تكلفة الإنتاج .. ما الذي تخبرنا به الأرقام عن تحولات الطاقة العالمية؟

في ظل التحولات العالمية المتسارعة نحو مصادر الطاقة المستدامة والجدل الدائر حول موثوقيتها وكفاءتها الاقتصادية، خاصة مع تزايد الاهتمام مؤخرًا بـ "أمن الطاقة"، تبرز الحاجة إلى تقييم موضوعي للتكاليف الاقتصادية الحقيقية.

في هذا السياق، يعد مفهوم التكلفة المستوية للكهرباء (LCOE) أداة حاسمة، إذ يتيح تقييم التكلفة الفعلية لإنتاج وحدة واحدة من الكهرباء، آخذًا بالاعتبار تكاليف الإنشاء، والتشغيل، والتمويل، والصيانة.

ويسلط هذا التقرير الضوء على كيفية تغير معادلة التكاليف خلال العقد الأخير، بفعل التقدم التكنولوجي والدعم الحكومي، ومن خلال هذا التحليل، نسعى إلى تقديم رؤية دقيقة تساعد على فهم الاتجاهات الاقتصادية في أسواق الطاقة.

المعيار الرئيسي للمقارنة

- التكلفة المستوية للكهرباء هي مقياس رئيسي يُستخدم لمقارنة متوسط ​​تكاليف مصادر توليد الطاقة المختلفة، مَقيسة لكل وحدة كهرباء مُنتجة (عادةً بالدولار لكل ميجاواط/ساعة)، وتأخذ في الاعتبار تكاليف رأس المال، والوقود، والتشغيل والصيانة، والتمويل، ما يُتيح مُقارنة دقيقة بين مصادر الطاقة.

- اعتبارًا من عام 2023، سجلت مصادر الطاقة المتجددة، مثل الشمس والرياح، أدنى تكلفة إنتاج للطاقة عالميًا، فيما تميل تكاليف توليد الطاقة من الوقود الأحفوري والطاقة النووية إلى أن تكون أعلى نسبيًا.

- يُلخص الجدول متوسط ​​تقديرات تكلفة إنتاج الطاقة العالمية لمصادر الكهرباء الرئيسية على مستوى المرافق (وليس المستهلك النهائي)، وتُمثل هذه الأرقام متوسطات أو نطاقات عالمية، وقد تختلف التكاليف الفعلية باختلاف المشروع والمنطقة.

الطاقة الشمسية

- تُعد الطاقة الشمسية حاليًا من أرخص مصادر الكهرباء عالميًا بسعر 44 دولارًا لكل ميجاواط في المتوسط، مقارنة بأكثر من 200 دولار عام 2010، ويرجع الفضل في هذا الانخفاض إلى التراجع الهائل في أسعار الألواح الشمسية، وتحسين الكفاءة، واقتصادات الحجم في التركيب.

- في المناطق المشمسة، يُحقق العديد من مشاريع الطاقة الشمسية الجديدة تكاليف أقل بكثير من المتوسط ​​العالمي، فعلى سبيل المثال، سجلت بعض مزارع الطاقة الشمسية الكبيرة تكلفة إنتاج تتراوح بين 20 و30 دولارًا لكل ميجاواط/ ساعة عام 2023.

- في الواقع، وصلت أسعار الطاقة الشمسية في الشرق الأوسط، وهي الأدنى على الإطلاق، إلى أقل من 20 دولارًا أمريكيًا، وهذا يُرسِّخ مكانة الطاقة الشمسية كمصدر رائد من حيث التكلفة.

- مع ذلك يلاحظ أن وحدات الطاقة الشمسية المثبتة على الأسطح صغيرة الحجم تظل أغلى ثمنًا، حيث تتراوح بين 80 و200 دولار لكل ميجاواط/الساعة، بسبب ارتفاع تكاليف التركيب وافتقارها لميزة الحجم الكبير، لكنها قد تكون مناسبة في بعض المواقع أو في ظل توافر حوافز.

طاقة الرياح

- انخفضت تكاليف طاقة الرياح البرية بنسبة 70% تقريبًا منذ عام 2010 بفضل أحجام التوربينات الأكبر، والأداء الأفضل، وانخفاض تكاليف التصنيع.

- يمكن لمشاريع طاقة الرياح في المناطق ذات الرياح الوفيرة (مثل بعض المناطق في الولايات المتحدة، والأرجنتين، والمغرب ومصر) إنتاج الطاقة بتكلفة منخفضة للغاية، حيث تراوحت مؤخرًا بين 20 و30 دولارًا في الشرق الأوسط وأوروبا، ما يؤكد قدرتها التنافسية.

- أما بالنسبة لطاقة الرياح البحرية فهي أعلى تكلفة من طاقة الرياح البرية، حيث تعد منشآتها أكثر تعقيدًا، لأنها تتضمن إنشاءات بحرية، وأساسات أكبر، وتكاليف صيانة أعلى، ما يجعلها باهظة الثمن تاريخيًا.

- مع ذلك، شهدت تكاليف طاقة الرياح البحرية انخفاضًا مطردًا، وتراجعت من متوسط 20 سنتًا لكل كيلوواط في عام 2010 إلى 7.5 سنت بحلول عام 2023، بفضل زيادة حجم التوربينات، وتحسين طرق التركيب، ونطاق التوزيع (خاصة في أوروبا والصين).

الطاقة الكهرومائية

- تُولّد محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة، وخاصةً المشاريع القديمة ذات التكاليف الثابتة، طاقةً رخيصةً للغاية (غالبًا ما تكون التكلفة أقل من 20 دولارًا).

