من غير المرجح أن تحقق منطقة أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، التي يعيش فيها 80% من سكان العالم الذين لا يحصلون على الكهرباء، هدف الأمم المتحدة المتمثل في الحصول على الطاقة بأسعار معقولة وموثوقة ومستدامة وحديثة للجميع بحلول عام 2030.
وتتخلف المنطقة بشكل كبير عن بقية العالم، فعلى مستوى العالم، زادت نسبة الوصول إلى الكهرباء من 79% من السكان في عام 2000 إلى 90% في عام 2019.
وفي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، ارتفعت نسبة الوصول إلى الكهرباء من 26% إلى 47%، ويعيش معظم الذين لا يستطيعون الوصول إليها في المناطق الريفية، وفقًا لبيانات البنك الدولي.
ويتوقع البنك الدولي أنه استناداً إلى اتجاهات توصيل الكهرباء ونمو السكان الحالية، فإن منطقة أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى سوف تضم أكثر من 400 مليون شخص غير متصلين بالكهرباء بحلول عام 2030.
عدم القدرة على الوصول إلى الكهرباء الموثوقة له تأثير سلبي كبير على مستويات المعيشة، على سبيل المثال، يمكن أن يحد من توفير الخدمات العامة الجيدة مثل الرعاية الصحية والتعليم والمياه، كما أنه يخلق حاجزًا أمام الوصول إلى الخدمات الرقمية، مما يعيق المشاركة في الاقتصاد العالمي الرقمي بشكل متزايد.
الافتقار إلى القدرة على الوصول ليس التحدي الوحيد الذي تواجهه بلدان أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، فالاتصالات القائمة غير موثوقة أيضًا.
ففي عام 2022، كان حوالي 43% من الأفارقة قادرين على الوصول إلى الكهرباء التي تعمل “معظم” أو “كل” الوقت، وعادة ما تكون مشكلات الموثوقية أكثر شيوعًا في المناطق الريفية.
توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية خارج الشبكة
لا توجد انقطاعات كبيرة في شبكات الكهرباء في دولتين فقط من دول جنوب الصحراء الكبرى في أفريقيا: أنجولا وبوتسوانا.
وتعمل الانقطاعات على تقليص الفوائد التي توفرها الكهرباء للأسر والشركات، وتخلق الطلب على المولدات الكهربائية المكلفة والملوثة للكهرباء.
وقد اقترحت الدراسات توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية خارج الشبكة كأحد الحلول الممكنة للاقتصادات التي تعاني من ضعف الوصول إلى الكهرباء.
وفي بعض المواقع، تعد هذه الطاقة الخيار الأقل تكلفة، ويمكنها تمكين الوصول إلى الكهرباء دون بناء البنية الأساسية لشبكة الكهرباء – شبكات النقل والتوزيع.
ولكن بعض هذه الدراسات ربما قللت من تقدير الفوائد المحتملة للطاقة الشمسية خارج الشبكة، وذلك لأنها لا تأخذ في الاعتبار التأثيرات المترتبة على ضعف الموثوقية أو أنظمة تسعير الكربون من حيث التكلفة .
لقد كنت جزءاً من فريق من العلماء الذين يستخدمون نهجاً جديداً لتقييم تكلفة خيارات الحصول على الطاقة المختلفة، ويجمع هذا النهج بين نمذجة أنظمة الطاقة الفردية والبيانات المكانية التي تغطي مناطق واسعة.
ويتيح لنا نهجنا تحديد تكلفة موثوقية مصادر الكهرباء المختلفة وتلوثها. وعندما نضع هذه التكاليف في الحسبان، فقد تتغير الجاذبية النسبية للتكنولوجيات.
يستكشف بحث جديد الدور الذي يمكن أن تلعبه الطاقة الشمسية خارج الشبكة في سيناريوهات مختلفة في أفريقيا.
وقد غطى 43 دولة تتوفر عنها بيانات، والتي تضم أكثر من 99% من سكان القارة المحرومين من الوصول إلى الطاقة، وفيما يلي، سنسلط الضوء على دولتين، نيجيريا وموزامبيق.
تكلفة الكربون وتكلفة ضعف الموثوقية
وباستخدام نهجنا الجديد، نقوم بتحليل الأجزاء في كل بلد التي قد تجد أن الطاقة الشمسية هي التكنولوجيا الأرخص. ونقوم بذلك بمستوى عال من التفصيل.
وتتضمن السيناريوهات التي نقترحها إما سعر الكربون، أو عقوبة على ضعف الموثوقية. ويمكننا أن نبين السياسة التي قد تحدث أكبر تأثير في موقع معين.
يمكن ترتيب الوصول إلى الكهرباء في طبقات تجمع بين مستويات مختلفة من القوة الكهربائية، وساعات التوفر، وعدد الانقطاعات، والقدرة على تحمل التكاليف، وما إلى ذلك.
بالنسبة لسيناريو الطلب المتوسط على الكهرباء ( المستوى 3 )، تشير نماذجنا إلى أن الطاقة الشمسية خارج الشبكة ستكون الأرخص بالنسبة لـ 65 مليون شخص إضافي إذا طبقت سعر الكربون على الحساب، وإذا طبقت عقوبة الموثوقية، فإن الطاقة الشمسية خارج الشبكة ستكون الأرخص بالنسبة لـ 80 مليون شخص إضافي.
