رونق خورشیدی در کشورهای در حال توسعه: سریع، آشفته و نابرابر

آرایه های خورشیدی پشت بام در بیروت، لبنان. وائل حمزه / EPA

به تصاویر ماهواره‌ای پاکستان نگاه کنید و از تعداد پنل‌های خورشیدی که روی پشت بام‌ها و بالکن‌ها در شهرهای بزرگ آن قرار دارند شگفت‌زده خواهید شد. خورشیدی بزرگترین منبع برق در پاکستان است که حدود یک چهارم برق کشور را در ماه های اوج مصرف تولید می کند. یک دهه پیش، کمتر از 1 درصد سهم داشت. رونق خورشیدی ناشی از یک برنامه یارانه بزرگ نبود. در عوض، خانوارها و مشاغل عمدتا خودشان آن را در پاسخ به برق غیرقابل اعتماد و گران قیمت هدایت کردند.

پاکستان احتمالا دراماتیک ترین و شناخته شده ترین مورد انقلاب خورشیدی از پایین به بالا است، اما منحصر به فرد نیست، و نسخه هایی از همان داستان در حال حاضر در سراسر جهان در حال آشکار شدن است: کشورهایی با آب و هوای گرم، اقتصادهای در حال رشد سریع، انرژی گران قیمت و شبکه های شکننده به طور فزاینده ای به سمت خورشید روی می آورند. نه به دلیل سیاست، بلکه به این دلیل که افراد با کیف پول خود رای می دهند. در شش کشور در حال توسعه - پاکستان، نیجریه، لبنان، سریلانکا، زامبیا و یمن- تولید خورشیدی ثبت شده از سال 2019 بیش از شش برابر رشد کرده است.

سهم خورشیدی از ترکیب الکتریسیته در هر یک از آنها به شدت افزایش یافته است، در برخی موارد به ترتیبی بزرگی.

اما در حالی که تغییر سریع و سریع خورشیدی پاکستان از پایین به بالا مدل امیدوارکننده ای برای افزایش انرژی پاک ارائه می دهد، هشداری نیز ارائه می دهد. تکثیر انرژی خورشیدی خانگی در پاکستان منجر به خروج از شبکه ملی شده است و شبکه را متلاطم می کند در حالی که فقیرترین پرداخت کنندگان - که توان خرید پنل های خورشیدی را ندارند - با قبض های بالاتری مواجه می شوند. پویایی مشابه در حال حاضر در نیجریه و زامبیا وجود دارد. این کشورها همزمان با رونق و بحران مواجه هستند.

این موضوع بسیار فراتر از این کشورها اهمیت دارد، زیرا بیشتر رشد آینده جهان در تقاضای برق از اقتصادهای نوظهور و در حال توسعه حاصل خواهد شد و بیشتر آن از طریق انرژی خورشیدی تامین خواهد شد. چالش واضح است: انرژی خورشیدی می‌تواند نیرویی رهایی بخش در کشورهای در حال توسعه باشد و منبع جدیدی از برق ارزان را در مکان‌هایی که مدت‌ها گرسنه از انرژی هستند ارائه دهد، اما اگر دولت‌ها نتوانند این انتقال را به خوبی مدیریت کنند، ساخت آینده می‌تواند سیستم‌های برق را که از قبل بدتر می‌شود تضعیف کند و نابرابری اقتصادی را بدتر کند.

مقیاس رونق خورشیدی که اکنون در بخش‌هایی از کشورهای در حال توسعه در جریان است، بی‌سابقه است. سریلانکا گزارش می دهد که ظرفیت خورشیدی پشت بام بین سال های 2020 تا 2025 بیش از شش برابر شده است، در حالی که در لبنان، ظرفیت خورشیدی ثبت شده بیش از ده برابر در این دوره افزایش یافته است. در یمن، بیش از نیمی از مردم در حال حاضر به انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی برق خود برای روشنایی متکی هستند.

