الباب األول

ترشيد استهالك

الطاقة يف

مرحلة تشييد املبىن

عــالقة املبىن

بالـــطاقة

١

عالقة املبىن بالطاقة:الباب األول

تستهلك املباين طاقة عالية تتضمن يف حمتواها من املواد واملكونات املختلفة حيث تبذل هذه الطاقة للحصول على املبىن يف صورته النهائية مث التعايش بداخله مث للحصول على مكوناته مرة أخرى بعد انتهاء عمره أو عند الـتخلص

ر إىل األعداد املهولة للمساكن جند أن الطاقة املستهلكة ا شديدة االرتفاع خاصة مع تزايد استهالكها منه، وبالنظ .نظرا للتزايد السكاين املطرد واحلاجة إىل املساكن بصورة مفرطة

ويظهر على اجلانب اآلخر من هذه املشكلة مشكلة النضوب السريع لإلمدادات من الطاقة املسـتخدمة، فـإىل

جانب االحتياج امللزم من الطاقة للحصول على املباين واحلياة فيها، إال أن معظم هذه الطاقة مهدرة سواء لسـوء استخدام املستعملني أو نتيجة التصميم اخلاطئ للمباين مبا جيعلها مسترتفة للطاقة جلميع مراحلها العمريـة بصـورة

د دراسة كيفية حتسني كفاءة استخدام الطاقة باملبىن أو تقليـل كبرية، وعند معرفة أنه ميكن بقليل من الوقت واجلهاهلدر فيه يف مقابل توفري كبري يف الطاقة أو تنظيم استهالكها، تظهر أمهية دور املصمم املعماري لعالج مثل هـذه

و البحث بصورة املشكلة، وتظهر يف املقابل اجتاهات أكثر جاذبية بإمكانية اللجوء إىل استخدام الطاقات املتجددة، أجدية عن طاقات بديلة تسد االحتياجات املستقبلية مع ضمان عدم نفاذها أو مع ضمان توفري البديل املستقبلي هلا، وهو ما جيذب بدوره املعماري آلفاق أوسع خاصة مع ظهور عدة اجتاهات معمارية واضحة تنادي بذلك مثل اجتاه

. العمارة اخلضراء ة يف مصرمشكلة الطاق-١-١

م إىل الدور اهلام الذي تلعبه الطاقة يف التأثري املباشر على االقتصاد القـومي هلـذه ١٩٧٣تنبه العامل منذ حرب الدول، وبدأت كل دولة من دول العامل يف مراجعة أساليب استخدامها للطاقة، وذلك دف البحث عن كيفيـة

وأساليب جديدة حتقق ا هذا اهلدف، كما زاد االهتمام وسائل طاالستخدام األمثل هلا وتكثيف الدراسات الستنبا )١،ص١.م(.وتكثيف األحباث اخلاصة بالطاقات البديلة واالقتصاد يف استخدامها بترشيد استهالك الطاقة

تجه حنـو ولقد أصبح استهالك الفرد سنويا من الكهرباء مقياسا لتقدم األمم خاصة وأن موارد الطاقة التقليدية ت

، %١٧,٧وتقدر الزيادة يف االستهالك السنوي الفردي من الطاقة الكهربائية يف مصر بنحـو ) ١(النضوب السريع، ))١-١(انظر جدول() ٣،ص٩.م(%.٢٠كما تقدر الزيادة يف احتياجات مصر من الطاقة سنويا بنحو

)٣٨م، ص٢٠٠١سبتمرب ٢١، جريدة األهرام-االستثمار يف كفاءة الطاقة ومحاية البيئة لتحقيق التنمية، ملحق اجلمعة: مقال) ١.

٢

كما يعتمد توليد ) ٢١،ص٤٦.م(وع غري املتجدد،منها من الن% ٩٢,٥ومتثل الطاقة املستهلكة يف مصر اليوم حوايل من إمجايل الطاقة الكهربائية املسـتهلكة % ٧٨,٢م كان ١٩٨٧الطاقة الكهربائية يف مصر على البترول ففي عام

انظـر () ٢٢،ص٤٦.م(مولدة يف حمطات حرارية، ونضوب اإلمدادات البترولية سيؤثر سلبا علـى توليـد الكهربـاء، بليون برميل ٤,٢م متثل حنو ١٩٨٩وذلك مع التقديرات اليت تشري إىل أن احتياطات البترول يف عام ))١-١(شكل

الحتياطي املتوافر، ومع من ا% ٣,٥والذي يعترب عاليا مقارنة باملتوسط العاملي ومقداره % ٩,٨مع استهالك سنوي زيادة الطلب احمللي ستواجه مصر موقفا صعبا ينتج عن نضوب إمداداا البترولية يف املسـتقبل القريـب، ونظـرا الستهالك الطاقة املتزايد فإن مصر لن تستمتع طويال بكوا مصدرة للبترول، بل قد تواجه توقعا صـعبا بكوـا

. تعقيدات اليت سيضيفها هذا املوقف على وضع امليزانية احلالية املبهمةمستوردة متاما له مع كل ال

ويالحظ تزايد االستهالك جلميع أنواع الوقود األخرى يف مصر، حيث تبلغ الزيادة يف إمجايل االستهالك القومي % ١٥,٩نسـبة ) بوجتاز، برتين، كريوسني،سـوالر، مـازوت، غـاز طبيعـي، فحـم، كهربـاء (من الطاقة

أي بزيادة % ٣٦,٢م إىل إمجايل املازوت املعادل ٩٨،٩٩فقد بلغت نسبة املازوت املستهلك عام )٢١،ص٤٦.م(سنويا،م، وبلغـت ٩٧،٩٨عن عام % ٧,١أي بزيادة % ٦٣,٧م، وبلغت نسبة الغاز الطبيعي ٩٧،٩٨عن عام % ٥,٥

)١٤،ص٥٤.م(.٩٧،٩٨عن عام % ٦,٧أي بزيادة % ٠,١نسبة استهالك السوالر إىل إمجايل الوقود املستهلك

ونتيجة لتزايد استهالك الطاقة يف مصر يتزايد تبعا هلا التوليد، حيث تبلغ الزيادة السنوية يف توليد الكهرباء نسبة ، وعلى الرغم من تطور القدرة الكهربائية مبحطات التوليد احلرارية واملائية واملرتبطة بالشبكة الكهربائيـة %١١,٢

إنه اجلدير بالذكر أنه ال ميكن االستفادة من إمجايل القدرات املركبة لوحدات التوليد بالشبكة حيث أا املوحدة، فال تعرب عن القدرات اليت ميكن االستفادة منها، وذلك نتيجة للمشاكل املتعلقة ذه احملطات كما يف حمطات السـد

ت املركبة املائية يف فترة تصريف الري املنخفض، هذا العايل وخزان أسوان وجنع محادي، واليت تنخفض فيها القدراإىل جانب تقادم بعض وحدات التوليد احلراري والذي ينتج عنه اخنفاض القدرة املركبة أيضا، مما يظهـر الفـرق

))٤-٣،١-١(انظر شكل( )١٠٨،١٠٩،ص٣.م(.الكبري يف القدرة خالل هذه احملطات

رف على الزيادة املفرطة يف االستهالك وعدم كفاءة التوليـد، هـذا إىل وهكذا تظهر املشكلة واضحة بعد التع جانب النضوب السريع للطاقة املستخدمة كالبترول والغاز الطبيعي، حيث وجد أن االحتياطي احلايل مـن الغـاز

يف حـني الطبيعي ميكنه احلفاظ على معدل االستهالك لفترة حمدودة تقارب على االنتهاء خالل السنوات القادمة، ومن مث البـد )١٦،١٧،ص٤٦.م(تقع مصادر الطاقة املتجددة يف املراحل املبكرة لإلنتاج التجاري أو يف مراحل التجربة،

من عدم تبديد الطاقة املستخدمة حاليا مث التحول إىل استرياد الطاقة من اخلارج بأسعار باهظة وبأعباء مالية كبرية، هو االستخدام األمثل وإمنا األفضل اسـتخدامه يف الصـناعات الكيماويـة كما أن استخدام البترول كوقود ليس

))٢-١(انظر شكل( )١٣،ص٨٣.م(.املختلفة

٣

ويعترب التوليد املائي يف حمطات خزان أسوان والسد العايل وأسنا وجنع محادي من أرخص وأنظف املصادر لتوليد من إمجـايل % ٢٢,٥م، لكن متثل الطاقة املائية نسبة ١٩٦٠الطاقة الكهربائية من أحد املصادر املتجددة منذ عام

)٢٢،ص٩٤.م(.فقط من مجلة االستهالك من الطاقة% ٧,٣يف حني متثل )١٤،ص٥٤.م(، ٩٨/٩٩الطاقة املولدة لعام

املؤكدة من الزيت االحتياطات ): ٢-١(شكل

)١٥ص٢١.م(.اخلام والغازات الطبيعية

الطاقة الكهربائية املولدة يف مصر ): ٣-١(شكل

)٢٧،ص٢١.م( ١٩٩٩/٢٠٠٠

القدرة املركبة يف مصر ): ٤-١(شكل

)٢٥،ص٢١.م(. ١٩٩٩/٢٠٠٠

٢٠١٥ ٢٠٠٠ ١٩٩٤ ١٩٨٠ العـــــــام

١٨٧٠٠ ١٠٥٠٠ ٨٠٠٠ ٢٢٥٠ )و.م(احلمل األقصى ١١٨ ٦٦,٦ ٥٠ ١٨,٥ )س.و.مليار ك(املولدة الطاقة

