الحرارة الشمسية: ثورة في الصناعة ومفتاح الحياد المناخي!

الحرارة الشمسية: ثورة في الصناعة ومفتاح الحياد المناخي!

تظهر دراسة حديثة أجراها معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE) أن استخدام الحرارة الشمسية في الصناعة الألمانية ينطوي على إمكانات هائلة. وفي ضوء التزامات قانون حماية المناخ، الذي يتطلب أن يكون القطاع الصناعي محايدا مناخيا بحلول عام 2045، أصبحت الطاقة الحرارية الشمسية ذات أهمية متزايدة. يمثل القطاع الصناعي حوالي 30% من الاستهلاك النهائي للطاقة في ألمانيا، وأكثر من ثلثي هذا الاستهلاك مطلوب لعمليات المعالجة الحرارية. ويؤكد فراونهوفر ISE أن الحرارة الشمسية مناسبة بشكل خاص للعمليات ذات درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة (حتى 560 درجة)، بينما لا يمكن تغطية تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة (من 1000 درجة).

وقد ركزت الجهود المبذولة حتى الآن لتحقيق الأهداف المناخية على تدابير مثل استخدام الكهرباء الخضراء والهيدروجين وكفاءة الطاقة. ومع ذلك، فإن استخدام الطاقة الحرارية الشمسية يمكن أن يكون خطوة حاسمة نحو صناعة أكثر استدامة. على الرغم من الإشعاع الشمسي المحدود في ألمانيا، توفر الحرارة الشمسية العديد من المزايا الاقتصادية. غالبًا ما تكون تكاليف الاستثمار في الطاقة الحرارية الشمسية أكثر ربحية من الأنظمة الأحفورية التقليدية. أثبتت الأنظمة الهجينة التي تجمع بين الحرارة الشمسية والحرارة الأحفورية أنها مفيدة اقتصاديًا عندما تصل حصة الطاقة الشمسية إلى 50%.

الكفاءة الاقتصادية للطاقة الشمسية الحرارية

وتتراوح فترة الاسترداد للأنظمة الحرارية الشمسية بين ثلاث وثماني سنوات، مما يجعلها استثمارا جذابا. ويوضح مثال من فورتسبورغ هذه المزايا بشكل مثير للإعجاب: نظام الحوض المكافئ الذي يبلغ إنتاجه 34 ميجاوات و20 ساعة تخزين كاملة يدفع تكاليفه بعد 5.5 سنوات. وقد نفذ هذا النظام استثمارًا فعالاً من حيث التكلفة بقيمة 12.6 مليون يورو، ومن المتوقع أن يحقق وفورات تزيد على 40 مليون يورو على مدى 20 عامًا، والتي، بعد تعديلها حسب التضخم، تعادل القيمة الحالية التي تبلغ حوالي 25 مليون يورو.

تبحث الدراسة التي أجراها Fraunhofer ISE بشكل شامل في العائدات والجدوى الاقتصادية لحرارة العمليات الشمسية مقارنة بإمدادات الحرارة التقليدية. وتبين أن الاستثمارات في الطاقة الحرارية الشمسية تكون دائمًا أكثر اقتصادا من استخدام الوقود الأحفوري في سيناريوهات مختلفة توفر معدل تغطية شمسية يتراوح من 0 إلى 50 بالمائة. ويشير هذا إلى التطبيقات الصناعية المختلفة، وخاصة في الصناعة الكيميائية وتطبيقات درجات الحرارة المنخفضة.

التمويل ووجهات النظر

ومن المتطلبات الأساسية لتحقيق الاستمرارية الاقتصادية لهذه الأنظمة تدابير الدعم. تلعب منحة الاستثمار من خلال التمويل الفيدرالي لكفاءة الطاقة والموارد في الاقتصاد (EEW) دورًا حاسمًا هنا. ومن خلال الجمع بين الاستثمارات المدعومة والمدخرات طويلة الأجل، يمكن أن تصبح الحرارة الشمسية مصدرا هاما في مزيج الطاقة الألماني.

بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على الإمكانات الهائلة للطاقة الحرارية الشمسية لتغطية احتياجات الصناعة من الحرارة العملية وفي الوقت نفسه تقديم مساهمة كبيرة في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ولذلك يمكن أن تصبح الحرارة الشمسية أكثر أهمية على المدى الطويل، ليس فقط كبديل اقتصادي ولكن أيضًا كبديل للوقود الأحفوري صديق للمناخ. يتفق الخبراء على أن المزيد من التطورات في مجال الطاقة الحرارية الشمسية أمر بالغ الأهمية لتحقيق الأهداف المناخية للحكومة الفيدرالية. يمكن للمهتمين العثور على مزيد من المعلومات في التحليلات المتعمقة لـ fr.de وعلى الموقع الإلكتروني لل فراونهوفر ISE.