التوقعات الذرية
اشترك في النشرة الأخبارية
اشترك
#271نوفمبر 2023

التوقعات الذرية

العودة إلى المحتويات

في أكتوبر/تشرين الأول، أصدرت كل من الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، والوكالة الدولية للطاقة (IEA)، وإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) توقعاتها لسوق الطاقة. تعترف هذه المنظمات بالطاقة النووية كمصدر للطاقة منخفض الكربون إلى جانب توليد الطاقة المتجددة. ومع ذلك، فإن التنبؤ بحجم الإضافات النووية لا يزال مهمة صعبة. وتغطي جميع التوقعات الثلاثة الفترة حتى العام 2050، مع اعتبار إمكانية الوصول إلى الطاقة وإزالة الكربون بمثابة التحديات الرئيسة. ويشترك مؤلفو التقارير الثلاثة أيضًا في فكرة أن توليد الكهرباء واستهلاكها سيزدادان، إضافة إلى زيادة مساهمة الكهرباء في إجمالي استهلاك الطاقة.

مستقبل غير محدد

بشكل عام، أُشير إلى ارتفاع عدم اليقين بشأن المستقبل في اثنتين من التوقعات الثلاثة. يعترف المؤلفون من الوكالة الدولية للطاقة الذرية بأن توقعاتهم لا تعكس بشكل كامل جميع العوامل التي تؤثر في الواقع: “تعكس التقديرات المنخفضة والمرتفعة افتراضات متناقضة، ولكن ليست متطرفة، حول العوامل الدافعة المختلفة التي لها تأثير في نشر الطاقة النووية. وتختلف هذه العوامل والطريقة التي قد تتطور بها من بلد إلى آخر. توفر التقديرات المقدمة نطاقًا معقولًا لتطوير القدرات النووية حسب المنطقة والعالم. وليس المقصود منها أن تكون تنبؤية ولا أن تعكس النطاق الكامل للعقود المستقبلية المحتملة من أدنى مستوى ممكن إلى أعلى مستوى ممكن“.

ويعطي مؤلفو توقعات تقييم الأثر البيئي تقديرات أعلى لحالة عدم اليقين. وقد قال يوغي بيرا ساخرًا: “يكاد يكون مؤكدًا أن المفاجآت أو الاختراقات غير النموذجية التي تغير مسار نظام الطاقة العالمي ستحدث. إن المستقبل لم يعد كما كان من قبل. لذا، لا ينبغي لنا أن نفسر حالاتنا النموذجية باعتبارها توقعات. وبدلاً من ذلك، يوفر IEO2023 معيارًا مفيدًا لصناع القرار في جميع أنحاء العالم بينما يواصلون تشكيل مستقبل الطاقة الجماعي لدينا“.

يُظهر مؤلفو توقعات وكالة الطاقة الدولية مزيدًا من الثقة في المستقبل. لقد وضعوا ثلاثة سيناريوهات، يعتقد أن أحدها سيتحقق. يتم استكشاف أوجه عدم اليقين: “يستكشف تحليلنا بعض أوجه عدم اليقين الرئيسة، لا سيما فيما يتعلق بوتيرة النمو الاقتصادي في الصين وإمكانيات نشر الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل أسرع من خلال التوسع الهائل المخطط له في القدرة التصنيعية (بقيادة الصين) <…> إننا ندرس كيف يمكن لأي تدهور في التوترات الجيوسياسية أن يقوض آفاق أمن الطاقة والتحولات السريعة والميسورة التكلفة”.

كما تختلف طرائق تفسير البيانات. يقوم تقييم الأثر البيئي ببناء البيانات كإطار احتمالي مع وجود معايير في المنتصف. وجاء في الوثيقة: “يمثل IEO2023 مجموعة من خطوط الأساس المحايدة للسياسة والتي تركز على المسار الحالي لنظام الطاقة العالمي“. تقدم الوكالة الدولية للطاقة الذرية تقليديًا سيناريوهين ــ الحالة العالية والحالة المنخفضة ــ في حين تنظر الوكالة في ثلاثة سيناريوهات، سيناريو السياسات المعلنة (STEPS)، وسيناريو التعهدات المعلنة (APS)، وسيناريو صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050 (NZE).

