دروس الدول الجزرية الصغيرة والابتكار في أنظمة الطاقة

تشكل أزمة المناخ خطراً وجودياً على كوكب الأرض، ولكن الخطر واضح وقائم بالنسبة للدول الجزرية الصغيرة، حيث يواجه العديد منها ارتفاع منسوب مياه البحار خلال هذا القرن.

حتى أن حكومة أرخبيل توفالو في المحيط الهادئ اضطرت إلى التوقيع على اتفاق مع أستراليا للسماح لمواطنيها بالهجرة بينما تغرق منازلهم تحت الأمواج.

ومن المفارقات المحزنة، أن الدول الجزرية الصغيرة، من بين البلدان التي فعلت أقل ما يمكن للتسبب في تغير المناخ، هي أيضا من بين الدول التي تقف على الخطوط الأمامية لتعاني من أسوأ آثاره.

ولكن هل تستطيع هذه المجموعة من البلدان، المعروفة باسم الدول الجزرية الصغيرة النامية، أن تساعد أيضاً في قيادة الطريق على مستوى العالم نحو الارتقاء إلى مستوى الأزمة؟

ويعتقد جياني شيانيتا، رئيس مؤسسة Greening the Island Foundation، أن العالم لديه الكثير ليتعلمه من الدول الجزرية الصغيرة النامية أثناء تنقلها في تحول الطاقة.

والواقع أن الجزر كانت في كثير من الأحيان في طليعة الابتكار في أنظمة الطاقة في سعيها إلى تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري المستورد باهظ الثمن، على سبيل المثال، كانت أيسلندا ونيوزيلندا من أوائل الدول التي استخدمت الطاقة الحرارية الأرضية على نطاق واسع.

مختبرات للاستدامة

يقول تشيانيتا: “إننا نعمل على الترويج للجزر باعتبارها مختبرات للاستدامة، ويمكن للجزر أن تقود الطريق”.

وخلافاً للعديد من الأهداف المتعلقة بتحول الطاقة، فإن الهدف الذي حددته الوكالة الدولية للطاقة المتجددة للوصول إلى 10 جيجاوات من قدرة الطاقة المتجددة في الدول الجزرية الصغيرة النامية بحلول عام 2030 يبدو قابلاً للتحقيق بشكل كبير.

وقد زادت بالفعل قدرة الطاقة المتجددة في الدول الجزرية الصغيرة النامية من 3.5 جيجاوات في عام 2014، إلى 7.6 جيجاوات في عام 2022، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى التوسع في تركيبات الطاقة الشمسية.

أريتا جونيليفو راكاي، هي مواطنة من فيجي تقود عمل الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) في مبادرة منارات الدول الجزرية الصغيرة النامية، وهي إطار عمل لدعم الجزر في جهودها الرامية إلى التحول في مجال الطاقة.

وتقول راكاي، إن هذا التقدم يعكس شعوراً بالإلحاح في الجزر الصغيرة، “عليهم أن يكونوا مبتكرين، عليهم أن يكونوا قادرين على التكيف، عليهم أن يكونوا مرنين.”

ومع ذلك، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه للوصول إلى صافي الصفر. وفي جميع أنحاء الدول الجزرية الصغيرة النامية، لا تزال مصادر الطاقة المتجددة توفر حوالي 16% فقط من سعة الطاقة.

صعوبات في تلقي التمويل

وتقول إيرينا إنها ستحتاج إلى ما لا يقل عن 10 مليارات دولار لتحقيق أهدافها في مجال الطاقة المتجددة لعام 2030.

وتشير جونيليفو راكاي إلى أن الدول الجزرية الصغيرة النامية تواجه صعوبات في تلقي التمويل من الآليات الدولية التي تهدف إلى دعم التخفيف من آثار تغير المناخ والقدرة على الصمود في البلدان النامية.

وتقول: “إن إمكانية الوصول إلى هذه الأموال لا تزال تمثل مشكلة”، وتشكو من أن “الروتين” يؤدي أحيانًا إلى اضطرار حكومات الجزر الصغيرة إلى تقديم مقترحات التمويل وإعادة تقديمها عدة مرات على مدار عدة سنوات.

