الريادة في الطاقة الخضراء في المغرب
تطور احتياجات الطاقة في المغرب
شهد المغرب خلال الفترة 1996-2012 برنامج شاملاً لكهربة الريف، وقد انعكس ذلك في ارتفاع نسبة السكان الذين تصلهم الكهرباء من 22% إلى 100% في عام 2017. وكانت نسبة الزيادة في استهلاك الكهرباء في العقد الأخير 7.8%، وبذلك تتضاعف احتياجات الطاقة وفق هذا المعدل كل أقل من 10 سنوات، وهذا يؤشر على مدى حاجة المغرب لتطوير مصادر الطاقة.
بلغ معدل استهلاك الفرد السنوي للكهرباء في المغرب 864 كيلووات في عام 2014 وهو أقل بكثير من معدل الإستهلاك في الدول متوسطة الدخل 2064 كيلووات حسب تقديرات البنك الدولي وأقل من 20% من معدل الإستهلاك في دول الإتحاد الأوروبي. وقد بلغ الإستهلاك السنوي في المغرب 4400 جيجاوات عام 1980 وارتفع إلى 22600 جيجاوات عام 2007 ثم إلى 37219 جيجاوات (37.2 تيرا وات) في عام 2017 .
اعتمد المغرب في إنتاج الطاقة على الوقود الكربوني بنسبة 97%، وزادت مستوردات النفط من ما يعادل 11 مليون طن سنوياً عام 2000 إلى 19 مليون طن عام 2012، والتي ارتفعت أسعارها بشكل كبير في الفترة 2000-2014، وهذا يؤشر على الحاجة الملحة لتطوير مصادر الطاقة الخضراء في المغرب.
وقد شكلت مصادر الطاقة الخضراء في المغرب 34٪ من القدرة على إنتاج الكهرباء أو القدرة المركبة في نهاية عام 2015 ، تضم 22% طاقة مائية و10% طاقة رياح و2% طاقة شمسية. وقد نفذ المغرب مشاريع كبيرة وعلى شك تحقيق نسبة 43% في نهاية عام 2020 وستضم 14% طاقة مائية و15% طاقة رياح و14% طاقة شمسية.
مواضيع
ذات صلة
الطاقة المتجددة | نظام عالمي جديد للطاقة في طور التشكيل (1)
العالم العربي | بلاد الشمس والرياح … في انتظار طفرة في الطاقة المتجددة (2)
الطاقة المتجددة في المغرب| الريادة في تقنيات الطاقة الخضراء عربياً وإفريقياً (4)
الطاقة المتجددة | الشمس الساطعة تولد طفرة في الطاقة في الجزيرة العربية (5)
الطاقة المتجددة| مصر العربية تدخل ساحة الكهرباء النظيفة بمشاريع كبيرة (6)
الطاقة المتجددة| الطاقة النظيفة في الأردن (7)
الطاقة المتجددة في موريتانيا | دور ريادي في الطاقة النظيفة في القارة الإفريقية (8)
الطاقة الخضراء في المغرب : تحول المغرب نحو مصادر الطاقة المتجددة
تأثرت المغرب بالتغير المناخي، الأمر الذي دعاها للتكيف مع ظروف هذا التغير بالإتجاه نحو التقنيات الخضراء باستخدام مصادر الطاقة البديلة، وللعمل على الإستفادة من الحوافز العالمية المالية التي تقدمها الهيئة الحكومية الدولية للتغير المناخي (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC . ويمكن الإستفادة من الحوافز مقابل خفض مجموع انبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون (GHG) Greenhouse Gas Reduction الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري المستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية ووسائل النقل المختلفة والنشاطات الصناعية وغيرها والتي تدعى بالبصمة الكربونية.
يستطيع المغرب الحصول على تمويل من صندوق المناخ الأخضر Green Climate Fund الذي يدعم المشاريع التي تسهم في التكيف والحد من آثار التغير المناخي. كما يستفيد من آليات التنمية النظيفة Clean Development Mechanism من خلال الحصول على دعم من دول متقدمة (فرنسا مثلاً) غير قادرة على الوفاء بالتزامتها لخفض انبعاثات الكربون مقابل عدد من الوحدات Certified emission reduction (CER) تعادل كل منها طن من انبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون في دولة أخرى.
تبنى المغرب في عام 2009 استراتيجية وطنية للطاقة ووضع برامج طموحة لإنتاج الطاقة المتجددة باستخدم الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. واستهدف بموجب هذه الإستراتيجية الوصول إلى تحقيق 42% (تعادل 6 آلاف ميغاوات قدرة إنتاجية) من احتياجاته من الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة في عام 2020 موزعة على الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية بقدرة إنتاجية إضافية لكل منها قدرها 2000 ميغاوات \ ساعة.
