“خيارات الطاقة في مصر هل ستكون الإحفورية المحدودة والمكلفة أم المتجددة والرخيصة”

مهندس/د.هاني النقراشي

في 3 إبريل 2019، استضاف المجلس المهندس/د. هاني النقراشي مستشار رئيس الجمهورية للطاقة المتجددة   لتسليط الضوء على أهم مصادر الطاقة المتجددة والمشاريع الحالية المزمع إقامتها في مصر.

• بدأت أعمال الندوة بترحيب السفير/ د. منير زهران رئيس المجلس بالحضور، موضحاً أن مصر تتمتع بمصادر للطاقة الشمسية لايوجد لها مثيل في العديد من دول العالم والتي تسعى اليوم للتوجه لاستخدام الطاقة الشمسية، وهو الأمر الذي تم تناوله في مقال للمهندس هاني النقراشي حمل عنوان” شمس مصر وغاز روسيا” والذي ناقش كيف يمكن الاستعانة بالطاقة الشمسية في مصر لإمداد أوروبا بالطاقة، خاصة وأن أوروبا تفتقر للطاقة الشمسية بخلاف بعض بلدان جنوب أوروبا كإيطاليا واليونان.

• عقب ذلك قدم مهندس النقراشي شرحاً للمحطات التقليدية مشراً إلى أنها تمتلك قدرة لتوليد 100 ميجاوات بصفة مستمرة طوال العام عدا الأوقات التي توجد بها صيانة أو يقل الحمل بحيث تقل الطاقة المولدة وقت الليل وتتزايد وقت النهار، وفي مصر ضغط الأحمال يكون وقت الذروة وحتى الغروب وتقل بعد ذلك وبالتالي يكون متوسط معامل الشمس 80% .

– فيما يتعلق بالنوع الأول من الطاقة التقليدية المتجددة وهي طواحين الكهرباء، فالبلاد ذات الامتداد الصحراوي ومنها مصر يمكنها الاستفادة من تلك المساحات الشاسعة من خلال طواحين لتوليد الكهرباء حيث تنتج مايقرب من 40% من إنتاج الكهرباء، ولكن هذا المصدر يواجه تحدي يتعلق بصعوبة استمراريته ، ولكن يمكن الاستفادة منه في توفير الوقود المحترق بالمحطات التقليدية بنسبة 40% .

– أما النوع الثاني من مصادر الطاقة التقليدية المتجددة فهي الخلايا الضوئية ( والتي تعمل على تحويل الضوء والحرارة لطاقة ) ولكن لايتم التخزين بمتوسط 20% سنوياً حيث تبلغ إجمالي الطاقة المحتفظ بها نحو 2000 ميجاوات وقت الظهيرة وتقل تلك الميجات المولدة حتى تختفي مع الغروب، وبالتالي فإجمالي عدد الساعات التي تولد فيها طاقة حوالي 8 ساعات، حيث أن ساعتا الصباح وكذا ماقبل الغروب لايتم فيها تحويل أي حرارة أو ضوء لطاقة، ويوجد بمصر وتحديداً بمدينة أسوان هذا النوع من المحطات.

النوع الثالث من مصادر الطاقة التقليدية فهي المحطات الشمسية الحرارية، والتي يمكن الاستغناء بها عن المصادر التقليدية الأخرى، وهو مادفع العديد من الدول إلي بدء تنفيذها كالولايات المتحدة وجنوب إفريقيا والإمارات .

وتقوم تقنية تلك المحطات على تسخين الملح المتواجد في الخزان والمتكون من 40% من نترات البوتاسيوم و60% من نترات الصوديوم  ينصهر مع درجة حرارة 230 م ويتم تخزينه في الخزان البارد كسائل وتبلغ درجة حرارته نحو 250 م، حتى يحافظ على قوامه سائلاً.

يتم تجميع الطاقة الحرارية التي تعكسها المرايا لبؤرة البرج ومن ثم تسخين الملح المنصهر الى درجة حرارة 565 درجة مئوية وهو مايسمح للمبادل الحراري بإنتاج الكهرباء ون ثم يعود الملح بعد تبريده للمكثف ويشترط أن يكون به فتحات هواء للتبريد وتحول البخار لماء، على أن يتم التبريد برجة كافية حتى لاتقل كفاءة المحطة ويبرد الملح لنحو 285 م. إن رفع درجة حرارة البخار لنحو 80م يكفي لتحويله وتكثيفه ومن ثم استخدام الماء المحلى.