وقد يكون الفارق الأكثر أهمية هو أن توقعات الوكالة الدولية للطاقة الذرية وتقييم الأثر البيئي تحدد بعض الخيارات للتطورات المستقبلية. إن توقعات وكالة الطاقة الدولية عبارة عن توصية مستمرة ومتكررة لاتخاذ إجراءات معينة: “إن مفتاح التحول المنظم هو زيادة الاستثمار في جميع جوانب نظام الطاقة النظيفة ولكن التحدي الملح هو زيادة وتيرة التحولات نحو مشاريع الطاقة النظيفة الجديدة، وخاصة في عدد من الاقتصادات الناشئة والنامية خارج الصين، حيث يحتاج الاستثمار في تحولات الطاقة إلى الارتفاع بأكثر من خمسة أضعاف بحلول عام 2030 للوصول إلى المستويات المطلوبة في سيناريو صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050“. ولكن السبب الذي يجعل الاقتصادات النامية ملزمة بمواءمة سياساتها المتعلقة بالطاقة، والأهم من ذلك، سياساتها المالية، مع الأهداف التي حددها خبراء وكالة الطاقة الدولية غير واضح.

المستقبل النووي

لقد تزايد الاهتمام بالطاقة النووية. وقد جاء في توقعات الوكالة الدولية للطاقة الذرية: “في ضوء مشهد الطاقة المتطور هذا، مع الالتزام القوي بالعمل المناخي والتدقيق المتجدد لأمن إمدادات الطاقة، قام عدد من الدول الأعضاء بمراجعة سياسات الطاقة الخاصة بها تجاه الطاقة النووية، ما أدى إلى اتخاذ قرارات بشأن التشغيل طويل المدى للمفاعلات الحالية والبناء الجديد لتصاميم الجيل الثالث/الثالث+. كما كان هناك تسارع في الاهتمام بتطوير المفاعلات المعيارية الصغيرة في عدد متزايد من البلدان التي تستهدف التطبيقات الكهربائية وغير الكهربائية على حد سواء“.

ومع ذلك، تختلف الأرقام المحددة حول القدرة النووية المثبتة. إن توقعات تقييم الأثر البيئي هي الأكثر تشككًا: “إن القدرة النووية مستقرة في معظم الحالات باستثناء حالة انخفاض تكلفة تكنولوجيا الكربون الصفرية – RN)، حيث قمنا بتخفيف القيود غير الاقتصادية (أي الاعتبارات الجيوسياسية) لاستكشاف التأثير الاقتصادي في المنشآت النووية. وفي هذه الحالة، ستزداد القدرة النووية بمقدار 194 غيغاواط في عام 2050 مقارنة بقدرة العام 2022 والتي تبلغ 400 غيغاواط“.

ووفقاً للوكالة الدولية للطاقة الذرية، تشير التوقعات المنخفضة إلى أن القدرة النووية العالمية ستزداد بشكل متواضع إلى 458 غيغاواط. في الحالة العليا، يُتوقع أن تتضاعف القدرة النووية العالمية إلى 890 غيغاواط بحلول عام 2050. اعتبارًا من أواخر عام 2022، بلغ إجمالي القدرة النووية في جميع أنحاء العالم 371 غيغاواط (370.17 غيغاواط اعتبارًا من أواخر أكتوبر/ تشرين الأول 2023، وفقًا لنظام معلومات مفاعل الطاقة- PRIS). وبالمقارنة بالعام السابق، رفعت الوكالة الدولية للطاقة الذرية تقديراتها للحالات المنخفضة بنسبة 14% وتقديراتها للحالات المرتفعة بنسبة 2%.

وفي الحالة العليا، يُتوقع ارتفاع إجمالي قدرة توليد الكهرباء النووية عالميًا بنحو 24% بحلول عام 2030، وأن يزيد بنحو 140% بحلول عام 2050 مقارنة بقدرة 2022. وفي الحالة المنخفضة، يُتوقع زيادة قدرة توليد الكهرباء النووية بنحو 9% بحلول عام 2030، ثم تزيد بنحو 23% بحلول عام 2050.

وفي الحالة المنخفضة، يُتوقع انخفاض مساهمة الطاقة النووية في إجمالي قدرة توليد الكهرباء بحلول عام 2050. كما يُتوقع حدوث انخفاض بنحو 1.7 نقطة مئوية. وفي الحالة العليا، يُتوقع أن تزيد حصة الطاقة النووية في إجمالي قدرة توليد الكهرباء بنحو نقطة مئوية واحدة بحلول عام 2050.

