تملك السعودية ثاني أفضل مصدر للطاقة الشمسية بعد صحراء أتاكاما في تشيلي مما يجعل الاستثمار في الطاقة الشمسية أمر بديهي كبديل عن حرق موردها الثمين. وقبل أربع سنوات قال مسؤول بارز بوزارة النفط لرويترز "يمكننا تصدير الطاقة الشمسية إلي جيراننا على نطاق واسع جدا وهذا هو هدفنا الاستراتيجي لتنويع موارد اقتصادنا." ومنذ ذلك الحين أنشأت الدولة محطات قدرتها نحو عشرة ميجاوات وهي نسبة ضئيلة مما تنتجه انجلترا غير المشمسة. لكن المملكة أعدت الآن خطة مفصلة للمستوى المستهدف لقدرة توليد الكهرباء من المصادر المتجددة في 2020 و2032 ستضع البلاد في مصاف أكبر خمس دول منتجة للطاقة الشمسية في العالم. وتعتمد القدرة التنافسية للطاقة الشمسية الضوئية على تكلفة التركيب (وتشمل سعر الألواح وتكلفة تركيبها) ودرجة سطوع أشعة الشمس المحلية وتكلفة البديل المتمثلة في سعر الكهرباء للمستهلك زائد الدعم. وتظهر بيانات الأشعة الشمسية لوكالة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) أن أجزاء من السعودية تأتي في المرتبة الثانية على مستوى العالم بعد صحراء تشيلي. ويمكن أن يزيد الطلب على ألواح الطاقة الشمسية بتحول مماثل في دول أخرى مشمسة وذات اقتصادات ناشئة تدعم الكهرباء المولدة باستخدام الوقود الأحفوري. وتعتمد السعودية على الكهرباء في توليد الطاقة والمياه من محطات التحلية. والمصدر الرئيسي للكهرباء هو حرق النفط الخام وبشكل متزايد الآن الغاز الطبيعي. وأظهرت بيانات سعودية وبيانات لوكالة الطاقة الدولية أن السعودية أحرقت نحو 192.8 مليون برميل من الخام لتوليد 129 مليون ميجاوات ساعة في 2010. وتشير بيانات من القطاع إلى أن محطات توليد الكهرباء السعودية تدفع نحو أربعة دولارات للبرميل من النفط. ويعني ذلك تكلفة تشغيل تبلغ 0.006 دولار للكيلووات ساعة في 2010 باستبعاد جميع التكاليف الرأسمالية والثابتة والتشغيلية الأخرى. لكن بحساب تكلفة فرصة تصدير الخام بالأسعار العالمية البالغة نحو 113 دولارا للبرميل تزيد التكلفة الاقتصادية لمحطات توليد الكهرباء التي تعمل بحرق النفط الخام إلى 0.13 دولار للكيلووات ساعة مع عدم أخذ أي تكاليف غير تكلفة الوقود في الحسبان. وتفيد تقديرات باستخدام آلة حاسبة لتكاليف الطاقة الشمسية طورها المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية أن تكلفة الطاقة الشمسية تبلغ 0.07 دولار للكيلووات ساعة في ظل الظروف السعودية. ويفترض ذلك معامل طاقة يبلغ 33 بالمئة كما يتوقع في أكثر المناطق تعرضا لأشعة الشمس في جنوب المملكة وتكلفة رأسمالية كاملة تبلغ 1.5 دولار للوات وهو تقدير متحفظ لتركيبات المرافق. وذلك قبل حساب معدل الإهلاك السنوي للوحات الطاقة الشمسية والخسائر الناجمة عن الأتربة والرمال وارتفاع درجات الحرارة وكلها لا تهدد المشروع. وبدا أن الآلة الحاسبة الخاصة بالمختبر الوطني للطاقة المتجددة تتجاهل كذلك خسائر تحويل التيار الكهربي المباشر إلى متردد والتي يمكن أن تخفض الإنتاج بنسبة 25 بالمئة. وساعد المختبر في تطوير قاعدة بيانات مفتوحة تقيس سطوع أشعة الشمس بتمويل من وزارة الطاقة الأمريكية ومصادر من ناسا. ويأتي ذلك في إطار مبادرة لتقييم مصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بدأت