أسواق الكربون هي أسواق مالية تحدد سعر انبعاث الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي مثل ثاني أكسيد الكربون. وتؤثر هذه الأسواق على التكلفة النسبية وحصص تقنيات توليد الكهرباء المختلفة. ومع ذلك، يظل استخدام أرصدة الكربون في القارة الأفريقية محدوداً لأنها مبادرة جديدة نسبياً في القارة.
تعتبر موثوقية الإمداد أمرًا بالغ الأهمية في تحديد قيمة الاتصال. يمكن أن يؤدي ضعف الموثوقية إلى انخفاض الأمان وانخفاض دخل الأسرة .
قد توفر أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة موثوقية أفضل عند مقارنتها بشبكات الشبكة الوطنية.
ولكي نوضح أساليبنا ونتائجنا بشكل أكثر وضوحا، دعونا ننظر إلى بلدين بمزيد من التفصيل: نيجيريا وموزامبيق.
نيجيريا
إن نيجيريا لديها شبكة كهرباء غير موثوقة ، مع مستويات خدمة أسوأ في المناطق الريفية. ويتوقع تحليلنا أن يكون لدى نيجيريا ما يصل إلى 55 مليون أسرة – حوالي 20٪ من السكان – بدون إمكانية الوصول إلى الكهرباء في عام 2030. وفي بحثنا، وجدنا أن الطاقة الشمسية خارج الشبكة ستكون الطريقة الأرخص لتوصيل ما بين 5٪ و 60٪ من هؤلاء الأشخاص بالكهرباء.
لكن الجدوى الاقتصادية للطاقة الشمسية مقارنة بشبكة الكهرباء التقليدية تعتمد على مستوى الطلب على الكهرباء. ففي ظل انخفاض استخدام الكهرباء ( المستوى 2 أو 200 وات في الساعة في اليوم )، تتفوق الطاقة الشمسية خارج الشبكة على شبكات الكهرباء التقليدية. فهي تلبي احتياجات نسبة أعلى من السكان (60%) من الطاقة بتكلفة أقل.
والعكس صحيح عندما يكون الطلب على الكهرباء أعلى ( المستوى 4 أو 3400 واط في الساعة يوميًا)، وفي ظل هذا السيناريو، يتطلب الاستخدام المرتفع للكهرباء شبكات الكهرباء التقليدية.
إن ضعف موثوقية شبكات الكهرباء الوطنية يشكل مشكلة في القارة. وعندما يتم تضمين تكاليف ضعف الموثوقية في الحساب، تصبح الطاقة الشمسية أكثر تنافسية. فهي تلبي احتياجات ما بين 38% و65% من 55 مليون أسرة في نيجيريا.
ويؤكد هذا الاكتشاف على أن التركيز على الطاقة الشمسية خارج الشبكة قد يكون الحل الأفضل لتوفير إمكانية الوصول الموثوق، وقد بدأت نيجيريا بالفعل في استخدام الإعانات لتشجيع هذا.
موزمبيق
في موزمبيق، نقدر أن أكثر من 16 مليون شخص (40% من السكان) سيظلون بدون كهرباء بحلول عام 2030.
وكما هو الحال في نيجيريا، فإن الطاقة الشمسية خارج الشبكة أرخص لمستويات استخدام الكهرباء المنخفضة، ووفقًا لتقديراتنا، ستكون الطاقة الشمسية خارج الشبكة أرخص لنحو 28% إلى 88% من 16 مليون شخص، اعتمادًا على مستويات الطلب.
وعندما يؤخذ في الاعتبار تسعير الكربون، ترتفع هذه النسبة إلى 88% من 50%، مع ملاحظة التأثير الأكبر عند مستويات الطلب الأعلى.
كما يوضح بحثنا مستويات أسعار الكربون الفعّالة عند مستويات الطلب المختلفة، وفي أجزاء مختلفة من البلاد.
وبسبب الاختلافات في تكاليف التقنيات المختلفة في أماكن مختلفة، هناك تباين في فعالية السياسات والحدود.
وعند النظر في المجالات التي قد تكون فيها خطط ائتمان الكربون أكثر فعالية، ينبغي لأصحاب المصلحة أن يأخذوا في الاعتبار المجالات التي تم تسليط الضوء عليها باعتبارها تشهد تحولاً في التكنولوجيا عند مستوى السعر الأدنى.
السياسات المستهدفة يمكن أن تعزز الوصول إلى الخدمات والموثوقية في أفريقيا
عند النظر في سياسة الطاقة عبر منطقة كبيرة، فإن العوامل الخاصة بكل بلد والمحلية تشكل أهمية قصوى، ونحن لا نتظاهر بتغطية كل هذه العوامل في بحثنا، ومع ذلك، فإن استخدامنا للبيانات المكانية، ونمذجة العرض والطلب على مستوى البلد، يحاول التحرك في الاتجاه الصحيح.