ويشير كليم شاه، مدير مختبر سياسة الجزيرة في جامعة ديلاوير بالولايات المتحدة، إلى أن صغر حجم الجزر يجعل من الصعب تطوير مشاريع تستفيد من وفورات الحجم، وهو التحدي الذي تتقاسمه الدول الجزرية الصغيرة النامية مع المناطق الريفية غير الساحلية، التي تكافح من أجل تركيب أنظمة الطاقة المتجددة لخدمة المجتمعات النائية والمتفرقة وذات الدخل المنخفض في كثير من الأحيان بطريقة فعالة من حيث التكلفة.

وهذا يعني أيضًا أنهم غالبًا ما يُتركون في مؤخرة قائمة الانتظار عندما يسعى المطورون إلى استيراد المكونات من الخارج.
يستشهد شاه باختناقات سلسلة التوريد في أعقاب جائحة كوفيد-19، والتي أدت في بعض الأحيان إلى انتظار جزر الكاريبي لمدة تصل إلى 18 شهرًا للحصول على مكونات النظام الشمسي، حيث أعطى المصنعون الأولوية لتلبية الطلبات الأكبر من أماكن أخرى.

حلول تمويل “أكثر شمولاً”

ونظراً للتكاليف المرتفعة نسبة إلى حجم المشاريع، تحتاج الدول الجزرية الصغيرة النامية إلى حلول تمويل “أكثر شمولاً”، كما يقول ديفيد جامبس، مدير برنامج طاقة الجزر في معهد روكي ماونتن غير الربحي.

ويؤكد على الحاجة إلى آليات تمويل لتلبية احتياجات إعداد القدرات وإعداد المشاريع، ويشير إلى أدوات التمويل المختلط والشراكات بين القطاعين العام والخاص باعتبارها أجزاء حيوية من الحل.

الشبكات الصغيرة

وبينما تبحث الدول الجزرية الصغيرة النامية عن طرق لتسخير الطاقة الخضراء، فإن إحدى التقنيات الواعدة هي الشبكات الصغيرة.

تعمل هذه بطريقة مشابهة لشبكة الكهرباء التقليدية، ولكن على نطاق أصغر، غالبًا ما تكون مصممة لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، وأحيانًا مع مولد ديزل احتياطي، ويمكن دعمها بنظام تخزين البطارية.

وفي البلدان الأكبر حجما، تكون هذه الشبكات متصلة عادة بشبكة أوسع، حتى تتمكن من استيراد وتصدير الطاقة حسب الحاجة ــ ويمكنها إبقاء الأضواء مضاءة حتى لو انقطعت الشبكة الرئيسية عن الشبكة.

وفي الجزر الصغيرة جدًا – وكذلك في بعض المناطق الريفية النائية في البلدان الأكبر حجمًا – يمكن أن تعمل كشبكات مستقلة.

يقول جامبس، إن قدرة الشبكات الصغيرة على توزيع الطاقة المتجددة، دون الحاجة إلى تحديث أنظمة الشبكة الوطنية، هي إحدى مزاياها الرئيسية. ويشير إلى نجاح الشبكة الصغيرة في جزيرة راجد في جزر البهاما، والتي تم تصميمها لتحمل إعصار من الفئة الخامسة، مما يخفف من مخاطر انقطاع التيار الكهربائي.

ويشير جامبس إلى أن تصميم مثل هذه الأنظمة وتركيبها يتطلب تخطيطًا تفصيليًا، مع مشاركة المجتمع كعنصر مهم.
وعلى نطاق أوسع، كما يقول، من الضروري تصميم الأنظمة بما يتناسب مع “الاحتياجات والظروف المحددة لكل جزيرة”.

يشير شاه من جامعة ديلاوير إلى أنه على الرغم من الإشارة في كثير من الأحيان إلى نقص المساحة كعائق أمام تركيب مصادر الطاقة المتجددة في الجزر الصغيرة، فقد تحسنت كفاءة كل من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بشكل ملحوظ خلال العقد الماضي، مما يعني أن هناك حاجة إلى مساحة أقل.

