على مدى قرون من الزمن، ظل الفحم مفتاحاً للثورة الصناعية في مختلف أنحاء العالم. ولئن كان الفحم قد أّدى دوراً رئيسياً في تنمية العالم الحديث، فإنه أيضاً السبب الرئيسي وراء تغير المناخ: فوفقاً لبيانات عام 2019 الصادرة عن الوكالة الدولية للطاقة، يتحمل حرق الفحم المسؤولية عن أكثر من 40 في المائة من انبعاثات الكربون العالمية وأكثر من 75 في المائة من الانبعاثات الناجمة عن توليد الكهرباء. ومن الأهمية بمكان أن يُصار إلى التخلص التدريجي من الفحم لتلبية أهداف اتفاق باريس والحد من الاحترار العالمي بما لا يتجاوز 1.5 درجة مئوية مقارنة بالمستويات السابقة للثورة الصناعية.
كيف يمكن للطاقة النووية أن تحل محل الفحم في إطار الانتقال إلى الطاقة النظيفة؟
ومن الأهمية بمكان أن يُصار إلى التخلص التدريجي من الفحم لتلبية أهداف اتفاق باريس والحد من الاحترار العالمي بما لا يتجاوز 1.5 درجة مئوية مقارنة بالمستويات السابقة للثورة الصناعية.
ما هو "الانتقال إلى الطاقة النظيفة"؟
يُقصد بالانتقال إلى الطاقة النظيفة الابتعاد بإنتاج الطاقة عن المصادر التي تُطلق الكثير من غازات الدفيئة، والتحوُّل إلى تلك التي تطلق القليل من غازات الدفيئة أو لا تُطلقها. ويتألف التحدي الذي يواجه الانتقال إلى الطاقة النظيفة من شقين ــ القضاء على الاستخدام المترسخ والجامح للوقود الأحفوري، مع العمل في الوقت نفسه على زيادة حجم المصادر المنخفضة الكربون المتمثلة في مصادر الطاقة المتجددة، من قبيل الطاقة المائية والطاقة الشمسية وطاقة الرياح، فضلاً عن القوى النووية. ويظل الفحم المصدر الأكبر لتوليد الكهرباء على مستوى العالم، وهو مصدر رئيسي للطاقة في مجال الصناعة، بما في ذلك صناعة الصلب والتدفئة.
ومن الأمثلة على ما يمكن إنجازه أماكن مثل مقاطعة أونتاريو الكندية، التي باتت خالية من الفحم منذ عام 2014 بفضل مزيج الطاقة الذي يتألف في الأساس من الطاقة النووية والطاقة المائية.
وتعمل كل من محطات التوليد بالفحم ومحطات القوى النووية على إنتاج الحرارة بغرض توليد البخار الذي يدفع التوربينات المولدة للكهرباء. ورغم أن الفحم يوفر أكثر من ثلث التوليد الكهربائي على مستوى العالم، فإن الطاقة النووية قادرة على سد الفراغ الذي سوف ينتج عن إغلاق محطات التوليد بالفحم، وبوسعها أن توفر حملا أساسياً على مدار الساعة في الأحوال الجوية كافة لتكميل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، اللتين يعتمد توليدهما للطاقة الكهربائية على حالة الطقس في أي وقت من الأوقات. ويشير الحمل الأساسي إلى الحد الأدنى من الطاقة الكهربائية اللازمة لتزويد الشبكة الكهربائية في أي وقت معين.
وفي عام 2003، التزمت حكومة مقاطعة أونتاريو بالتخلص التدريجي من كل طاقتها من التوليد بالفحم البالغة 9000 ميغاواط تقريبا، أو 25 في المائة من التوليد الكهربائي في ذلك الوقت، على مدى السنوات الاثنتي عشرة اللاحقة. وقامت مقاطعة أونتاريو بتجديد وإعادة تشغيل وحدتين في محطة بيكيرنغ لتوليد القوى النووية لإنتاج 1030 ميغاواط، وأربع وحدات في محطة بروس للتوليد النووي لإنتاج 3000 ميغاواط؛ كما أضيف 5500 ميغاواط لكل من الطاقة المتجددة غير المائية وقدرة التوليد بالغاز الطبيعي إلى مزيج الطاقة في أونتاريو.