١٥٠٠ ١٠٤٠ ٨٥٠ ٤٢٠ )س.و.ك(نصيب الفرد من الطاقة الكهربائية

تطور إنتاج الطاقة الكهربائية املولدة واحلمل األقصى خالل الثمانينات وبداية التسعينات واملتوقع ): ١-١(جدول )٤،ص٤-٤٥.م(. م٢٠١٥حىت عام

)٢٤،ص٤٦.م(. تزايد استهالك الوقود يف مصر): ١-١(شكل

٤

الطاقة املستخدمة يف مصر -٢-١

حتديد العناصر اليت جيب دراستها وحتليلها مبا يتعلق ذا االستهالك ميكن بعد التعرف على مشكلة الطاقة يف مصر ليمكن بعد ذلك البحث عن طرق وأساليب حل هذه املشكلة، وميكن أوال التعرف على مصادر الطاقة املستخدمة

هالكها أو يف مصر للتعرف على نوعية الطاقة اليت يتم التعامل معها حاليا وكيفية جتنب الزيادة املفرطـة يف اسـت إهدارها، وميكن ثانيا التعرف على كفاءة استخدام الطاقة يف مصر ليمكن وضع الطاقة املستخدمة يف إطار لتحديد وضعها بالنسبة للطاقة املستخدمة يف باقي الدول، وحبيث ميكن التعرف على األماكن اليت ميكن االجتاه إليها مباشرة

.ل معها دون البحث عن بديلحللها، أو لتحديد جدوى استمرار التعام مصادر الطاقة املستخدمة يف مصر-١-٢-١

حتصل مصر على الطاقة من مصادر خمتلفة متجددة وغري متجددة، وتعرف مصادر الطاقة غري املتجـددة بأـا ثالثة تسمى املصادر اليت تنضب نتيجة االستخدام، فهي حمدودة العمر مثل البترول والغاز والفحم، وهذه األنواع ال

بالوقود احلفري، وترجع أمهية هذه املصادر إىل ما ختتزنه من طاقة كيميائية من السهل إطالقها كطاقة حرارية عند وال ميكن تعويضها، فبمجرد ، وهذه املصادر تكونت منذ فترات طويلة من الزمن)تفاعلها مع األكسجني(احتراقها

أما بقية الطاقـة فهـي % ٩٢,٥صر من الطاقة غري املتجددة حوايل ويصل استهالك م استخدامها تفقد إىل األبد،انظـر ( )٦،ص٤٦.م(.واليت تعترب مصدرا للطاقة املتجـددة تستخدم من موارد الطاقة املتجددة مثل الطاقة الكهرومائية

))٥-١(شكل

ة الريـاح واحلـرارة كالشمس وحرك -بإذن اهللا-وتعرف مصادر الطاقة املتجددة بأا املصادر اليت ال تنضب اجلوفية ومساقط املياه واملخلفات احليوية، فالشمس مصدر للطاقة الشعاعية، وحركة الرياح ومساقط املياه مصدران للطاقة امليكانيكية، واحلرارة اجلوفية مصدر للطاقة احلرارية، ومما هو جدير بالذكر أن معظم التقنيات حتـت هـذا

انظر (الشمسية وطاقة الرياح والكتلة احليوية لكنها يف مراحل مبكرة من التوليد العنوان تعمل يف مصر مثل الطاقةوهـي ، وفيما يلي مت ذكر أهم املصادر املستخدمة يف مصر سواء كانت متجددة أو غري متجددة، ))٢-١(جدول :كاآليت م، وذلك من ١٩٨٦من إمجايل الطلب على الطاقة مبصر يف عام % ٧٤البترول، ولقد وصل استهالك البترول

خالل االحتراق املباشر أو من خالل الطاقة الكهربائية املولدة حراريا، كما ميثل البترول أحد أهم مصادر الطاقة ))٨-١(، )٧-١(انظر شكل() ٦،ص٤٦.م(. لنفس العام% ٧٠اإلمجالية املستهلكة يف الصناعة واليت تبلغ حنو

وحمطات توليـد واألمسنت كثرة كوقود كما يف صناعة الصلبالغاز الطبيعي، حيث يستخدم الغاز حاليا ب

)١٦،ص٤٦.م(.سنة١١الكهرباء، ويعد االحتياطي احلايل كافيا للحفاظ على معدل االستهالك احلايل لنحو

٥

ر النيل هو الطاقة الكهرومائية، وهي أحد مصادر الطاقة املتجددة اليت تعمل يف مصر منذ زمن بعيد، ويعتربمـن % ٦ميجاوات ساعة واليت ينتج منها حوايل ٣٢٠٠الرئيسي هلا، كما تقدر الطاقة املتاحة منها بنحو املصدر

ميجاوات ميكن أن ١٦٥ويقدر جمموع القدرات املركبة للمحطات املائية بنحو ) ١٧،ص٤٦.م) (١(إمجايل الطاقة الكلية، ))٦-١(شكل انظر( )١٥،ص٢١.م(.مليون كيلووات ساعة سنويا١٠٠٠تنتج حوايل

)ميكن القول بأن مصادر الطاقة الكهرومائية املتاحة يف مصر قد أمكن استغالهلا بالكامل تقريبا، وذلك بعد إنشاء كل من حمطيت ) ١

اوات، ميج ٩٠ميجاوات وحمطة إسنا املائية بقدرة ٢١٠٠ميجاوات وحمطة كهرباء السد العايل بقدرة ٦١٥كهرباء خزان أسوان بقدرة )١٥،ص٢١.م.(إضافة إىل إمكانية إنتاج بعض الطاقة الكهربائية من كل من قناطر جنع محادي وأسيوط

)١١٥،ص٥٥.م(.م٢٠٠٠إىل عام ١٩٨١الفترة من عام التطور يف استخدام الوقود خالل): ٥-١(شكل

معدل النمو السنوي ١٩٩٨/١٩٩٩ ١٩٩٩/٢٠٠٠ البيــــان %٤،١٩ ١٥،٣ ١٤،٦٥٩ مائي

%١١,٢٥ ٥٢,٧ ٥٨،٦٢٨ حراري ٠,٠٢٢ طاقة الرياح

%٧,٨١ ٦٨ ٧٢,٢٦٠ إمجايل الطاقة الكهربائية املولدة

)٢٥،ص٢١.م(. س.و.مليار ك–الطاقة الكهربائية املولدة ): ٢-١(جدول

)١٨،ص٥٤.م(.) س.و.ج.(تطور الطاقة املائية يف مصر): ٦-١(شكل

٦

كفاءة استخدام الطاقة يف مصر-٢-٢-١

ميكن بدراسة كفاءة استخدام الطاقة يف مصر معرفة وضع مصر بالنسبة للدول األخرى من حيث استهالكها من :مهاالطاقة، وتعتمد كفاءة استخدام الطاقة على دراسة مؤشرين هامني

د من الطاقة، والذي يعرب عن متوسط استهالك الفرد من صور الوقود املختلفـة، وهـذا متوسط نصيب الفراملؤشر يدل على مدى الرفاهية اليت يتمتع ا األفراد، فكلما زاد متوسط نصيب الفرد من الطاقة زادت الرفاهية اليت

١٥٠م إىل ٢٠٠١بائيـة سـنة ولقد ارتفع نصيب الفرد مـن الطاقـة الكهر )٢٣،ص٩٤.م(.يتمتع ا هؤالء األفراد ))٣-١(انظر جدول. ((ساعة/كيلووات

كثافة استخدام الطاقة، ويعرب كثافة استخدام الطاقة عن عدد الوحدات من الطاقة األولية إلضـافة وحـدة

))٩-١(انظر شكل( )٢٣،ص٩٤.م( .واحدة إىل الناتج اإلمجايل احمللي

وضع مصر بـني دول والدول األخرى أن يتسىن التعرف على مصروميكن مبقارنة هذه املؤشرات بني نظريا يف العامل، ويف هذا الصدد جند أن متوسط نصيب الفرد يف مصر منخفض جدا، يف حني تعترب كثافة استخدام الطاقـة

در ومما يلزم بالبحث السريع عن مواضع اهل )٢٣،ص٩٤.م(مرتفعة جدا، مما يعكس عدم كفاءة استخدام الطاقة يف مصر،أو االستهالك املفرط من الطاقة ومقارنتها مع احملطات املماثلة يف الدول األخرى ملعرفة مواضع اهلدر وكيفية إجيـاد

.احللول املناسبة هلذا اهلدر

منط استهالك الطاقة األولية عام ): ٨-١(شكل

)٢٧،ص٢١.م(.١٩٩٩/٢٠٠٠

منط إنتاج الطاقة األولية عام ): ٧-١(شكل

)٢٧،ص٢١.م(.١٩٩٩/٢٠٠٠

٧

ويرجى نتيجة الخنفاض كفاءة استخدام الطاقة يف مصر البحث عن حل هلذه املشكلة من خالل نوعيـة الطاقـة راسة جدوى استخدامها وكفاءته وحتليل كفاءة االستخدام جلميع القطاعات البديلة، وبعد املستخدمة وذلك بعد د