تسخير الطاقة في البحر

وفي الوقت نفسه، تستكشف الجزر تقنيات لتسخير الطاقة في البحر، ويشمل ذلك طاقة المد والجزر والأمواج، والتي لا يزال العديد من أشكالها ناشئًا نسبيًا.

وتستضيف أوركني، وهي أرخبيل يقع قبالة ساحل اسكتلندا، المركز الأوروبي للطاقة البحرية، حيث تتولى العديد من الشركات تنفيذ مشاريع تجريبية لاختبار مشاريع المد والجزر والأمواج الجديدة.

تم تطوير توربينات المد والجزر- التي تعمل بطريقة مشابهة لتوربينات الرياح ولكنها تستغل قوة المد والجزر – من قبل شركة Orbital Marine Power التي يقع مقرها المحلي في الموقع وتقوم بالفعل بتوصيل الكهرباء إلى شبكة أوركني.

هاواي هي جزيرة أخرى تتطلع إلى ريادة أشكال جديدة من طاقة الأمواج، والتي تستخدم المحولات لالتقاط الطاقة في الأمواج المتذبذبة، أنشأت البحرية الأمريكية موقعًا لاختبار طاقة الأمواج في عام 2015، والذي يستضيف الشركات التي تسعى إلى تطوير نماذج أولية.

ويجري أيضًا اختبار التحويل الحراري لطاقة المحيطات، والذي يستخدم الفرق في درجة الحرارة بين الماء الساخن والبارد لتشغيل التوربينات، في هاواي والعديد من الجزر الأخرى.

يقول شاه، إن الألواح الشمسية العائمة هي طريقة أخرى يمكن للدول الجزرية الصغيرة النامية الاستفادة من مواردها البحرية، ومع ذلك، فإن وجهة نظره هي أنه “نظرًا للتحديات الكامنة في الشبكات الصغيرة وتقطع مصادر الطاقة المتجددة، فضلاً عن قيود التخزين، لا يوجد طريق واقعي للمضي قدمًا باستخدام مصادر الطاقة المتجددة بنسبة 100٪”.

ويقول، إن هناك حاجة إلى أنظمة احتياطية، ربما في شكل أنظمة هجينة تعمل بالطاقة الشمسية والديزل.

ومع ذلك، هناك دلائل تشير إلى أن أنظمة الطاقة المتجددة بالكامل يمكن أن تصبح قابلة للتطبيق في وقت قريب.

تمكنت El Hierro، إحدى جزر الكناري الإسبانية، من تزويد نفسها بالطاقة بالكامل باستخدام طاقة الرياح والطاقة الكهرومائية لمدة 28 يومًا في الصيف الماضي.

وتهدف جزيرة إيرو الدنماركية إلى التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري بالكامل بحلول عام 2030، في حين تعمل شركة السيارات الألمانية العملاقة فولكس فاجن مع جزيرة أستيباليا اليونانية لريادة نظام تنقل كهربائي بالكامل، يشمل السيارات الكهربائية والدراجات والدراجات البخارية.

وتسعى بالي في إندونيسيا، وهي مركز رئيسي للسياحة الدولية، إلى الوصول إلى صافي الصفر بحلول عام 2045 – وتتطلع إلى جزيرة نوسا بينيدا النائية لتجربة استراتيجيات الطاقة المتجددة.

وتسعى نوسا بينيدا إلى الاعتماد بشكل كامل على مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030، من خلال تسخير الطاقة الشمسية والوقود الحيوي والطاقة البحرية.

وتعمل مؤسسة تخضير الجزر مع السلطات المحلية لوضع خرائط طريق لثلاث جزر أخرى ــ كوراكاو (جزيرة هولندية في الكاريبي)، ورودريجويز (في موريشيوس)، وتونغا في بولينيزيا ــ لتصبح مدعومة بالكامل بمصادر الطاقة المتجددة.