عدل المغرب في مؤتمر التغير المناخي للأمم المتحدة الواحد والعشرون الذي عقد في باريس في عام 2015، من استراتيجيته بحيث يحقق 52% من احتياجاته من الطاقة من مصادر متجددة في عام 2030 تشمل 20% لكل من الطاقة الضوئية وطاقة الرياح و12% للطاقة المائية، وقد كانت النسبة للمصادر الثلاثة مجتمعة 1% فقط في عام 2012. ومن شأن هذا البرنامج أن يخفض انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون بنسبة 32%، بما يعادل قرابة 40 مليون طن من غاز الكربون سنوياً.
وتقدر استثمارات هذا البرنامج 30 بليون دولار، ويشمل إنتاج الطاقة من مصادر متجددة باستخدم طاقة المياه والرياح والشمس والطاقة الحيوية.
الرهان على الطاقة الخضراء في المغرب ؟
يراهن المغرب على الطاقة المتجددة لإسباب اقتصادية وعلى البيئة الطبيعية المواتية لإنتاج الطاقة النظيفة ولأسباب بيئية أيضاً تتصل بإسهام المغرب بدوره في الجهود العالمية في الحد من التغير المناخي من خلال تحقيق نمو اقتصادي مع معدلات أقل من انبعاثات الكربون.
تساهم الطاقة المتجددة اقتصادياً من خلال خفض كلفة واردات الطاقة، ووتوفير الطاقة لنشاطات التنمية ببتكلفة أقل، وبالتالي خفض تكاليف الإنتاج، وبالتالي زيادة تنافسية الصادرات المغربية وتقليص عجز ميزان المدفوعات الخارجية الناتج عن واردات النفط بشكل جوهري .
وتعطي تقنيات الطاقة النظيفة بديلاً عملياً لتوفير خدمات الطاقة في المناطق النائية التي لا تصلها شبكات الكهرباء الوطنية، وتكون هذه التقنية هي البديل الإقتصادي المناسب. وتتميز التقنية بتوفيرها خدمة توفير الطاقة دون الحاجة لوسائط النقل لتوفير الوقود فضلا عن تكلفة الوقود العالية. كما يمكن تأهيل عمالة محلية لتشغلها وصيانتها وتوفير وسائل احتياطية لتوفير الطاقة باستخدام الوقود.
يعتبر المغرب بيئة طبيعية مواتية لإنتاج الطاقة النظيفة بفضل وفرة أشعة الشمس في جنوب وشرق البلاد التي تزيد على 2300 ساعة سنوياً (مرجع معدل زيادة الطاقة)، ووفرة الرياح على ساحل المحيط الأطلسي من شمال المغرب إلى جنوبه.
تسمح البيئة الطبيعية في المغرب في المدى الزمني المتوسط إنتاج ما يتراوح بين 1632-2645 جيجا وات وفق دراسة للوكالة الألمانية للتنمية عام 2013 . كما أشارت دراسة لمؤسسة ألمانية (Fraunhofer Institute) أن بيئة شمال إفريقيا تسمح بتوفير احتياجات المنطقة فضلاً عن أوروبا من الطاقة باستخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح خلال الفترة 2030 – 2050 .
الطاقة الخضراء في المغرب : الطاقة الإنتاجية للكهرباء
كان المغرب في عام 2012، يعتمد على النفط لإنتاج الطاقة بنسبة 75% والغاز بنسبة 6%، ويستورد 3% من حاجته من الكهرباء من أوروبا. واستورد المغرب 10% من إجمالي قيمة الناتج المحلي منتجات وقود تعادل 11 بليون دولار.
تضاعفت الطاقة الإنتاجية لطاقة الرياح والطاقة الشمسية في المغرب بين عامي 2012 و2013. وفي عام 2014، انخفضت نسبة الإعتماد على النفط من 75% إلى 25%، وزادت نسبة الإعتماد على الغاز إلى 23% والفحم إلى 43%، و9 % من الطاقة المائية و 6% من طاقة الرياح بعد أن كانت 1%.
في عام 2015 كانت القدرة الإنتاجية للكهرباء في المغرب 8154 ميغاوات تشمل 31% من الطاقة المائية والرياح. وتهدف خطط التنمية لإضافة 6000 ميغاوات حتى عام 2020، أي أن القدرة الإنتاجية للكهرباء في المغرب ستزيد عن 14 ألف ميغاوات.