عام 2001 بتمويل من الأمم المتحدة لتشجيع الاستخدام واسع النطاق لتقنيات الطاقة المتجددة. وتقاس البيانات بناء على متوسط عالمي للفترة بين عامي 1983 و2005 وتحسب وفقا لخطوط العرض وأحوال الطقس المحلية. ويحسب معدل الإشعاع الشمسي بأشكال مختلفة وعلى سبيل المثال عن طريق الإشعاع الساقط على مسطح أفقي فوق الأرض (الإشعاع الأفقي العالمي) أو مائل باتجاه الجنوب مباشرة بزاوية خط العرض المحلي (الميل الشمسي) أو مائل نحو الجنوب ويتبع قرص الشمس (الإشعاع العادي المباشر). وتؤكد هذه البيانات أن ألمانيا ليست بالمكان الأمثل لسوق الطاقة الشمسية الرائدة في العالم. فأكثر المناطق تعرضا للشمس في جنوب ألمانيا يبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر لها 3.39 كيلووات ساعة لكل متر مربع يوميا. أما العاصمة السعودية الرياض فمعدل الإشعاع العادي المباشر لها يبلغ 6.68 كيلووات ساعة بينما يصل في الأراضي العراء الواسعة في جنوب المدينة إلى 7.99 كيلووات ساعة. ويبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر على ساحل المملكة المطل على البحر الأحمر شمالي مدينة جدة ثاني أكبر مدينة في البلاد 8.60 كيلووات ساعة. ويبدو أن هذه هي ثاني أكثر بقاع الأرض تعرضا للشمس بعد صحراء أتاكاما التشيلية التي يبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر بها 9.77 كيلووات ساعة لكل متر مربع يوميا. ويحدد الإشعاع الشمسي المحلي كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها الخلية الشمسية. ومعامل الطاقة هو مصطلح يقارن بين مقدار الكهرباء الذي تولده خلية شمسية بالفعل والحد الأقصى النظري الذي يمكن أن تولده في حال تشغيلها بكامل طاقتها على نحو متواصل. وظروف الاختبار القياسية لتقييم الطاقة الإنتاجية للألواح الشمسية تفترض معدل إشعاع يبلغ ألف وات لكل متر مربع أو 24 كيلووات ساعة لكل متر مربع على مدار 24 ساعة في ظل درجة حرارة تبلغ 25 درجة مئوية في البيئة المحيطة. ويمكن تطبيق هذه الافتراضات على الظروف الفعلية التي تسجلها بيانات ناسا لحساب معامل الطاقة. وعلى سبيل المثال سيبلغ معامل طاقة اللوح الشمسي الذي يوضع في جنوب الرياض نحو 33 بالمئة في ضوء معدل سطوع إشعاع شمسي محلي يبلغ ثمانية كيلووات ساعة مقارنة بظروف الاختبار البالغة 24 كيلووات ساعة يوميا. وهناك خسائر أخرى عملية مرتبطة بالطاقة الشمسية. ففي السعودية تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على استخدام الطاقة الشمسية حيث ينخفض إنتاج الكهرباء بنسبة 0.5 بالمئة تقريبا عن كل درجة فوق 25 درجة مئوية بحسب تقديرات المختبر الوطني للطاقة المتجددة وإن كان ذلك قد لا يكفي لتقويض تنافسيتها. وثمة اقتصادات صاعدة أخرى تشهد معدلات طلب على الكهرباء تزيد بشكل سريع وتدعم استهلاك الوقود الأحفوري ومن بينها الصين والهند. وتظهر بيانات ناسا أن هذين البلدين بهما مناطق تنافس الرياض في معدل الإشعاع الشمسي. ويمكن أن تحل الطاقة الشمسية غير المدعومة من الدولة محل الوقود الأحفوري على نطاق واسع على مدى العشر سنوات المقبلة دون أي تكلفة أو حتى مع تحقيق وفر مما سيؤثر على معدل طلب الألواح الشمسية والوقود الأحفوري.