الرئيسيةعريقبحث

الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة

تتضمن فكرة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة توليد الطاقة الكهربائية من الشمس تحت إطار المنفعة إضافةً إلى التوليد الموزّع للطاقة، معظمها من الألواح الشمسية المركّبة على الأسطح. حتى نهاية عام 2017، ولّدت الولايات المتحدة من الكهرباء ما يزيد عن 50 غيغا واط من الكهرباء عبر الخلايا الكهروضوئية. في عام 2018، ولدت الولايات المتحدة 66.6 تيرا واط ساعي من الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية على النطاق المنفعي،[1] ما يشكل 1.66% من استخدام الدولة من الكهرباء. خلال نفس الفترة الزمنية، بلغ معدل توليد الكهرباء الكلّي عبر الطاقة الشمسية -بالإضافة إلى توليد الطاقة الشمسية على نطاق ضيق- 96.1 تيرا واط ساعي، ما يشكل 2.3% من مجمل حاجة الولايات المتحدة من الكهرباء.[2] بحلول عام 2017، احتلت الولايات المتحدة الأمريكية المرتبة الثانية عالميًا بعد الصين من حيث الطاقة المركّبة التراكمية. في عام 2016، كان 39% من مجموع الطاقة المولّدة حديثًا من الطاقة الشمسية، متقدمة بدورها على الغاز الطبيعي (29%).[3] بحلول عام 2015، تجاوز عدد وظائف العاملين في قطاع توليد الطاقة الشمسية نظيره من العاملين في الغاز والنفط إضافة إلى الفحم في الولايات المتحدة.[4] في عام 2016، بلغ عدد العاملين في قطاع الطاقة الشمسية ما يزيد عن 260 ألف عامل أمريكي.[5]

أجرت الولايات المتحدة الكثير من الأبحاث فيما يخص توليد الكهرباء من الخلايا الضوئية وصبّت تركيزها على الطاقة الشمسية. تُعد الولايات المتحدة إحدى دول العالم الرائدة في مجال توليد الطاقة الكهربائية من الشمس، وتقع العديد من أضخم المنشآت في العالم لتوليد الكهرباء على نطاق واسع في الصحراء الجنوبية الغربية. تُعد محطات "أنظمة إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية" (SEGS) الواقعة في ولاية كاليفورنيا أقدم حقل لتوليد الطاقة الشمسية في العالم بسعة تبلغ 354 ميغا واط. محطة «إيفانباه» للطاقة الشمسية في كاليفورنيا هي مشروع لتوليد الطاقة الشمسية المركزة،[6] تستخدم فيه المرايا أو العدسات لتركيز مساحة كبيرة من ضوء الشمس على مساحة صغيرة، وتقع في صحراء موهافي، 40 ميلًا (64 كم) جنوب غرب ولاية لاس فيغاس، بسعة توليد إجمالية تبلغ 392 ميغا واط.[7] تقع محطة توليد سولانا للطاقة الشمسية بالقرب من مقاطعة غيلا بيند، أريزونا، حوالي 70 ميلا (110 كم) جنوب غرب فينيكس، تم بناؤها عام 2013 وتنتج الكهرباء بمعدل إجمالي يبلغ 280 ميغا واط. عند الانتهاء من بنائها، كانت المنشأة الأسطوانية الأضخم في العالم، وأول محطة توليد للطاقة الكهربائية في الولايات المتحدة لتخزين الطاقة الحرارية عبر الملح المنصهر.[8]

هناك مخططات لبناء محطات شمسية أكبر في الولايات المتحدة. حددت العديد من الولايات حاجتها من الطاقة المتجددة بالنسبة للفرد، مع تضمين الطاقة الشمسية ضمن الحاجات بنسب مختلفة. تخطط ولاية هاواي إلى استخدامها للطاقة المتجددة بمعدل 100% مع حلول عام 2045. وقع حاكم ولاية كاليفورنيا جيري براون على مشروع قانون يفرض على المرافق في كاليفورنيا تحقيق إمداداتها من الكهرباء عبر مصادر خالية من الكربون بحلول عام 2045 (بما فيها 60% من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030).[9][10][11]

تاريخ

زاد معدل توليد الكهرباء عبر الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة وبقية أنحاء العالم بوتيرة قياسية في عام 2008 تبعًا لتقارير صناعية. وجدت رابطة صناعات الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة في تقريرها السنوي لعام 2008 ازدياد سعة الكهرباء المولّدة عبر الطاقة الشمسية بنسبة 17% عن عام 2007، لتصل إلى مكافئ إجمالي يقدّر بـ 8.775 ميغا واط. ترفع جمعية صناعات الطاقة الشمسية تقارير حول جميع أنواع الطاقة الشمسية، وفي عام 2007، أنتجت الولايات المتحدة 342 ميغا واط من الكهرباء عبر الخلايا الشمسية، و139 ميغا واط حراري من السخانات الشمسية، و762 ميغا واط حراري من تسخين المياه بالطاقة الشمسية، و21 ميغا واط حراري من التدفئة والتبريد عبر الطاقة الشمسية.[12][13][14]

