تقيّم دراسة حديثة من جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في المملكة العربية السعودية كيف يمكن للتقنيات الشمسية المختلفة أن تخفض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر. قارنت الدراسة بين الأنظمة الكهروضوئية (PV)، والطاقة الشمسية المركزة (CSP)، والأنظمة الهجينة PV-CSP، مع التركيز على آثارها التقنية والاقتصادية والبيئية.
ووفقًا للدراسة، يوفر التحليل الكهربائي المعتمد على الطاقة الكهروضوئية أقل تكلفة متوقعة لإنتاج الهيدروجين، إذ بلغ متوسط تكلفة الهيدروجين (LCOH) نحو 4.23 دولار أمريكي للكيلوغرام، بحسب ما أفادت به مجلة pv. وبالمقارنة، حققت أنظمة الطاقة الشمسية المركزة عامل قدرة أعلى بنسبة 55.4% لكنها نتج عنها متوسط تكلفة هيدروجين أعلى بلغ 4.95 دولار للكيلوغرام. كما سجل النظام الكهروضوئي تكلفة طاقة مستوية أقل (0.0533 دولار/كيلوواط ساعة) مقارنةً بـ CSP (0.0854 دولار/كيلوواط ساعة).
شملت التحليلات محاكاة باستخدام برنامج SAM الذي طورته مختبر الطاقة المتجددة الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. تم تصميم النظام الكهروضوئي بسعة فائضة وتخزين بطاريات، بينما تميز نظام الطاقة الشمسية المركزة ببرج شمسي وتخزين حراري. عمل كلا النظامين بشكل مستقل عن شبكة الكهرباء وتم تقييمهما في مواقع مثل الظهران، أسوان، ورزازات، دبي، والرطبة.
وجدت الدراسة أنه رغم أن للطاقة الشمسية المركزة مزايا بيئية مثل انخفاض الانبعاثات على مدى دورة الحياة وتقليل استخدام الأراضي، إلا أنها تتطلب المزيد من المياه—حوالي 0.2 لتر لكل كيلوواط ساعة—مما يجعلها أكثر ملاءمة للمناطق الساحلية ذات الوصول إلى المياه. وكشفت تحليلات الحساسية أن الزيادات في النفقات الرأسمالية وتكاليف الطاقة تؤثر بشكل كبير على تكاليف إنتاج الهيدروجين.
تعد هذه الدراسة من أوائل الدراسات في المملكة العربية السعودية التي تقيم الأنظمة الهجينة PV-CSP لإنتاج الهيدروجين، وتوفر رؤى قيمة لانتقال الشرق الأوسط نحو اقتصاد هيدروجين مستدام.
