الاستعراض السنوي لمزارع الطاقة الشمسية المثبتة على الأرض: تجاوزت القدرة العالمية 2.2 تيراواط، والصين تقود عصر تقنيات النوع N
2024-09-28
1. السوق العالمي: القدرة المركبة تحقق رقماً قياسياً جديداً، والطاقة الشمسية الفوتوفولطية تدخل حقبة 2.2 تيراواط
حققت صناعة الطاقة الكهروضوئية العالمية نتائج مبهرة في عام 2024. ووفقاً لأحدث نظرة سريعة على أسواق الطاقة الكهروضوئية العالمية لعام 2024 وفقاً لما نشرته منظمة الطاقة الدولية – برنامج تطبيقات الطاقة الشمسية، ارتفع إجمالي القدرة الكهروضوئية التراكمية عالمياً من 1.6 تيراواط في عام 2023 إلى أكثر من 2.2 تيراواط في عام 2024، بزيادة سنوية قدرها 29%. كما بلغت القدرات الجديدة المُنصَّبة للطاقة الكهروضوئية في عام 2024 ما لا يقل عن 554 غيغاواط، وقد تصل إلى 601.9 غيغاواط، ولأول مرة شكّل توليد الكهرباء من الطاقة الكهروضوئية أكثر من 10% من إجمالي استهلاك الكهرباء العالمي.
على نطاق المرافق محطات الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأرض هيمنت على المنشآت الجديدة، مما أدى إلى قيادة اتجاه النمو العالمي. وفي الأسواق خارج الصين، تم إضافة نحو 244.6 غيغاواط من القدرة الكهروضوئية الجديدة في عام 2024، بقيادة الاتحاد الأوروبي (نحو 63 غيغاواط)، والولايات المتحدة (47 غيغاواط)، والهند (32 غيغاواط). وقد سجلت الأسواق الناشئة أداءً قويًا بشكل خاص؛ إذ أضافت باكستان نحو 17 غيغاواط، وأضيفت البرازيل نحو 14.3 غيغاواط، ما يدل على أن تكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأرض تنتشر بسرعة في جميع أنحاء العالم.
أدى توسع السوق إلى زيادة كبيرة في قيمة الصناعة. وفقاً للإحصاءات، بلغ حجم سوق الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأرض عالمياً نحو 742.97 مليار يوان صيني في عام 2024، ومن المتوقع أن يقارب 1.079 تريليون يوان بحلول عام 2031، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 5.5% خلال السنوات الست المقبلة. كما يشير تقرير بحثي آخر إلى أن حجم سوق مزارع الطاقة الشمسية العالمية قُدّر بنحو 98.07 مليار دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن يصل إلى نحو 335.86 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034، بما يمثل معدل نمو سنوي مركب قدره 13.10%.
2. سوق الصين: 277 غيغاواط من القدرات الجديدة المُركَّبة تتصدّر العالم، مع انتشار واسع لتقنية N‑Type
2.1 حجم القدرة المركبة: تشكّل محطات الطاقة على نطاق المرافق نصف القدرة الجديدة
في عام 2024، بلغت قدرة تركيبات الطاقة الكهروضوئية الجديدة في الصين 277.57 غيغاواط، بزيادة سنوية قدرها 28%، ليصل إجمالي القدرة التراكمية إلى 886 غيغاواط، لتحتل بذلك المرتبة الأولى عالمياً على مدى اثنتي عشرة سنة متتالية. ومن بين هذه القدرات، أُضيفت محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية ذات النطاق الوظيفي بقدرة 159.39 جيجاواط ، بارتفاع قدره نحو 32.81% على أساس سنوي، ليشكل 57% من إجمالي التركيبات الجديدة؛ فيما بلغت القدرة المركبة للطاقة الكهروضوئية الموزعة 118.18 غيغاواط، بما يعادل 43%.