دراسة كيفية التحويل بني هذه القطاعات خاصة بعد التعرف على نوعية الطاقة املستخدمة يف مصر بالبند السـابق يل الطاقة الكهربائيـة من إمجا%٧٨,٢م كانت نسبة١٩٨٧واملرتكزة بشكل أساسي على البترول، فمثال يف عام

يف حني بلغـت كميـة الطاقـة والغاز الطبيعي، املستهلكة مولدة يف حمطات حرارية باستهالك املنتجات البترولية )٢٢،ص٤٦.م(.فقط% ٢١الكهربائية املولدة من احملطات املائية نسبة

ترشيد استهالك الطاقة -٣-١

دة تطور استهالك الطاقة عرب الزمن ومقارنته مع كميات الوقود املتوفرة والزيا): ٩-١(شكل

)١٥،ص٧١.م(.السكانية

الســنةمتوسط نصيب الفرد

من الطاقة األولية )م.كجم ب(

متوسط نصيب الفرد من الطاقة الكهربائية املولدة

)س.و.ك(

كثافة استخدام الطاقة ١٩٩٦/١٩٩٧لسنة

)ألف جنيه/م.كجم ب(١٥٤ ١١٢٠ ٦٧٦ ١٩٩٩/٢٠٠٠ ١٥٧ ١٠٦٤ ٦٦٠ ١٩٩٨/١٩٩٩

% ١,٩٤ % ٥,٣١ %٢,٤٣ معدل النمو

)٢٧،ص٢١.م(. أهم مؤشرات االقتصاد والطاقة يف مصر):٣-١(جدول

٨

سريع ملشكلة الطاقة املتفاقمة، والبد من أن يكون احلل املتبع نابعا من الطاقـة يالحظ مما سبق أمهية إجياد حل ذاا وأسلوب استهالكها، ومن االجتاهات اهلامة حلل مشكلة استهالك الطاقة واليت ظهرت بصورة ملحة يف العامل

تمد على أن الطاقة حسـب مؤخرا اجتاه ترشيد استهالك الطاقة، والترشيد خيتلف يف مفهومه عن التخفيض فهو يعالقانون األول للديناميكا احلرارية ال تفىن أو تستحدث من عدم إمنا ميكن أن تتحول من صورة إىل أخرى، فطاقـة

وإنتاجها سوى حتويل أحد أنواع طاقة الكـون إىل وال يتعدى اكتشاف مصادر الطاقة الكون الذي نعيش فيه ثابتةوينـتج عـن عمليـة كطاقة حرارية ميكن حتريك اآلالت كطاقة ميكانيكية،نوع آخر، فعند حرق البترول مثال

االحتراق مواد كيميائية ذات طاقة أقل من طاقة البترول املستخدم، لكن يراعى دوما إمكانية التعامل مع الطاقة من )٦٧،ص٢٨.م(.مفهوم االستدامة هلا دون أي فواقد، وهو ما يرتكز عليه مفهوم الترشيد

مهية ترشيد استهالك الطاقةأ-١-٣-١ ميكن بعد التعرف على مشكلة الطاقة يف مصر والعامل واليت دد بإمكانية فقد أهم عناصر البنية التحتية، وبعـد

التعرف على مشكلة التزايد السكاين العايل واحلاجة امللحة باستمرار لتوفري احتياجام من الطاقة، وبعد معرفة احلالة يها مصر قريبا إن مل جتد احلل املناسب هلذه املشاكل جمتمعة بأا ستصبح مستوردة للطاقـة بعـد أن اليت ستصل إل

كانت مصدرة له، ميكن معرفة أمهية ترشيد استهالك الطاقة بوضوح باعتباره احلل األمثل يف الوقت احلايل بتحسني عيد بتوازي العمليات السابقة مع عمليات البحث كفاءة استخدام الطاقة احلالية وخفض املهدر منها، وعلى املدى الب

.عن بديل سريع للطاقة الناضبة واليت تسمح بالتخلص من املشكلة ائيا بإجياد البديل املناسب كما تتعلق كمية الطاقة املستهلكة لكل وحدة نشاط اقتصادي بالكفاءة اليت استهلكت ا هذه الطاقة ويف إطـار

ونقـل فقد تصاعد الوعي العاملي للحاجة إىل الترشيد ورفع الكفاءة يف إنتـاج والبيئة والطاقة التكامل بني التنمية

واستخدام الطاقة، فالترشيد ال يتعلق فقط بالطاقة بل ينصب اهتمامه أيضا على العالقة املتبادلة بني الطاقـة وتوزيعادي مع احلفاظ على املستوى الفـين للخـدمات والبيئة، إذ أن ختفيض كمية الطاقة الالزمة لوحدة النشاط االقتص

)٤٥،ص٦-٣٦.م(.يؤدي إىل زيادة يف املردود االقتصادي واملسامهة يف التنمية املستدامة وختفيض االنعكاسات البيئية

وترشيد استهالكها هو اخليار األهم يف املدى املنظور، إذ ينظر إليـه ويصبح خيار حتسني كفاءة استخدام الطاقة ل عن اإلنتاج اجلديد ألن ترشيد استهالك الطاقة يف معظم احلاالت إن مل يكن يف مجيعها أقل كلفـة علـى كبدي

.االقتصاد من إقامة منشآت جديدة إلنتاج هذه الطاقة مفهوم ترشيد استهالك الطاقة-٢-٣-١

٩

املمكنة للحصول على أقصى يقصد بترشيد استهالك الطاقة حسن استخدام املتاح منها باستثماره بأكفأ الوسائل عائد اقتصادي، ويقصد بتحسني كفاءة استخدام الطاقة ختفيض كمية الطاقة الالزمة لوحدة النشاط االقتصادي إىل

والرشيد أقل قدر ممكن دون املساس أو التأثري اجلوهري على مستوى هذا النشاط، ويتطلب ذلك التخطيط املتكامل ع كفاءة استخدامها يف مجيع القطاعات املستهلكة هلا، كقطاعـات االسـتخراج ملصادر الطاقة مع العمل على رف

والربامج والتوزيع أو يف قطاعات االستخدام النهائي للطاقة، ويتمثل ذلك مبجموعة من السياسات والنقل واإلنتاج )٤٥،ص٦-٣٦.م(.يب املناسبةواألسال واإلجراءات املوجهة حنو تطبيق التقنيات واإلدارية والفنية واالقتصادية السياسية

وال يعين ترشيد استهالك الطاقة تشغيل املنشأة بدون طاقة، وال جيب أن يصاحبه ختصيص حصص أو تقلـيص

خدمات اإلمداد بالطاقة، ولكن ترشيد استهالك الطاقة يعين حتديد مواقع االستخدام املهدر هلا واختـاذ خطـوات ده األدىن أو منعه متاما، وذه الطريقة يستطيع مستهلك الطاقة أن حيصـل العمل الالزمة خلفض هذا الفاقد إىل ح

على نفس املستوى من اإلنتاج أو اخلدمات بطاقة أقل، أو أن يتم التوسع يف اإلنتاج أو اخلدمات بنفس القدر مـن يد تشغيل احملطات العادية، الطاقة، فمثال ميكن ترشيد استهالك الطاقة الكهربائية برفع كفاءة احملطات احلرارية، وترش

واالقتصادية خبالف البترول مثل حمطات التوليد املائية وحتسني معامل القدرة، واستخدام مصادر التوليد الكهربائية

)٢٩،ص٤٦.م(.واملستخدمة للفحم أو النووية

مية املنتج أو اخلدمـة واملوارد للحصول على نفس ك واألمثل للطاقة كما يعين الترشيد االستخدام األكثر كفاءة

مبعىن حسن اختاذ القـرار أو الفعـل ) ٨٩٨،ص٤١.م(بتقليل الفقد مع منع اإلسراف يف ظل مقننات ال ميكن جتاوزها،املسبب منطقيا، وال يعين جمرد التوفري اقتصاديا بل يتضمنه بالضرورة مما يؤدي إىل منع إهدارها أو استرتافها، ويدعم

فاءة عالية واختيار أنسب املصادر جلميع القطاعات اخلدمية اإلنتاجية، ولترشيد اسـتهالك هذا املنع استخدامها بكالطاقة يف أي من القطاعات املستهلكة هلا يقتضي األمر دراسة احلالة للقطاع املستهلك لتحديد حجـم املشـكلة

)٣٣،٥٤.م(.واألسلوب األمثل لتطبيق نظم الترشيد به

وموازيني عند الترشيد حتدد إمكانية التقييم مقارنة بالفائدة املتحصل عليها أو مسـتوى والبد من حتديد معايري والنوعية، وال ميكن القول بأنه مت ترشيد استهالك الطاقة يف مبىن ما إذا كان هذا الترشيد يصاحبه ختفـيض اجلودة

تفق عليه، فتحديد مستوى اجلـودة واألداء إىل ما دون احلد األدىن امل غري مستحب أو مقبول يف مستوى اجلودة

ضرورة، والعمل مبستوى أعلى منها يؤدي الرتفاع غـري optimal qualityوالذي يعرف باجلودة املفضلة واألداءوالفائدة الناجتة مع حجم التضحيات يف كمية الطاقة املهدرة، كما أن العمل وال يتوازى مرغوب يف استهالك الطاقةىل خسائر يف القيمة االنتفاعية ال توازيها الوفورات املتحصل عليها من الطاقة نتيجة العمل مبستوى أقل منها يؤدي إ