يقوم مكثف البخار بتحويل الوقود الزائد لماء ويتم ضخه مرة أخرى في المرجل البخاري وبالتالي فالدورة مستمرة ، ويمكن في حالة عدم وجود أشعة شمس الاستعانة باللهب وبالتالي فتلك المحطات تمدنا بمرونة في إمكانية توليد الكهرباء إما بضوء الشمس أو الحرارة وذلك على خلاف المحطات التقليدية الأخرى.

في المملكة العربية السعودية يتم الاستفادة من تلك التقنية حيث أن نحو 75% من المياه في السعودية تأتي من تحلية مياه البحر عبر محطات الطاقة الحرارية الموجودة على سواحل البحر .

وفي إطار ماسبق، نوه د. النقراشي إلى أن كلا من الطواحين أو طاقة الرياح وكذا الطاقة الضوئية هي طاقات جديدة متقلبة، أما النوع الثالث وهي المحطات الحرارية فهي طاقات غير متقلبة ويمكن التحكم في الطاقة المولدة منها والاستفادة منها عبر نقل الفائض منها وتصديرها.

• استعرض سيادته محطات الطاقة في ألمانيا كإحدى الدول والنماذج المتخصصة في توليد الطاقة بالاعتماد على الطاقة المتجددة، حيث أكد أن ألمانيا هي رائدة المحطات التقليدية في العالم ولكنها تفتقر لوجود أشعة الشمس القوية التي تحتاجها لبناء محطات حرارية ، وتعتمد بشكل كبير على الألواح الضوئية ولكن وقت الذروة تكون أشعة الشمس قوية وتقل بالتالي كفاءة إنتاج الخلايا الضوئية، حيث أن بلوراتها تتأثر كفاءتها بالحرارة العالية وتنخفض نسبة الضوء المحول لكهرباء، وهو ذات السيناريو الحادث في المحطة المتواجدة بأسوان نظراً لارتفاع درجة الحرارة هناك .

ولكن ومع ارتفاع معدلات الطلب على الكهرباء في الشتاء بنسبة 20% مقارنة بالصيف وفي ظل وجود فجوة في الطلب على الكهرباء نتيجة لانخفاض إنتاج الألواح الضوئية والرياح يتم اللجوء لتوليد الطاقة عبر الفحم، وهو مايعني أن تلك المحطات التقليدية لم تعمل على توفير الوقود في حين زادت معدلات حرق الوقود خاصة وأنهم مضطرون لحرق الفحم بكميات كبيرة لتوليد الطاقة، خاصة وأن برودة خزان الفحم سيحتاج لوقت كبير لإعادة تسخينه مرة أخرى وبالتالي بطء مواكبة أي تقلبات للطاقة التقليدية، وفي حالة وجود فائض في الطاقة يتم اللجوء لتصديرها إلى الدول المجاورة ولكن هذا الحل لايمكن الاستمرار به خاصة وأن بعض الدول المجاورة قد لاتحتاج للطاقة الألمانية المصدرة، وهو مايعني أن ألمانيا قد تضطر لدفع الأموال للبلدان المجاورة لشراء الطاقة الألمانية، فضلاً عن مشكلات أخرى تتعلق بحماية البيئة والتوجه في البلاد لإغلاق كافة محطات الفحم بدءاً من يناير 2019 .

• قدم د. النقراشي مخططاً مقترحاً  لتأمين الإمداد الكهربائي في مصر، مشيراً في ذلك إلى مايلي:

– حتى عام 2030 ومع تزايد السكان والتمدد الصناعي سيتم اللجوء لزيادة المحطات التقليدية وهناك مخطط للأعوام 2040 و2050 بأن كل محطة تقليدية تخرج عن الخدمة يتم استبدالها بمحطات حرارية على حساب المحطات التقليدية المعتمدة على الرياح والخلايا الضوئية .