ومع دخول محطة نور ورزازات 1 للإنتاج في عام 2016 ، حقق المغرب القدرة على إنتاج 34% من حاجته من الطاقة من مصادر متجددة، على طريق هدفه لتحقيق 42% من حاجته في عام 2020.
ومع نهاية عام 1918، ووفقاً لمدير الوكالة المغربية للطاقة المستدامة، سيكون لدى المغرب قدرة إنتاجية تبلغ 887 ميغاوات طاقة شمسية (مقارنة مع 180 ميغاوات في عام 2017) و 1207 ميغاوات من طاقة الرياح (مقارنة مع 887 ميغاوات في عام 2017) و قدرة إنتاجية تزيد عن 1700 ميغاوات \ ساعة طاقة مائية .
ويعمل المغرب على تحقيق 42% (تعادل 6 آلاف ميغاوات \ ساعة قدرة إنتاجية ) من احتياجاته من الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة في عام 2020، و 52% من احتياجاته من الطاقة في عام 2030 تشمل 20% لكل من الطاقة الضوئية وطاقة الرياح و12% للطاقة المائية.
وتحتل المغرب مركز قيادياً في العالم حيث تشكل الطاقة المتجددة 34% من احتياجات الطاقة الكهربائية مقابل 73% للنمسا و 65% للسويد و54% للدنمارك و 32% لألمانيا و 25% للملكة المتحدة، و 36% لإسبانيا و34% لإيطاليا لعام 2016.
السياسات المساندة لبرنامج الطاقة الخضراء في المغرب
أعد المغرب استراتيجية لتطوير مصادر الطاقة المتجدة ووضع لها أهداف واقعية، وأثبت القدرة على تحقيقها، بل وتجاوزها.
كما وضع خططاً تنفيذية لمشاريع في مجالات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية. وقد استدعى ذلك تشريع إطار قانوني جديد يتضمن عدة قوانين ناظمة للهيئات العاملة في مجالات الطاقة المتجددة؛ تشجع القطاع الخاص على الاستثمار في الطاقات المتجددة، وتسمح له بربط إنتاجه مع الشبكة الوطنية، أو بيعه عبر التعاقد المباشر مع كبار المستهلكين.
وتسهم مجموعة من المشاريع الجاري إنجازها في نهاية 2018 من خلال شركة أكوا باور السعودية في تحقيق قدرة إجمالية لتوليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة تزيد على 800 ميغاوات \ ساعة وتبيع إنتاجها للشركات الكبيرة مثل صناعة الإسمنت.
أنشأ المغرب الإطار المؤسسي اللازم لإدارة البرنامج، ومنها الوكالة المغربية للطاقة المستدامة ووكالة وهيئة للبحث في تطوير مصادر الطاقة المتجددة ورفع كفاءتها، وشركة للإستثمار ومعهد للتدريب في مجالات الطاقة المتجددة.
بدأ تنفيذ برنامج الطاقة الشمسية تحت إدارة الوكالة المغربية للطاقة الشمسية (The Moroccan Agency for Solar Energy (MASEN التي تم تأسيسها في عام 2010 كشركة محدودة المسؤولية. وقد وسعت مهام المؤسسة في عام 2016 بحيث أصبحت تشمل الطاقة المائية وطاقة الرياح، وأصبحت تدعى بالوكالة المغربية للطاقة المستدامة Moroccan Agency for Sustainable Energy .
تعمل الوكالة على وضع الخطط والإشراف والمتابعة على الخطط التنفيذية ولتحسين كفاءة المشاريع ولإجراء البحوث بالتنسيق مع الهيئات ذات العلاقة في مجالات الطاقة المتجددة. وستتولى الوكالة إنتاج الطاقة النظيفة وبيعها لشركة الكهرباء الوطنية بسعر متوسط للطاقة المائية وطاقة الرياح والطاقة الضوئية.
تعمل المغرب في اتفاقياتها مع الشركات الدولية على نقل وتوطين التكنولوجيا، وثال ذلك إنشاء مصنع في طنجة في عام 2014 بقيمة 100 مليون يورو ، لإنتاج أجزاء محطات الرياح للطاقات المتجددة ومنها العنفات الخاصة بمزارع الرياح، وبدأ الإنتاج في عام 2017.