١٠

باملستوى األدىن، ومن أمثلة جماالت ترشيد استهالك الطاقة دون املساس جبودا املفضلة االستغناء عن معظم أعمال )١(.البياض والتشطيبات دون اإلضرار بوظيفة املبىن أو قوة احتماله

:طرق ترشيد استهالك الطاقة-٣-٣-١

ميكن ترشيد استهالك الطاقة من خالل إحدى طريقتني إحدامها تعتمد على ترشيد الطاقة احلالية حبيث يسـاعد الترشيد على تقليص حجم املشكلة من الطاقة املستهلكة بدون كفاءة أو بإهدار دون معىن، والطريقة الثانية تعتمد

تقبلية مبا حتمل من ترشيد على املدى البعيد باستبدال الطاقة احلالية بأخرى مستدمية أو أكثر كفاءة، على الطاقة املس :وبالتايل فإن طرق ترشيد استهالك الطاقة تتمثل يف

وحتسني كفاءة األداء بإعادة تنظيم ما هو متاح خلفض الفقد: طرق مباشرة. ٨٩٨،ص٤١.م(.صر استهالك الطاقةباستخدام بدائل للطاقة أو لعنا: طرق غري مباشرة(

طرق ترشيد استهالك الطاقة

طرق غري مبــاشرة طرق مبــــاشرة

حتسني كفاءة األداءخفض الفقد يف

الطاقة

بدائل للطاقة املستخدمة

بدائل لعناصر استهالك الطاقة

.ك الطاقةطرق ترشيد استهال): ١٠-١(شكل :وهي وميكن تطبيق الطرق السابقة على الطاقة من خالل أقسام استهالك الطاقة املختلفة

طاقة تصنيع الطاقة. طاقة نقل الطاقة. وسوف يرد يف الباب الثالث من البحث حبث إمكانية ترشيد استهالك الطاقة من خالل . طاقة تشغيل الطاقة

).١٠١انظر ص (هذه األقسام

)لس القومي للبحوث ) ١جملس األحباث العلمية والتقنية، الدراسات املقدمة للحلقة عن األسس العامة لترشيد صناعة البناء –ا

.٢م، ص١٩٧٤اجلزء الثاين، اخلرطوم، -ملبايناحللقة الدراسية حول ختفيض تكلفة ا- والتشييد

١١

الطرق املباشرة هي احلل األوقع يف الوقت احلايل حلني القدرة على ختطي العقبات احلالية والتعامـل مـع وتعترب الطرق غري املباشرة، ولو أن هذا ال مينع بدء البحث والتطبيق فيها ليمكن سرعة استبدال الطاقـة قليلـة الكفـاءة

ا يف أقصر وقت، وقد بدأ اهتمام مصر باالستفادة من واملستخدمة بغريها األكثر كفاءة أو األكثر استدامة أو كليهممـن % ٣مصادر الطاقة املتجددة مؤخرا، ومت وضع استراتيجية قومية لالستفادة من هذه املصادر ـدف تـوفري

:ما يليوقد حتقق حىت اآلن م،٢٠١٠استهالك الطاقة الكهربية املتوقعة عام م، كمـا مت ١٩٩١ددة حيث مت إصدار األطلس الشمسي عـام مت إعداد قاعدة بيانات ملصادر الطاقة املتج

إصدار أطلس الرياح ملنطقة خليج السويس، ويتم حاليا توسيع قياسات طاقة الرياح ليتم عمل أطلس على مستوى .اجلمهورية

وفنيـة ، والذي يضم إمكانيات معملية)أريدو(واملتجددة إنشاء مركز حبوث واختبارات الطاقة اجلديدة مت

وأعمـال والتقييم للتقنيات املختلفة، وكذلك إمتام االختبارات امليدانية واالختبار ونظم متطورة للقياس عداتوم )١٠٦،ص٥٥.م(.وإصدار شهادات الصالحية للمعدات املصنعة حمليا أو املستوردة من اخلارج واإلصالح املعايرة

١٢٧,٩٣رة املفقودة ممـا سـاهم يف تـوفري واستعادة احلرا مت تنفيذ مشروعني للتسخني الشمسي الصناعي

.ميجاوات ساعة سنويا ١٢٦مت اختاذ إجراءات تنفيذ احملطة الشمسية األوىل باالرتباط مع الغاز الطبيعـي يف دورة مركبـة بقـدرة

)١٠٨،ص٥٥.م(.ميجاوات يف الكرميات، كما مت تنفيذ مشروع لكهربة جنع أوالد الشيخ بوادي النطرون

منهاموعة من املشروعات الريادية يف جمال طاقة الرياح إجناز جم مت: و.ك ٤٠٠مزرعة الرياح برأس غارب، وتعترب أول مزرعة رياح جتريبية لتوليد الكهرباء بقدرة. و.ك ٤٠٠مزرعة الرياح التجريبية يف الغردقة باستخدام معدات مصنعة جزئيا، واليت تعمل بقدرة. ا ٣٨ميجاوات، وتضم هذه احملطة عدد ٥قدرة حمطة توليد الكهرباء بالغردقةوحدة رياح تراوحت قدر ))١١-١(انظر شكل. (و.ك ٥٠٠٠وتبلغ قوا الكلية . و.ك ٣٠٠-١٠٠بني ميجاوات بالتعاون ٦٠مشروع احملطات الكربى لتوليد الكهرباء بالزعفرانة منها حمطة توليد الكهرباء قدرة

ميجاوات ٦٠وحمطة توليد كهرباء قدرة ) ١(،ح املتاحة بوفرة يف منطقة الزعفرانةمع الدامنارك باستخدام طاقة الريا ))١٢-١(انظر شكل() ٢(.بالتعاون مع أملانيا باستخدام نفس الطاقة على ثالث مراحل

)وفرا يف استهالك الوقود البترويل حوايل مليون كيلووات ساعة سنويا يقابل ٢٠٠يقدر اإلنتاج من الطاقة الكهربائية مبا يزيد على ) ١

) ٧٨١،ص٢- ٣٦.م.(ألف طن بترول مكافئ سنويا ٥٠مليون كيلووات ساعة ٧٠قدر اإلنتاج من الطاقة الكهربائية يف كل مرحلة حبوايل ميجاوات، وي ٢٠تبلغ قدرة كل مرحلة حوايل ) ٢(

، وقد أمكن استخدام طاقة )٧٨١،ص٢-٣٦.م(ألف طن بترول مكافئ سنويا ١٦وفرا يف استهالك الوقود البترويل حوايل سنويا يقابلوقد أنشأت احملطات ينامية واملواد عالية التقنية والتصميمات املتطورة،الرياح يف توليد الكهرباء وضخ املياه نتيجة الستخدام الريش االيرود

١٢

مشروع توليد الكهرباء بواسطة األنظمة املعزولة من توربينات الرياح مع الديزل، ويهدف املشـروع إىل ١٥٠وتوفري الطاقة الكهربائية هلا، ويتكـون مـن مخـس حمطـات قـدرة كـل منـها ق النائيةخدمة املناط

)١٠٩،ص٥٥.م(.كيلووات منهاإجناز جمموعة من املشروعات الريادية يف جمال الطاقة املائية مت: وبـني قـاع مشروع منخفض القطارة، والذي ميكنه استخدام فرق االرتفاع بني مستوى سطح البحـر

كيلومترا، وأثناء هبوط املاء إىل ٧٠توليد الكهرباء، ويصل املاء إىل موقع املنخفض عن طريق قناة طوهلا املنخفض لميجاوات، وهـذا ٤٢٠٠القاع مير من خالل توربينات تولد الكهرباء، ويقدر احلد األقصى للقدرة املنتجة بنحو

)٢٨،ص٤٦.م(.م١٩٢٣املشروع حتت الدراسة منذ عام

جانب اإلجنازات السابقة بعض التطويرات املتوقعة لترشيد استهالك الطاقة من خالل الطـرق غـري كما يتوقع إىل :مثلاملباشرة يف مصر

ميجاوات ٧٢بقدرة ٢وتشغيل حمطة توليد خزان أسوان رقم استغالل كامل الطاقة املائية. إنشاء حمطات توليد الكهرباء على القناطر اجلديدة على النيل. ا استكمالميجاوات باستغالل الغازات الطبيعيـة ٣٠٠حمطة السويس احلرارية بوحدات إضافية تبلغ قدر

.رأس شوقري خبليج السويس-حبقول رأس غارب ميجـاوات ٩٠٠وتشغيل حمطة توليد حرارية بقـدرة واملغارة بسيناء استغالل الفحم املوجود بعيون موسى

.يعتمد يف تشغيلها على الفحم احمللي ميجاوات على أن تعمـل بالغـاز الطبيعـي أو ١٣٠٠وتشغيل حمطة توليد خبارية بالكرميات بقدرة إنشاء

)) ١٣-١(انظر شكل.(الفحم ٨٥،ص٣.م(.ميجاوات ٦٠٠وتشغيل حمطة توليد خبارية غرب اإلسكندرية بقدرة إنشاء(

