ما هو مصطلح هرم الطاقة و ما علاقته بكفاءة الطاقة و الطاقة المتجددة؟
كفاءة الطاقة هي عبارة عن سلسلة من العمليات المنظمة التي يمكن من خلالها زيادة أرباح مؤسسة ما من خلال تقليل الإعتماد على استهلاك الطاقة الفائض بدون تقويض خدمات الطاقة نفسها، ولكن ما علاقته بمشاريع الطاقة المتجددة من طاقة شمسية، طاقة رياح، وغيرها من مصادر الطاقة البديلة؟، وهل من المجدي عملياً الإستغناء عن عمل مشاريع كفاءة طاقة و القفز مباشرة إلى تركيب نظام طاقة بديل بهدف تقليل الإستهلاك؟
ستخدم هذه المقالة كمقدمة لسلسلة مقالات مستقبلية تهدف للتعريف بمجال كفاءة الطاقة و المنهجية العملية الهندسية القائمة ورائها، حيث سيتم هنا شرح مبادئ أساسية بخصوص المصطلح و بعض المفاهيم الأساسية التي يجب معاينتها قبل البدء بموضوع كفاءة الطاقة بحسب تسلسل الهرم الطاقي, و أيضا ربط هذا الموضوع المهم بموضوع الطاقة المتجددة وتقنياتها بشكل عام.
إن مصطلح كفاءة الطاقة مهم جدا و لا يمكن الإستغناء عنه في المجال الهندسي سواء كان على الصعيد البحثي الأكاديمي أو الصعيد العملي المرتبط بسوق العمل لمختلف القطاعات في بلد ما، وهو مرتبط ارتباطا صلبا مع الجدوى الإقتصادية و أرباح مؤسسة ما تستهلك كمية معينة من الطاقة، فمثلا عند قولنا إن مصباحاً يحتاج ل ١٠ واط لكي يعطي ٧ واط كمؤشر لمقدار قدرته على الإضاءة، فذلك يعني أنه أعلى كفاءة من مصباح اخر يحتاج ل ١٢ واط لكي يعطي قدرة الإضاءة نفسها.
من المهم جدا عند مقارنة كفاءة جهازين مختلفين والحكم عليهما أن يكون لهما الوظيفة نفسها – والقصد هنا أن يكون نوع الشغل المنتج لكليهما متماثل – و أيضا أن تتساوى القدرة الداخلة على النظامين لكي تكون المقارنة عادلة و دقيقة قدر المستطاع.
كما نعلم، إن أشكال الطاقة متعددة منها الطاقة الكهربائية و الميكانيكية الحرارية وغيرها، والتحول بين أشكال هذه الطاقات هو تحول محفوظ بطبيعة الحال تحت افتراض الحالة المثالية لعملية التحويل تلك، ولكن عمليا، دائما ما نلاحظ مرافقة هذه العملية بعض أشكال الطاقة غير المرغوبة (والتي يمكن تسميتها بالطاقة الضائعة او بفواقد الطاقة)، هذه الطاقة غير المرغوبة يجب تقليلها كلما أمكن لكي يكون النظام الذي يستخدم عملية التحويل تلك نظام ذو كفاءة عالية و موثوقية ايضا، في مجال كفاءة الطاقة (Energy Efficiency) يتم دراسة كافة عمليات التحويل هذه و عمل تحسين لها لكي تخدم التطبيقات الحياتية المختلفة.
إن هذا المصطلح يجب أن يكون حاضرا دائما حتى في استخدامنا اليومي لكافة أنواع الطاقة ( الكهربائية، الحرارية، والمياه أيضا) لكي تقل فواقد هذه الطاقات قدر الإمكان، وهذا ما يمكن وصفه ب “نموذج سلوك الإستهلاك” وفيما يلي تفصيل له و لعدة أمور مرتبطة بكفاءة الطاقة ايضا.