وقد راكم المهندسون المغاربة خبرة واسعة في تصنيع ونقل وتركيب وصيانة عنفات مراوح الرياح والألواح الشمسية اللازمة لمحطات الطاقات المتجددة. وتوفر الوكالة دورات صيفية للمهتمين بتقنيات الطاقة النظيفة حول تقنيات توليد الطاقة الشمسية وخاصة الطاقة الشمسية المركزة وطاقة الرياح.
كما وفر مصادر تمويل من ميزانيته، وبالتعاون مع القطاع الخاص الذي فتح له باب المشاركة، ومن مصادر أممية وخارجية.
وتقدر استثمارات برنامج تطوير الطاقة المتجددة حتى عام 2030 بمبلغ 30 بليون دولار.
ولتحفيز الاستثمار في الطاقات المتجددة أبرم المغرب اتفاقيات ثنائية مع عدة دول أوروبية، ومع الاتحاد الأوروبي، بهدف تصدير إنتاجه من الكهرباء. ويرتبط المغرب بخطين من الجهد العالي مع إسبانيا عبر مضيق جبل طارق، ومع البرتغال عبر المحيط الأطلسي، الأمر الذي يمكنه من الربط بالشبكة الأوروبية للكهرباء.
الطاقة الخضراء في المغرب : تقنيات الطاقة المتجددة
تضم تقنيات توليد الطاقة الكهربائية في المغرب من مصادر الطاقة المتجددة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المياه.
وقد يشار إلى أن محطة شمسية أو حقل رياح قد أنشأت بطاقة أو قدرة إنتاجية 50 ميجاوات \ ساعة (مثلاً) ولكن هذا يختلف عن كمية الطاقة الكهربائية المنتجة سنوياً.
الطاقة الكهربائية تقاس بالكيلو أو الميغا أو جيجا وات أو غيرها، بينما تقاس القدرة أو الطاقة الإنتاجية بالكيلو أو الميغا وات\ساعة. ولذلك فإن كمية الطاقة المنتجة للمحطة تتوقف على عدد ساعات التشغيل (الكمية ´ عدد الساعات). فإذا كانت محطة شمسية أو محطة رياح أو محطة مياه لها قدرة إنتاجية 10 ميجاوات ساعة، وتعمل لمدة خمسة ساعات على مدار العام (365 يوم)، فإن الطاقة الكهربائية المنتجة تكون 18365 ميغاوات سنوياً (10X5X365).
♦ كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في المغرب
تستخدم المغرب في توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية اللوحات أو الخلايا الفوتوفولتية Solar photovoltaic (PV) cells التي تعمل على تحويل ضوء الشمس (Photons) إلى طاقة كهربائية. وتعتمد كمية الطاقة المنتجة على شدة الإضاءة وقد تستخدم مباشرة لأغراض للانارة أو لتشغيل مضخات المياه أو يجري تخزينها في بطاريات لتنظيم استخدامها حسب الحاجة.
ويستخدم المغرب في توليد الكهرباء أيضاً طريقة الطاقة الشمسية المركزة (CSP) Concentrating solar power التي تعتمد على تحويل الطاقة الحرارية المنعكسة من مرايا شمسية عاكسة إلى طاقة ميكانيكية حركية ومن ثم طاقة كهربائية. وتستخدم محطات إنتاج الطاقة الشمسية المركزة المرايا لتركيز ضوء الشمس وتحويله إلى حرارة لتشغيل التوربينات البخارية لتوليد الكهرباء.
من بين مزايا تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة إمكانية تخزين الطاقة الحرارية المركزة في المحطة واستخدامها لتوليد الكهرباء عند غياب ضوء الشمس. وكان من أكثر دول العالم لتوليد كهرباء بهذه الطريقة أسبانيا وأمريكا والامارات والهند في عام 2013.
ويعتبر المغرب وشمال إفريقيا بيئة مناسبة لتطبيق تقنية الطاقة الشمسية المركزة. ومن شأن التوسع في استخدامها في المغرب التقليل بشكل كبير من تكلفة إنتاجها، واكتساب الخبرات في تطبيقها، وتوفير فرص العمل في الصناعات والخدمات التي تتصل بتطبيق التقنية، الأمر الذي ينعكس بالفائدة على المغرب وعلى تطبيقها عالمياً ، والذي اعترف بأهميته صندوق التكنولوجيا النظيفة في البنك الدولي.
وتسمح هذه التقنية بالتوسع في الإنتاج بتكلفة أقل من الخلايا الفوتوفولتية، وأن تصبح المغرب نموذجاً ريادياً في تطبيق التقنية وفي دفع تكلفتها للإنخفاض وفي التغلب على المشاكل الفنية المصاحبة لتطبيقها (ترسب الأملاح وتنظيف المرايا …) وفي أن يصبح المغرب بيت خبرة لتطبيق التقنية في محيطها العربي والإفريقي والعالمي.