وشرق التجريبية يف مواقع مناسبة حيث تتاح الرياح املطلوبة لتشغيل املعدات بصورة متواصلة وبالذات يف البحر األمحر والساحل الشمايل

)١٩،ص٤٦.م.(العوينات

جزء من مزرعة الرياح لتوليد الكهرباء بالغردقة ):١١-١(شكل

)١٠٩،ص٥٥.م(.).و.ك ٥٠٠٠(بالقدرة املركبة

): ١٢-١(شكل

جانب من املرحلة األوىل من مزرعة ٣٠٠(الرياح بالزعفرانة

)١١٠،ص٥٥.م().ميجاوات .حمطة توليد كهرباء الكرميات البخارية): ١٣-١(شكل

١٣

جدوى ترشيد استهالك الطاقة-٤-٣-١

قدام على أي عمل التأكد من جدواه وخاصة عندما يتعلق املوضوع بأزمة البد من حلـها يراعى دائما عند اإل وتفادي الوقوع يف غريها، كما يراعى دراسة الفترة اليت تسمح باستمرار فاعليتها ملعرفة مـىت يسـتلزم تغيريهـا،

دوى ، ويالحظ مدى جفاعليته ويراعى بالتايل دراسة جدوى الطريقة املستخدمة للترشيد نسبة إىل الزمن للتأكد من :من حيثبالطرق املباشرة ترشيد استهالك الطاقة يف مصر

قصر زمن التنفيذ فمعظم مشروعات ترشيد استهالك الطاقة ميكن تنفيذها يف عام واحد أو أقل، وبالتايل تؤيت .مثارها أسرع من احللول الضخمة ذات التكلفة االستثمارية

وفر يف التكلفة وبالتايل حيسن الرحبية، وميكن أيضا الوصول إىل زيـادة يف خفض استهالك الطاقة إىليؤدي .اإلنتاجية اإلمجالية من خالل إجراءات ترشيد استهالك الطاقة خاصة عندما يتقيد اإلنتاج مبدى إتاحة الطاقة

ع تنمية الطاقـة وبالـذات الطاقـة خفض احلاجة السترياد الطاقة، وخاصة عمليات استرياد البترول ملشاري .الكهربائية

أغلب مشروعات ترشيد استهالك الطاقة هلا فترة استرداد بسيطة تقل عن ثالث سنوات ممـا جيعلـها ذاتوحدة طاقة منتجة فإن ترشيد استهالك الطاقة متكن من وحدة الطاقة املوفرة عبارة عن جاذبية كبرية، وإذا اعتربنا أن

.عار أقل من التكلفة السائدة، وبالتايل من األرخص توفري الطاقة عن شرائهاإنتاج الطاقة بأس ومصـنع واآلالت فإن جزءا كبريا من املعدات املطلوبة لترشيد استهالك الطاقة متاح بعيدا عن أجهزة القياس

)١٢،ص٤٦.م(.حمليا مبصر

:ها من حيثأما بالنسبة للطرق غري املباشرة فيالحظ جدوى استخدام خزون غين من الطاقات احلفرية البديلة ميكنها سد االحتياجات من الطاقة إىل زمن بعيدمبمصر تتمتع. وقع جغرايف متميز وإمكانيات طبوغرافية عالية إلمكانية استخدام الطاقات الطبيعية املتوفرةمبمصر تتميز.

.يف مصر جدوى الترشيد واإلسراع فيه حلل مشكلة الطاقة احلالية ومجيع ما سبق يؤكد الطاقة كوحدة قياس-٤-١

يراعى لسهولة التعامل مع أنواع الطاقة املختلفة ليمكن دراسة تأثريها وكيفية ترشيدها توحيد مجيع وحداا إىل كن من خالهلا التطبيق املباشر والسريع جلميع املواضع اليت حباجة إىل ترشيد، خاصة مـع وحدة واحدة متداولة مي

كما أن ترشـيد )٤.م(.صعوبة حتديد كمية الطاقة سواء يف االستهالك أو اإلنتاج الختالف وحدات القياس املختلفةمفيد أو حـرارة، Work ء إىل شغلاستهالك الطاقة يعين بدرجة كبرية بتحويل الطاقة املوجودة بالوقود أو الكهربا

وبالتايل البد من التعبري عن كل الطاقة املستهلكة بصرف النظر عن مصدرها بوحدات مشتركة، ويطلق على ذلك وميكن احلصول على وحدة مشتركة باستخدام جدول ) ٤.م(.املصادر املختلفة من الطاقة normalization تسوية

١٤

انظر املالحـق ( )٣٥،ص٤٦.م(.كن من خالله احلصول عليها مجيعا بوحدة واحدةخاص بالتحويل بني أنواع الطاقة مي ))٣-م(،)٢-م(،)١-م(جدول

ميكانيكيـة، وكيميائيـة، : وميكن بالتايل للتعرف على أنواع الطاقة املختلفة تصنيفها إىل مخسة أنواع رئيسية

:متمثلة يفوكهربائية، وشعاعية، وحرارية، وهذه األنواع ا اجلول الطاقةالكيميائية ووحدJoule وهي متوفرة يف خمتلف أنواع الوقود من فحـم وبتـرول وغـاز ،

.وحطب ا السعر احلراريالطاقة احلرارية ووحدCalorie وهذه الطاقة ال تتوفر بطريقة مباشرة يف الطبيعة إال مـن ،

عا، فمعظم أنواع الطاقة حتول إليهـا قبـل أن مصادر احلرارة اجلوفية، والطاقة احلرارية هي أكثر أنواع الطاقة شيو .تسخر لالستخدام املناسب

جول ٢٥١٠الطاقة الشعاعية، ومصدرها الرئيسي هو الشمس، ويصل منها لألرض. ا كيلووات ساعة، وال تتولد الطاقة الكهربائية إال بتحويل نوع آخر مـن أنـواعالطاقة الكهربائية ووحد

عديدة فمثال ميكن احلصول عليها باستعمال الطاقة امليكانيكية الطبيعية املتولدة عن مساقط الوقود إليها، وأمثلة ذلك املياه والرياح أو باستعمال الطاقة امليكانيكية املتولدة من حرق الوقود، حيث تستخدم هـذه الطاقـة لتحريـك

كن حتويلها بسهولة إىل طاقة ميكانيكيـة التوربينات ومن مث توليد الطاقة الكهربائية، ويالحظ أن الطاقة احلرارية ميكاليت تنجم عن احتراق برتين السيارات، وميكن حتويل الطاقة الكيميائية إىل طاقة حرارية حبرق الوقود، ومن مث إىل

)٦٨،٦٩،ص٢٨.م(.طاقة ميكانيكية فكهربائية، كما ميكن حتويل الطاقة الشعاعية الضوئية إىل طاقة كهربائيـة مباشـرة ))١٥-١٤،١-١(لانظر شك(

وميكن بالتايل استخدام أحد وحدات الطاقة السابقة ولتكن الكيلووات ساعة لقياس مدى مالئمة احللول املختلفة

لتوفري الطاقة، وتعترب هذه الوحدة من أكثر الوحدات تداوال واستخداما يف هيئات الطاقة أو أي مؤسسة تابعة هلا يف تخدمة لتحويلها متعارف عليها وسهلة التعامل يف األماكن املختلفـة واملسـتهلكة مصر، كما أن احلسابات املس

للطاقة، وميكن حساب األعمال املختلفة بالطاقة باحلصول على الطاقة املستخدمة لوحدة املنتج وكمية هذا املنـتج، يف سعر طن األمسنـت فمثال حلساب طاقة تصنيع األمسنت يتم حساب كمية األمسنت املستخدمة وبدال من ضرا

لتحديد مثنها بالنقود يتم ضرا يف كمية الطاقة الالزمة لصناعتها، واليت تتضمن سلسلة من الطاقات الالزمة لتكسري خاماته يف املناجم ونقله إىل مصانع األمسنت وطحنه وحرقه لتكوين األمسنت، وكذلك بالنسبة للطاقة الالزمة لنقله

)٤٢،ص٢١.م(.الطاقات إىل موقع العمل وغريها من

وحيث تتسم الطاقة نفسها بالندرة فإن ذلك جيعلها يف حد ذاا وحدة لقياس القيمة املادية ألي منتج، وبالتـايل ميكن االستغناء عن النقود كوسيلة لتحديد هذه القيمة، خاصة وأن النقود تتدخل يف حساب قيمتها العديـد مـن

سياسية واالقتصادية واالجتماعية واجلمالية وغريها من العوامل البشرية الوضـعية، العوامل غري املادية كالعوامل ال

١٥

فالنقود قد تعرب عن قيمة ما وهذه القيمة تتناسب طرديا مع ما صرف عليها من طاقـة، إىل أن تتـدخل أي مـن ايل فإن الطاقة هي التعبري األصح العوامل السابقة فيها واليت بالتأكيد ليس هلا نفس التأثري على الطاقة املستهلكة، وبالت

عن القيمة املادية عندما يراد ترشيد استهالكها أو التعامل معها بوجه عام، هذا إىل جانب أن الطاقة ال تتأثر قيمتها .عرب الزمن يف حني أن أي حسابات تدخل النقود فيها تستوجب حتديثها دوما ودراسة تأثري الزمن عليها

سلوب يف احلساب على معرفة التكلفة احلقيقية للطاقة بغض النظر عن السياسات التسويقية كما يساعد هذا األ

ملؤسسات توليد وتوزيع الطاقة واليت قد تتحمل أرباحا عن عملياا أو توفر كهرباء بأسعار مدعومـة أو حمملـة رباء، والطاقـة املسـتهلكة إلدارة بالضرائب أو خالفه، مع األخذ يف االعتبار تكلفة الوقود املستخدم لتوليد الكه

احملطات ونقل الطاقة الكهربائية، وكذلك الفقد يف الطاقة نتيجة التحويل من الوقود احلفري إىل كهربـاء، ويـتم بالتايل االستغناء عن قوانني االقتصاد واستخدام قوانني الديناميكا احلرارية والكيمياء احلرارية بدال منها لقياس مدى

)٢١٠،ص٨١.م(.لول املختلفة لتوفري الطاقةمالئمة احل

)٤٨٦،٤٩٠نية، صالطبعة الثا-املوسوعة العربية العاملية) ١.