من حيث القطاعات، سجّل قطاع الطاقة الشمسية الكهروضوئية الصناعية والتجارية (C&I) إضافة قدرها 88.63 غيغاواط، بزيادة بنحو 67.85% على أساس سنوي، في حين تراجع حجم الإضافات في قطاع الطاقة الشمسية السكنية بنحو 32% بسبب قيود التكامل مع الشبكة وطاقة شبكات التوزيع. يشير هذا التحوّل الهيكلي إلى أن محطات الطاقة الكبيرة المثبتة على الأرض تظل الركيزة الأساسية لاستقرار نظام الطاقة، بينما باتت الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة في القطاع الصناعي والتجاري أسرع القطاعات نموًا.
اعتبارًا من نهاية سبتمبر 2024، بلغ إجمالي القدرة المركبة للطاقة الكهروضوئية في الصين 770 غيغاواط، بزيادة قدرها 48.4% على أساس سنوي، منها 430 غيغاواط على مستوى المرافق و340 غيغاواط موزعة. وفي الأرباع الثلاثة الأولى من عام 2024، بلغ إنتاج الطاقة الكهروضوئية 635.9 تيراواط ساعة، بارتفاع قدره 45.5% على أساس سنوي، مع معدل استخدام وطني للطاقة الكهروضوئية بلغ 97.2%.
2.2 خارطة طريق التكنولوجيا: تقنية N‑Type TOPCon تصبح السائدة
شكّل عام 2024 عامًا لتحول تقني عميق في صناعة الطاقة الكهروضوئية في الصين. فقد تفوقت تقنية الخلايا من النوع N بشكل كامل على تقنية PERC التقليدية، وأصبحت المعيار القياسي للمحطات الأرضية الجديدة. كما أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات (MIIT) النسخة المحدّثة من… معايير وشروط صناعة الخلايا الكهروضوئية (طبعة 2024) ، مما يحدد متطلبات الكفاءة للخلايا الجديدة من النوع N بحد أدنى 26% وللوحدات الشمسية بحد أدنى 23.1%، ما يرفع بشكل ملحوظ العتبة التقنية في القطاع.
تُظهر البيانات الصادرة عن قاعدة الاختبارات التجريبية الوطنية للخلايا الكهروضوئية في دا칭 أنه في عام 2024، حققت وحدات TOPCon من النوع N أعلى إنتاجية كهربائية، بزيادة قدرها 2.02% مقارنةً بوحدات PERC التقليدية و1.43% مقارنةً بوحدات IBC. علاوةً على ذلك، وبفضل خصائص تدهور أفضل، يزداد فارق الأداء مع مرور الوقت. وتُعد هذه الأدلة التجريبية دعماً قوياً لتسريع تحول القطاع نحو تقنيات النوع N.
اعتبارًا من مارس 2025، تمتلك الصين تسعة أرقام قياسية في كفاءة الخلايا الشمسية، تغطي أربعة من الفئات الرئيسية الستة للخلايا. وتتصدر شركة لونغي مجال البحث والتطوير عالميًا، إذ حققت كفاءة بلغت 34.6% في خلايا الترادف ذات البنية المزدوجة من البيروفسكايت والسيليكون، و27.3% في خلايا الوصلة غير المتجانسة ذات الاتصال الخلفي (HBC).
3. دوافع السياسات: تنظيم القطاع وتوضيح حدود استخدام الأراضي
3.1 القواعد الجديدة لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات: الانتقال من التوسع الكمي إلى التنمية عالية الجودة
في نوفمبر 2024، أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات رسميًا النسخة المنقحة من معايير وشروط صناعة الخلايا الكهروضوئية (طبعة 2024) و الـ إجراءات إدارة توحيد المعايير لصناعة الخلايا الكهروضوئية (طبعة عام 2024) . تشمل أبرز النقاط ما يلي:
عتبات استثمار أعلى: تم رفع نسبة الحد الأدنى لرأس المال للمشاريع الجديدة أو الموسعة في مجال تصنيع الطاقة الشمسية بشكل موحد من 20% إلى 30%. ورغم أن الزيادة لا تتجاوز 10 نقاط مئوية، فإن ذلك يشكّل عائقًا كبيرًا أمام دخول المشاريع الكبيرة في قطاع الطاقة الشمسية.
