ه - عدد السنوات التي يتم خلالها إعادة مبلغ رأس المال
ال كلفة الصيانة والتشغيل
الكلفة لوحدة الطاقة الكهربائية المولدة من طاقة الرياح يمكن تقديرها باستخدام المعادلة
ع - كلفة وحدة الطاقة المولدة من طاقة الرياح
© < الرأسمال المستثمر
- معامل استرداد الرأسمال
- الطاقة السنوية المولدة من المنظومة
- كلفة الصيانة والتشغيل لوحدة الطاقة المولدة
ويمكن حساب 1 من المعادلة التالية :
حيث # -_المعدل السنوي المطلوب للتضخم
« - عدد السنين التي يمكن بها تغطية الكلفة
أما الطاقة بالكيلوواط - ساعة فيمكن حسابها باستخدام المعادلة التالية :
- معدل القدرة لكل مروحة (كيلوواط)
7 - معامل السعة السنوية للعّنفة (التوربين)
'] - عدد المراوح
وتحسب كلفة الصيائة 1 كالتالي :
‏وتساوي 0025 أو 2596 من الكلفة حسب تقدير جمعية طاقة الرياح الأوروبية

منحنى الطاقة ؛ وسرعة الرياح للعنفة (التوربين) ؛ ومعدل تذبذب سرعة الرياح بالموقع
وقت عمل العنفة (التوربين)
أما معامل السعة فهو مصطلح يستخدم بكثرة لتوضيح إنتاجية محطة توليد لفترة معينة
من الزمن فإذا استطاع توربين أن يعمل خلال السنة فإن له معامل سعة يعادل
0 )ر ولكن في الحقيقة لا يمكن أن تكون سرعة الرياح ثابتة وفي سرعتها
القصوى دائماً خلال السنة ؛ ولهذا فإن للعّنفة (التوربين) معامل سعة أقل من 10 دائماء
وفي أفضل المواقع يتراوح معامل السعة بين 03 و 04
والسعر الاستثماري لتوربينات الرياح يتراوح من 8500 إلى 900 دولار أو ما يعادله
للكيلوواط المنتج ؛ أو ما يقارب 5450 إلى 8650 في المتر المربع من مساحة الجزء
الدوار
ولعّنفات (لتوربينات) رياح تصل زمن عملها بين 20 و15 عاماً ؛ وفي مناطق ذات
سرعة رياح عالية فإن الطاقة المولدة منها تكون منافسة للطاقة المولدة من المصادر
التقليدية
الكتلة الحيوية
في بعض دول أوربا يوجد سوق متنام للهاضمات ففي الدنمارك توصل البرنامج
إنتاج الغاز الحيوي من المخلفات تكون اقتصادية إذا تم بناؤها وفق التكنولوجيا المتوفرة
شريطة استيفاء الشروط الثلاثة التالية :
أ - أن يتم بيع الغاز بأسعار مقاربة لأسعار الغاز الطبيعي
ب - أن تعمل محطة الغاز الحيوي على إنتاج الحرارة والطاقة
ج - أن يتم استخدام المواد العضوية من مخلفات المصنع
ومن الأمثلة على اقتصاديات الغاز الحيوي قرية بيورا (0:ن0) في جنوب الهند التي
تقوم محطة إنتاج الغاز الحيوي فيها بتزويد غاز الميثان لمولد سعته © كيلووات من