منشأة القدرة الشمسية إلنتاج البخار الذي بدوره ): ١٥-١(شكل

)١(.الكهرباء يدير التوربينات لتوليد

حتويل اإلشعاع ): ١٤-١(شكل

)١(.الشمسي إىل حرارة

١٦

الطاقة املستهلكة يف املبىن-٥-١

يعترب قطاع املباين من أكثر القطاعات استهالكا للطاقة يف مصر بعد الصناعة، كما تعترب من أكثر ااالت ذات كيفية ترشيد استهالك الطاقة يف املباين البد أوال مـن اجلاذبية لترشيد استهالك الطاقة من خالهلا، وليمكن دراسة

معرفة مقدار هذا االستهالك ومواضعه ومواضع اهلدر فيه، وميكن من خالل التقديرات املبدئية لتحديـد الطاقـة املستهلكة من خالل القطاعات املختلفة معرفة نصيب املباين منها ولو أا ال تعرب سوى عن أحد مراحل املبىن وهي مرحلة التشغيل أو االستخدام للمبىن، يف حني أن مرحليت تشييد املبىن أو هدمه بعد انتهاء دورة حياته غري متضمنة يف هذه احلسابات، وقد تعرب طاقة التصنيع عن حمتوى جيد منها وخاصة فيما يتعلق بتصنيع املواد املستخدمة بـه،

من حيث نقل مكونات املبىن إىل املوقع للتشييد أو نقلها مـن كما أن طاقة النقل حتتوي على جزئية خاصة باملباين .املوقع بعد اهلدم

مليـون ميجـاوات سـاعة عـام ٢٢١٨١٣بلغ إمجايل االستهالك القطاعي من املنتجات البترولية حنو وقد للقطاع املـرتيل % ١٥,١لقطاع النقل، وحنو % ٣٦,٦لقطاع الصناعة، وحنو % ٢٩,٣م منها حنو ٩٦/١٩٩٧

% ٤٢,٨س منها حنو .و.مليار ك ٤٨,٩من الطاقة الكهربائية حنو والتجاري، كما بلغ إمجايل االستهالك القطاعي والتجاري، ومما سبق يتضح أن استهالك الطاقة يف القطـاع املـرتيل للقطاع املرتيل% ٣٨,٦لقطاع الصناعة، و

، وبالتايل يعترب قطاع املباين ثالـث القطاعـات من إمجايل استهالك الطاقة% ١٨يبلغ حوايل ) املباين(والتجاري ٥٠كما تقدر الدراسات أن حوايل ) ٥،ص٤٦.م(وثاين القطاعات املستهلكة للكهرباء يف مصر، املستهلكة للطاقة الكلية

) ١٢،ص٩٤.م(.من االستهالك العاملي للوقود احلفري له عالقة مباشرة خبدمات واستخدام املباين%

% ٥٠مواد البناء من أكثر الصناعات استهالكا للطاقة قي مصر حيث يقارب استهالكها حنو ويالحظ أن صناعة -١(انظر شكل(من طاقة الصناعة ا، مما يضع الطاقة املستهلكة يف املباين يف وضع املستهلك األول للطاقة يف مصر،

وأثناء إقامة املباين جند أن قطاع املباين وما وبإضافة الطاقة اليت تستخدم يف صناعة مواد البناء ونقلها إىل املوقع ))١٦ .يتصل به من أنشطة اقتصادية ميكن أن يصل استهالكه إىل حوايل نصف إمجايل كمية الطاقة املستهلكة يف مصر

وتعتمد فكرة تقييم املباين من منظور الطاقة على أنه عند تصميم أي مبىن البد من األخذ يف االعتبـار الطاقـة

وبالتايل فإن املبىن ) ٢٧،ص٤٦.م(.وتشغيل إىل إصالح يف حالة اإلزالة أو الترميم له شاملة مجيع مراحله من إنشاءالكلية :تستغل يفيستهلك طاقة عالية

طاقة اإلنتاج / (تشييد املبىنEnergy Capital .( الطاقة املتضمنة / (تشغيل املبىنEmbodied Energy .( ١٦،ص٧١.م().ة أو الترميم أو اإلصالح، أو إعادة التدوير أو االستخدامطاقة اإلزال/ (هدم املبىن(

.وسيتم يف هذا البحث التعامل مع مرحلة تشييد املبىن بشكل خاص مع التطرق للمرحلتني األخريني من خالهلا

١٧

ة حياتيـة هـي وميكن يف مرحلة تشييد املبىن التعامل مع املبىن على أنه جمموعة من مواد البناء الـيت هلـا دور االستخراج فاالستخدام مث مرحلة اهلدم، وهذه الدورة احلياتية هي مفهوم هام جدا، ففي كل مرحلة من مراحـل حياة املادة بالتسلسل يوجد حتميل على احمليط وتستخدم طاقة وتفرز خملفات ميكن أن تكون ضارة، وكلما كانت

السيئة هلا أقل، وال تعترب طاقة إنتاج هذه املواد هي فقـط املهمـة الدورة احلياتية مغلقة للمادة كلما كانت النتائجالختيارها بل كل عمليات استخراج املواد األولية وتصنيعها ونقلها ومعاجلتها واستخدامها والتخلص منها وإعادا

.خدام الطاقةإىل صورة أولية ميكن استخدامها مرة أخرى إن أمكن، ومجيع هذه العمليات هلا عالقة مباشرة باست

كما يراعى وجود عالقة قوية بني مراحل املبىن الثالث، وبالتايل فإنه عند دراسة أحدها البد من دراسـة مـا عامـا ٦٠يستتبعها من تأثري على غريها من املراحل، فمثال قدرت كمية استهالك الطاقة ملرتل عادي يف أملانيا ملدة

من هذا الرقم فقط يف بناء املرتل، وبعد اختيار مواد % ٩يقارب من كيلووات ساعة استهلك ما ٣٣٠٠٠٠٠بـكيلـووات ٦٠٠٠٠٠بناء مناسبة بيئيا من أجل تقليل الضياع احلراري أصبحت الطاقة املستخدمة ملثل هذا املرتل

.ساعة، ثلث هذه الطاقة استهلكت من أجل مواد البناءدى نشوء مواد ملوثة، فكلما ازداد استخدام الطاقة إلنتاج مادة ما زاد ويالحظ أن اختيار مادة البناء يؤثر على م

التلوث الناتج عنها، فحرق املادة املولدة للطاقة تنتج كميات هائلة من ملوثات البيئة مثل ثاين أكسـيد الكربيـت مل يزد فقط يف وثالثي أكسيد الكربيت وأول أكسيد الكربون والرصاص، وإن التزايد يف منشآت التصنيع املركزية

التلوث البيئي لكن أيضا يف زيادة املواصالت واالحتياج إىل الشوارع، فمن أجل بناء مرتل عادي يتم االحتياج إىل )٩٩٧،ص٤-١٩.م(.من كمية الطاقة املستخدمة للتشييد% ١٠طاقة نقل تعادل

)٦-٢،ص٤٧.م(.م١٩٩٦لعام ) نسبة الطاقة إىل تكلفة اإلنتاج الكلية(شدة الطاقة ): ١٦-١(شكل

١٨

اجتاهات ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن-٦-١

عد معرفة جدوى ترشيد استهالك الطاقة خاصة مع ظهور مشكلة الطاقة العاملية املتفاقمة مع الزمن، وبعد ميكن ب معرفة استهالك املبىن من طاقة الوصول إىل اهلدف من هذا البحث وهو اللجوء إىل ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن،

باشرة للطاقة خالل املراحل العمرية املختلفة بـاملبىن، وميكن أن يتم هذا الترشيد من خالل الطرق املباشرة وغري املحيث ميكن حتسني كفاءة استخدام الطاقة ا وتقليل اهلدر من خالهلا للطاقة احلالية املستخدمة باملبىن، كما ميكـن

يف ونشر استخدام تقنيات الطاقـة املتجـددة تطوير وتشجيع استخدام التقنيات عالية الكفاءة يف استخدام الطاقةااالت اليت تثبت جدواها الفنية واالقتصادية يف املباين، ولقد ظهرت آفاق التقنية لترشيد استهالك الطاقة يف قطاع

والتجارية يف عدد من دول العامل كما يف الواليات املتحدة األمريكية حيث بلغت نسبة ترشيد الطاقة األبنية السكنية )٤٥،ص٦-٣٦.م(%.٦٠-٤٢م دول أوروبا ويف معظ %٤٨-٢٧املستهلكة يف املباين

