطاقة الكهربائية من منتج آخر للكهرباء عبر الحدود بالجملة و بيعها في الداخل مجدي إقتصاديا أكثر من إنتاجها في الداخل.
 
و إلى وقت قريب، كانت المملكة العربية السعودية تنتج الكهرباء بإستخدام البترول أو الغاز الطبيعي. أو الديزل للمناطق النائية. و الآن يتم تطوير مشاريع الطاقة المتجددة لتنضم إلي منظومة الكهرباء. و كما هو معلوم فلقد تمت عملية الربط الكهربائي مع دول الخليج. و تسعى الجهود المبذولة لربط شبكة الكهرباء مع جمهورية مصر العربية. و بذلك تبدأ المملكة في معاملة الطاقة الكهربائية على أساس أنها سلعة من الممكن بيعها و شراؤها خارج حدودها. و على صاحب القرار التأكد من إقتصاديات منظومة الكهرباء الخاصة بالمملكة و أنها توفي بإحتياجات المستهلكين في الداخل و بيع الفائض إلى خارج الحدود.