أظهر تقرير آخر عام 2008 نشرته شركة الأبحاث والنشر «كلين إيدج» ومنظمة «أمريكا الخضراء» اللاربحية قدرة ازدياد إسهام الطاقة الشمسية بنسبة 10% من مجمل احتياجات الطاقة الوطنية بحلول عام 2025، بقرابة نحو 2% من الكهرباء قادمة من أنظمة تركيز الطاقة الشمسية، بينما ستسهم أنظمة الخلايا الشمسية بما يزيد عن نسبة 8% من نسبة الكهرباء في البلاد. استُمدّت هذه الأرقام من قرابة 50 ألف ميغا واط من الكهرباء المولّدة عبر أنظمة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية، وأكثر من 6600 ميغا واط من أنظمة تركيز الطاقة الشمسية. أشارت التقارير إلى أن تكلفة إنتاج الكيلو واط الساعي من الكهرباء المولدة عبر أنظمة الخلايا الشمسية كانت في انخفاض، في حين أصبحت الكهرباء المولدة عبر الوقود الأحفوري أكثر غلاءً. نتيجة لذلك، يتوقع التقرير وصول تكلفة توليد الكهرباء عبر الطاقة الشمسية إلى تكافؤ في التكلفة مع أنظمة توليد الطاقة التقليدية في سوق الولايات المتحدة بحلول عام 2015. للوصول إلى هدف الـ 10%، على شركات الخلايا الشمسية جعل الطاقة الشمسية تعمل بتكنولوجيا «التوصيل والتشغيل»، أي معنى أبسط، نشر أنظمة الطاقة الشمسية. يركز المقال أيضًا على أهمية تقنيات «الشبكة الذكية» في المستقبل.[15][16]

وفقًا لدراسة أجرتها جمعية صناعات الطاقة الشمسية وشركة «غرين-تيك ميديا»، فإن 878 ميغا واط من سعة الخلايا الشمسية و78 ميغا واط من أنظمة تركيز الطاقة الشمسية رُكّبت في الولايات المتحدة عام 2010، ما يكفي لتزويد قرابة 200 ألف منزل بالكهرباء. إضافة إلى ذلك، اقتنى أكثر من 65 ألف منزل ومؤسسة تجارية أنظمة لتسخين المياه باستخدام الطاقة الشمسية، ما كان ضعف الـ 435 ميغا واط التي من سعة التوليد التي ركبتها الولايات المتحدة في عام 2009.[17]

وجد استطلاع مستقل أجرته شركة كيلتون للأبحاث عام 2011 أن 9 من بين كل 10 أمريكيين يدعمون استخدام وتطوير تقنيات الطاقة الشمسية. أشار 8 أشخاص من بين كل 10 من المشاركين في الاستطلاع إلى ضرورة دعم الحكومة الفدرالية لصناعات الطاقة الشمسية وعليها تزويد تقنيات الطاقة الشمسية بالدعم الفدرالي. وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، بلغ الدعم الفدرالي والمنح المالية لصالح مشاريع الطاقة الشمسية 4.4 مليار دولار في السنة المالية لعام 2013، ما يزيد بمقدار 27% عن إجمالي الدعم المالي المُقدم لإنتاج الكهرباء. لا يشمل الرقم السابق الإنفاق الحكومي والمحلي.[18][19]

وجدت كل من جمعية صناعات الطاقة الشمسية وشركة «غرين-تيك ميديا» أن مقدار سعة الكهرباء المولّدة باستخدام تقنيات الطاقة الشمسية زادت بمقدار 76% منذ عام 2011 إلى 2012، ما رفع حصة سوق الولايات المتحدة الأمريكية من إنتاج الطاقة الشمسية في العالم بما يزيد عن نسبة 10%، أكثر مما كانت عليه منذ سبع سنوات بنحو 5 إلى 7%. تبعًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، فإن أنظمة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية وزعت في شهر سبتمبر من عام 2014  12.303 غيغا واط ساعي من الكهرباء في شبكة الولايات المتحدة. ما يعني زيادة تبلغ نسبة 100% عن مثيلتها في العام السابق 2013 (6,048 غيغاواط). ازداد عدد المنازل المزودة بأنظمة الطاقة الشمسية بسرعة كبيرة؛ من 30 ألف في عام 2006 إلى 1.3 مليون في عام 2016، مع توقّع دراسة أجرتها وزارة الطاقة الأمريكية وصول الرقم إلى 3.8 مليون منزل بحلول عام 2020.[20][21][22][23]

أظهرت مقالة عام 2015 أن المرافق الخدمية في الولايات المتحدة قادت حملة لم تنجح إلى حد كبير تهدف إلى إبطاء نشر الطاقة الشمسية في البلاد.[24]

زاد معدل الوظائف في قطاع الطاقة الشمسية ضمن الولايات المتحدة إلى أكثر من الضعف خلال القرن المنصرم، بزيادة بلغت 153% منذ عام 2010 بتوظيف مباشر لـ  242.343 عاملًا في القطاع الصناعي. شهد القطّاع خسائر في الوظائف في عامي 2017 و 2018، والتي ألقت منظمات الأبحاث باللوم فيها على تعريفات إدارة ترامب الجمركية.[25][26]

