طاقة الشمس لا حدود لها بشكل فعال، في حين أن الموارد مثل الفحم أو الغاز محدودة، إذا كنت قادرًا على التقاط الطاقة الشمسية واستخدامها، فهذا لا يمنع أي شخص آخر من استخدام القدر الذي يحتاجه من أشعة الشمس.
باستثناء أن هذه ليست القصة الكاملة تمامًا، وبعد تجاوز حجم معين، تصبح مزارع الطاقة الشمسية كبيرة بما يكفي للتأثير على الطقس المحيط بها وفي النهاية المناخ ككل.
كشفا الباحثات زينجياو لو، الباحث في الجغرافيا الطبيعية، بجامعة لوند، وجينج تشاو لونج، الأستاذ بقسم علوم الغلاف الجوي، جامعة قوانجدونج للمحيطات، التأثير الذي قد تحدثه مزارع الطاقة الشمسية التي تغير المناخ على إنتاج الطاقة الشمسية في أماكن أخرى من العالم.
وقال القائمان على البحث، نحن نعلم أن الطاقة الشمسية تتأثر بالظروف الجوية، وأن الإنتاج يختلف باختلاف الأيام والمواسم، يمكن للسحب والأمطار والثلوج والضباب أن تمنع ضوء الشمس من الوصول إلى الألواح الشمسية، وفي يوم غائم، يمكن أن ينخفض الإنتاج بنسبة 75% ، في حين تنخفض كفاءتها أيضًا في درجات الحرارة المرتفعة.
واضافا، أنه على المدى الطويل، يمكن أن يؤثر تغير المناخ على الغطاء السحابي في مناطق معينة وعلى كمية الطاقة الشمسية التي يمكن أن تولدها، ومن المرجح أن تشهد شمال أوروبا انخفاضا في الطاقة الشمسية على سبيل المثال، في حين ينبغي أن تكون هناك زيادة طفيفة في الإشعاع الشمسي المتاح في بقية أوروبا والساحل الشرقي للولايات المتحدة وشمال الصين .
في البحث الذي تم نشره في مجلة Communications Earth & Environment، يقول الباحثان ” إذا أردنا أن نبني مزارع طاقة شمسية عملاقة حقا، تمتد على بلدان وقارات بأكملها، فقد يكون لها تأثير مماثل، في دراستنا الأخيرة، استخدمنا برنامج كمبيوتر لنمذجة نظام الأرض ومحاكاة كيفية تأثير مزارع الطاقة الشمسية الافتراضية الضخمة التي تغطي 20٪ من الصحراء الكبرى على توليد الطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم”.
إعادة ترتيب أنماط المناخ العالمي
تتميز الألواح الشمسية الكهروضوئية بأنها داكنة اللون، وبالتالي تمتص حرارة أكثر بكثير من الرمال الصحراوية العاكسة، على الرغم من أن جزءًا صغيرًا من الطاقة يتم تحويله إلى كهرباء، إلا أن الكثير منها يؤدي إلى تسخين اللوحة.
وعندما تجمع الملايين من هذه الألواح معًا، ترتفع درجة حرارة المنطقة بأكملها، إذا كانت تلك الألواح الشمسية في الصحراء الكبرى، فإن عمليات المحاكاة التي أجرياها الباحثان تظهر أن مصدر الحرارة الجديد هذا سيعيد ترتيب أنماط المناخ العالمي، ويحول هطول الأمطار بعيدًا عن المناطق الاستوائية، ويؤدي إلى أن تصبح الصحراء أكثر اخضرارًا مرة أخرى، تمامًا كما كانت قبل 5000 عام فقط أو نحو ذلك.
أقل قدرة على توليد الطاقة الشمسية في أماكن أخرى
وهذا بدوره سيؤثر على أنماط الغطاء السحابي وكمية الطاقة الشمسية التي يمكن توليدها حول العالم، وتشمل المناطق التي قد تصبح أكثر غيوماً وأقل قدرة على توليد الطاقة الشمسية الشرق الأوسط وجنوب أوروبا والهند وشرق الصين وأستراليا وجنوب غرب الولايات المتحدة.
وتشمل المناطق التي من شأنها أن تولد المزيد من الطاقة الشمسية أمريكا الوسطى والجنوبية ومنطقة البحر الكاريبي ووسط وشرق الولايات المتحدة والدول الاسكندنافية وجنوب أفريقيا.
كيف ستتأثر إمكانات الطاقة الشمسية العالمية:
وكشف الباحثان أنه حدث شيء مماثل عندما قاما بمحاكاة تأثيرات مزارع الطاقة الشمسية الضخمة في مناطق ساخنة أخرى في آسيا الوسطى، وأستراليا، وجنوب غرب الولايات المتحدة، وشمال غرب الصين، حيث أدى كل منها إلى تغيرات مناخية في أماكن أخرى، على سبيل المثال، فإن مزارع الطاقة الشمسية الضخمة التي تغطي جزءًا كبيرًا من المناطق النائية الأسترالية من شأنها أن تجعل الطقس أكثر إشراقًا في جنوب إفريقيا، ولكنه أكثر غيومًا في المملكة المتحدة، خاصة خلال فصل الصيف.
إذا تم تركيب مزارع شمسية ضخمة في الأراضي الجافة الأخرى:
هناك بعض المحاذير، لن تتغير الأمور إلا بنسبة قليلة في المائة على الأكثر- مهما كانت كمية الطاقة الشمسية التي نبنيها في الدول الاسكندنافية ستظل باردة وغائمة، وستظل أستراليا حارة ومشمسة.
وفي كل الأحوال فإن هذه التأثيرات مبنية على سيناريوهات افتراضية، يرتكز سيناريو الصحراء الخاص بنا على تغطية 20% من الصحراء بأكملها بمزارع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، على سبيل المثال، وعلى الرغم من وجود مقترحات طموحة، فمن غير المرجح أن يحدث أي شيء بهذا الحجم في المستقبل القريب.
وإذا تم تقليص المساحة المغطاة إلى نسبة معقولة (وإن كانت لا تزال غير محتملة) تبلغ 5% من مساحة الصحراء الكبرى، فإن التأثيرات العالمية تصبح ضئيلة في الأغلب.
لماذا هذه التجربة الفكرية مهمة
ولكن في عالم المستقبل الذي تستثمر فيه كل منطقة تقريبًا في المزيد من مشاريع الطاقة الشمسية وتصبح أكثر اعتمادًا عليها، فإن التفاعل بين موارد الطاقة الشمسية يمكن أن يشكل مشهد الطاقة، مما يخلق شبكة معقدة من التبعيات والتنافسات والفرص.
إن المناورات الجيوسياسية لبناء مشاريع الطاقة الشمسية من قبل بعض الدول قد تحمل قوة جديدة كبيرة تؤثر على إمكانات توليد الطاقة الشمسية بعيدًا عبر حدودها الوطنية.
ولهذا السبب من الضروري تعزيز التعاون بين الدول لضمان تقاسم فوائد الطاقة الشمسية بشكل عادل في جميع أنحاء العالم.
ومن خلال تبادل المعرفة والعمل معًا على التخطيط المكاني لمشاريع الطاقة الشمسية المستقبلية واسعة النطاق، يجب على الدول تطوير وتنفيذ حلول طاقة عادلة ومستدامة وتجنب أي مخاطر غير مقصودة لإنتاج الطاقة الشمسية بعيدًا.