أهداف تقنية محسّنة: إدراكًا للهيمنة المتزايدة لتكنولوجيا النوع N، تُدخل المعايير الجديدة متطلبات خاصة بخلايا ووحدات النوع N. بالنسبة للمشاريع القائمة، يُشترط أن لا تقل كفاءة خلايا النوع P عن 23.2%، وأن لا تقل كفاءة الوحدات عن 21.2%؛ أما بالنسبة لخلايا النوع N، فيُشترط ألا تقل الكفاءة عن 25%، وللوحدات ألا تقل عن 22.3%. وبالنسبة للمشاريع الجديدة، يُشترط ألا تقل كفاءة خلايا النوع P عن 23.7%، وألا تقل كفاءة الوحدات عن 21.8%؛ فيما يُشترط ألا تقل كفاءة خلايا النوع N عن 26%، وألا تقل كفاءة الوحدات عن 23.1%. كما تم إدراج متطلبات لكفاءة وحدات البيروفسكايت لأول مرة.
الملكية الفكرية المحسّنة والتصنيع الأخضر: تم تمديد ضمانات العمليات والمواد من 10 إلى 12 عامًا؛ كما أُضيفت محاسبة البصمة الكربونية لمنتجات الطاقة الشمسية، بما يوجّه الشركات نحو الابتكار التكنولوجي بدلاً من الاقتصار على توسيع السعة فقط.
3.2 لائحة استخدام الأراضي الصادرة عن ثلاث وزارات: الصحارى والغابات الجافة والأراضي القاحلة كمناطق ذات أولوية
في ديسمبر 2024، أصدرت وزارة الموارد الطبيعية، واللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح (NDRC)، والإدارة الوطنية للغابات والمراعي، بشكل مشترك، الوثيقة رقم… كتالوج الإرشادات لعناصر الموارد الطبيعية الداعمة للتنمية الصناعية عالية الجودة (طبعة عام 2024) لأول مرة، تحدد السياسة بوضوح ثلاث فئات لاستخدام أراضي مشروعات الطاقة الشمسية: مُشجَّعة، ومقيَّدة، ومحظورة.
مشاريع مشجعة تشمل قواعد الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق الواقعة في المناطق الصحراوية والغربية والقاحلة، فضلاً عن مشاريع الطاقة الكهروضوئية المنشأة على أراضٍ منخفضة بسبب تعدين الفحم. وطالما تم تجنّب الأراضي الزراعية الخصبة والخطوط الحمراء البيئية، فإن مثل هذه المشاريع التي تستخدم الأراضي غير المستغلة أو الأراضي الزراعية يمكن إدارتها ضمن فئة استخدام الأرض الأصلية.
مشاريع مقيدة تشمل محطات الطاقة الكهروضوئية المنشأة على السهول المدّية والمستنقعات وغيرها من الأراضي الرطبة.
مشاريع محظورة تشمل مشاريع الطاقة الكهروضوئية الجديدة أو الموسعة التي تشغل أراضي زراعية أساسية دائمة أو مراعٍ أساسية؛ ووحدات الطاقة الكهروضوئية المقامة على الأراضي الصالحة للزراعة؛ وكذلك محطات الطاقة الكهروضوئية التي تشغل مجاري الأنهار أو البحيرات أو الخزانات.
تُرجِّح هذه السياسة بوضوح توجّهات تطوير الطاقة الكهروضوئية الأرضية المستقبلية نحو مناطق الصحارى والمناطق القاحلة، مع توفير دعم مؤسسي لنموذج «الطاقة الكهروضوئية + إعادة التأهيل البيئي» المتكامل.
