أحد أكبر التحديات التي نواجهها فيما يتعلق بتغير المناخ هو تقليل انبعاثاتنا في وقت يتزايد فيه استهلاك الطاقة. تسعى العديد من البلدان في الجنوب العالمي إلى الجمع بين توسيع الوصول إلى شبكة الكهرباء ، وزيادة موثوقية الشبكة وتوسيع سعة الشبكة لتلبية الطلب المتزايد. من المقدر أن ينمو الطلب في إفريقيا بنسبة خمسة بالمائة سنويًا لبعض الوقت. سيكون التعامل مع هذه الزيادة مع تقليل الانبعاثات تحديًا.
كما هو الحال حاليًا ، يتم تقديم الخدمات للبلدان الأفريقية بشكل أساسي من خلال مجموعة من محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة – العديد من البلدان الأصغر لديها بالفعل شبكات خالية من الانبعاثات تقريبًا – والوقود الأحفوري. تتضمن معظم الخطط للحد من انبعاثات الكربون في المستقبل توسيع الطاقة الكهرومائية ، وهناك خطط لإضافة حوالي 100 جيجاوات من السعة الجديدة خلال العقود القادمة. لكن الانخفاض السريع في تكلفة طاقة الرياح والطاقة الشمسية يثير تساؤلات حول ما إذا كانت هذه الخطط لا تزال منطقية.
في كثير من الحالات ، وفقًا لدراسة جديدة ، الجواب هو لا. بدلاً من ذلك ، تشير إلى أن حوالي نصف مشاريع الطاقة الكهرومائية فقط لها معنى اقتصادي ، وأن العديد من البلدان الأفريقية هي الأفضل للمضي قدمًا في استخدام مصادر الطاقة المتجددة الأخرى. تشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2050 ، يمكن أن يأتي نصف الكهرباء في إفريقيا من طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
اقتصاد سيء
كما هو الحال مع معظم التنبؤات من هذا النوع ، يعتمد العمل الجديد على مجموعة أكبر من النماذج الأخرى. وتشمل هذه واحدة لاحتياجات الطاقة المتوقعة وأخرى لرصد موارد الطاقة الكهرومائية في القارة ومشاريع الطاقة الكهرومائية المخطط لها. يتم تمثيل المستقبل في عدة سيناريوهات ، أحدها مع انبعاثات الكربون كالمعتاد والثاني حيث يتم الاحتفاظ بالانبعاثات متسقة مع درجتين من الاحترار.
لمراعاة حقيقة أن تغير المناخ يمكن أن يغير هطول الأمطار في المستقبل في أفريقيا ، تم تنفيذ الإسقاطات على مستويين مختلفين من الإنتاج من السدود: أحدهما يعتمد على الإنتاج العادي والآخر على أساس “سيناريو جاف” مع هطول قليل جدا للأمطار.
تتبع النموذج تطور الشبكة الأفريقية لتلبية الطلب حتى عام 2050 ، ومقارنة تكلفة كل محطة للطاقة الكهرومائية بالبدائل.
تشير النتائج إلى أنه حتى في أكثر السيناريوهات ملاءمة ، فإن ثلث محطات الطاقة الكهرومائية المخطط لها ستكون غير اقتصادية في وقت بدء البناء. في سيناريو أقل ملاءمة ، سيكون حوالي 40 في المائة من المرافق المخطط لها اقتصادية.
بافتراض أن كل شيء يسير على ما يرام. كما يدرك الباحثون ، يمكن أن تكون المشاريع الكبيرة مثل مرافق الطاقة الكهرومائية بطيئة ومكلفة ، مما يضعها في وضع غير مواتٍ لمشاريع الرياح والطاقة الشمسية. سيتم الانتهاء من نصف المشاريع التي من المنطقي بناؤها في غضون العقد المقبل (مما يشير إلى أن العديد منها قد بدأ بالفعل). يقع معظم الباقي في أحد أحواض الأنهار الرئيسية القليلة: النيل والكونغو وزامبيزي والنيجر.
أفريقيا مختلفة جدا
كالعادة ، الأمور أكثر تعقيدًا قليلاً مما تمليه الاقتصاديات البسيطة. على سبيل المثال ، بناء القدرات على أساس الناتج المتوقع فقط من شأنه أن يعرض العديد من المواقع لخطر النقص في الإنتاج خلال أي فترة جفاف ممتدة. كما يقترن توليد الطاقة الكهرومائية بشكل جيد مع مصادر الطاقة المتجددة لأنه يمكن زيادتها أو خفضها بسهولة عندما لا تتولد الرياح وضوء الشمس بسبب الظروف الجوية. لذلك ، قد تكون هناك حالات يكون فيها من المنطقي إكمال المشاريع حتى لو كانت التكلفة أعلى من البدائل
هناك أيضا بعض القضايا الجغرافية. زامبيا ، على سبيل المثال ، هي موقع للعديد من السدود المحتملة في حوض نهر زامبيزي ، ولكنها متصلة جيدًا بجمهورية الكونغو الديمقراطية ، التي تبني سدًا كبيرًا على نهر الكونغو. لذا فإن بعض المشاريع المحتملة لا يكون لها معنى إلا إذا ارتفع الطلب بشكل أسرع من المتوقع.
يشير كل هذا إلى أن النسبة المئوية للكهرباء التي توفرها الطاقة الكهرومائية في إفريقيا ستبلغ ذروتها في أوائل عام 2030 وستنخفض من هناك. وخلص المؤلفون إلى أن “نتائجنا تظهر أن الطاقة الكهرومائية ستفقد دورها الرئيسي في مزيج الكهرباء المتجددة في إفريقيا بحلول عام 2050” ، مع انخفاض توليد الكهرباء في القارة إلى حوالي 10 بالمائة. ومع ذلك ، لا يتم استبداله بمصدر. بدلاً من ذلك ، تمثل الطاقة الشمسية 30-40٪ من الإنتاج ، بينما توفر الرياح 10٪ أخرى أو نحو ذلك.
مرة أخرى ، هذا يرجع فقط إلى الاقتصاد. على الرغم من أن الطاقة الكهرومائية رخيصة للغاية بشكل عام ، إلا أن الباحثين كتبوا أن “النافذة حيث لا تزال الطاقة الكهرومائية قادرة على التنافس اقتصاديًا مع الخلايا الكهروضوئية الشمسية تنغلق بسرعة”.
ومع ذلك ، لا تزال السيناريوهات تشير إلى أنه حتى بدون المساهمات الهائلة للطاقة المائية ، يمكن أن يتقلص اعتماد القارة على الوقود الأحفوري بشكل كبير. تشير التقديرات حاليًا إلى أن إفريقيا جنوب الصحراء تحصل على 70 في المائة من الكهرباء من الوقود الأحفوري ، ويأتي ثلثها من الفحم والديزل. في السيناريو الأكثر تفاؤلاً ، يمكن أن تحصل إفريقيا على أكثر من 60 في المائة من طاقتها من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2050 ، على الرغم من النمو السريع في الطلب.
ومع ذلك ، من أجل القيام بذلك ، من الضروري متابعة الالتزامات للحد من تغير المناخ إلى 2 درجة مئوية. مع انخفاض تكلفة طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، سيكون الوفاء بهذه الوعود خيارًا سهلاً.
علوم2023. DOI: 10.1126 / science.adf5848 (حول DOIs).