توفر الأقسام المختلفة لتوقعات وكالة الطاقة الدولية تقديرات متنوعة. ووفقاً لأحد التقديرات (ص. 106)، “تظل مساهمة الطاقة النووية مستقرة على نطاق واسع مع مرور الوقت في جميع السيناريوهات“. ووفقًا لتقرير آخر (ص 126)، “تزداد قدرة الطاقة النووية من 417 غيغاواط في عام 2022 (كذا!) إلى 620 غيغاواط في عام 2050 في سيناريو السياسات المعلنة“. يعتقد المؤلفون أن تمديد عمر المفاعل والإضافات الجديدة ستزيد القدرة النووية المركبة إلى 770 غيغاواط بحلول عام 2050 في سيناريو التعهدات المعلنة و900 غيغاواط في سيناريو صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050. وكما ورد في التوقعات في الصفحة 126، فإن “البناء النووي يبلغ آفاقًا جديدة”. 

ومهما يكن الأمر، فإن الفارق المزدوج في التوقعات كبير ويشير أيضًا إلى ارتفاع مستوى عدم اليقين.

وتشمل توقعات تقييم الأثر البيئي والوكالة الدولية للطاقة الطاقة النووية ضمن مصادر الطاقة المنخفضة الكربون، والتي تشمل أيضًا توليد الطاقة المتجددة وتوليد الوقود الأحفوري مع احتجاز ثاني أكسيد الكربون والتخلص منه. وكما هو مذكور في توقعات الوكالة الدولية للطاقة الذرية (بالإشارة إلى بيانات الوكالة الدولية للطاقة الذرية)، فقد منع توليد الطاقة النووية انبعاث حوالي 70 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون على مدى الخمسين عامًا الماضية.

تحديات التنفيذ

تحدد توقعات وكالة الطاقة الدولية المخاطر الكامنة في قطاعات الطاقة المختلفة. أما بالنسبة إلى الطاقة النووية، فإن المخاطر المرتبطة بالحصول على التصاريح والشهادات، ونقص الموظفين المؤهلين، وتكلفة التمويل تعد مرتفعة. وهذه ليست أكبر مجموعة من المخاطر، على سبيل المثال، تم تسمية أربعة مخاطر لكل من طاقة الرياح وشبكات الطاقة.

وتتداخل التحديات التي ذكرتها وكالة الطاقة الدولية مع المخاطر التي حددتها الوكالة، مثل التمويل والصعوبات الاقتصادية وقيود العرض في البناء الجديد. وتقول توقعات الوكالة: “في السنوات الأخيرة، أدت تجاوزات تكاليف البناء والتأخير في المشاريع الأولى من نوعها إلى ارتفاع تصور مخاطر المشاريع في الأمريكيتين وأوروبا، ما أعاق قرارات الاستثمار في المشاريع الجديدة“. ومع ذلك، فإن مؤلفيه يحددون على وجه السرعة أنه يتم بناء وحدات الطاقة النووية في مناطق أخرى وفقًا للتقديرات وضمن الأطر الزمنية المحددة. وتُبذل الجهود أيضًا نحو التنسيق التنظيمي والصناعي، فضلاً عن التقدم في التخلص النهائي من النفايات عالية الإشعاع.

الجانب الإقليمي

لا يتعمق مؤلفو توقعات وكالة الطاقة الدولية وتقييم الأثر البيئي في تفاصيل الصناعة النووية في مناطق مختلفة، وبالتالي فإن المعلومات المقدمة أدناه مأخوذة من توقعات الوكالة الدولية للطاقة الذرية.

وفي أمريكا الشمالية، يشهد السيناريو المرتفع نمو إجمالي القدرة المركبة بنسبة 44% ليصل إلى 156 غيغاواط بحلول عام 2050، في حين ينص السيناريو المنخفض على انخفاض بمقدار الثلث من مستواه الحالي إلى 67 غيغاوات. في السيناريو المرتفع، سينمو إنتاج الطاقة في محطات الطاقة النووية بنحو مرة ونصف عن مستوى 2022 ليصل إلى 1297 تيراواط في الساعة بحلول عام 2050. وفي السيناريو المنخفض، سينخفض إنتاج الكهرباء بمقدار الثلث إلى 547 تيراواط في الساعة. ويمكن أن ترتفع حصة الطاقة النووية بمقدار 1.5 ــ أو تنخفض بمقدار 9 ــ نقاط مئوية بحلول منتصف القرن.