4. الابتكار التكنولوجي: التحديثات من أنظمة التركيب إلى عمليات التشغيل والصيانة
4.1 مشروع عالمي المستوى: محطة طاقة كهروضوئية بقدرة 3 جيجاواط في البحر الأزرق موصولة بالشبكة
في نوفمبر 2024، تم ربط أكبر محطة فوتوفولطية منفردة في الصين، المنشأة على منطقة انخساف ناجمة عن تعدين الفحم – وهي محطة بلو سي للطاقة الفوتوفولطية في منغوليا الداخلية – رسميًا بشبكة الكهرباء. وبقدرة إجمالية تبلغ 3 غيغاواط، تنتج نحو 5.7 تيراواط ساعة سنويًا، وهو ما يكفي لتزويد مليوني أسرة بالكهرباء لمدة عام واحد.
الابتكارات التكنولوجية الرئيسية:
أقواس الألواح الكهروضوئية ذات الزنبرك: أول تطبيق واسع النطاق للحوامل القابلة للضبط في الصين. يمكن للأعمدة التحرك صعودًا وهبوطًا بنحو متر واحد داخل خوازيق أنبوبية مجوفة، مما يتيح التعويض الفعّال عن هبوط التربة.
مُتبعات أفقية ذات محور واحد: اضبط زوايا ألواح الطاقة الشمسية في الوقت الفعلي وفقًا لمسار الشمس، مما يزيد من إنتاجية الطاقة بأكثر من 7% مقارنةً بالحوامل الثابتة.
عملية التجميع المتكاملة: طريقة «التركيب المتكامل للدعامات والوحدات» تعد الأولى من نوعها عالميًا. تقوم الأذرع الروبوتية بجمع ألواح الطاقة الكهروضوئية والدعامات مسبقًا، ثم يثبّت جهاز رفع متخصص هذه المكوّنات في خطوة واحدة، مما يعزّز الكفاءة بنسبة 25% مقارنةً بالتركيب اليدوي.
4.2 إدارة التشغيل والصيانة المُحسَّنة
حققت محطة يانتشينغ للطاقة الكهروضوئية التابعة لشركة بكين للطاقة صفرًا من حالات تعطل العاكسين خلال عام 2024، مع كفاءة تشغيل إجمالية بلغت 87%. وبالنسبة للمعدات التي يناهز عمرها عشر سنوات، قامت «فرقة عمل للمعدات القديمة» بتحويل نمط عمليات التشغيل والصيانة من «الاعتماد على الخبرات الخارجية» إلى «حل المشكلات بشكل مستقل».
4.3 المتعقّبون يصبحون معيارًا صناعيًا
في الولايات المتحدة، استخدمت جميع مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية الجديدة ذات المساحة الكبيرة والمثبتة على الأرض تقريبًا (99%) في عام 2024 أنظمة تتبع أحادية المحور بدلاً من الأنظمة الثابتة ذات الزاوية المائلة. وقد اعتمدت 12 مشروعًا فقط على الأنظمة الثابتة، بينما استخدمت 236 مشروعًا أنظمة التتبع. وقد أدّى الانخفاض المستمر في تكاليف أنظمة التتبع وزيادة إنتاجية الطاقة إلى جعل هذه الأنظمة الخيار القياسي عالميًا.
5. تنفيذ مشاريع كبرى: تحويل الصحارى إلى «بحار زرقاء» وتحويل منطقة غوبي إلى «مدن شمسية»
5.1 صحراء أولان بوه: قاعدة رياح‑شمسية بقدرة 10 جيجاواط تأخذ شكلها
في 26 ديسمبر 2024، أُقيم حفل تسليم الوحدات وربطها بالشبكة لمشروع النموذج التجريبي لقاعدة الطاقة الجديدة شمال شرق صحراء أولان بوه، وهو مشروع لتوليد الطاقة الكهروضوئية بقدرة 1 غيغاواط. وقد تمت الموافقة على هذا المشروع من قبل الجهات الوطنية في مايو 2023، ويمثل انطلاقاً لإقامة قاعدة رياح‑شمسية بقدرة إجمالية تبلغ 10 غيغاواط.