آنچه قابل توجه است این است که بسیاری از این داده ها در آمار دولتی ظاهر نمی شوند زیرا تأسیسات جدید عمدتا آرایه های پشت بام و سیستم های خانگی هستند که پشت کنتور هستند و به طور رسمی ثبت نشده اند. تحلیلگران به طور فزاینده ای به سوابق گمرکی و حتی تصاویر ماهواره ای روی آورده اند تا آنچه را که واقعا در زمین اتفاق می افتد بازسازی کنند. در نیجریه، آنها دریافتند که حدود 96 درصد از ظرفیت خورشیدی خارج از شبکه است. در پاکستان، سه چهارم استقرار واقعی خورشیدی این کشور ممکن است هرگز به طور رسمی ثبت نشود.

تصاویر ماهواره‌ای از بخش G-13، محله‌ای در اسلام‌آباد، پاکستان، در سال‌های 2022 و 2024. این منطقه شاهد انفجار خورشیدی پشت بام بوده است. Google Maps / اقتباس شده توسط Yale Environment 360

آنچه را که در این مکان‌ها می‌بینیم «جهش جهشی» نامیده می‌شود. مردم کشورهای در حال توسعه فناوری انرژی جدید را بدون گذراندن همان مراحل توسعه سوخت فسیلی که کشورهای ثروتمندتر پشت سر گذاشتند، اتخاذ می کنند. کشورها تقاضای رو به رشد انرژی را نه با زغال سنگ یا گاز طبیعی، بلکه با انرژی خورشیدی برآورده می کنند. جهش زمانی اتفاق می افتد که سه شرط برآورده شود: فناوری جدید در بازارهای بالغ اثبات شده است. این عملکرد بهتر یا قابل مقایسه با فناوری فعلی ارائه می دهد. و راهی برای دور زدن زیرساخت های گران قیمت یا ناکارآمد فراهم می کند.

خورشیدی اکنون یک فناوری بالغ است که به طور گسترده در کشورهای ثروتمند مورد استفاده قرار گرفته است. این کشور زنجیره های تامین را در سراسر جهان ایجاد کرده است و با افزایش تولید، در درجه اول در چین، قیمت انرژی خورشیدی کاهش یافته است. تولیدکنندگان چینی ظرفیت کارخانه‌ای بسیار بیشتر از نیاز فعلی جهان ساخته‌اند و با تعرفه‌های تجاری که اکنون بسیاری از این پانل‌ها را از بازارهایی مانند ایالات متحده و هند دور نگه می‌دارد، بیشتر مازاد تولید به جاهایی مانند پاکستان و نیجریه ختم شده است.

در کشورهایی که شبکه‌های برق چروکیده دارند، خورشیدی می‌تواند الکتریسیته قابل اطمینان‌تری را ارائه دهد، به‌ویژه زمانی که با باتری‌ها همراه باشد. شبکه برق پاکستان اغلب ناپایدار است و در مناطقی که بدترین خدمات را دارند، خانوارها می توانند در یک روز با 16 تا 20 ساعت قطعی مواجه شوند. در نیجریه، حدود 40 درصد از جمعیت به هیچ وجه اتصال به شبکه یا برق ندارند، در حالی که در یمن، آسیب به سیستم برق ناشی از جنگ داخلی وحشیانه این کشور، نزدیک به 90 درصد جمعیت را از دسترسی به شبکه محروم کرده است. در این مکان ها، خورشیدی عملکرد بسیار بیشتری را ارائه می دهد.

سولار همچنین راه حلی برای برق گران قیمت ارائه می دهد. در پاکستان، میانگین نرخ برق در دهه گذشته تقریبا سه برابر شد زیرا یارانه‌ها برداشته شد، هزینه‌های سوخت وارداتی پس از تهاجم روسیه به اوکراین افزایش یافت و مصرف‌کنندگان برای نگهداری نیروگاه‌های کم استفاده پرداختند. در نیجریه، پس از اصلاح نرخ در سال 2024، قیمت برق برای برخی از مصرف‌کنندگان بیش از 240 درصد افزایش یافت. یمن احتمالا شدیدترین مورد افزایش قیمت برق شبکه را ارائه می‌کند: در ژوئیه، دولت این کشور افزایش نرخ‌ها را 36 برابر کرد.

با هر افزایش نرخ، انرژی خورشیدی به یک جایگزین جذاب تر تبدیل شده است.

