تقارير الطاقة المتجددة رئيسية طاقة متجددة

الألواح الشمسية العائمة يمكنها توفير الكهرباء لأكثر من 6 آلاف مدينة عالمية (تقرير)

محمد عبد السند

2023-05-19

0 2٬145

ألواح شمسية عائمة - الصورة من بي في ماغازين

الألواح الشمسية العائمة تسد الطلب على الكهرباء في أكثر من 6 آلاف مدينة في 124 دولة حول العالم
شهدت الألواح الشمسية العائمة طفرة في آسيا ثم ازدهرت في أميركا
تُسهم الألواح الشمسية العائمة في تقليل التبخر ومن ثم تحافظ على مستويات المياه
بلغت سعة الألواح الشمسية العائمة المركبة عالميًا 1.3 غيغاواط في نهاية عام 2018
توقعات بأن تبلغ سعة الألواح الشمسية العائمة 4.8 غيغاواط بحلول عام 2026

يتزايد استعمال الألواح الشمسية العائمة في السنوات الأخيرة، نظرًا إلى فوائدها العديدة، مقارنة بمحطات الطاقة الشمسية المُركبة على الأرض، إذ يمكن أن تكون لها آثار بيئية وتقنية إيجابية كبيرة على مستوى العالم.

ولا تشغل تلك النوعية من الألواح مناطق صالحة للسكن أو مناطق إنتاجية، كما أنها تُسهم في توفير المياه من خلال التخفيف من حدة التبخر وتحسين الأمن المائي في المناطق القاحلة جنبًا إلى جنب، مع المرونة في الانتشار على المسطحات المائية المختلفة بما في ذلك خزانات مياه الشرب.

وفي ضوء هذا السيناريو، ذكرت دراسة بحثية حديثة أن أكثر من 6 آلاف مدينة منتشرة في 124 دولة حول العالم قادرة على توليد جميع احتياجاتها من الكهرباء باستعمال الألواح الشمسية العائمة، ما يجعلها خيارًا مثاليًا لتحقيق أهداف الحياد الكربوني، حسبما ورد في صحيفة "نيتشر ساستنبيليتي" Nature Sustainability.

وأوضحت الدراسة أنه وفي أثناء تلك العملية تستطيع تلك المدن توفير كميات من المياه سنويًا، تكفي لملء 40 مليون بركة سباحة بحجم تلك المستعملة في دورات الألعاب الأولمبية، وفق معلومات جمعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وقال الأستاذ المساعد في الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا في شنغن بالصين والمساهم في الدراسة زينزونغ زنغ، إن مقاطعات فلوريدا ونيفادا وكاليفورنيا في الولايات المتحدة الأميركية لديها إمكانات لتوليد معدلات من الكهرباء أعلى مما تستعمله -فعليًا- الآن.

وأوضح زنغ أن تلك المقاطعات بحاجة إلى مزيج طاقة لتوفير الكهرباء خلال ساعات اليوم كافّة.

وبدأت أنظمة الألواح الشمسية العائمة في الازدهار في الولايات المتحدة الأميركية، بعدما سجلت نموًا سريعًا في آسيا.

مزايا عدة

تتسم أنظمة الألواح الشمسية تلك بجاذبيتها، ليس فقط لتوليد الكهرباء النظيفة، وعدم حاجتها على الإطلاق إلى مساحات من الأراضي، لكن لأنها تُسهم -أيضًا- في المحافظة على مستويات المياه عبر منع التبخر.

ويتسم مفهوم الألواح الشمسية العائمة بالبساطة، إذ يتلخص في تثبيتها على طوافات، حتى يتسنى لها الطفو فوق سطح المياه بدلًا من أن تشغل مساحات من الأراضي يمكن أن تُستعمل -بدلًا من ذلك- لأغراض الزراعة أو حتى البناء.

كما تبرز ميزة أخرى تتمثّل في كون تلك الألواح مُغلقة بإحكام، ما يقلل درجة التبخر إلى الصفر -تقريبًا-، وهي ميزة تفتح نافذة أمل للمناطق التي تضربها موجات الجفاف مثل كاليفورنيا.

ليس هذا فحسب، وإنما تحافظ المياه كذلك على الألواح في حالة رطبة، ما يتيح لتلك الوحدات توليد مزيد من الكهرباء، تفوق نظيرتها المولدة من الألواح الشمسية المثبتة على الأرض، التي تفقد الكفاءة عند زيادة سخونتها بمستويات مُفرطة.

وقال مدير المبيعات والتسويق الخاص بالألواح الشمسية العائمة في شركة "سييل أند تيير" كريس بارتلي: "نسمع من المتخصصين في تركيب تلك الأنظمة أنها تروق لهم، لأنها شيء مختلف".