قامت شركة جي إيه سولار بتوريد جميع وحدات الطاقة الشمسية من النوع n بقدرة 1 غيغاواط للمشروع. ومن بدء الإنشاء في مارس 2024 وحتى أول شحنات في مايو، ثم خلال مرحلة الإنجاز المكثفة ابتداءً من أواخر سبتمبر، نسّقت جي إيه سولار عمليات الإنتاج عبر ثلاثة مواقع (باوتو، دونغتاي، وشينغتاي)، محققة تسليمات شهرية تجاوزت 400 ميغاواط وذروة يومية بلغت 80 شاحنة. وقد حقق المشروع… الإنشاء والربط بالشبكة في العام نفسه – معيار قياسي للصناعة.
5.2 تسو يون، شانشي: تسريع دمج الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة
في 31 ديسمبر 2024، تم بنجاح ربط مشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 100 ميغاواط مع نظام تخزين للطاقة بقدرة 10 ميغاواط في مقاطعة زوييون بمقاطعة شانشي بالشبكة الكهربائية لأول مرة. وقد نفّذ هذا المشروع شركة زوييون ننغكه للطاقة الجديدة، حيث تمت عملية الربط الأولي لخطين جامعين يغطيان 21 مصفوفة بقدرة إجمالية تبلغ 45.6 ميغاواط، مما يشكّل دفعة قوية من الطاقة الخضراء لدعم التنمية الاقتصادية عالية الجودة في المقاطعة. كما أن دمج الطاقة الشمسية مع أنظمة التخزين يُعدّ حلاً رئيسياً لمعالجة مشكلات تقليص الإنتاج في محطات الطاقة الشمسية المثبتة على الأراضي.
5.3 تايغو، شانشي: مشروع بقدرة 150 ميغاواط متصل بالشبكة بالكامل
في 30 نوفمبر 2024، حقق مشروع توليد الطاقة الكهروضوئية بقدرة 150 ميغاواط في تايغو بمقاطعة شانشي، الذي أنشأته شركة شنغهاي وييجي للطاقة الجديدة المحدودة، الربط الكامل بالشبكة، مما أسهم في تعزيز منظومة إمدادات الطاقة النظيفة في شمال الصين.
6. المنظور الدولي: الولايات المتحدة تشهد قفزة بنسبة 56%، وأفريقيا تتجاوز عتبة 20 غيغاواط
6.1 الولايات المتحدة: 30 جيجاواط من الطاقة الكهروضوئية الجديدة على نطاق المرافق
في عام 2024، بلغت قدرة منشآت الطاقة الكهروضوئية على نطاق المرافق في الولايات المتحدة 30 غيغاواط، بزيادة قدرها 56% مقارنةً بـ19 غيغاواط في عام 2023، لتُشكّل أكثر من 54% من إجمالي القدرة الجديدة المضافة إلى شبكة الكهرباء في البلاد. وقد تركز النمو في ولاية تكساس ومنطقة الغرب الأوسط، وكذلك في المناطق الغربية والجنوبية الشرقية غير التابعة لشبكات التحكم المستقلة (ISO). إذ أضافت منطقة شبكة ERCOT 7.6 غيغاواط، ومنطقة MISO 6 غيغاواط، بينما أضافت كلٌّ من المناطق الغربية والجنوبية الشرقية (وخاصة فلوريدا) نحو 4.7 غيغاواط.
من حيث التكنولوجيا، ارتفعت قدرات وحدات السيليكون البلوري في مشاريع الطاقة على نطاق المرافق من 13.3 غيغاواط في عام 2023 إلى 23.4 غيغاواط في عام 2024، أي ما يقارب الضعف، بينما سجلت تركيبات الوحدات ذات الطبقة الرقيقة نموًا متواضعًا من 5.24 غيغاواط إلى 6.13 غيغاواط.
ومع ذلك، ارتفع تكلفة الطاقة المُعادلَة (LCOE) لمشروعات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق في الولايات المتحدة بشكل ملحوظ خلال عام 2024. وأفاد مختبر بيركلي أن متوسط تكلفة الطاقة المُعادلَة زاد بنسبة 13%، من 53 دولارًا أمريكيًا/ميجاواط ساعة إلى 60 دولارًا أمريكيًا/ميجاواط ساعة دون الائتمانات الضريبية، ومن 36 دولارًا أمريكيًا/ميجاواط ساعة إلى 41 دولارًا أمريكيًا/ميجاواط ساعة مع الائتمانات الضريبية. وكانت ارتفاع تكاليف التمويل وزيادة النفقات الرأسمالية العاملين الرئيسيين وراء هذا الارتفاع.