– أنه على الصعيد الاقتصادي، يمتاز البناء التدريجي بكونه سيسمح بوجود مساحات للمعدات وتقليل نسبة الأخطاء فضلاً عن تزايد الخبرة في التحول التدريجي لمصادر الطاقة بدلاً من التوسع في كافة المحطات مرة واحدة، كما أن هذا التدرج هام لأنه بحلول عام 2050 فستتحمل الحكومة تكاليف شراء محطات تقليدية جديدة ووقود لها، فضلاً عن شراء وقود للمحطات المقامة فعلاً، أما عدم التدرج فسيؤدي لانخفاض التكلفة الإجمالية وسيحقق الوفر مقارنة بعدم التدرج.

وكان الرئيس عبد الفتاح السيسي قد تفاوض مع شركة سيمنس لشراء 3 محطات للطاقة وتخفيض ثمنها بنسبة 40% لتصل لنحو 600 مليون دولار، وتم الاعتماد فيها على استخدام معدات بتقنية عالية تستهلك وقود أقل.

– أن مصر لن تلجا للتوسع في إنشاء محطات تعمل بطاقة الرياح، وخاصة وأن ذلك يحتاج تكاليف أعلى ولن يحقق وفر مستقبلي، كما أن الخلايا الضوئية تكلفتها مرتفعة وأيضاً انتاجيتها قليلة، أما محطات الطاقة الحرارية والتي تبلغ تكلفتها 190 مليون دولار فستحقق وفر بإجمالي مليار دولار.

– منوهاً في سياق ماسبق، إلى أن تنويع مصادر الطاقة قُصِد به في الأصل تنويع الموردين حتى يكون هناك تنافس ومنعاً للاستغلال والاحتكار وهو مايتم اللجوء لتطبيقه في سويسرا وألمانيا للخروج من أي ضغوط روسية، أما المقصود هنا بتنويع وسائل إنتاج الطاقة فهو أمر هام وضروري لأنه ضمانة للإمداد الكهربائي في كل ظروف.

• أشار د. النقراشي إلى ماأسماه “نظرية هاني النقراشي للمحطات الخماسية في شبكة فرعية مستقلة” موضحاً أنها تقوم على أن الطاقة التي يحتاجها ممر التنمية تنتج من محطات شمسية حرارية بين وادي النيل ومسار الممر سيعمل على تبريدها عبر الهواء المتواجد لتولي المياه. وأضاف أن المحطات الشمسية يتم بناؤها في مجموعات من خمس محطات نمطية كل منها 50م ومدعمة بمحطة غازية واحدة للطوارئ ومرتبطة في شبكة فرعية. المحطات الشمسية التي توجد قرب السواحل يتم استبدال مكثفها الهوائي بوحدة تحلية فتعمل على اإنتاج المياه للمدن الساحلية ودون أن يؤثر ذلك على الكهرباء المنتجة.

وعرض مميزات المخطط الشمسي المقترح وفقا للنظرية في الآتي:

1- المميزات الفنية ومنها:

• تتوافق مع سرعة التزايد على طلب الكهرباء في مصر بعكس المخطط التقليدي .

• لاحاجة للربط الكهربائي مع الشبكة مما يوفر فاقد الكهرباء لمسافات طويلة الذي يصل لنحو 25% من الكهرباء المنقولة.

• يتم إنشاء المحطة قرب موقع الطلب فتكون خطوط النقل قصيرة وفواقدها قليلة وتوفر محولات الكهرباء ومعدلات الاستقرار للشبكة.

• توفير تقوية الشبكة الرئيسية لأن الشبكة الحالية لن تضطر لنقل أحمال أخرى.

• لاتؤثر انقطاعات الكهرباء في الشبكة الرئيسية على كهرباء الشبكة الفرعية.

• بعد فترة ينتهي الاعتماد على المكونات الأجنبية التي تدخل في البنية الكهربائية الأساسية لأن نسبة التصنيع المحلي ستصل إلى 100% .

• قطع الغيار متوفرة لأن نسبة التصنيع في مصر عالية وهو ماسيعمل على توفير فرص العمل .

• وباعتبار المحطة نمطية فإن أعمال الصيانة ستكون سريعة في ظل توافر الفنيين المدربين.

• لاتوجد أية أضرار بيئية بعكس المحطات التقليدية وكل مكوناتها يعاد تدويرها.

2-  المميزات المالية:

• انخفاض التكلفة الاستثمارية مع إنشاء كل محطة جديدة بعكس التقليدية.