الكهرباء يستخدم للإنارة وتشغيل مضخت المياه وبعد أربع سنوات من العمل كانت
كلفة الطاقة الكهربائية 025 دو لار للكيلووات - ساعة ؛ وهذا السعر عال نوعا ما عند
مقارنته بسعر الكهرباء الواصل من الشبكة الكهربائية ولكن دراسة أخرى بينت أن
استخدام فضلات الحيوانات يمكن أن يزيد من كمية الغاز ويقلل السعر إلى النصف
وبالنسبة إلى الطاقة المستخلصة من الخشب فإن التقدير الاقتصادي للخشب المزروع
في مزارع غير اعتيادية في شمال شرقي البرازيل ؛ والتي يكون فيها إنتاج الخشب غير
مثالي لعدم توفر المياه الكافية ؛ يتبين منه أن الخشب يمكن أن ينتج طاقة بسعر 514
لكل جيغا جول؛ وهذا السعر منخفض جداً نتيجة للخبرة المتراكمة في هذا النوع من
الزراعة وقلة أجور العمالة ؛ كما أنه سعرٌ أقل بكثير من الأسعار العالمية التي قد تصل
في أمريكا إلى ما بين 39 و527 لكل جيغاجول ؛ ومن المتوقع أن ينخفض السعر إلى
ما بين 27 5199 لكل جيغاجول في عام 2010
و بالنسبة إلى فضلات الغابات ؛ ففي النمسا تتوفر بقايا الأخشاب والأغصان بأسعار
رخيصة تعادل 5595 للمتر المكعب من الخشب الجاف أو حوالى 5105 لكل جيغا
أما بالنسبة إلى توليد الطاقة الكهربائية فيعتمد سوق استخدام مصادر الكتلة الحيوية على
كفاءة التحويل التي يمكن الوصول إليها بوجود التقنيات الحديثة ففي المملكة المتحدة
بلغت كلفة الكيلوواط - ساعة المولدة من غاز نفايات المطامر 50085 بينما بلغت كلفة
الكيلوواط من الطاقة المولدة من النفايات الصلبة حوالي 501 ؛ وقد نزلت هذه الكلفة في
عام 1994 إلى 50056 و 500576 وهذه المبالغ قليلة مقارنة بما كانت عليه كلفة
الطاقة الكهربائية المولدة من توربينات تعمل بمحارق الخشب والتي بلغت حوالي
3 لكل كيلوواط - ساعة
وأما بالنسبة للايثانول المنتج في البرازيل فإن كلفة إنتاجه تختلف باختلاف المنطقة
وإدارة المواقع ؛ وقد وصلت في ولاية سانت باولو إلى 50185 لكل لتر أي مايعادل

الطاقة المائية
تختلف مصادر الطاقة المائية عن مصادر الطاقة المتجددة الأخرى لأنها متطورة جداً
من الناحية التقنية ولحساب سعر الوحدة الكهربائية المنتجة من هذه المحطات يجب أن
نقوم بتقدير ما يلي:
أ - الكلفة الاستثمارية والمدة اللازمة للإنشاء
ب - الكلفة السنوية للتشغيل والصيانة
ج -_معامل الحمل خلال عمر المحطة
د - معدل التخفيض المناسب
ويمكن تقدير السعر إذا افترضنا أن كلفة تشغيل متل هذه المحطات قليلة مقارنة بالكلفة
الاستثمارية ؛ وأن معامل الحمل يبقى ثابتاً خلال عمر المحطة وفي هذه الحالة يمكن
تقدير سعر الكيلووات - ساعة كما يلي :
عند معرفة الكلفة الاستثمارية اللازمة للمحطة يمكننا تخمين كلفة الطاقة المولدة
بالكيلووات - ساعة وبما أنه لا توجد مصروفات للوقود ؛ وأن كلفة الصيانة والتشغيل
بالرمز 56 (دولار لكل كيلوواط - ساعة) وهناك متغيرات أخرى كعامل الحمل ؛
والذي يمكن أن نعتبره 04 خلال عمر المحطة الكلي وبما أن هنالك 8760 ساعة في
السنة ؛ فان كل كيلووات منصوب يستطيع توليد 3500 كيلووات - ساعة في السنة
يمكننا أن نفتقرض أن عمر المحطة سيكون 50 عاماً ؛ لذا فان إنتاج الكيلوواط المنصوب
سيكون 175000 كيلوواط - ساعة طيلة عمر المحطة
وإذا افترضنا ؛ كمحاولة أولى ؛ أن كلفة الكيلوواط - ساعة يمكن تقديرها من الكلفة
كيلووات منصوب خلال عمر المحطة ؛ وإذا كان سعر الكلفة الأولية للكيلوواط
المنصوب هو51500 للكيلوواط فإن كلفة الكيلوواط - ساعة سيكون 50085 وهذا هو
تقدير أولي يمكن أن يكون بعيداً عن الحقيقة في معظم الأحيان ؛ لأن كلفة الطاقة المولدة
من الطاقة المائية أرخص من الرقم المذكور أعلاه وعلى سبيل المثال فإن المحطة