وتتعاظم أمهية ترشيد استهالك الطاقة يف قطاع األبنية بشكل خاص للدول النامية اليت ترغب يف حتسني معدالت

منوها االقتصادي، مع احلد من اآلثار السلبية على البيئة الناجتة من التوسع يف استهالك الطاقة عن طريـق حتسـني لطاقة، حيث أن اإلنشاءات سواء املباين أو املصانع تزداد عددا مبعدل أسرع يف الدول النامية عنها كفاءة استخدام ا

يف الدول املتقدمة وعليه ستزداد الوفورات يف الطاقة، إذ أن التغيريات اليت جترى يف التصميمات يف البداية تسـمح )١(.قائمةبتحسينات أوسع من تلك التعديالت اليت جتري على التصميمات ال

ولقد مت التأكيد يف أحد املؤمترات التابعة لألمم املتحدة على أمهية العمل على ترشيد استهالك الطاقة يف مجيـع

مـن % ١٠وفر والبيئية، إذ أن حتقيق قطاعات االستهالك النهائي هلا خاصة يف قطاع األبنية من الناحية االقتصاديةس، .و.مليار ك ١٣,٣وفر أكثر من واليت تضم مصر يؤدي إىل )٢(دول االسكوا استهالك الطاقة يف هذا القطاع يف

))١٧-١(انظر شكل() ٤٧،ص٦-٣٦.م(.مليون طن مكافئ نفط سنويا ٣وإىل ما يقرب من

)بعض اجلوانب االقتصادية الستغالل الغاز الطبيعي يف - فوزي حممد الشريف لياس، دور الغاز الطبيعي يف احلد من التلوث البيئي) ١

.٢٠م، ص١٩٩٨جامعة عني مشس، -حمطات القوى الكهربائية باجلماهريية العربية الليبية، ماجستري، معهد الدراسات والبحوث البيئيةاالسكوا هي اللجنة االقتصادية واالجتماعية لغريب آسيا وتضم األردن ودولة اإلمارات والبحرين واململكة السعودية وسوريا والعراق ) ٢(

.وسلطنة عمان وفلسطني وقطر ودولة الكويت ولبنان ومصر واليمن

١٩

حماور ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن-١-٦-١

:هية استخدامها وفق ثالث حماور وحتسني كفاء ميكن ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن فرص ترتبط بالتجهيزات واألدوات والنظم املستهلكة للطاقة واملستخدمة يف املبىن. وغالفه اخلارجي تصميم املبىن(فرص ترتبط باملبىن نفسه.( ٤٧،ص٦-٣٦.م(. فرص ترتبط باإلنسان الذي يستخدم أو يقطن املبىن(

واألدوات والنظم املستهلكة للطاقة غالبا على ما يتعلق مبجـاالت التدفئـة تعتمد الفرص املرتبطة بالتجهيزات والتربيد وتسخني املياه واإلضاءة وغريها من ااالت اليت تتبع معظمها مرحلة تشغيل املبىن، حيث تستهلك املبـاين

ماكن وتسـخني امليـاه من ميزانيات الطاقة القومية معظمها لتدفئة وتربيد األ% ٥٠-٣٥يف البالد الصناعية من والطهي، ويف معظم دول العامل النامي غالبا ما يكون نصـيب املبـاين مـن إمجـايل الطاقـة أعلـى واإلضاءة

لذا مت االهتمام بفرص ترشيد استهالك الطاقة يف هذا اال واستحداث بعض النظم اليت ميكن ا )١٢،ص٤٦.م(بكثري، إدارة الطاقة واليت تعترب من الوسائل املمكنة خلفـض اسـتهالك الطاقـة الترشيد ذا األسلوب، واليت منها نظم

)١٣،ص٤٦.م(.وتكاليفها، وتوفر هذه النظم قدرا من التحكم ال ميكن حتقيقه من خالل طرق التحكم اليدوية

اد والتكنولوجيا وتعتمد الفرص املرتبطة باملبىن نفسه بكفاءة استهالك الطاقة يف اجتاه التصميم واختيار أنسب املو ويتركز االهتمام يف فرص ترشيد استهالك الطاقة يف قطاع األبنية من خالل البناء نفسه يف اجتاه ) ٢٦،ص٢٣.م(املتالئمة،

)٤-٢،ص٤٧.م(. الوفورات احملتملة للطاقة يف مصر حسب القطاعات): ١٧-١(شكل

٢٠

وفق أساليب التصميم املعمـاري وتنفيذ األبنية رفع كفاءة استخدام الطاقة لتوفري الراحة لإلنسان من خالل تصميمومتغريات الطاقة الشمسية مبا واملناخية احمليطة واءمة البناء للظروف البيئية واجلغرافيةالبيئي، حيث يراعى يف ذلك م

والبد هنا من التنويه عن وجود جماالت عديدة تستحق الدراسة ومل يتم التعرض ) ٤٨،ص٦-٣٦.م(يرفع كفاءته احلرارية،املقدم إىل فتح أحـد أبـواب هـذه هلا لترشيد استهالك الطاقة يف املبىن من خالل هذه الفرص، ويهدف البحث

.ااالت

وسائل بينما تعتمد الفرص املرتبطة باإلنسان الذي يستخدم أو يقطن املبىن على وضع برامج التوعية عن طريق -٣٦.م(وخاصة من الناحية السلوكية الفردية، والشعيب وعلى نطاق اتمع املدين واملكتوب، واملسموع اإلعالم املرئي

) ٥٣،ص٦

أقسام ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن-٢-٦-١

ميكن بعد التعرف على أقسام استهالك الطاقة يف املبىن من خالل املراحل العمرية املختلفة له، وبعد التعرف على بىن حبيث احملاور اليت ميكن من خالهلا ترشيد هذا االستهالك، اللجوء إىل تقسيم أساليب ترشيد استهالك الطاقة يف امل

ميكن التعامل معها بسهولة بالتركيز على أحد هذه األقسام ودراستها وحتليلها، وميكن بتجميع أسـاليب ترشـيد استهالك الطاقة جلميع هذه األقسام وتوفيقها مع بعضها البعض احلصول على ترشيد الستهالك الطاقـة يف املـبىن

سيم أساليب ترشيد استهالك الطاقة وفق نفس األسس اليت مت ككل مع مراعاة تطبيق مفهوم االستدامة له، وميكن تق :ا تقسيم االستهالك، وبالتايل فإن هذه األقسام هي

ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن. ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشغيل املبىن. ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة هدم املبىن.

ل املختلفة باملبىن، جند أن مجيع فرص ترشيد استهالك الطاقة حىت اآلن ترتبط ارتباطـا وثيقـا وبالنظر إىل املراح من % ٦٠مبرحلة تشغيل املبىن نظرا الستهالكها العايل من الطاقة، حيث تستهلك هذه املرحلة على املستوى العاملي

كما تستهلك املباين يف البالد الصناعية من ) ١(،ىنإمجايل الطاقة املنتجة لتحسني أو خلق بيئة مناخية مرحية داخل املبمن ميزانيات الطاقة القومية معظمها لتدفئة وتربيد األماكن وغريها من العمليات اليت غالبا ما تكون % ٥٠-%٣٥

ا فإن نصيب املباين يف الدول النامية منها أعلى بكثري، ومع أمهية هذه املرحلة وأمهية ترشيد استهالك الطاقة من خالهلمعظم فرص ترشيد استهالك الطاقة باملبىن أمهلت كل من مرحليت التشييد واهلدم على الرغم من أن هناك تقديرات

مرات كمية الطاقة املستخدمة بواسطة مستخدمي املبىن ٥قدرت كم الطاقة املستهلكة يف إنشاء املبىن مبا يزيد عن

)يد الشاذيل، استخدام النظم السالبة لترشيد استهالك ا) ١لطاقة يف تربيد املباين السياحية، دكتوراه، كلية اهلندسةايهاب حممد عبد ا -

.١٤٨م،ص١٩٩٤جامعة القاهرة،

٢١

ة اهلدم باعتبارها املرحلة اليت حتدد استمرار بقاء املبىن ولو يف صورة يف السنة األوىل منه، هذا إىل جانب أمهية مرحلأخرى، كما حتدد أيضا إمكانية استرجاع بعض أو كل الطاقة املصروفة فيه، هذا مع التركيز على كون العمـارة

إدخال الطاقـات اخلضراء تدعو للتعامل مع الطاقة كطاقة غري فانية ومتصلة، وتعتمد صناعة الطاقة املتواصلة على )٢٠،ص٩٤.م(.الثالث السابقة خالل حلقة مفرغة كل منها تؤدي إىل األخرى

وتوجد عدة وسائل تساهم يف ترشيد استهالك الطاقة خالل مجيع املراحل السابقة جمتمعة منها نظام إدارة الطاقة،

طاقة يف املنشأة، وتتحقق هذه الوظيفـة والذي يعترب أحد األدوات األساسية واليت تقوم بالتحكم وإدارة استخدام البضبط األجهزة املستخدمة للطاقة املتصلة به، وميكن لنظم إدارة الطاقة أن تعمل على التوازي مع نظـم الـتحكم