♦ كيفية توليد الطاقة الكهروميكانيكية
حقل الرياح هو مجموعة من عنفات الرياح في مكان واحد تستخدم في إنتاج الكهرباء. ويتم إنشاء تلك العنفات بأعداد كبيرة على مساحات واسعة من الأرض لإنتاج كمية أكبر من الكهرباء.
وتصمم عنفات الرياح الكبيرة الشائعة الإستخدام في إنتاج الكهرباء من محور أفقي دوار بثلاث شفرات موجهة عكس اتجاه الريح للاستفادة بشكل أكبر من الريح . وتُحمل المروحة على هيكل محرك (مولد كهربائي) على قمة برج عالي أو عمود أنبوبي طويل. وهناك عنفات بشفرة أو شفرتين، وهناك عنفات تدور على محور عمودي. وتصنع شفرات العنفات بحيث تكون صلبة جدا لتحمل الرياح العنيفة والقوية، ولها سرعات عالية قد تبلغ 320 كم في الساعة ويصل طولها إلى 40 م أو أكثر، ويصل ارتفاع الأبراج الفولاذية إلى 90 م .
عندما تمر الرياح على الشفرات تجعل المروحة تدور، وتنتج طاقة الرياح عن الحركة الدائرية للأجزاء الميكانيكية (الشفرات) في عنفات الرياح، التي تدير محور المولد الكهربائي، وبذلك تحول الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية، وتدعى بالطاقة الكهروميكانيكية. وقد تستخدم الطاقة الحركية الدائرية لتشغيل الآلات مباشرة، لطحن الحبوب أو ضخ المياه وتدعى حينئذ بالطاحونة الهوائية أو بالمضخة الهوائية أو يجري تخزينها في بطاريات لاستعمالها حسب الحاجة إليها.
تتضمن العنفة ناقل للحركة (علبة سرعة) من 22 دورة بالدقيقة للمروحة إلى ما يصل إلى 1500 دورة أو أكثر للمولد. كما يتضمن هيكل العنفة (القمرة) مقياس لسرعة الرياح وكابح للحركة ونظام للتحكم بحركة الشفرات حسب اتجاه الرياح وفي مدى سرعة رياح 13 -88 كم في الساعة. وينتقل التيار الكهربائي المولد عبر كابلات داخل البرج إلى بوابة الربط ومحطة التحويل للشبكة الكهربائية.
تعتمد كمية الطاقة الكهربائية المنتجة من عنفة الرياح على سرعة الرياح وتصميم الشفرات. وتزيد كمية الطاقة المولدة في المناطق ذات سرعات الرياح العالية، وتزداد سرعة الرياح مع الارتفاع عن سطح الأرض. والرياح البحرية أكثر تواتراً وقوة من الرياح البرية، إلا أن تكاليف إنشاء حقول إنتاج الطاقة البحرية وتشغيلها وصيانتها عالية.
ولا يكون إنتاج الطاقة من عنفات الرياح متواصلاً، ولذلك يمكن الاستفادة من الإنتاج عن طريق ربطها بشكل مباشر بالشبكة العمومية للكهرباء أو تركيب بطاريات لتخزين تلك الطاقة والاستفاده منها على مدى زمني أطول.
♦ كيفية توليد الطاقة الكهرومائية
تركب وحدات توليد الكهرباء تحت مساقط المياه في السدود العالية لتحويل الطاقة الكامنة في المياه المتساقطة إلى طاقة حركية وإدارة التوربينات. وينتج عن إدارة محاور المولدات في مجال مغناطيسي عالي في المولد إلى توليد الطاقة الكهربائية بالحث المغناطيسي.
تعتمد كمية الطاقة المنتجة على كمية المياه المتساقطة بالثانية بتأثير الجاذبية الأرضية وارتفاع منسوب المياه. وكلما زاد معدل كمية المياه المتساقطة على التوربين وزاد ارتفاع موقع تساقط المياه، وزادت كفاءة تدوير العنفات وقلت الطاقة المهدورة بالاحتكاك خلال التدوير زادت الطاقة المنتج. وتنقل الطاقة الكهربائية المولدة إلى شبكة التغذية الكهربائية. وقد تستخدم تقنيات أخرى في توليد الطاقة الكهرومائية، باستخدام طاقة المياه الحركية في الأمواج البحرية أو طاقة المد والجزر.
المصادر