بحسب دليل المستخدم الصادر عن وزراة الطاقة والثروة المعدنية المعني بحفظ وترشيد استهلاك الطاقة¹، فإن هنالك فرص كبيرة لتحسين استهلاك الطاقة في مختلف القطاعات في المملكة الاردنية الهاشمية على وجه الخصوص، سنذكر أقسام فرص ترشيد استهلاك الطاقة هذه في قطاع الأبنية:
1- فرص لترشيد استهلاك الطاقة ترتبط بالمبنى نفسه (تصميم المبنى وغلافه الخارجي):
2- فرص لترشيد استهلاك الطاقة ترتبط بالتجهيزات والأدوات والنظم المستهلكة للطاقة والمستخدمة في المبنى
3- فرص لترشيد استهلاك الطاقة ترتبط بالإنسان الذي يستخدم أو يقطن المبنى، وتتحقق من خلال
الإدارة الكفوءة لاستهلاك الطاقة في البناء ووضع برامج التوعية المناسبة وتغيير السلوك والعادات
المتبعة وغير الكفوءة في استهلاك الطاقة.
إن النقطة الأولى لا تعنى بموضوع كفاءة الطاقة إنما تدخل في مجال ابتكار الأبنية (Building Innovation) او الأبنية الخضراء (Green Buildings)، بينما مصطلح الأبنية البنية (Brown buildings) هو المعني في مجال كفاءة الطاقة والذي يستخدم ابنية موجودة بالفعل لعمل برنامج مسح شامل يتضمن التدقيق الطاقي وعمل استبدال لبعض الأجهزة ذات الكفاءة المنخفضة إن لزم الأمر وليس استبداله بمبنى اخر ذي كفاءة عالية.
عندما يتم يتم التأكد من ان سلوك استهلاك قاطني مؤسسة ما للطاقة هو سلوك سليم ومقبول ضمن إرشادات الوزارة المعنية او ارشادات و بروتوكولات عالمية، وما زال هنالك الحاجة لخفض الاستهلاك المرتفع الطاقة، يتم اللجوء الى أعلى الهرم الى الخطوة التالية وهي عملية تحقيق أعلى كفاءة ممكنة للطاقة ومصادرها في المنشأة، وهذا لا يتأتى إلا بتحقيق اسفل الهرم الطاقي مبدأيا لضمان عملية دقيقة خالية من العيوب والضياعات.
وسيتم الحديث بالتفصيل عن كيفية تحقيق أعلى كفاءة طاقة ممكنى لمنشأة ما في قابل المقالات المعنية بموضوع الهرم الطاقي.
من الضروري جدا أن لا يتم تركيب أنظمة طاقة بديلة لأبنية موجودة بنية خفض الاستهلاك العالي للطاقة، فهذا ليس بالامر السليم و لا ياتي الا بمزيد من فواقد الطاقة، ومن الممكن ان ياتي بمشاكل أخرى خاصة به إذا لم يتم معالجة السلوكيات الخاطئة المتعلقة بالاستهلاك أولا، ثم استبدال الأجهزة ذات الكفاءة المنخفضة التي تعتبر مستهلكة للطاقة بشكل كبير.
في نهاية الحديث، لضمان تحقيق أكبر كفاءة ممكنة لنظام طاقة بديل، يجب تحقيق متطلبات الهرم الطاقي حسب الكودات العالمية المعنية أولا ثم اللجوء لمثل هذه الأنظمة التي تخدم كنظام مساند للاستهلاك الطاقي في المنشأة.
في التقارير اللاحقة، ستناول المزيد من حالات دراسة ميدانية لموضوع كفاءة الطاقة و إثبات – بالأرقام – أنها مهمة جدا من خلال تناول المزيد من المعلومات الصادرة عن الوزارات وشركات خدمات الطاقة المعنية، و من المفترض بهذه الشركات الإلتزام بتسلسل الهرم الطاقي لتحقيق الكفاءة المطلوبة.
المصادر:
١- تقارير وزارة الطاقة و الثروة المعدنية – المملكة الأردنية الهاشمية.
