تحديد الاتجاهات الرئيسية في حلول الطاقة المتجددة

الاتجاهات الرئيسية في حلول الطاقة المتجددة: نظرة عامة على 2024-2025

نمو السوق والحالة الحالية

الأداء العام للسوق

• شهدت قدرة الطاقة المتجددة العالمية نموًا غير مسبوق في عام 2024، بزيادة قدرها 15.1٪ وإضافة 585 جيجاوات من السعة الجديدة 12
• سيطرت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الإضافات الجديدة، حيث استحوذت على 96.6٪ من جميع إضافات القدرات المتجددة الصافية في عام 2024 1
• وفرت الطاقة المتجددة 30٪ من الكهرباء العالمية، و 10٪ من الحرارة، و 3.5٪ من الوقود في عام 2023 18
• بلغ الاستثمار العالمي في الطاقة النظيفة 2.1 تريليون دولار في عام 2024، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 11٪ عن العام السابق 79

التطورات الإقليمية

• أظهرت الولايات المتحدة نموًا ملحوظًا:
  • تمت إضافة 38.3 جيجاوات من الطاقة الشمسية في عام 2024، بزيادة 54٪ 13
  • استحوذت الطاقة الشمسية على 81.5٪ من مصادر الكهرباء الجديدة المضافة إلى الشبكة الأمريكية 16
  • وصلت طاقة الرياح إلى 153.8 جيجاوات بحلول نهاية عام 2024، بزيادة 6.5 جيجاوات عن العام السابق 17

ابتكارات التكنولوجيا حسب القطاع

طاقة شمسية

• تمثل خلايا البيروفسكايت الشمسية طفرة كبيرة:
  • حققت الخلايا الترادفية المصنوعة من السيليكون والبيروفسكايت كفاءة تصل إلى 34٪ 25
  • يتم تسويقها كبديل أكثر فعالية من حيث التكلفة لخلايا السيليكون التقليدية 26
• تكتسب الألواح الشمسية ثنائية الوجه مكانة بارزة:
  • تولد طاقة أكثر بنسبة تصل إلى 30% مقارنة بالألواح التقليدية 22
  • استبدال الخيارات التقليدية متعددة الكريستالات بشكل متزايد 27

طاقة الرياح

• تكنولوجيا الرياح البحرية العائمة تتقدم بسرعة:
  • تهدف مبادرة Floating Offshore Wind Shot إلى خفض التكاليف بشكل كبير 31
  • منصات جديدة شبه غاطسة مثل WindFloat تتصدى لتحديات التثبيت 34
• الابتكار في تصميم التوربينات:
  • تطوير توربينات خالية من الشفرات لتوسيع إمكانيات النشر 32
  • دمج توربينات الرياح ذات المحور الرأسي للتطبيقات البحرية 36

الطاقة الكهرمائية

• التركيز على حلول التخزين التي يتم ضخها:
  • نمت سعة الطاقة الكهرومائية العالمية للتخزين بالضخ بمقدار 6.5 جيجاوات في عام 2023 35
  • تكتسب مشاريع التخزين بالضخ الصغيرة زخمًا، لا سيما في المناطق الشمالية 33
• الابتكارات في مجال الطاقة الكهرومائية الصغيرة:
  • تصميمات جديدة بما في ذلك آلات الجاذبية الهيدروليكية ومسامير أرخميدس
  • تعزيز التركيز على الشبكات الصغيرة واستراتيجيات كهربة الريف

الطاقة الحرارية الأرضية

• ابتكار رائد لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة (EGS):
  • نشر أكثر سهولة من خلال تقنيات الحفر المتقدمة 39
  • أطلقت وزارة الطاقة الأمريكية تمويل الجولة الثانية لمظاهرات EGS 44
• أنظمة الحلقة المغلقة التي تحظى بالاهتمام:
  • القضاء على الحاجة إلى التكسير الهيدروليكي وتقليل فقد الماء 47
  • إمكانية النشر الجغرافي على نطاق أوسع 39

التقنيات والاتجاهات الناشئة

تخزين الطاقة

• يُظهر قطاع تخزين البطاريات نموًا قويًا:
  • زادت إضافات التخزين بنسبة 55٪ على أساس سنوي 71
  • من المتوقع أن ينخفض LCOE لتخزين البطاريات بنسبة 11٪ من 104 دولارات لكل ميجاوات في الساعة إلى 93 دولارًا لكل ميجاوات في الساعة بين عامي 2024-2025 76

هيدروجين أخضر

• توسع كبير في الطاقة الإنتاجية:
  • نمو هائل مدفوع بتكامل الطاقة المتجددة 57
  • أصبحت تقنيات المحلل الكهربائي أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة 51

التحديات والاعتبارات

البنية التحتية والتكامل

• تأخر تكامل الشبكة عن سرعة النشر:
  • خطر زيادة التقليص في المناطق ذات البنية التحتية غير الكافية 62
  • الحاجة إلى استثمار كبير في ترقيات الإرسال 86

مشاكل سلسلة التوريد

• قيود المواد الحرجة:
  • يؤثر التوافر المحدود لليثيوم على إنتاج البطاريات 65
  • مخاطر سلسلة التوريد التي تؤثر على استراتيجيات الشراء 63

البيئة السياسية والتنظيمية

• الحاجة إلى دعم سياسي مستدام:
  • يجب أن يرتفع معدل النمو الحالي البالغ 15.1٪ إلى 16.6٪ لتحقيق الأهداف العالمية 12
  • عدم اليقين التنظيمي الذي يؤثر على قرارات الاستثمار 63

نظرة مستقبلية

• تشير التوقعات إلى استمرار النمو القوي:
  • من المتوقع أن يتم توصيل ما يقرب من 1 تيراوات من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الجديدة بالشبكة الأمريكية بين عامي 2024-2035 72
  • من المتوقع أن يتضاعف الاستثمار في التقنيات المتجددة إلى 2.4 تريليون دولار بحلول عام 2030 81
• من المتوقع أن تستمر تكاليف التكنولوجيا في الانخفاض:
  • من المتوقع أن ينخفض LCOE الشمسي على نطاق الشبكة بنسبة 2٪ عالميًا في عام 2025 76
  • الابتكار المستمر يقود تحسينات الكفاءة في جميع القطاعات