6.2 أفريقيا: تجاوز 20 جيجاواط، ومشاريع الطاقة على نطاق المرافق تهيمن
تفيد الجمعية الأفريقية لصناعة الطاقة الشمسية (AFSIA) بأنه حتى النصف الأول من عام 2024، تجاوزت القدرة التشغيلية للطاقة الكهروضوئية الشمسية في القارة عتبة 20 غيغاواط. وقد أضافت أفريقيا خلال عام 2024 قدرة كهروضوئية بحجم شبكي تبلغ 1.7 غيغاواط، ما يمثل 71% من إجمالي التركيبات الجديدة، مما أدى إلى تحول السوق من الاعتماد على مشاريع التوزيع المخصصة للقطاعين التجاري والصناعي نحو بنية أكثر تنوعًا.
تراجعت حصة جنوب أفريقيا من القدرات الجديدة المُنشأة في القارة الأفريقية بشكل ملحوظ، بينما تسارعت وتيرة تنفيذ المشاريع في نيجيريا ومصر والمغرب ودول أخرى، مما يعكس نمطاً أكثر توازناً للنمو الإقليمي. وبات الجمع بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة محوراً رئيسياً في أفريقيا. ومع انخفاض تكاليف التخزين بشكل حاد خلال الأشهر الثمانية عشر إلى الأربع والعشرين الماضية، باتت العديد من المشاريع التي لم تكن مجدية من الناحية التجارية سابقاً تُعدّ الآن الخيار الأمثل للحكومات والشركات والأفراد.
7. التكاليف والعوائد: أسعار الوحدات تبلغ أدنى مستوياتها، وعوائد المشاريع تحت ضغط
في عام 2024، انخفضت أسعار وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى مستويات قياسية. وقد بلغ أدنى سعر مقدم في الدفعة الثانية من مناقصات شراء وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية التابعة لمجموعة هواتيان نحو 0.6221 يوان صيني لكل واط، مما فاقم «حرب الأسعار» في القطاع. وفي أكتوبر، أعلنت الجمعية الصينية لصناعة الطاقة الشمسية عن حدٍّ أدنى للتكلفة قدره 0.68 يوان صيني لكل واط، داعيةً إلى إجراء المناقصات وفقًا للقوانين واللوائح. غير أنّ في المناقصة اللاحقة التي بلغ حجمها 51 غيغاواط — وهي الأكبر على الإطلاق — تبيّن أن أكثر من ثلث العروض قد نزلت دون هذا الحد الأدنى.
من ناحية أخرى، أدّت الأسعار المنخفضة إلى خفض كبير في تكاليف استثمارات المشاريع. ووفقاً لمؤشر CPIA، بلغ متوسط التكلفة الإجمالية الأولية لمشروع نظام فوتوفولطائي مثبت على الأرض في الصين عام 2024 نحو 2.90 يوان صيني/واط، حيث شكّلت الوحدات الكهروضوئية حوالي 29.3% من هذه التكلفة (أي نحو 2.03 يوان صيني/واط لتكاليف غير المتعلقة بالوحدات). وتُعدّ انخفاض تكاليف الوحدات ميزة طويلة الأمد لمستثمري محطات توليد الطاقة في المراحل اللاحقة؛ غير أن ارتفاع معدلات تقليص إنتاج الطاقة الناتجة عن عدم كفاية قدرة الاستيعاب في بعض المناطق، إلى جانب زيادة حصة تداول الكهرباء عبر السوق، يؤديان إلى تعديل آليات التسعير ونماذج العائدات. ومن المتوقع أن يتحسّن هذا الوضع مع تسارع تنفيذ خطوط النقل عالية الجهد وانتشار تقنيات تخزين الطاقة على نطاق واسع.
مدونة ذات صلة