مر قطاع الكهرباء العالمي بتحولات كبرى تصفه وكالة الطاقة الدولية بـ”عصر الكهرباء” فالطلب العالمي على الكهرباء قفز بنحو 4.3 % عام 2024، ومن المتوقع أن يصل إلي 3.3% في 2025 و3.7% في 2026 ، مدفوعًا بالتوسع في استخدام الكهرباء في قطاعات النقل والصناعة والتبريد ومراكز البيانات. ورغم هذا التغير، ما زالت المصادر الأحفورية مسؤولة عن نحو 61% من إنتاج الكهرباء لعام 2024 من بينها (الفحم 34% والغاز 22%)، بينما ساهمت الطاقة النووية بحوالي 10% فقط. ومع الأخذ في الاعتبار أن قطاع الكهرباء وحده ينتج أكثر من 40% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن احتراق الوقود، ومن هنا تصبح المقارنة بين الطاقة النووية والمصادر التقليدية محوراً مركزيًا لتحقيق أمن الطاقة وخفض الانبعاثات.
تكشف البيانات الدولية عن فجوة واضحة بين محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة التقليدية لإنتاج الكهرباء سواء من حيث تكلفة الإنشاء أو كمية الانبعاثات الناتجة عن التشغيل، فالطاقة النووية قادرة على توفير كهرباء مستقرة ومستدامة، بالإضافة إلى كونها خيارًا جذابًا من ناحية الحد من الانبعاثات، في المقابل ما تزال محطات الوقود الأحفوري تتميز بسرعة إنشائها وانخفاض تكلفة الاستثمار الأولية، لكنها تظل رهينة تقلبات أسعار الطاقة ومصدرًا رئيسيًا للتلوث المحلي والعالمي.
وتشير الوكالة الدولية للطاقة إلى أن كل الزيادة المتوقعة في الطلب بين 2025/2027 ستغطيها تقنيات منخفضة الانبعاثات، ما يضع الطاقة النووية والطاقات المتجددة في صميم مزيج الطاقة العالمي من هنا يصبح البحث في المقارنة بين الطاقة النووية والمصادر التقليدية من حيث التكاليف والمخاطر والأثر البيئي وأمن الإمدادات خطوة أساسية لفهم كيف يمكن للعالم أن يوازن بين الاستدامة والموثوقية وتكلفة الإمداد في المرحلة المقبلة.
أولاً: تطور مصادر الطاقة في توليد الكهرباء عالمياًً
بحسب تقرير “المراجعة العالمية للطاقة 2025 ” الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة (IEA)، فإن التحولات في مزيج الكهرباء العالمي لعام 2024 لم تكن متساوية بين جميع المناطق. فعلى المستوى العالمي، تراجعت مساهمة الفحم إلى نحو 34 % مقابل 35 % في 2023، بينما ارتفعت حصة الطاقة المتجددة إلى 32% لأول مرة، بدعم من التوسع في الطاقة الشمسية والرياح، في حين استقرت مساهمة الغاز عند حدود % 22، والطاقة النووية عند 9-10%.
ففي الاتحاد الأوروبي، قفزت حصة الطاقة المتجددة إلى أكثر من 50 % من التوليد، مدفوعة بالنمو السريع في الطاقة الشمسية والرياح، مع تراجع كبير في استخدام الفحم الذي لم يعد يمثل سوى نسبة هامشية في بعض الدول. في المقابل، تشهد الولايات المتحدة مزيجًا متوازنًا؛ الغاز ما زال يشكل المصدر الأول بنحو 40% ، يليه الطاقة المتجددة عند حوالي 25% ، والطاقة النووية بنسبة حوالي 18%، أما في الصين التي تُعد أكبر مستهلك ومنتج للكهرباء عالميًا، فما زال الفحم يهيمن على أكثر من 55 % من التوليد رغم النمو القوي في الطاقة الشمسية والرياح التي جعلت الصين أكبر سوق عالمي للطاقة المتجددة أما الهند فتعتمد بشكل مماثل على الفحم الذي يوفر قرابة 70 % من الكهرباء، مع بداية توسع في مشروعات الطاقة الشمسية.