• بعد تشغيل المحطة السابعة يعادل الوفر السنوي في الوقود قيمة المحطة الثامنة .

• من السنة التاسعة يمول الوفر في الوقود استثمارات كل المحطات الجديدة، وبالتالي لن تكون هناك حاجة للاقتراض من البنوك ودفع الفوائد.

• من السنة العاشرة تصل نسبة التصنيع المحلي 100% ويمكن في هذه المرحلة تصدير الكهرباء.

• الوفر التراكمي إلى سنة 2050 أي خلال 33 عاماً يفوق ألف مليار دولار، (التكلفة الإجمالية عند الاستمرار كعادة 2373 مليار دولار، وعند إضافة المتجدد 1279 مليار دولار بإجمالي وفر 1094 مليار دولار).

• توفير عمليات الحفر والاستثمارات في مجال مد أنابيب الغاز .

• تأثرها بتقلبات السعر العالمي للوقود محدودة لأن احتياجها منه أقل من 5%.

• سعر الكهرباء المنتجة منها ثابت بعكس المحطات التقليدية.

مناقشات

عقب ذلك جرت المناقشات على النحو التالي:

أكد د. علي الصعيدي وزير الكهرباء الأسبق، أن مصر بنت أول محطة بخارية عام 1912 وبعد دخولها العمل فعلياً عام 1913 أوقفتها انجلترا خوفاً من توقف تصدير الفحم من انجلترا لمصر. وتساءل عن المحطة المنشأة في الكريمات، وعن الفرق بين الخلايا الضوئية والمحطات الحرارية وتكلفة إنشاء كل منهما؟.

• تساءل السفير د. عزت سعد مدير المجلس، عن حقيقة الاستراتيجية المصرية أو الخطة الحكومية التي من خلالها لاتحدد نسبة التوجه للاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة بدلاً من الطاقة الأحفورية، خاصة وأن الدولة المصرية ستظل تتحمل تكاليف الاعتماد على استيراد التكنولوجيا والعمالة أو الخبراء من الخارج؟.

• نوه السفير/ جمال بيومي عضو المجلس، إلى مشروعات الربط الكهربائي والتي كان من المخطط تنفيذها بالتعاون مع الاتحاد الأوروبي للربط من العراق إلى الرباط، ومن المقرر أن يشمل المشروع لبنان وصولاً لتركيا وأن يمتد لإفريقيا ، فضلاً عن مقترحات في إطار المشروع بأن تتحول مصر لمركز عالمي لتجارة الطاقة، واليوم هناك أنباء تتردد عن وجود موافقة أوروبية على المشروع.

• دعا بعض الحضور ضرورة اهتمام الحكومة المصرية بوجود جامعات متخصصة في مجال الطاقة المتجددة وضرورة دعم القطاع الخاص لجهود الدولة المصرية في تنويع مصادر الطاقة، والابتعاد عن استيراد الكهرباء وتوجيه تلك الأموال للاستثمار داخل مصر.

• أكد د. كمال أبو عقيل – منسق اللجنة الدائمة للشئون الأوروبية بالمجلس، إلى استخدام الغاز الطبيعي في صناعات ذات قيمة وفائدة بدلاً من حرقها لإنتاج الطاقة والاعتماد في ذلك على المصادر البديلة .

• تساءل د. أحمد مهدي – مدرس العلوم السياسية في الجامعة البريطانية في مصر، عن مستقبل مشروعات الطاقة في ظل العديد من التطورات الجيوسياسية وسعي العديد من الدول لأن تكون مصدراً للطاقة، وفي ضوء توجه عدد من الدول البترولية للاستثمار في مجال الطاقة المتجددة نتيجة لانخفاض أسعار النفط ، وهو ماقد يؤدي لارتفاع تكلفة إيصال الكهرباء للمستهلك؟

ردأ على ماذكر أوضح د. هاني النقراشي عدد من النقاط على النحو التالي:

1- أن مشروع الكريمات هو مشروع ممول من البنك الدولي، وبالتالي تستخدم مصر التكنولوجيا المفروضة والمنصوص عليها في المشروع، وتعمل المحطة بالغاز بنسبة 96%  والطاقة الشمسية بنسبة 4%، وبالتالي فهي ليست محطة تعمل بالطاقة الشمسية فقط وتولد نحو 20 ميجاوات لمدة 8 ساعات يومياً. وكانت مصر قد اعترضت على بعض بنود العقد الخاص بالمحطة ، خاصة وأنها لن تؤتي ثمارها بالشكل المطلوب.