- معظم مشاريع الطاقة الكهرومائية الحالية منخفضة التكلفة للغاية، لكن تكلفة مشاريع الطاقة الكهرومائية الجديدة أعلى، نظرًا لزيادة تعقيد المواقع المتاحة للمشاريع، ومحاولات التخفيف من الآثار البيئية، والحاجة الكبيرة لرأس المال.

- تشير الوكالة الدولية للطاقة المتجددة إلى أن المتوسط ​​العالمي لتكلفة الطاقة الكهرومائية من المحطات الجديدة ارتفع إلى حوالي 5.7 سنت في عام 2023 من حوالي 4.3 سنت عام 2010، نظرًا لأن المواقع سهلة التطوير مستغلة بالفعل.

- هناك تباين إقليمي كبير، فعلى سبيل المثال، تسجل المشاريع الكبيرة في آسيا أو أمريكا الجنوبية ما بين 30 و60 دولارًا لكل ميجاواط، فيما تتجاوز تكلفة المشاريع الأصغر أو الأكثر تعقيدًا 100 دولار لكل ميجاواط ساعة.

طاقة الفحم

- غالبًا ما تنتج المحطات القديمة الطاقة بتكلفة مباشرة منخفضة نسبيًا، ومع ذلك، بالنسبة لمحطات الفحم الجديدة، لم تنخفض التكاليف كثيرًا وفي بعض الحالات زادت مع تشديد ضوابط التلوث.

- وفقًا لتحليل "لازارد" لعام 2024، تتراوح التكلفة المستوية لمحطة الفحم المبنية حديثًا بين 69 دولارًا و168 دولارًا، وقد يكون الحد الأدنى (60 إلى 70 دولارًا) قابلاً للتحقيق في دول مثل الصين أو الهند حيث تكون تكاليف البناء أقل والفحم غير مكلف.

- في الواقع، هناك نماذج في آسيا بتكلفة تتراوح بين 50 دولارًا و60 دولارًا، لكن في المقابل، ينطبق الحد الأعلى (أكثر من 150 دولارًا) على المشاريع في المناطق ذات التكاليف المرتفعة أو التي بها قيود صارمة مثل أوروبا.

طاقة الغاز الطبيعي

- يشهد هذا المصدر تفاوتًا كبيرًا في التكلفة حسب المنطقة، حيث تتراوح تكلفة توليد الطاقة من محطات توربينات الغاز ذات الدورة المركبة (CCGT) وذات الكفاءة العالية بين 45 دولارًا وأكثر من 100 دولار للميجاواط.

- في المناطق الغنية بالغاز، مثل الولايات المتحدة، يمكن لمحطات توربينات الغاز ذات الدورة المركبة الجديدة إنتاج الطاقة بتكلفة تتراوح بين 50 و70 دولارًا في ظل أسعار الغاز الطبيعية (3- 4 دولارات أمريكية لكل مليون وحدة حرارية بريطانية).

- على النقيض، وفي المناطق التي تعتمد على استيراد الغاز الطبيعي المسال أو التي شهدت ارتفاعًا حادًا في أسعار الغاز (مثل أوروبا عام 2022)، يمكن أن تتجاوز تكلفة توليد الطاقة من الغاز 150 دولارًا خلال فترات ارتفاع أسعار الوقود.

- أما توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة (التي تُستخدم في أوقات الذروة) فتكون تكلفة الإنتاج منها أعلى، وغالبًا ما تتراوح بين 150 و200 دولار لكل ميجاواط، لأنها أقل كفاءة وتعمل لساعات أقل.

طاقة النفط

- تُعدّ الكهرباء المولدة من النفط (مثل مولدات الديزل أو زيت الوقود الثقيل) أغلى مصادر الطاقة التقليدية، وتُشكّل الآن نسبة ضئيلة من مزيج الطاقة العالمي، وتُستخدم بشكل رئيسي في المناطق النائية والجزر أو كوحدات طوارئ أو في أوقات الذروة.

- في كثير من الحالات، تبلغ التكلفة 200 دولار لكل ميجاواط (20 سنتًا لكل كيلوواط/ ساعة)، خاصةً لمولدات الديزل، وتصل إلى ما بين 300 و500 دولار في المناطق غير المتصلة بالشبكة الكهربائية حتى مع دعم وقود الديزل، وقد تبلغ 900 دولار دون دعم.

الطاقة النووية

- تعتمد اقتصاديات الطاقة النووية بشكل كبير على تكاليف الإنشاءات الرأسمالية الضخمة والتمويل، نظرًا لانخفاض تكلفة الوقود نسبيًا، وتتراوح تكلفة إنتاجها من المحطات الحديثة بين 142 و222 دولارًا.

- في الواقع، تشير التقديرات إلى أن مفاعلات الصين الأحدث قادرة على توليد الطاقة بحوالي 70 دولارًا لكل ميجاواط/ ساعة، وهو أقل بكثير من تكلفة الطاقة النووية في الغرب، مع العلم أنه إذا سُددت تكاليف رأس المال، غالبًا ما تُولّد المحطات النووية كهرباءً بتكلفة منخفضة نسبيًا (قد تتراوح بين 30 و50 دولارًا).

- ختامًا، تُظهر البيانات أن تكلفة إنتاج الكهرباء عالميًا تميل بوضوح لصالح الطاقة المتجددة، إذ أصبحت الشمس والرياح الخيار الأرخص والأكثر جدوى اقتصاديًا، ومن المتوقع أن يزداد هذا التفوق بحلول عام 2030، وإن كان هذا لا ينقص من أهمية وموثوقية مصادر الطاقة التقليدية.

المصادر: أرقام- الوكالة الدولية للطاقة المتجددة- بي في مجازين- لازارد- معهد "AGSIW"- ريسيرش جيت- مؤسسة تكنولوجيا المعلومات والابتكار "ITIF"- رويترز- شات جي بي تي