هذه البيانات تعكس أن التحول الطاقي يتقدم بسرعة في الاقتصادات المتقدمة (خاصة أوروبا)، بينما يظل في الاقتصادات الناشئة مرهونًا بأمن الإمدادات ورخص الفحم مقارنة بالبدائل لكن الاتجاه العام الذي رصده التقرير هو أن كل الزيادة في الطلب العالمي على الكهرباء بين 2025/2027 ستُغطى تقريبًا من مصادر منخفضة الانبعاثات (المتجددة والنووية)، وهو ما يعني أن الحصة النسبية للفحم والغاز ستواصل التراجع، حتى في الأسواق التقليدية المعتمدة عليهما ويوضح الشكل التالي تطور مساهمة مصادر الطاقة في إنتاج الكهرباء عالمياً خلال العامين الماضيين.
ثانياً: الكفاءة الاقتصادية للطاقة النووية
تختلف تكلفة المحطات النووية والمحطات التقليدية لإنتاج الكهرباء، حيث تتميز الطاقة النووية بارتفاع الاستثمارات الرأسمالية الأولية (CAPEX) مقابل انخفاض تكاليف التشغيل والوقود، بينما تبدو محطات الغاز والفحم أقل تكلفة في الإنشاء لكنها تعتمد بشكل كبير على أسعار الوقود وانبعاثات الكربون، مما يعرّضها لتقلبات الأسواق والسياسات البيئية هذا التباين يجعل من الضروري تحليل الكفاءة الاقتصادية لكل خيار.
الطاقة النووية (محطات جديدة): تتطلب تكاليف استثمارية مرتفعة جدًا (تصل في بعض المشروعات إلى 5/7 آلاف دولار لكل كيلووات من القدرة المركبة)، بحيث يشكل رأس المال أكثر من 70/80% من التكلفة المستوية للكهرباء (LCOE). وتتراوح تكلفة الكهرباء النووية الجديدة بين 70 / 100 دولار لكل ميجاوات. ساعة، لكنها قد تنخفض إلى 60/80 دولار لكل ميجاوات. ساعة، إذا كان التمويل منخفض التكلفة.
الغاز الطبيعي (محطات الدورة المركبة): تعتمد التكلفة على أسعار الوقود، إذ يبلغ تكلفة إنتاج الكهرباء لمحطات الدورة المركبة (CCGT) نحو 55/80 دولار لكل ميجاوات. ساعة، لكنه يرتفع بحدة مع صعود أسعار الغاز أو إضافة تكلفة انبعاثات الكربون.
الفحم: تتراوح تكلفة إنتاج الكهرباء عادة بين 80/110 دولار لكل ميجاوات. ساعة، غير أن تطبيق سياسات تسعير الكربون / مثل ضريبة الاتحاد الأوروبي حيث بلغ متوسط سعر الكربون في 2024 حوالي 65 يورو/طن CO₂ / يرفع التكلفة الفعلية للفحم بما يزيد عن 50 يورو إضافية لكل ميجاوات/ساعة.
محطات الفحم والغاز لتوليد الكهرباء تعتمد على مبدأ الاحتراق الحراري في محطات الفحم يتم حرق الفحم لتوليد حرارة تُسخّن المياه وتحولها إلى بخار عالي الضغط يُدير التوربينات الموصولة بمولد كهربائي، بينما في محطات الغاز(خصوصًا محطات الدورة المركبة CCGT ) يُحرق الغاز الطبيعي لتدوير توربين غازي مباشرة، ثم يُستغل العادم الساخن لإنتاج بخار يُشغّل توربينًا بخاريًا إضافيًا لزيادة الكفاءة. العمر الافتراضي لهذه المحطات عادة يتراوح بين 30/40 عامًا، لكنها قد تتعرض لتقليص عمرها العملي بسبب عوامل مثل تقلب أسعار الوقود، قيود انبعاثات الكربون، أو ارتفاع تكاليف الصيانة مع التقدم في العمر. كما أن اعتمادها الكبير على أسعار الوقود الأحفوري يجعل استدامة تشغيلها عرضة للتقلبات الاقتصادية والسياسية.