وأصبح أكثر من 90 في المائة من إنتاج الكهرباء في هذه المقاطعة البالغ عدد سكانها 14,5 مليون نسمة الان خاليا من انبعاثات الكربون، ويضمن مزيج الطاقة فيها استقرار شبكتها الكهربائية وأمن الإمداد في الحمل الأساسي وفي مصادر الطاقة المتقطعة. ومحطات القوى النووية مهيئة بشكل خاص لدعم أشكال الطاقة المتجددة التي تتسم بالتغير، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وذلك بفضل قدرة القوى النووية على العمل بمرونة، وتعديل ناتجها وفقاً للطلب ووفقاً لمدى توفر الطاقة من المصادر الأخرى في الشبكة.
القوى النووية والتطبيقات السكنية
بالإضافة إلى توليد الطاقة والتطبيقات الصناعية، يستخدم الفحم أيضاً في تدفئة المساكن والمحال التجارية التي تستخدم غلايات تعمل بحرق الفحم. ويمكن أن تؤدي القوى النووية دوراً رئيسياً في هذا السياق أيضاً يتجاوز إنتاج الكهرباء، حيث يمكنها توفير التدفئة، والحرارة المستخدمة في المعالجة الصناعية، وتحلية المياه، وإنتاج الهيدروجين. على سبيل المثال، من المتوقع أن توفر محطة هايانغ للقوى النووية في الصين التدفئة لمدينة هايانج بكاملها، وهي مدينة ساحلية تقع في مقاطعة شاندونغ ويبلغ عدد سكانها زهاء 670 ألف نسمة، بحلول نهاية عام 2021؛ وبالمثل، ظلت محطة بيزناو للقوى النووية في سويسرا تزود سكان المنطقة بتدفئة الأحياء السكنية منذ عقود من الزمن.
ومع تحول العالم عن الفحم، لابد من النظر إلى المجتمعات التي كانت تعتمد في السابق على الفحم لتحقيق رخائها الاقتصادي. وفي كندا، مولت مبادرة التحول عن الفحم الكندية مركزا يعنى بالانتقال وبرنامجاً لتدريب مشغلي المعدات الثقيلة، ضمن جهود أخرى لضمان عدم التخلي عن عمال الفحم. ويتيح الانتقال إلى الطاقة النظيفة أيضاً المجال لخلق فرص عمل في طائفة من التخصصات، وبالتحديد 9 مليون وظيفة في إمدادات الطاقة بحلول عام 2030، وفقاً الوكالة الدولية للطاقة.
ما هو دور الوكالة؟
- الوكالة الدولية للطاقة الذرية تعزز تطوير الطاقة النووية المستدامة. تصدر الوكالة منشورات علمية وتقنية، وتيسر مشاريع التعاون التقني وتنسق المشاريع البحثية.
- تقوم الوكالة بوضع المعايير الدولية والإرشادات المتعلقة بالاستخدام المأمون والآمن للطاقة النووية والترويج لتلك المعايير والإرشادات لحماية الإنسان والبيئة.
- وتُساعد الوكالة البلدان في رسم استراتيجياتها الخاصة بالطاقة بما في ذلك ما إذا كان ينبغي إدراج الطاقة النووية أم لا. وتقدم الوكالة معلومات موضوعية عن الجوانب الاقتصادية والبيئية للطاقة المستدامة، مع إجراء التحليلات والتقييمات المقارنة بهدف استكشاف الفوائد والعيوب المترتبة عن شتى أنواع تكنولوجيات الطاقة وفقاً للسياق الجغرافي والاجتماعي الخاص بكل بلد.
- وتقدم الوكالة تقييماً تقنياً واقتصادياً لمساهمة القوى النووية في التخفيف من حدة تغير المناخ، بما في ذلك المساهمة التي تقدمها الاستثمارات النووية في تحقيق النمو الاقتصادي وخلق فرص العمل.
- وتدعم الوكالة البرامجَ النووية القائمة والجديدة حول العالم من خلال توفير الدعم التقني وإدارة المعارف. ومن خلال نهج المعالم المرحلية البارزة، توفر الوكالة الخبرات التقنية والإرشادات للبلدان التي ترغب في تطوير برنامج قوى نووية وكذلك للبلدان التي تقوم بإخراج برامجها من الخدمة.
