الحلقة الأولى: أوضاع الكهرباء في مصر

اخترنا في البداية التركيز على الكهرباء لأهميتها ولأنها تمس حياة الأفراد بشكل مباشر، وأيضًا لأن مصر لديها موارد هائلة لإنتاج الكهرباء من الموارد المتجددة والتي نرى أنها الفرصة نحو توفير طاقة مستدامة، خاصة في سياق توجه عالمي قوي نحو تحسين تقنيات الطاقة المتجددة وتدفق استثماراتها، والتوسع في استخدام الكهرباء في مجالات جديدة مثل في وسائل الانتقال.

يهدف التسلسل التالي إلى التعريف بالوضع الحالي للكهرباء في مصر عن طريق عرض المعلومات والبيانات المتعلقة بإنتاج الكهرباء من مصادر الطاقة الأولية، واستهلاكها وتوضيح دلالات هذه الأرقام والبيانات، وكذلك تبسيط أهم المفاهيم والمصطلحات المتداولة في هذا الصدد.


1-مصادر الطاقة في إنتاج الكهرباء

  •  تنتج محطات الطاقة الحرارية حوالي 92% من الكهرباء في مصر.
  •  تعتمد محطات إنتاج الكهرباء من الطاقة الحرارية على الوقود الأحفوري كالغاز الطبيعي وبعض مشتقات البترول كالمازوت والسولار. بلغت نســبة اسـتخدام الغــاز الطبيعــي 78.8% مــن إجمالي الوقــود المســتهلك عام 2017.
  •  يوجد ثلاثة أنواع من المحطات الحرارية هي المحطات البخارية والمحطات الغازية ومحطات الدورة المركبة.
  •  تعمل المحطات الغازية عن طريق حرق الغاز الطبيعي واستخدامه مباشرة في تحريك توربين لتوليد الكهرباء.
  •  تستخدم المحطات البخارية الطاقة الحرارية من حرق الوقود لإنتاج البخار كوسيط لتشغيل التوربينات.
  •  تستخدم محطات الدورة المركبة الطريقتين معًا، حيث يتم حرق الغاز الطبيعي واستخدامه في توربينة غازية وعند خروجه يستغل حرارة العادم في إنتاج بخار لتشغيل التوربينات أيضًا، ما يميز هذا النوع بمستويات كفاءة عالية.
  • تساهم الطاقة الكهرومائية بحوالي 6% من إنتاج الكهرباء تأتي معظمها من السد العالي.
  • تمثل نسبة مصادر إنتاج الكهرباء من الطاقات المتجددة الأخرى (الرياح والشمس) حوالي 2 % فقط.

2- القدرات الاسمية والحمل الأقصى

  • القدرات الاسمية لإنتاج الكهرباء: هي مجموع القدرات المتاحة لمحطات توليد الكهرباء في حالة عملها بالسعة القصوى.
  • الحمل الأقصى هو أقصى قيمة يصل إليها استهلاك الكهرباء خلال العام.
  • احتياطي إنتاج الكهرباء هو الفرق بين القدرات الاسمية والحمل الأقصى.
  • بلـغ إجمالي القـدرات الاسـمية لإنتاج الكهرباء 45008 ميجاوات فـي نهاية العام المالي 2016/2017، مقارنـة بـ 38857 ميجاوات فـي العام السابق عليه، بنسبة زيادة حوالي 15.8%.
  • بلغ الحمل الأقصى للكهرباء 29400 ميجاوات للعام 2016/2017 بنسبة زيادة 0.7% عن العام السابق له.
  • وصل الاحتياطي الموجود بالشبكة إلى 53% من الحمل اﻷقصى نهاية العام المالي 2016/2017.

وهي نسبة مرتفعة مقارنة بالنسب العالمية والتي تكون في حدود 15%.

3- كمية الطاقة المنتجة (جيجاوات. ساعة)

  • كمية الطاقة المنتجة هي حصيلة عدد ساعات تشغيل محطات إنتاج الكهرباء على مدار العام، وتعادل حاصل ضرب القدرة الاسمية للمحطة X عدد ساعات التشغيل، وتقدر بـ (جيجاوات. ساعة).
  • بلغت كميات إنتاج الكهرباء في العام المالي2016/2017 حوالي 189 ألف (جيجاوات ساعة).
  • يعتمد تحديد كميات الكهرباء المنتجة على عدة عوامل مثل توفر مصدر الطاقة والكفاءة وظروف التشغيل. ويتم التحكم في كميات الكهرباء بالتقليل أو الزيادة تبعًا لتغير الاستهلاك أو الطلب على الكهرباء.
  • الفرق بين الطاقة المنتجة والطاقة المستهلكة هو حصيلة الفقد الكهربي في عملية النقل والتوزيع.