وأوضح بارتلي: "إنهم يذهبون إلى المياه بدلًا من اعتلاء أسطح المنازل، ونحن نتندر على أنك تحتاج إلى سترة نجاة وليس سلالم" عند العمل بها.

يُشار إلى أن شركة "سييل أند تيير" قد نفذت 270 مشروعًا في 30 دولة حول العالم.

ألواح شمسية غائمة — ألواح شمسية عائمة - الصورة من intersolar.de

كوهوس تقود العالم

خلص تقرير منفصل صادر عن مؤسسة "فيرفيلد ماركيت ريسيرش"، ومقرها العاصمة البريطانية لندن، إلى أن مدينة كوهوس في ولاية نيويورك الأميركية تمثّل -حاليًا- ما نسبته 73% من الإيرادات المتحققة من الألواح الشمسية العائمة.

وأضاف التقرير أن كوهوس تقود الصناعة العالمية، غير أنه توقع أن تُسهم السياسات التحفيزية في كل من أميركا الشمالية وأوروبا في تحفيز النمو في تلك الصناعة الحيوية.

وبنت شركة "سييل أند تيير" واحدة من كبرى مزارع الألواح الشمسية العائمة في الولايات المتحدة الأميركية، سعة 4.8 ميغاواط في هيلدسبورغ في ولاية كاليفورنيا.

وفي هذا الصدد قال سمسار العقارات المحلي واليوتيوبر ديفيد هارجريفز، الذي يعيش في منطقة قريبة: "لا أعتقد أن كثيرًا من الناس في هيلدسبورغ يعرفون تلك الأنواع من الألواح".

وأوضح هارجريفز: "ربما لا يعرف الناس أصلًا أن الألواح الشمسية يمكن وضعها على المياه، ولذا فهم لا يبحثون عن هذا".

وتبرز ديزو دينغزوانغ، في مقاطعة شاندونغ شرق الصين، أكبر ألواح شمسية عائمة في العالم -حتى الآن- إذ تلامس سعتها 320 ميغاواط، ما يزيد كثيرًا جدًا عن أكبر مزرعة ألواح شمسية (8.9 ميغاواط) في عموم أميركا الشمالية، الموجودة تحديدًا في محطة معالجة المياه كانوي بروك في ميلبورن بولاية نيوجيرسي، والمملوكة لشركة نيوجيرسي ريسورسيز كين إنرجي فينشرز.

وتدير الشركة المالكة لتلك الألواح العائمة أنظمة شمسية سكنية، وأخرى تجارية في شمال شرق الولايات المتحدة الأميركية.

تحديات في آسيا

قد تقف محدودية الأراضي حجر عثرة أمام بعض الدول في آسيا مثل اليابان وماليزيا، للتوسع في الألواح الشمسية العائمة، في حين تستغل دول أخرى ميزة الهبوط الحاد في أسعار تلك الألواح، التي غيّرت الصورة الاقتصادية للطاقة الشمسية عالميًا تغييرًا دراماتيكيًا.

وتبقى ارتفاع التكلفة أحد التحديات التي تعرقل انتشار الألواح الشمسية العائمة في الولايات المتحدة الأميركية -أيضًا-. وفي هذا السياق يُقدر بارتلي تكاليف تلك الألواح الشمسية بأكثر من نظيرتها الأرضية بما يتراوح من 10-15%.

لكن ملاك تلك الألواح يوفرون الأموال على المدى البعيد.

ومن الممكن أن ترفع المياه العميقة -أيضًا- تكاليف تركيب الألواح الشمسية العائمة، كما أن تلك التقنية لا يمكنها أن تعمل على المياه سريعة الحركة، أو حتى المياه في المحيطات المفتوحة، أو الشواطئ التي تكثر فيها الأمواج الضخمة.

في غضون ذلك يعمل العلماء على مواجهة تحديات أخرى. فإذا كانت الألواح الشمسية تغطي مساحات كبيرة جدًا من سطح الجسم المائي، فإن مستويات الأكسجين المُذاب من الممكن أن تتغير، وستنخفض درجة حرارة المياه، ما يمكن أن يُلحق الضرر بالحياه المائية.

ويستكشف الباحثون ما إذا كان بمقدور المجالات الكهرومغناطيسية المولدة بالكابلات أن تؤثر سلبًا في الأنظمة الإيكولوجية المائية، غير أنه لا يوجد دليل علمي قاطع على تلك الفرضية.

وبلغت سعة الألواح الشمسية العائمة المركبة عالميًا 1.3 غيغاواط في نهاية عام 2018، ومن المتوقع أن تتسارع وتيرة تلك السعة، مع تطور التقنيات، على أن تصل إلى 4.8 غيغاواط بحلول عام 2026.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..