ويوجد إىل جانب ذلك العديد من االعتبارات والطرق املوفرة ) ١٣،ص٤٦.م(املوجودة أو حتل حملها أو تزيد من قدرا، )٣(.استخدام نفس املعدات والتجهيزات للطاقة يف حالة

كما يعترب االستغالل السليب للطاقة الشمسية أحد االجتاهات اهلامة للتطبيق خالل مجيع هذه املراحـل، حيـث

يكون االجتاه األكرب لترشيد استهالك الطاقة من خالهلا من نصيب استخدام الطاقات املتجددة، فمثال يؤدي تطبيق من حجم األجهزة امليكانيكية املطلوبة لتكييـف % ٢٨,٩إىل خفض قدره ) ١( يف التصميمشمسيةنظم العمارة ال

وأنسب نسب للمسقط األفقي، وعند مراعاة أنسب اجتاه فقط فـإن اهلواء، وذلك عند مراعاة أنسب اجتاه للكتلة )٢٠٨،ص٨١.م) (٢(.واءمن حجم األجهزة امليكانيكية املطلوبة لتكييف اهل% ١٨,٢ذلك يؤدي إىل ختفيض قدره

ويالحظ مما سبق أمهية البحث يف إمكانية ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن من خالل املراحل املختلفة له لـيمكن

احلصول على مبىن مرشد للطاقة من مجيع جوانبه، وسيتم التركيز يف هذا البحث على ترشيد استهالك الطاقـة يف ه املرحلة هي حجر األساس اليت البد أن يبدأ ا املبىن موفرا للطاقة ليمكن اسـتمرار مرحلة تشييد املبىن باعتبار هذ

.هذا التوفري خالل مراحل املبىن املختلفة، وحبيث تكون هذه املرحلة هي بداية االستدامة يف املبىن

)دف إىل تقليل تكاليف توفري الراحة وثيقة الصلة بكل من العمارة البيئية وهي) ١ والتصميم املناخي وتظهر العمارة الشمسية و اليت

ة القابلة للنفاذ اعتمادا على حسن التعامل مع مصدر الطاقة الرئيسي لألرض وهو أشعة احلرارية عن طريق اإلقالل من استهالك موارد الطاق )٢٠٨،ص٨١.م(الشمس

- ايهاب حممد عبد ايد الشاذيل، استخدام النظم السالبة لترشيد استهالك الطاقة يف تربيد املباين السياحية، دكتوراه، كلية اهلندسة) ٢( .١٤٨م،ص١٩٩٤جامعة القاهرة،

جمموعة من مثانية أنشطة على نفس الدرجة Total Energy Management (TEM)يعترب مبدأ اإلدارة الشاملة للطاقة ) ٣(واحد هو توفري الطاقة، ويتم تطبيق هذا النظام من خالل مشروع وتساهم يف التوجه حنو هدف من األمهية مجيعها متصلة بعضها ببعض

وبتطبيق هذا املبدأ يف شركات مصرية وتنفيذ ترشيد استهالك الطاقة، وهيئات وبرامج ختطيط ترشيد الطاقة وحتسني كفاءة استخدامهاوفرا يف %١٠إىل ٥أثبتت فائدة هذا املبدأ وجناحه، فبينما حققت اجلهود املنفصلة كاليت مت تنفيذها يف كثري من املصانع املصرية ما بني

وأكثر بتنفيذ اإلجراءات %٢٥وفر إمجايل قدره وصلت إىل ات عاما بعد آخر حىتمستمرة يف حتقيق الوفور TEMالطاقة فإن برامج )١٠،ص٤٦.م.(املتعاقبة

٢٢

خالصة الباب األول

:القة املبىن ا إىل اآليتخيلص الباب األول من خالل البيانات والدراسات عن مشكلة الطاقة وع خيطو العامل خبطوات واسعة حنو عصر جديد يبدأ بنضوب الطاقات التقليدية املستخدمة، واندفاع دول العامل

ودراسة إمكانيات الطاقة البديلة، يف الوقت الذي املتقدمة كلها لتحقيق احتياجاا من الطاقة بالبحث عن بديل هلامن الطاقة مبعدل عايل ويتزايد معه االستهالك بصورة مفرطة وغـري كـفء مقارنـة يتزايد فيه احتياجات مصر

باملتوسط العاملي لالستهالك، وذلك مع النضوب السريع للطاقة املستخدمة واليت أغلبها غري متجدد، باإلضـافة إىل ت التوليـد املـائي، الك حمطات التوليد وعدم كفاءة وحدات التوليد احلراري وعدم التحكم يف الفقد يف حمطا

ونتيجة لالستهالك احلايل ولتقديرات االحتياطي من الطاقة فإن مصر ستدفع دفعا إىل اسـترياد الطاقـة يف بضـع .سنوات

ا جمال ترشيد اسـتهالكأمهية البحث السريع عن أساليب وطرق حلل أزمة الطاقة يف مصر واليت أحد اجتاها

لى مصادر الطاقة املستخدمة يف مصر، والكفاءة املنخفضة الستخدام الطاقـة الطاقة، وتظهر أمهيته بعد التعرف عفيها، حيث تعتمد مصر بشكل أساسي على املصادر غري املتجددة وكثرية الفقد وشديدة التلويث، كمـا تظهـر

.كفاءة استخدام الطاقة بصورة متدهورة من خالل متوسط نصيب الفرد من الطاقة وكثافة استخدام الطاقة حتديد مفهوم الترشيد بأنه االستخدام األكثر كفاءة واألمثل للطاقة للحصول على نفس كمية املنتج أو اخلدمة

مع تقليل الفقد ومنع اإلسراف، ويتم ترشيد استهالك الطاقة وفق اجتاهني هامني، إما بالطرق املباشرة بإعادة تنظيم بالطرق غري املباشرة باستخدام بدائل جديدة للطاقـة أو ما هو متاح بتحسني كفاءة االستخدام وخفض الفقد، أو

.لعناصر استهالك الطاقة، ويعترب ترشيد استهالك الطاقة ذا جدوى وأمهية عالية لتخفيض مشكلة الطاقة يف مصر أمهية البدء بالطرق املباشرة للترشيد مع التأكيد على كون الطرق غري املباشرة ذات مردود فعال ومبشر إال أنهتاج إىل بعض الوقت حلني ميكن التعامل معه واالعتماد عليه، ومن مث كان البد من السعي من خالل االجتـاهني حي

معا ليمكن تاليف تزايد املشكلة ولتخفيف وطأا من خالل الطرق املباشرة مث االستغناء عـن املصـدر األساسـي ري املباشرة، ولقد مت بالفعل على أرض الواقع البـدء للمشكلة متمثلة يف نوعية الطاقة املستخدمة من خالل الطرق غ

.بالترشيد من خالل االجتاهني، ومتت عدة إجنازات يف اجتاه الطاقات املتجددة يف مصر أمهية تسوية الوحدات من الطاقة بكل أشكاهلا ليمكن استعماهلا يف حتديد القيمة املادية ألي منتج، واالبتعـاد

مة، وتعترب الطاقة كوحدة قياس ذات مصداقية يف التعبري عن القيمة املادية خاصة مـع عن النقود لتحديد هذه القيمرور الزمن، فهي ال تتغري مبروره كالنقود، هذا إىل جانب عدم تدخل أي عوامل بشرية وضعية فيها سواء سياسية

٢٣

ا، وال وجود للدعم أو التسهيالت أو اجتماعية أو اقتصادية أو حىت مجالية أو غريها مما يؤثر على التعبري احلقيقي هل .أو الضرائب أو اجلمارك أو لغريهم قيمة يف ميزان قوانني الديناميكا والكيمياء املستخدمة يف حساب الطاقة

يعترب قطاع املباين من أكثر القطاعات املستهلكة واملهدرة للطاقة وذلك من خالل املراحل العمرية املختلفة له

غيله أو هدمه، ومع تفاقم أزمة الطاقة وأزمة التزايد السكاين واحلاجة امللحة لبناء املزيد مـن سواء عند بناءه أو تشاملساكن حلل مشكلة اإلسكان يف مصر فإن ذلك يضع عبئا متزايدا على ميزان املدفوعات من الطاقة، وبالتايل تظهر

مجيع جماالت وفرص الترشيد املمكنة، وينتهي أمهية ترشيد استهالك الطاقة يف هذا القطاع من خالل مجيع مراحله و .الباب بتحديد جماالت ترشيد استهالك الطاقة يف املبىن بداية من تشييده إىل تشغيله وحىت هدمه

ا بشكل كبري من خالل األحباث والدراسات السابقة، واليت نظرا ألمهية مرحلة تشغيل املبىن فقد مت االهتمام

ى الطاقة املستغلة لتوفري راحة حرارية مناسبة لإلنسان داخل املنشأ، ويراعى أمهية البـدء يتركز اهتمام معظمها علباالهتمام مبراحل املبىن األخرى مبا حيقق مفهوم االستدامة يف الطاقة ومبا يسمح بترشيد استهالك الطاقة يف املـبىن

ن املراحل األخرى، وسيتم التركيـز يف ككيان متكامل، مع دراسة تأثري كل مرحلة من هذه املراحل على غريها مهذا البحث على مرحلة تشييد املبىن لكوا حجر األساس يف منظومة حياة املبىن ولتأثريها الكبري والواضـح علـى

.املراحل األخرى باملبىن