أما المحطات النووية، فآلية التشغيل مختلفة؛ حيث يتم استخدام الانشطار النووي لذرات اليورانيوم داخل قلب المفاعل لتوليد حرارة، ومن ثم إنتاج بخار يدير التوربينات كما في المحطات الحرارية التقليدية، إلا أن الطاقة الحرارية هنا تأتي من تفاعل نووي وليس من احتراق وقود أحفوري. العمر الافتراضي للمفاعلات النووية الحديثة غالبًا يُحدد عند 40/60 عامًا، لكن مع برامج التحديث والصيانة يمكن تمديده إلى 80 عامًا أو أكثر، وفق ما تشير إليه تقارير الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA) وتجارب دول مثل الولايات المتحدة وفرنسا هذه القدرة على التشغيل طويل الأمد، مع تكاليف وقود منخفضة نسبيًا واستقرار الإنتاج، تجعل المفاعلات النووية مصدرًا موثوقًا للكهرباء منخفضة الكربون على المدى البعيد.
ثالثاً: الأبعاد البيئية في إنتاج الكهرباء
من الناحية البيئية، تختلف بصمة كل مصدر طاقة بشكل واضح. فمحطات الفحم تُعد الأكثر تلويثًا، حيث تطلق في المتوسط ما بين 820-1000جرام من CO₂ لكل كيلووات/ساعة، إضافة إلى انبعاثات أكاسيد النيتروجين والكبريت المسببة للأمطار الحمضية. محطات الغاز أنظف نسبيًا، إذ تصدر نحو 350-400 جرام CO₂/ لكل كيلووات/ساعة في المقابل، الطاقة النووية تعد من أقل المصادر من حيث الانبعاثات المباشرة أقل من 15 جرام CO₂ لكل كيلووات/ساعة، بحسب تقييم دورة الحياة الكاملة من IAEA وIPCC، لكنها تواجه تحديات تتعلق بإدارة النفايات المشعة طويلة العمر.
أما على صعيد الأمان وأمن الإمدادات، فقد ارتبط المحطات النووية تاريخيًا بحوادث كبرى مثل تشرنوبل عام 1986 وفوكوشيما عام 2011، ما أثار مخاوف الرأي العام، غير أن التطوير المستمر لمعايير السلامة الدولية تحت إشراف الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA) جعل المفاعلات الحديثة أكثر أمانًا. بالمقابل، فإن مصادر الوقود الأحفوري ليست خالية من المخاطر؛ إذ تتكرر حوادث الحرائق والتسربات في منصات النفط والغاز ومناجم الفحم، ما يؤثر على الإنسان والبيئة.
وعلى صعيد الاستدامة، يعتمد الفحم والغاز على موارد محدودة قد تستنزف أو تخضع لتقلبات السوق العالمية، بينما يوفر اليورانيوم (الوقود النووي) احتياطيات طويلة الأمد نسبيًا، مع إمكانية تطوير تقنيات مثل المفاعلات الصغيرة ودورة الوقود المغلقة لزيادة الكفاءة وضمان استدامة الموارد النووية.
خلاصة القول: إن المقارنة بين الطاقة النووية والمصادر التقليدية لإنتاج الكهرباء، مثل الغاز، تكشف أن كل خيار يحمل منطقًا اقتصاديًا واستراتيجيًا مختلفًا.
المصدر: المركز المصري للفكر والدراسات الاستراتيجية
الكاتب : أمل إسماعيل
التاريخ : 26/8/2025
----------------------------------------------------------------------
المصدر : مركز ترو للدراسات
الكاتب : منال محمود / سيف عصام
التاريخ : 25/6/2024