فعالان اقلیم رونق خورشیدی در حال وقوع در اقتصادهای نوظهور را جشن گرفته اند، اما رشد سریع انرژی خورشیدی در صورت مدیریت ضعیف می تواند مشکلاتی ایجاد کند. شبکه‌های برق هزینه‌های ثابت زیادی دارند: سیستم‌های انتقال باید حفظ شوند و نیروگاه‌ها باید حتی زمانی که مشتریان برق کمتری خریداری می‌کنند در دسترس باشند. وقتی خانوارها و مشاغلی که توانایی خرید پنل های خورشیدی را دارند، مصرف برق از شبکه را متوقف کنند، شرکت های برق درآمد خود را از دست می دهند. نتیجه می تواند یک دور باطل باشد: هزینه های ثابت بین تعداد کمتری از مشتریان توزیع می شود. نرخ ها افزایش می یابد، که به نوبه خود باعث جذابیت بیشتر خورشیدی می شود.

این امر باعث می شود مشتریان بیشتری از شبکه خارج شوند و چرخه دوباره شروع می شود. این معروف "مارپیچ مرگ سودمند" است.

ارقام واردات بر اساس داده های گمرک چین تا پایان سال 2025 است. ارقام درون شبکه بر اساس آمار رسمی سال 2025 است. منابع: Ember، IRENA. Yale Environment 360 / ساخته شده با Flourish

پاکستان در حال حاضر نشانه هایی از مارپیچ را نشان می دهد. فروش برق شبکه در سال 2023 10 درصد کاهش یافت و وزیر انرژی کشور هشدار داده است که کاهش تقاضا می تواند برق شبکه را به طور فزاینده ای غیرقابل تحمل کند. پیامدهای توزیعی به طور بالقوه شدید است. خانوارها و مشاغل ثروتمندتر که می توانند هزینه اولیه پانل ها و باتری ها را بپردازند می توانند خود را از افزایش قیمت ها محافظت کنند، اما خانواده های فقیر نمی توانند. اگر نرخ ها برای بازیابی هزینه های شبکه افزایش یابد، کسانی که قادر به سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی نیستند می توانند هزینه بیشتری برای برق بپردازند.

و بنابراین، آنچه که یک فناوری عمیقا دموکراتیک است، در نهایت می تواند نابرابری اقتصادی را بدتر کند، زمانی که در یک سیستم برق از قبل ناکارآمد پذیرفته شود.

در برخی موارد، کاربران خورشیدی ممکن است فقط تا حدی از سیستم خارج شوند، که می تواند محاسبات شبکه را حتی بدتر کند. در پاکستان، بسیاری از دارندگان انرژی خورشیدی به شدت استفاده خود از شبکه را در طول روز کاهش داده‌اند، اما پس از غروب خورشید همچنان به آن متکی هستند. بنابراین، شبکه باید قادر باشد تا اوج عصر را برآورده کند، حتی اگر برق بسیار کمتری در طول روز بفروشد. آنهایی که هنوز به صورت تمام وقت در شبکه هستند، هزینه می کنند تا نیروگاه ها را در حالت آماده باش نگه دارند تا پس از غروب خورشید برای تولید برق در دسترس باشند.

هیچ کدام از اینها دلیلی بر ضد خورشیدی نیست. کاملا برعکس. نصب انرژی خورشیدی در کشورهایی با آب و هوای گرم، اقتصادهای رو به رشد و شبکه های غیرقابل اعتماد، مزایای زیادی برای اقتصاد، آموزش و سلامت ایجاد می کند. پمپ های خورشیدی به کشاورزان این امکان را می دهد که مزارع خود را بدون پرداخت هزینه برای تجهیزات دیزلی آبیاری کنند. سولار به مدارس بدون اتصال به شبکه اجازه می دهد چراغ ها، فن ها و رایانه ها را اجرا کنند. تعویض دیزل ژنراتور با پنل های خورشیدی و باتری نیز به معنای هوای پاک تر است.

در کشورهایی مانند نیجریه، جایی که میلیون‌ها خانه و کسب‌وکار برای برق خود به دیزل متکی هستند، استفاده از انرژی خورشیدی می‌تواند تأثیر معناداری بر سلامت عمومی داشته باشد.

