يُعدّ عام 2024 عامًا محوريًا لتوسّع واسع النطاق وتحوّل نموذجي لمزارع الطاقة الشمسية. فمن صحراء كوبوتشي في الصين إلى صحارى المملكة العربية السعودية، ومن قواعد الزراعة الكهروضوئية إلى محطات الطاقة الشمسية العائمة في البحر، تعيد محطات الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق تشكيل مشهد الطاقة العالمي بوتيرة غير مسبوقة.
وفقاً للبيانات المجمّعة الصادرة عن الوكالة الدولية للطاقة وبلومبرغ إن إي إف، تجاوزت السعة العالمية الجديدة المُنصَّبة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية عتبة 500 غيغاواط لأول مرة في عام 2024، حيث ساهمت مزارع الطاقة الشمسية الأرضية ذات الحجم المرافق بأكثر من 60% من هذا الزيادة. وتُظهر الأرقام الصادرة عن الإدارة الوطنية للطاقة في الصين أنه خلال الشهور الأحد عشر الأولى من عام 2024 وحدها، بلغت قدرات تركيب الطاقة الشمسية الكهروضوئية الجديدة في البلاد 206 غيغاواط، فيما استقر الرقم الإجمالي للعام بأكمله عند أكثر من 250 غيغاواط. ومن بين هذه القدرات، شكّلت قواعد مزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق ما يزيد على 70% من السعة المُنصَّبة.
«الصحراء، والغوبى، والأراضي القاحلة»: قواعد عملاقة تتسارع
في عام 2024، دخلت عملية إنشاء قواعد كبيرة للطاقة الريحية والشمسية تتركز في الصحارى وصحراء غوبي والأراضي القاحلة مرحلة ذروة التشغيل. وقد تم ربط العديد من مزارع الطاقة الشمسية بسعة جيجاواتية في مناطق مثل صحراء كوبوتشي في منغوليا الداخلية، وحافة صحراء تاكليماكان في شينجيانغ، وسهل تالا في تشينغهاي، بالشبكة الكهربائية. وعلى سبيل المثال، يتجاوز إجمالي القدرة المركبة لمنتزه تالا الشمسي الصناعي 15 غيغاواط، وبقدرة إنتاج سنوية كافية لتلبية احتياجات ما يقرب من عشرة ملايين أسرة من الكهرباء سنويًا، مما يجعله أكبر تجمع عامل لإنتاج الطاقة الكهروضوئية في العالم. وفي الوقت نفسه، حققت الدفعة الأولى من مشروعات القواعد الضخمة، التي تقع أساسًا في المناطق الصحراوية والقاحلة، بنجاح متتالي نقلًا كاملًا للطاقة، حيث تُزوّد مراكز الأحمال في الشرق بالكهرباء النظيفة عبر خطوط نقل فائقة الجهد.
سباق عالمي لإنشاء مزارع شمسية عملاقة لتبدأ التشغيل
على الصعيد العالمي، شهد عام 2024 أيضاً عمليات تشغيل مكثفة لمزارع طاقة شمسية ضخمة. فقد حقق مشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الظفرة بدولة الإمارات العربية المتحدة، بقدرة إنتاج تبلغ 2.1 غيغاواط، إنتاجاً بكامل طاقته مع بداية العام، ليصبح حينها أكبر محطة للطاقة الشمسية في موقع واحد على مستوى العالم. كما واصل مجمع بهادلا الشمسي في ولاية راجاستان الهندية توسعه، ليقترب من إجمالي قدرة تبلغ 2.7 غيغاواط. وفي المملكة العربية السعودية، أُطلقت عدة مشاريع لمزارع شمسية بسعة جيجاواتية في صحارى البلاد الوسطى، سعياً إلى خفض اعتمادها على النفط بشكل أكبر. وعلى صعيد الأسواق الأوروبية والأميركية، باتت المزارع الشمسية الكبرى في كاليفورنيا وتكساس، والمدمجة بأنظمة تخزين الطاقة، ركائز حيوية لاستقرار شبكات الكهرباء. كما سرّعت الدول الأوروبية عملية الموافقة على مزارع شمسية «ذات استخدام مزدوج» على الأراضي الزراعية والأراضي البور، بما يعزز التعايش بين الزراعة والطاقة الكهروضوئية.