ويعترف تشيانيتا بأن تحقيق هذا الهدف سيكون مكلفا، لكنه يعتقد أن نشر مصادر الطاقة المتجددة في هذه الأماكن سيكون في نهاية المطاف “استثمارا جيدا للمستقبل”.

وفي حين أن أغلب الجزر الصغيرة سوف تضطر إلى الاعتماد على الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح بشكل متقطع، فإن جزراً أخرى تحظى بإمكانات كبيرة من الطاقة الحرارية الأرضية أو الطاقة الكهرومائية التي يمكن أن توفر إمدادات الكهرباء الأساسية، ومن الممكن أن تتبع مسارات أيسلندا ونيوزيلندا.

وبالنسبة لهذه الجزر، فإن التحدي يكمن في تبرير تكاليف التطوير الأولية المرتفعة، وقعت حكومة دومينيكا في منطقة البحر الكاريبي صفقة مع شركة Ormat Technologies ومقرها الولايات المتحدة لإنشاء محطة للطاقة الحرارية الأرضية بقدرة 10 ميجاوات في ديسمبر الماضي، والتي من المقرر أن تبدأ الإنتاج بحلول العام المقبل.

جذب الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة

ويعتقد فينس هندرسون، وزير الشؤون الخارجية والأعمال الدولية والتجارة والطاقة في البلاد، أن هذه المحطة الأولى ستكون “المفتاح لإثبات إمكانية تحقيق ذلك”، مما يمهد الطريق لزيادة إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية.

ووفقا لهندرسون، فقد وجدت دومينيكا بالفعل موارد للطاقة الحرارية الأرضية يمكنها تلبية احتياجاتها من الكهرباء 10 مرات.
ويقول إن المدى الكامل لقدرة الجزيرة الحرارية الأرضية يمكن أن يكون أعلى بكثير.

وبطبيعة الحال، لا فائدة من تسخير هذه القوة ما لم يكن من الممكن استخدامها.

أحد الخيارات هو جذب الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة إلى دومينيكا لتكون بمثابة مستورد للطاقة الحرارية الأرضية.
والهدف الآخر هو تصدير الكهرباء إلى الجزر المجاورة.

ونظرًا للمسافات الصغيرة نسبيًا بين جزر الكاريبي، سيكون من الممكن تقنيًا، على الرغم من الصعوبة، بناء كابلات نقل الكهرباء تحت البحر للسماح باستيراد وتصدير الكهرباء.

كانت هذه الفكرة على لوحة الرسم لبعض الوقت، لكنها “عادت إلى الظهور بالفعل في العام الماضي”، كما يقول هندرسون. “أنا متحمس جدًا لهذا الاحتمال.”

تعد منطقة البحر الكاريبي واحدة من عدة مناطق تهدف إلى بناء روابط أفضل بين أنظمة الطاقة الوطنية في مختلف الجزر للمساعدة في تحقيق أقصى قدر من استخدام الموارد المتجددة وتحقيق التوازن بين العرض والطلب على الطاقة.

ويجري بالفعل تطوير كابل بين جمهورية الدومينيكان وبورتوريكو. يهدف المشروع المعروف باسم شركة جنوب الكاريبي للكابلات إلى بناء شبكة أوسع للسماح لموارد الطاقة الحرارية الأرضية والمائية بتوفير الطاقة في جميع أنحاء المنطقة.

لكن مثل هذه الحلول غير متاحة عندما تفصل بين الجزر مسافات شاسعة، كما هو الحال في المحيط الهادئ.

ومن الواضح أنه لا يوجد حل واحد يناسب الجميع لتحدي إزالة الكربون في الجزر الصغيرة.

مثلما تطورت النباتات والحيوانات لتجد مكانها المناسب في الجزر، ستحتاج أنظمة الطاقة إلى التكيف مع الظروف الفريدة لكل جزيرة في عصر مصادر الطاقة المتجددة.

ولكن بينما تجد الدول الجزرية الصغيرة النامية حلولاً لمعضلة الطاقة الخضراء، فقد تتمكن “مختبرات الجزيرة” من توليد بعض الدروس القيمة لكي ينتبه إليها بقية العالم.