لكل كيلوواط - ساعة
طاقة المد والجزر
إن حساب اقتصاديات طاقة المد والجزر معقدة ؛ ومن الصعب الحصول على منح أو
قروض لتمويل مثل هذه المحطات وذلك لكون أسعار الطاقة المنتجة من هذا المصدر
أعلى من سعر الطاقة المولدة من المصادر التقليدية ولكن عندما تزداد أسعار مشتقات
الطاقة التقليدية فإنه يمكن أن يكون لهذا المصدر جانبية اقتصادية أُمَا في الظروف
الحالية فإن هذا المصدر يبدو بعيداً عن التطبيق التجاري
طاقة الأمواج وطاقة حرارة المحيطات
إن طاقة الأمواج وحرارة المحيطات تتمّّز ؛ كبقية مصادر الطاقة المتجددة الأخرى؛
هياكل كبيرة لاحتواء كامل الموجة التي ينتج عنها استخلاص أكبر كمية ممكنة من
الطاقة في حالة طاقة الأمواج ؛ ولاحتواء التوربينات والمبادلات الحرارية وغيرها في
حالة حرارة المحيطات وتتراوح الكلفة السنوية للتشغيل والصيانة لهذا النوع من
المحطات بين 360 و 896 من الكلفة الأولية وهذه المصادر ؛ كغيرها من مصادر
الطاقة المتجددة ؛ لا يكون استخدامها اقتصادياً إلا إذا نزلت كلفة الكيلوواط إلى أقل من
8500 دولار
ومن المشاكل المترتبة على الكلفة الأولية العالية أن استعادة النفقات تستغرق مدة طويلة؛
وهذا عامل غير مشجع للحكومات والمستثمرين لتوظيف أموالهم في هذا الاتجاه
ومن الاعتبارات المهّمة كثافة الطاقة من هذه المصادر ‎٠‏ وأسعار مصادر الطاقة
التقليدية ؛ وإمكانية الاستخدام ؛ ومن الاعتبارات المهمة وهذه بالطبع تختلف من بلد إلى
آخر وبناءً على ذلك فإن تقدير اقتصاديات هذا المصدر يختلف من بلد الى آخر

طاقة الحرارة الجوفية
تعتبر طاقة الحرارة الجوفية من أكثر الطاقات الواعدة والتي شهدت نمواً سريعاً في
استخدامها ومن أسباب نسّو هذه التقنية العوامل البيئية ؛ والكلفة المعقولة في بعض
استخداماتها ؛ بالإضافة إلى كمية الحرارة المستخرجة فحقول الماء الحار هي أحد
الأمثلة الجيدة على هذا النمو ؛ إذ انخفضت كلفتها الأولية من 53000 دولار في السنة
للسعة بالكيلوواط إلى 52600 دو لار خلال عقد واحد فقط ؛ وانخفضت كلفة الصيانة من
4 دولار إلى 80022 دولار ؛ بينما انخفض سعر الكيلوواط - ساعة المنتج من
5 إلى 50057 دولار في هذه الفترة ومن المحتمل أن ينخفض سعر الكيلوواط -
ساعة إلى أل من 50048 دولار خلال السنين القادمة أما بالنسبة إلى اقتصاديات
المصادر الجوفية ذات الحقول التي تحتوي على طاقة قليلة فإنهًا تعتمد على عدة عوامل
سياسية واقتصادية متل توفر مصادر الطاقة التقليدية وأسعارها ورغبة الحكومات في
الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة ودرجة أهمية المحافظة على البيئة من منطقة ما
مقارنة اقتصادية لمختلف مصادر الطاقة في إنتاج الطاقة الكهربائية
تتوقف تكلفة استغلال مصادر الطاقة المتجددة على عدة عوامل أهمها تكاليف نصب
وإنشاء المنظومات ؛ وعمرها الافتراضي ؛ وتكاليف التشغيل والصيانة والخزن ؛
وقدرة المنظومة ؛ وكفاءة التحويل ؛ والظروف البيئية ؛ والعائد المادي من رأس المل
وعلى الرغم من قله فرص الاستغلال الاقتصادي لمصادر الطاقة المتجددة في الوقت
الحاضر فإنه أمكن استخدامها بصورة واسعة في عدة مجالات كطاقة المساقط المائية ؛
ويبين الجدول (2-13) مقارنة لأسعار النصب والطاقة الكهربائية المنتجة لمختلف
الكهربائية المولدة من مصادر الطاقة المتجددة مقارنة بالطاقة الكهربائية المولدة حالياً
من مصادر الطاقة التقليدية