2- نسبة الخلايا الضوئية في العالم تفوق بكثير المحطات الحرارية، ولايمكن الاستفادة منها بشكل كبير في مصر كما حدث في ألمانيا، خاصة وأن كفاءة إنتاجها تقل مع ارتفاع درجة الحرارة، وبالتالي لو تنتج تلك المحطات نحو 90% في ألمانيا لن تتجاوز إنتاجها في مصر 20%. مشيراً إلى ماتخطط له ألمانيا في استراتيجيتها للاستغناء عن استخدام الفحم باستخدام الملح المنصهر لتسخين الغلايات الموجودة في المحطات الحرارية على أن تستخدم الكهرباء الفائضة والمولدة من المرايا والخلايا الضوئية في تسخينه.

3- وحول خطة الدولة المصرية لتنويع مصادر الكهرباء، أكد أن د. محمد شاكر وزير الكهرباء أعلن عن وجود خطة بين مصر والاتحاد الأوروبي تضم وسائل لتنويع إنتاج الكهرباء باستخدام الطاقة النووية والغاز والفحم، بالإضافة لمصادر الطاقة المتجددة بما يضم كافة مصادرها سواء المتقلبة والمستمرة كالسدود، مع الإشارة لأن السدود المتواجدة على الأنهار تختلف عن تلك المقامة على الجبال لتوليد الكهرباء كما هو الحال في سويسرا ، داعياً إلى للبدء في تنويع مصادر الكهرباء في مصر لتحقيق الوفرة وتصدير الباقي، ولايجب أن يتم الاعتماد فقط على الخبراء الأجانب.

4- فيما يتعلق بمشروع الربط الكهربائي، أكد د. النقراشي أن صاحب الفكرة كان المهندس/ ماهر أباظة وكان يهدف للربط على طول ساحل شرق البحر المتوسط ليشمل تركيا ولبنان وسوريا وفلسطين ومن ثم وصولاً لجبل طارق وإسبانيا، وكان من المقرر استخدم تقنيات مختلفة من التكنولوجيا حتى ظهرت تكنولوجيا الضغط العالي والتي يمكن من خلالها مد كابلات تحت سطح البحر. وتم التوقيع على هذا المشروع في روما مع زيارة د. حسن يونس، ولكن ومع الاجراءات البيروقراطية في الدول الواقعة في إطار المشروع فضلاً عن حالة عدم الاستقرار التي عانت منها المنطقة وبصفة خاصة مع اندلاع ثورات الربيع العربي توقف أي تعاون بين الشمال وجنوب المتوسط لإنتاج وتبادل الكهرباء في ظل تمتع تلك الدول بإمكانية تطبيق نظرية التبادل الموسمي. ولايمكن إغفال أن هذه الدول تبحث عن مصدر مستقر للطاقة وليست مصادر متقلبة لتعويض النقص وعليه فنظرية التبادل الموسمي تواجه تحديات أبرزها كون مصدر الطاقة المعتمد على الطاقة الشمسية موسمي ومنقلب، مما دفع البعض إلى التفكير باستخدام الفحم والغاز الذي تبلغ نسبة التلوث الناجمة عن استخدامه أقل من 50% مقارنة بالفحم، ومن هنا بدأت روسيا في تنفيذ مشاريع لمد أنابيب الغاز لألمانيا عبر بحر البلطيق فيما عرف بالسيل الشمالي (2)، والذي تواجه الشركات الأوروبية العاملة فيه ضغوطاً أمريكية خاصة وأن الولايات المتحدة تسعى إلى التقليل من التبعية الأوروبية لروسيا، وبالتالي فقد تدعم الولايات المتحدة مشروع الربط الكهربائي بين شمال وجنوب المتوسط .

5- أكد أهمية تأسيس جامعات لتخريج وتدريب كوادر وطنية تتلقى العلوم والخبرات والأفكار الحديثة والتكنولوجيا المتطورة.