معرض صور

  • Pole-attached solar panels in New Jersey.JPG
  • Solar panels on house roof.jpg
  • Photovoltaic panels on a school building.jpg
  • Photovoltaic panels on a town hall.jpg

المراجع

  1. "The 5 Big Questions About Solar After Trump's Tariffs - GV Wire". GV Wire (باللغة الإنجليزية). 2018-01-25. مؤرشف من الأصل في 27 أغسطس 201906 فبراير 2018.
  2. US Energy Information Administration, Table 1.1.A. Net Generation by Other Renewable Sources: Total (All Sectors), 2003–July 2013, Table 1.1. Net Generation by Energy Source: Total (All Sectors), 2003–Dec 2013, accessed 1. dec 2015. نسخة محفوظة 31 مايو 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. US Solar Market Grows 95% in 2016, Smashes Records, Greentech Media, Mike Munsell, February 15, 2017 نسخة محفوظة 14 نوفمبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  4. "Clean-Energy Jobs Surpass Oil Drilling for First Time in U.S." Bloomberg.com. May 25, 2016. مؤرشف من الأصل في 7 أكتوبر 201912 أكتوبر 2016.
  5. "U.S. Solar Market Grows 95% in 2016, Smashes Records | SEIA". SEIA (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 201927 أكتوبر 2017.
  6. "Segs Iii, Iv, V, Vi, Vii, Viii & Ix". Fplenergy.com. مؤرشف من الأصل في 05 أغسطس 201431 يناير 2012.
  7. "Brightsource Ivanpah". مؤرشف من الأصل في 11 يناير 201317 مارس 2014.
  8. Mearian, Lucas. U.S. flips switch on massive solar power array that also stores electricity: The array is first large U.S. solar plant with a thermal energy storage system, October 10, 2013. Retrieved October 18, 2013. نسخة محفوظة 2 يوليو 2014 على موقع واي باك مشين.
  9. California Sets Goal Of 100 Percent Clean Electric Power By 2045, NPR, September 10, 2018 نسخة محفوظة 21 نوفمبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  10. David R. Baker (October 7, 2015). "Brown signs climate law mandating 50% renewable power by 2030". San Francisco Chronicle. مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2019.
  11. PRESS RELEASE: Governor Ige signs bill setting 100 percent renewable energy goal in power sector, Government of Hawaii, June 8, 2015 نسخة محفوظة 12 نوفمبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  12. "Annual Energy Outlook 2009 with Projections to 2030". Eia.doe.gov. مؤرشف من الأصل في 09 مايو 201131 يناير 2012.
  13. "Table 1. Accessible Resources, regardless of cost" ( كتاب إلكتروني PDF )31 يناير 2012.
  14. "Solar Energy Grew at a Record Pace in 2008". Apps1.eere.energy.gov. مؤرشف من الأصل في 3 مارس 201631 يناير 2012.
  15. "Renewable Energy Technical Potential - Geospatial Data Science - NREL". www.nrel.gov. مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2019.
  16. Study: Solar Power Could Provide 10% of U.S. Electricity by 2025 June 25, 2008 retrieved 25 June 2009 نسخة محفوظة 1 سبتمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
  17. "Arizona Solar Power Doubled Solar Capacity in 2010". Solar-energy-installers.com. 2011-03-10. مؤرشف من الأصل في 19 مارس 201531 يناير 2012.
  18. Steve Leone (1 November 2011). "Survey Says ... 9 in 10 Americans Want More Solar Energy". RenewableEnergyWorld. مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2012.
  19. "Direct Federal Financial Interventions and Subsidies in Energy in Fiscal Year 2013". Analysis and Projections. Energy Information Administration. 23 March 2015. مؤرشف من الأصل في 1 أكتوبر 201910 نوفمبر 2015.
  20. Cardwell, Diane (13 March 2013). "Solar Group Reports Surge in U.S. Installations". مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2019 – عبر www.nytimes.com.
  21. "Solar power's stunning growth: US generation up 100 percent this year". CNBC. December 2, 2014. مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2015December 5, 2014.
  22. "Solar Industry Growing at a Record Pace". SEIA. مؤرشف من الأصل في 1 سبتمبر 201711 يونيو 2017.
  23. Laura Wisland (September 4, 2014). "How Many Homes Have Rooftop Solar? The Number is Growing…". Union of Concerned Scientists. مؤرشف من الأصل في 8 سبتمبر 201510 ديسمبر 2014.
  24. Warrick, Joby (7 March 2015). "Utilities wage campaign against rooftop solar". مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2019 – عبر www.washingtonpost.com.
  25. "Solar Jobs Down 3 Percent Nationwide in 2018, But Some Key States See Job Growth". The Solar Foundation (باللغة الإنجليزية). 2019-02-12. مؤرشف من الأصل في 20 يونيو 201919 مارس 2019.
  26. "Solar jobs are on the decline — the industry blames Trump". www.cbsnews.com (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 31 مارس 201919 مارس 2019.

موسوعات ذات صلة :