ويتضح من الجدول أدناه أن تكلفة إنتاج الكيلووات - ساعة من الطاقة الكهربائية من
المصادر التقليدية لا تزل أقل من كلفته من المصادر المتجددة والمصدر المتجدد
الوحيد المنافس في الوقت الحاضر هو الطاقة المائية
جدول (2-13) : مقارنة اقتصادية لمختلف مصادر الطاقة في مجال بنتاج الطاقة لكهربائية
كلفة التشغيل والصيانة

يعد استغلال الطاقة الشمسية في مجال تسخين المياه من أكثر التطبيقات انتشاراً في
مختلف دول العالم ما هو سبب عدم انتشار هذه المنظومات في معظم الدول الغربية؟
أيهما أقل كلفة توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية من الطرق الحرارية أم إستخدام
ما هي أفضل الطرق المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية من مصادر طاقة الكتلة
الحيوية من الناحية الإقتصادية ؟
هي حدود استخدام هذه التقنية ؟
إن طاقة المد والجزر وطاقة الأمواج من الطاقات المتجددة الواعدة ما هي حدود
استغلالهما لإنتاج الطاقة الكهربائية ؟
أي التقنيات في مجال الطاقة المتجددة هي الأفضل استخداماً للوطن العربي ؟ صنف
أفضلية كل تقنية لكل دولة عربية حسب مناخها وطبيعتها الجغرافية ؟

مقدمة
يعد استغلال الطاقة الشمسية في المجالات الحرارية من اقدم تطبيقات مصادر الطاقة
المتجددة وذلك لسهولة وبساطة الاستغلال المباشر لحرارة الشمس في عدد من
التطبيقات التي قد تحتاج إلى كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية كتسخين المياه وتدفئة
المباني وتدفئة البيوت الزراعية وتجفيف المحاصيل الزراعية
إن تقنية التسخين بالطاقة الشمسية هي الأكثر استخدماً في مناطق عديدة من العالم
وخاصة في منطقة حوض البحر الابيض المتوسط وفي بعض الدول العربية كالاردن
ومصر وسوريا وفلسطين ويزداد استخدامها يوماً بعد يوم في المناطق العربية الأخرى
إذا كان استخدام منظومات التدفئة وتسخين المياه فى منطقة ما سيوفر مبالة ب
إ م وتسخين في دود
فأن النظام سيكون اقتصادي ؛ وهنالك عدة طرق تستخدم لمعرفة جدوى استخدام هذه
المنظومات وهي :
طريقة إعادة المبالغ المصروفة
عند التفكير باستخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه فأن الطريقة العملية الممكن
اختيارها لمعرفة الجدوى الاقتصادية هي مقارنة المنظومة مع منظومة تعمل بالوقود
على الطاقة الشمسية بدون كلفة إلا إن كلفة منظوماتها التي تقوم باستقبال الإشعاع
الشمسي وتحويله إلى طاقة مفيدة تكون عالية أحياناً
وأحد الأمتلة هو استخدام السخان الشمسي ؛ ولنفرض أن حاجة أسرة مكونة من اربعة
اشخاص هي 200 لتر يومياً من الماء (50 لتر يومياً للشخص الواحد) وبدرجة 05
درجة مئوية وبما أن فترة الحاجة إلى الماء الساخن تتراوح ما بين الفترة سبتمبر
ولغاية أبريل (8 اشهر) فأن كمية الحرارة اللازمة تكون :
0- آخامل ‎7١‏
‏© - كمية الحرارة المطلوبة بالكيلو جول ([12)