4- من يستهلك كم؟ "قطاعات الاستهلاك"

  • يستحوذ استهلاك القطاع المنزلي على حوالي 42% من استهلاك الكهرباء يليه الصناعي بحوالي 27% ويسعى التوجه العالمي إلى تقليل الاستهلاك عن طريق إجراءات الترشيد ورفع الكفاءة.
  • ترشيد الاستهلاك: يقصد به تقليل استخدام المنتجات والخدمات التي تعتمد على الكهرباء مثل تقليل عدد المصابيح أو خفض شدة المكيفات.
  •  رفع كفاءة الطاقة: يقصد به تقليل كمية الطاقة المطلوبة لنفس الاستخدام للمنتجات والخدمات وعادة يتضمن تحسينًا في تقنيات الأجهزة المنزلية أو الصناعية أو السيارات وغيره.
  •  كفاءة الطاقة هي مورد الطاقة الذي تمتلكه كل دولة في العالم وهي الطريقة الأسرع والأقل تكلفة لمعالجة تحديات أمن الطاقة والبيئة والاقتصادية.
  •  تتناسب درجة كفاءة الطاقة مع مؤشر كثافة الطاقة. الذي يوضح العلاقة بين استهلاك الطاقة وإجمالي الناتج المحلي: كلما زاد استهلاك الطاقة لنفس النشاط دون تحقيق عائد ترتفع كثافة الطاقة. تستهدف الدول بوجه عام خفض كثافة الطاقة.
  • بلغ متوسط خفض كثافة الطاقة العالمي حوالي 30% في نفس الفترة. وفي الفترة ما بين 2000 إلى 2016 تفادى العالم استهلاكا في الطاقة بلغ 12% وهو ما يعادل الطاقة التي يستهلكها الاتحاد الأوروبي.
  • بلغت كثافة الطاقة في مصر عام 2015 مقدار (3.5MJ/$ PPP)  وبوجه عام تعكس نسب الاستهلاك جمودًا في كثافة الطاقة حيث ظلت كثافة الطاقة على حالها تقريبًا على مدار 3 عقود.

5- بين الإنتاج والاستهلاك. شبكة النقل والتوزيع

  • شبكات الكهرباء هي الناقلة للطاقة الكهربية من محطات الإنتاج إلى المستخدمين النهائيين، وتتكون من خطوط النقل، والتوزيع، ومحولات التحكم في الجهد الكهربي.
  • تربط محطات الجهد الكهربي بين أنواع خطوط النقل والتوزيع (فائق - عالي - متوسط - منخفض).
  • يتم اختيار نوع الجهد الكهربي حسب المسافة بين محطات الإنتاج وأماكن الاستهلاك النهائي. فكلما زادت المسافة يكون الجهد أعلى وذلك لتلافي الفقد الكهربي في النقل.
  •  يتم خفض الجهد بالقرب من أماكن الاستخدام في خطوط التوزيع تبعًا للجهد المطلوب في أغراض الاستخدام النهائي للطاقة.
  •  تصنف الشبكات الكهربية إلى نوعين: المركزية حيث تربط كل محطات الإنتاج بجميع المستهلكين، واللامركزية حيث يتم توليد الطاقة عند أو بالقرب من أماكن الاستهلاك سواء كانت متصلة بالشبكة المركزية أو منفصلة عنها ويمكن أن تكون في منزل أو حي.

  • الشبكة الكهربية في مصر شبكة مركزية وتقع في نطاق النيل والدلتا وبمحاذاة سواحل البحر المتوسط لتتصل مع ليبيا غربًا وعبر سيناء للربط مع الأردن والسعودية.
  • بوجه عام الشبكة المركزية أكثر عرضة لفقد الطاقة نظرًا إلى طول مسافات النقل والتوزيع كما أن الشبكات المركزية أقل مرونة في استيعاب قدرات الطاقة المتجددة.
  • بلغت نسبة الكهرباء المفقودة في محطات التوليد وشبكات النقل وشبكات التوزيع أكثر من 15.8% في العام 2015/2016، وتعتبر ضعف المتوسط العالمي للعام 2014 طبقًا لإحصائيات البنك الدولي.


أنماط توريد الكهرباء

  • مع التوسع في إدخال الطاقة المتجددة خصوصًا طاقة الرياح والطاقة الشمسية، والتي تتصف بتقلب شدتها، تتغير أنماط الإنتاج وكذلك الاستهلاك وتبعًا لذلك أنماط التوريد .
  • يعتمد نمط توريد الكهرباء في الشبكات المركزية بوجه عام على مفهوم الحمل الأساسي.
  • الحمل الأساسي هو الحد الأدنى من الطلب على الكهرباء خلال اليوم، ويتضمن ذلك الأحمال للأنشطة الأساسية المستمرة طوال الوقت، مثل: ثلاجة المنزل، أو أي جهاز يحتاج إلى استخدام طاقة باستمرار." المحطات التي لا يسهل تعديل مستوى إنتاجها بسهولة مثل النووي أو الفحم عادة تكون محطات توفير الحمل الأساسي.
  • ولأن احتياجات الكهرباء المطلوب توفيرها تتغير على مدار اليوم وأيضًا على مدار الفصول، يتم توفير ما تبقى من احتياجات الكهرباء، فوق الحمولة الأساسية، من خلال المحطات الأكثر مرونة التي يسهل تعديل مستوى إنتاجها مثل محطات الغاز الطبيعي.
  • يتحول نمط التوريد عالميًّا بعيدًا عن مفهوم الحمل الأساسي والشبكات المركزية ومحطات التوليد الضخمة نحو الشبكات اللامركزية والأنظمة الذكية وإمكانيات التخزين المحلية الأكثر مرونة وملاءمة للمصادر المتجددة المتغيرة.

المصادر

  1. التقرير السنوي 2015/2016 للشركة القابضة لكهرباء مصر
  2. التقرير السنوي 2017/2016 للشركة القابضة لكهرباء مصر
  3. المركز الإقليمي للطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة
  4. الاتحاد العربي للكهرباء، النشرة الإحصائية 2016
  5. المبادرة المصرية للحقوق الشخصية ، حقائق الكهرباء
  6. شبكة كهرباء مصر
  7. شبكة كهرباء مصر-حسب الاتحاد العربي للكهرباء