وفي أمريكا اللاتينية، حيث كان للطاقة الكهرومائية دائما موطئ قدم قوي، ظهرت محطات الطاقة النووية لأول مرة في السبعينيات. ومنذ ذلك الحين، تضاعفت حصة الطاقة النووية أربع مرات، ولكنها ظلت متواضعة عند مستوى لا يتجاوز 2% من مزيج الطاقة. ويشهد السيناريو المرتفع زيادة القدرة النووية المركبة بمقدار خمسة أضعاف لتصل إلى 25 غيغاواط بحلول عام 2050، بينما تتضاعف تقريبًا (إلى 12 غيغاواط) في السيناريو المنخفض. وسينمو توليد الطاقة النووية ستة أضعاف ليصل إلى 197 تيراواط في الساعة، أو 30% إلى 92 تيراواط في الساعة، في السيناريوهين المرتفع والمنخفض، على التوالي. أما حصة الطاقة النووية في إجمالي القدرة المركبة فسوف تنمو بنسبة 1.6 نقطة مئوية أو تظل دون تغيير؛ وسوف تتضاعف حصة الطاقة النووية في توليد الكهرباء ثلاث مرات أو تنمو بوتيرة أكثر تواضعًا.

وفي غرب أوروبا وشمالها وجنوبها، تضاعفت حصة الطاقة النووية بين عامي 1980 و1990، ثم انخفضت إلى 19% الآن. وستنخفض القدرة النووية المركبة في المنطقة حتى عام 2030 في سيناريوهات الحالة المنخفضة والسيناريوهات العالية. ثم ستنمو بمقدار الثلث من مستوى 2022 إلى 131 غيغاواط في عام 2050 في السيناريو المرتفع أو تنخفض بنسبة 40٪ إلى 60 غيغاواط. ويُتوقع أن ينمو توليد الطاقة النووية بنسبة 91% ليصل إلى 1075 تيراواط في الساعة (بزيادة 11 نقطة مئوية) أو ينخفض بنحو 12% (أكثر من 5 نقاط مئوية) إلى 493 تيراواط في الساعة بحلول عام 2050.

وفي أوروبا الشرقية، تضاعفت مساهمة الطاقة النووية أربع مرات منذ عام 1980 لتصل إلى 23% اعتبارًا من عام 2022. ويتوقع السيناريو المرتفع أن تتضاعف القدرة النووية المثبتة تقريبًا من المستويات الحالية لتصل إلى 102 غيغاواط بحلول عام 2050، بينما تنمو بنسبة تصل إلى 11% لتصل إلى 59 غيغاواط في السيناريو المنخفض. وسوف تنمو حصة توليد الطاقة النووية بنسبة 6 نقاط مئوية لتصل إلى 800 تيراواط ساعة أو تنخفض بمقدار 1.5 نقطة مئوية لتصل إلى 461 تيراواط ساعة، على التوالي.

وفي أفريقيا، شكلت الطاقة النووية حوالي 2-3% من إجمالي إنتاج الطاقة في الفترة 1990-2010. ومنذ ذلك الحين، انخفضت حصتها إلى 1.2% بسبب زيادة أنواع التوليد الأخرى، خاصة الغاز والطاقة الكهرومائية. ويُتوقع أن يتضاعف استهلاك الكهرباء في القارة أربع مرات بحلول عام 2050 مقارنة بعام 2022. كما يُتوقع أن تنمو قدرة التوليد النووي في أفريقيا بأكثر من عشرة أضعاف لتصل إلى 20 غيغاواط بحلول عام 2050 في السيناريو المرتفع، وخمسة أضعاف إلى 9 غيغاواط في السيناريو المنخفض. وفي السيناريو المرتفع، يُتوقع أن ينمو توليد الطاقة النووية بأكثر من 14 ضعفًا ليصل إلى 144 تيراواط ساعة بحلول عام 2050، مع مضاعفة حصتها ثلاث مرات. وفي السيناريو المنخفض، ستزيد بمقدار سبعة أضعاف لتصل إلى 69 تيراواط/ساعة، وستنمو حصتها إلى 2% من إجمالي إنتاج الطاقة.

لقد استخدمت منطقة غرب آسيا تقليديًا كميات كبيرة من النفط: فقد كان الوقود الأحفوري يمثل نحو 80% من إجمالي استهلاك الطاقة لأكثر من أربعين عامًا. وقد ازداد توليد الكهرباء 13 مرة خلال الفترة ذاتها. بلغت حصة الطاقة النووية في إجمالي توليد الكهرباء 1.7% في عام 2022. ويتوقع السيناريو المرتفع أن تنمو بمقدار خمسة أضعاف لتصل إلى 24 غيغاواط بحلول عام 2050. وفي السيناريو المنخفض، ستتضاعف الحصة ثلاث مرات لتصل إلى 14 غيغاواط. وفي الوقت نفسه، سينمو توليد الطاقة في محطات الطاقة النووية بأكثر من ثمانية أضعاف (بنسبة 5 نقاط مئوية) إلى 189 تيراواط في الساعة في السيناريو المرتفع وخمسة أضعاف (بنسبة 2 نقطة مئوية) إلى 112 تيراواط في الساعة في السيناريو المنخفض.