- وتتعاون الوكالة الدولية للطاقة الذرية مع منظمات دولية أخرى، مثل وكالة الطاقة الدولية والرابطة العالمية للمشغلين النوويين، لدعم الأنشطة التي تنطوي على القوى النووية والانتقال إلى الطاقة النظيفة.
نُشر هذا المقال لأول مرة في 29 تشرين الأول/أكتوبر 2021.
What is the clean energy transition?
The clean energy transition means shifting energy production away from sources that release a lot of greenhouse gases to those that release little to no greenhouse gases. The challenge of the clean energy transition is twofold – to eliminate the entrenched use of unabated fossil fuels, while scaling up low-carbon sources such as renewables, like hydro, solar and wind, as well as nuclear. Coal remains the largest source of electricity generation globally and a major source of energy for industry, including steel manufacturing and heating.
Places like the Canadian province of Ontario, which has been coal-free since 2014 thanks to an energy mix mainly comprised of nuclear energy and hydropower, is an example of what can be accomplished.
Coal and nuclear power plants both operate to produce heat to create steam that drives electricity-generating turbines. While coal provides more than a third of global electricity generation, nuclear power is equipped to fill the void resulting from coal plant closures and can provide round-the-clock baseload power in all weather conditions to complement wind and solar, whose electricity generation at any given time depends on the weather. Baseload power refers to the minimum amount of electric power needed to supply the electrical grid at any given time.
In 2003, the Ontario provincial government committed to phase out all of its nearly 9000 MW of coal capacity, or 25 per cent of their electricity generation at the time, over the following 12 years. Ontario refurbished and restarted two units at Pickering Nuclear Generating Station for 1030 MW and four units at Bruce Nuclear Generating Station for 3000 MW; 5500 MW each of non-hydro renewables and natural gas capacity were also added to Ontario's supply mix.
More than 90 per cent of the electricity production of this province of 14.5 million people is now free of carbon emissions, and its energy mix ensures the stability of its electricity grid and security of supply with both baseload and intermittent energy sources. Nuclear power plants are particularly well suited to support variable renewables such as solar and wind due to their ability to operate flexibly, adjusting output according to demand and the availability of energy from other grid sources.

Nuclear power and residential applications
Beyond energy generation and industrial applications, coal is also used to heat homes and businesses that use coal-fired boilers. Nuclear power can play a major role here, too, as it can provide heating, process heat, desalination and hydrogen production beyond electricity production. The Haiyang Nuclear Power Plant in China, for example, is expected to provide heat to the entire city of Haiyang, a coastal city in Shandong province that has a population of about 670 000, by the end of 2021, and the Beznau Nuclear Power Plant in Switzerland has supplied district heating for decades to residents in the region.
As the world moves on from coal, communities that previously relied on coal for their economic prosperity must be considered. In Canada, the Canada Coal Transition Initiative has funded a transition centre and a heavy equipment operator training programme, among other efforts to ensure that coal workers are not left behind. The clean energy transition also provides an opportunity for job creation in a range of disciplines, particularly 9 million jobs in energy supply by 2030, according to the IEA.
What is the role of the IAEA?
- The IAEA fosters sustainable nuclear energy development. The IAEA produces scientific and technical publications, facilitates technical cooperation projects and coordinates research projects.
- The IAEA establishes and promotes international standards and guidance for the safe and secure use of nuclear energy to protect people and the environment.
- The IAEA assists countries in planning their energy strategies, including whether to include nuclear energy. The IAEA provides objective information on the economic and environmental aspects of sustainable energy with analyses and comparative assessments designed to explore the benefits and disadvantages of different energy technologies according to a country’s specific geographical and socioeconomic context.
- The IAEA provides technical and economic assessment of the contribution of nuclear power to climate change mitigation, including the contribution that nuclear investments make towards economic growth and job creation.
- The IAEA supports existing and new nuclear programmes around the world by providing technical support and knowledge management. Through the Milestones Approach, the IAEA provides technical expertise and guidance to countries that want to develop a nuclear power programme as well as to those who are decommissioning theirs.
- The IAEA collaborates with other international organizations, such as the IEA and World Association of Nuclear Operators (WANO), to support activities involving nuclear power and the clean energy transition.