نماذج مبتكرة توسع حدود المزارع الشمسية
في عام 2024، تجاوزت مشاريع المزارع الشمسية حدود محطات الطاقة الأرضية المنفردة. فقد شهدت مقاطعات مثل شاندونغ وجيانغسو وخنان طرحًا واسع النطاق لمشاريع الزراعة الكهروضوئية. وأدت نموذج توليد الكهرباء فوق الألواح وزراعة الخضروات أو الأعشاب الطبية تحتها إلى زيادة إجمالي عائدات الأراضي بأكثر من 30%. كما انتقلت تكنولوجيا الطاقة الشمسية البحرية من مرحلة التجريب إلى التطبيق التجاري على نطاق محدود، إذ تم ربط مزرعة شمسية بحرية قائمة على أساسات ثابتة في المياه الجنوبية لشبه جزيرة شاندونغ بالشبكة، مما فتح آفاقًا جديدة أمام الطاقة البحرية. بالإضافة إلى ذلك، باتت أنظمة التركيب المرنة، والألواح ثنائية الوجه ذات الزجاج المزدوج، وأنظمة التتبع الذكية، من التجهيزات القياسية في مشاريع المزارع الشمسية الجديدة، ما أسهم في تحسين كفاءة توليد الطاقة بنسبة تتراوح بين 10% و15% مقارنةً بالأنظمة التقليدية ذات الزاوية الثابتة.
تكامل الطاقة الشمسية وتخزينها والتشغيل والصيانة الرقميان يصبحان الاتجاه السائد
مع توسع نطاق مزارع الطاقة الشمسية بشكل كبير، تزداد بروز التحديات المرتبطة باستهلاك الطاقة واستقرار الشبكة. وفي عام 2024، أُلزمت المزيد من المحطات ذات القدرة بالغيجاوات بتجهيز أنظمة تخزين طاقة تتراوح بين 20% و40%. وقد جرى تنفيذ حلول تخزين هجينة، مثل بطاريات الليثيوم‑أيون وبطاريات التدفق، في مناطق مثل تشينغهاي وقانسو. كما انتشرت عمليات التشغيل والصيانة الرقمية على نحو شامل؛ إذ أدّى التطبيق الواسع لعمليات الفحص باستخدام الطائرات المسيرة، والتعرّف إلى العيوب المدعوم بالذكاء الاصطناعي، ونماذج التنبؤ بالأحوال الجوية، إلى خفض تكاليف التشغيل والصيانة لمزارع الطاقة الشمسية الكبيرة بنسبة تقارب 20%.
التوقعات لعام 2025: مزارع الطاقة الشمسية تدخل عصر التيراواط
تتوقع المؤسسات أن يتجاوز إجمالي القدرة المركبة للطاقة الشمسية الكهروضوئية عالميًا تريليوني واط بحلول عام 2025، مع استمرار مزارع الطاقة الشمسية في كونها القوة الدافعة الرئيسية. وبفضل المحركات الثلاثة المتمثلة في دعم السياسات، وخفض تكاليف التكنولوجيا، ومتطلبات أمن الطاقة، من المتوقع أن يستمر الأساس القوي للنمو المرتفع الذي تأسس في عام 2024. وسيصبح تحقيق التوازن بين التنمية وحماية البيئة، وكيفية تعزيز إيرادات محطات الطاقة من خلال تداول الكهرباء وفق آليات السوق، من الموضوعات الجوهرية في المرحلة المقبلة من تطوير مزارع الطاقة الشمسية.