وفي جنوب آسيا، شكل توليد الطاقة النووية 3% من إنتاج الكهرباء في عام 2022، حيث يمثل الفحم المصدر الرئيس للطاقة في هذه المنطقة، يليه الغاز. سيتضاعف توليد الكهرباء أكثر من ثلاثة أضعاف بحلول عام 2050. ويتوقع السيناريو المرتفع أن تنمو القدرة النووية بأكثر من سبعة أضعاف لتصل إلى 74 غيغاواط بحلول عام 2050، وأن تصل حصة الطاقة النووية في إجمالي مزيج الطاقة إلى 2.5%. وفي السيناريو المنخفض، سوف تتضاعف القدرة النووية أربع مرات لتصل إلى 42 غيغاواط، وستنخفض الحصة إلى 1.4%. وسيزداد توليد الطاقة النووية في المنطقة بمقدار ثمانية أضعاف (بنسبة 5 نقاط مئوية) إلى 578 تيراواط في الساعة في السيناريو المرتفع وخمسة أضعاف (بنسبة 1.5 نقطة مئوية) إلى 331 تيراواط في الساعة في السيناريو المنخفض.

وفي وسط آسيا وشرقها، تضاعفت حصة الطاقة الكهربائية منذ عام 1980 لتصل إلى أكثر من ربع إجمالي استهلاك الطاقة في عام 2022. وقد ازدادت حصة الطاقة النووية في إجمالي إنتاج الكهرباء حتى عام 2000 ثم انخفضت إلى حوالي 6% في عام 2022. يفترض السيناريو المرتفع أن القدرة النووية المركبة في المنطقة سوف تتضاعف أربع مرات (تنمو بمقدار 4 نقاط مئوية) لتصل إلى 345 غيغاواط بحلول عام 2050، في حين يفترض السيناريو المنخفض تضاعفها إلى 192 غيغاواط. وسوف تنمو حصة الطاقة النووية في هذه الحالة من 2.8% الحالية إلى 3.6%. سيزيد إنتاج الطاقة في السيناريو المرتفع بنسبة 4.5 مرات (بنسبة 11 نقطة مئوية) إلى 2777 تيراواط في الساعة بحلول عام 2050، بينما في السيناريو المنخفض سيزيد بنسبة 280% تقريبًا (بنسبة 5 نقاط مئوية) إلى 1772 تيراواط في الساعة.

وفي جنوب شرق آسيا، تضاعف توليد الكهرباء أربع مرات منذ عام 1980. ولا توجد محطات للطاقة النووية في المنطقة حتى الآن. مصادر الطاقة الرئيسة هي الفحم والغاز والطاقة الكهرومائية. ويُتوقّع أن تبني المنطقة 11 غيغاواط من القدرة النووية في السيناريو المرتفع و3 غيغاواط في السيناريو المنخفض. ستعمل محطات الطاقة النووية على توليد 87 تيراواط ساعة و24 تيراواط ساعة من الكهرباء في السيناريوهين المرتفع والمنخفض، على التوالي.

ولا تمتلك أوقيانوسيا بعد القدرة النووية أيضًا. يتم توليد الطاقة الكهربائية في الغالب باستخدام الفحم. ويتوقع السيناريو المرتفع بناء 2 غيغاواط من القدرة النووية في المنطقة بحلول عام 2050. ولن يكون هناك بناء جديد في السيناريو المنخفض. وبناء على ذلك، فإن توليد الطاقة النووية إما سيصل إلى 14 تيراواط ساعة سنويًا أو يبقى عند مستوى الصفر.

ومن جانبها، تقدم روساتوم مساهمة كبيرة في تطوير توليد الطاقة النووية في جميع أنحاء العالم. وبعد عام 2022، تظل الشركة النووية الروسية أكبر مساهم في السوق الدولية. وتقوم روساتوم ببناء 32 وحدة طاقة في سبع دول، مع إجمالي 33 وحدة في 11 دولة قيد التنفيذ. على مدار 18 عامًا منذ تأسيسها، قامت روساتوم ببناء 18 وحدة طاقة كبيرة (باستثناء محطة الطاقة النووية العائمة)، وتم بناء تسع منها خارج روسيا.