مبادرة الطاقة الفضائية البريطانية: التكلفة المعادلة للكهرباء قد تصل إلى 10-30 جنيهاً إسترلينياً لكل ميغاواط/ساعة

أخبار ar.wedoany.com، أصدرت مبادرة الطاقة الفضائية البريطانية (Space Energy Initiative) مؤخراً ورقة بيضاء تعرّف فيها الطاقة الشمسية الفضائية (SBSP) بأنها مصدر طاقة مستمر وقابل للجدولة، معتبرةً أنها قادرة على تجاوز تحديات التقطع وتخزين الطاقة التي تواجه مصادر الطاقة المتجددة الأرضية. وتتصور الخطة نشر صفائف من الألواح الشمسية في المدار الأرضي الجغرافي المتزامن، لجمع أشعة الشمس شبه المستمرة ثم نقلها لاسلكياً إلى محطات استقبال أرضية. وتقدّر الورقة البيضاء أن التكلفة المعادلة للكهرباء (LCOE) لنظام شركة Space Solar، بعد تحقيق وفورات الحجم، قد تصل في نهاية المطاف إلى ما بين 10 و30 جنيهاً إسترلينياً لكل ميغاواط/ساعة؛ كما تستشهد بتحليل صادر عن كلية لندن الإمبراطورية (Imperial College London) يشير إلى أن كل إضافة قدرها 2 جيغاواط من قدرة SBSP إلى شبكة الكهرباء البريطانية يمكن أن تخفض التكاليف السنوية للنظام بمقدار يتراوح بين 1 و2 مليار جنيه إسترليني. وتقرّ الورقة البيضاء في الوقت ذاته بأن هذه الأرقام تمثل تقديرات وليست تكاليف مثبتة، وأن الجدوى الاقتصادية التجارية لهذه التقنية لا تزال بحاجة إلى إثبات.

يشكّل نقل حزمة الطاقة الكهربائية حالياً قضية محورية على مستوى هندسة النظم. فقد نشرت جامعة كولومبيا (Columbia University) في 29 يوليو دراسة قامت فيها بنمذجة تكوينات المدار الأرضي المنخفض والمتوسط والجغرافي المتزامن، بالإضافة إلى نقل الطاقة بالترددات الراديوية، مع دراسة متغيرات مثل رؤية الأقمار الصناعية، وفترات ظل الأرض، والوقت الفعلي لنقل الطاقة من مختلف المدارات إلى مواقع محددة. وترى الدراسة أن النظر إلى قدرة التوليد فقط لا يعكس سوى جزء من الصورة؛ فموقع المدار، وتوافر الحزمة، والوصول إلى أجهزة الاستقبال، تقابل على التوالي معامل السعة وظروف الاتصال بالشبكة في محطات الطاقة الأرضية. كما تتقدم اليابان والصين في أبحاث مماثلة: فقد حدّثت المجلة اليابانية المحكّمة "أنظمة الطاقة الشمسية الفضائية" (Space Solar Power Systems) عددها لعام 2026 في أوائل أغسطس، وتتمحور محتوياته حول مشروع OHISAMA؛ كما نشرت الأكاديمية الصينية لتقنية الفضاء (China Academy of Space Technology) في 31 يوليو دراسة استعراضية خلصت إلى ضرورة إجراء مزيد من التحقق في المدار قبل التطوير واسع النطاق.

ويدخل التنظيم حالياً في نطاق النقاش الهندسي. ففي 4 أغسطس، عقدت مؤسسة الهندسة والتكنولوجيا البريطانية (Institution of Engineering and Technology) مؤتمراً حول التحديات التقنية والطيفية والتنظيمية لتقنية SBSP، بمشاركة متحدثين من شركة Space Solar وهيئة تنظيم الاتصالات البريطانية Ofcom. ولا يمكن لنقل الطاقة اللاسلكي واسع النطاق أن يتطور بمعزل عن إدارة الطيف والتنظيم المداري؛ وقد أدرجت مبادرة الطاقة الفضائية في ورقتها البيضاء اليقين التنظيمي كأحد الشروط الأربعة المسبقة للتطوير التجاري، إلى جانب التمويل العام والتعاون الدولي والمشاركة العامة. فالمسألة الحالية لا تقتصر على ما إذا كان بإمكان المهندسين إعادة الطاقة من المدار، بل تتعداه إلى ما إذا كان بإمكان المطورين بناء نظام يمكن للجهات التنظيمية اعتماده ولمشغلي الشبكات إدماجه.

وتوفّر بيانات وكالة ناسا بُعداً مرجعياً آخر. فقد أظهر تحليل نشرته الوكالة العام الماضي لمفهومين لنظام SBSP بقدرة 2 جيغاواط أن تكلفة دورة الحياة تبلغ 0.61 إلى 1.59 دولاراً لكل كيلوواط/ساعة، في حين تبلغ نحو 0.02 إلى 0.05 دولاراً لكل كيلوواط/ساعة بالنسبة لطاقة الرياح البرية والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية، أي بفارق يتراوح بين 12 و80 ضعفاً. وبناءً على ذلك، ترى ناسا أن تقنية SBSP، لكي تصبح قادرة على المنافسة، تحتاج إلى تحقيق تحسينات في تكاليف الإطلاق والتصنيع تتجاوز افتراضاتها الأساسية. ولا يتعارض هذا الاستنتاج بالضرورة مع التقديرات الأحدث للتكاليف، نظراً لاختلاف البنى المعتمدة لدى كل طرف، لكنه يفسر أيضاً سبب ضرورة توخي الحذر عند مقارنة التكاليف المعلنة بشكل مبسط — وهو الحذر نفسه الذي ينعكس في تسعير محللي الائتمان لمخاطر التنفيذ المرتبطة ببنى تحتية للطاقة غير مثبتة. وقد ظهرت بالفعل إشارات مبكرة على الطلب: فقد حجزت شركة Meta سعة تصل إلى 1 جيغاواط من شركة Overview Energy الأمريكية، التي تخطط لنقل الطاقة عبر الأقمار الصناعية على شكل أشعة تحت حمراء قريبة إلى محطات الطاقة الشمسية القائمة، بهدف إكمال عرض توضيحي بحلول عام 2028 والتسليم بحلول عام 2030.

لم تعد الطاقة الشمسية الفضائية بحاجة إلى إثبات إمكانية جمع أشعة الشمس في المدار أو نقلها لاسلكياً؛ فالمطلوب الآن من المطورين إثبات قدرة هذه التقنيات على العمل معاً بشكل موثوق وآمن واقتصادي. ويرتبط هذا الرهان بدعاوى أخرى تتعلق بالطاقة الفضائية أطلقتها شركات الحوسبة فائقة الضخامة بسبب نمو استهلاك الطاقة المرتبط بالذكاء الاصطناعي، ويتوقف في نهاية المطاف على القدرة على بناء سجل أداء كافٍ لجذب اتفاقيات شراء الطاقة ودعم قابلية التمويل للبنية التحتية. فالمسألة الحاسمة في السنوات القادمة لا تتمثل في ما إذا كانت الطاقة الشمسية المدارية مجدية، بل في ما إذا كان بإمكان المطورين تحويل التقنيات المثبتة إلى بنية تحتية قابلة للتمويل.