وظیفه مهم دولت‌ها و آژانس‌های بین‌المللی این است که با استفاده از داده‌های واردات، ثبت‌نام‌ها و در صورت لزوم نظارت ماهواره‌ای، انرژی خورشیدی توزیع‌شده را به آمار رسمی انرژی وارد کنند. اندیشکده هایی مانند Ember در بریتانیا و Renewables First در پاکستان در حال حاضر این تصویر را از داده های گمرک جمع آوری کرده اند. دولت ها باید از این داده ها برای برنامه ریزی استفاده کنند. با یک تصویر واضح تر از آنچه در زمین اتفاق می افتد، مقامات می توانند شروع به ادغام ظرفیت رشد سریع خورشیدی در سیستم قدرت کنند و این کار را به گونه ای انجام دهند که به جای تضعیف شبکه، شبکه را تقویت کند.

این به معنای نصب باتری هایی است که می توانند خورشیدی ارزان قیمت را در طول روز برای استفاده در عصر ذخیره کنند. این به معنای ساخت شبکه‌های انتقال انعطاف‌پذیرتر است که می‌تواند انرژی مازاد پشت بام را به جای هدر دادن آن به جایی که نیاز است منتقل کند. و این به معنای ارائه حمایت هدفمند برای خانوارهای کم درآمد است تا انرژی خورشیدی برای افراد بیشتری مقرون به صرفه باشد.

چرا قبلا این اتفاق نمی افتد؟ یکی از دلایل این است که قانونگذاران در کشورهای در حال توسعه در تلاش هستند تا با رونق خورشیدی همگام شوند. قوانین مربوط به نرخ برق و اتصالات شبکه برای سیستمی نوشته شده است که در اطراف نیروگاه های بزرگ ساخته شده است نه میلیون ها آرایه روی پشت بام. بسیاری از شرکت های برق نیز در مشکلات مالی عمیقی هستند - بخش برق پاکستان به تنهایی میلیاردها دلار بدهی انباشته کرده است. این باعث می شود منابع مالی کمی برای باتری ها، کنتورهای هوشمند یا ارتقاء شبکه باقی بماند.

دولت ها باید مقررات را به روز کنند تا خانواده ها و مشاغل دارای آرایه های خورشیدی فروش برق را به شبکه آسان تر کنند. کشورهای ثروتمند و بانک‌های توسعه می‌توانند با تأمین منابع مالی مورد نیاز برای مدرن‌سازی سیستم‌های برق خود، به کشورها در ادغام انرژی خورشیدی کمک کنند. با این حال، این حمایت باید به اصلاحات نظارتی گره خورده باشد و برای پوشش خسارات برق استفاده نشود.

کارگران پنل های خورشیدی را در خانه ای در لاگوس، نیجریه نصب می کنند. یکشنبه آلامبا / عکس AP

از سوی دیگر، نیجریه خطر دارد همان مسیر پاکستان را دنبال کند، اما بخش توزیع حتی ضعیف‌تر برای مدیریت عواقب آن. افزایش نرخ آن در سال 2024 بر روی رده بالای مشتریانش بود که به آنها وعده حداقل 20 ساعت برق در روز داده می شود. اینها کسب و کارها و خانوارهای با شرایط بهتری هستند که منابع لازم برای روی آوردن به انرژی خورشیدی را دارند. آن‌ها همچنین مشتریانی هستند که شرکت‌های توزیع با مشکل بیشتر به پرداخت‌های ماهانه آنها متکی هستند. افزایش نرخ برق احتمالا بسیاری از مصرف‌کنندگان را ترغیب می‌کند که از انرژی خورشیدی استفاده کنند و شبکه را کنار بگذارند.

مشکل خورشیدی خود فناوری نیست. چالش کلیدی در بسیاری از کشورهای در حال توسعه این است که زیرساخت‌های انرژی موجود و نهادهایی که آن را اداره می‌کنند، در تلاش برای همگام شدن با انتقال انرژی هستند. انتخاب دولت ها بین این است که اجازه دهند انرژی خورشیدی توزیع شده خروجی مدیریت نشده از شبکه ایجاد کند یا عمدا بخشی از انرژی خورشیدی از یک شبکه انعطاف پذیرتر و قابل اطمینان تر باشد. یک انتقال خوب مدیریت شده می تواند تضمین کند که بوم خورشیدی سیستم برق را تقویت می کند و از کسانی که نمی توانند آن را پشت سر بگذارند محافظت می کند.