التقارير تقارير الطاقة المتجددة رئيسية طاقة متجددة

الطاقة الشمسية في السعودية تشهد تقنيات جديدة تخدم المشروعات الكبرى

أحمد أيوب

2024-01-27

0 524

تشهد تقنيات الطاقة الشمسية في السعودية تطورات مهمة للغاية من شأنها توفير مصادر الطاقة المتجددة للمشروعات القومية الكبرى مثل مشروع نيوم الذي تتبناه المملكة.

وقاد فريق من العلماء بجامعة الملك سعود بحثًا تضمّن تقييم عدد من السيناريوهات لنشر محطات الطاقة الشمسية المركّزة في مدينتين سعوديتين هما الرياض وتبوك، وفقًا لما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

ووجد الباحثون أن دمج الطاقة الشمسية المركّزة مع مشروعات الطاقة الكهروضوئية في مشروع واحد يمكن أن يوفر أفضل مُكون تنافسي من حيث التكلفة، خاصة أن المدينتين السعوديتين لهما ظروف مناخية وإشعاعية مختلفة، وهي خطوة مهمة للغاية على طريق تطوير تقنيات الطاقة الشمسية في السعودية.

أنظمة الطاقة الشمسية

تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المركّزة على استعمال المرايا أو العدسات لتركيز مساحة كبيرة من ضوء الشمس على مساحة صغيرة، وخلالها تنتج الطاقة الكهربائية عندما تُحوَّل الطاقة الشمسية إلى حرارة، وهي توجه مهم لتعزيز مستهدفات الطاقة الشمسية في السعودية خلال المرحلة المقبلة.

وتستعمل أنظمة الطاقة الشمسية المركزة لإنتاج الكهرباء عن طريق تركيز كمية كبيرة من الطاقة الشمسية على منطقة صغيرة، وتعد مرايا القطع المكافئ وأبراج الطاقة الشمسية هي أحد أبرز أمثلة صور الطاقة الشمسية المركزة.

ويوضح الإنفوغرافيك التالي -الذي أعدّه فريق منصة الطاقة المتخصصة- الفرق بين الطاقة الشمسية المركّزة والطاقة الكهروضوئية:

وأوضح الباحثون أن الدراسة تُقدم طريقة جديدة للتفكير حول إمكانات محطات الطاقة الشمسية المركّزة ليس فقط لتوفير قدرات الأحمال الكهربائية الأساسية، ولكن لتكون بمثابة أصول لتوليد الكهرباء بصورة أكثر مرونة تجمع مزيج من حرارة الشمس المباشرة والكهرباء الفائضة من محطات الطاقة الكهروضوئية أو مزارع الرياح التي قد تتعرض لفقدان جزء من قيمتها.

وأضافوا أن التقنية الجديدة سيكون بإمكانها توفير قدرات الأحمال الأساسية بصورة متجددة بالكامل، وفقًا لما نشره موقع بي في ماغازين (PV Magazine)، في 26 يناير/كانون الثاني 2024.

تقنية الدمج

تضمّنت نتائج الدراسة إنشاء محطة الطاقة الشمسية الهجينة المدمجة من الطاقة الشمسية المركّزة والكهروضوئية في مدينتي الرياض وتبوك، ونُشرت هذه الدراسة مؤخرًا في مجلة "دراسات حالة في الهندسة الحرارية" (Case Studies in Thermal Engineering).

وعرض الباحثون نتائج 3 عمليات محاكاة مختلفة وغطُّوا 3 أنواع من المشروعات، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

وأُجريت جميع عمليات المحاكاة باستعمال سلسلة زمنية لما يعرف بسنة الرصد الجوي النموذجية (typical meteorological year) لمتغيرات الأرصاد الجوية؛ بما في ذلك مكونات الإشعاع المباشر ودرجة الحرارة وسرعة الرياح.

وأظهرت نتائج الدمج الذي يشمل إضافة محطة كهروضوئية إلى محطة التحميل الأساسية الأصلية للطاقة الشمسية المركّزة، انخفاضًا في تكلفة الطاقة بنسبة 18% في الرياض و7% في تبوك.

وأوضح الباحثون أنه يمكن لمفهوم الدمج توسيع إمكان تطبيق تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركّزة على المناطق ذات أشعة الشمس المباشرة الأقل.

نيوم والطاقة الشمسية المركّزة

قال أحد الباحثين المشاركين في الدراسة ألبرتو بوريتي، إن الطاقة الشمسية المركّزة التي تعد بمثابة مصدر الطاقة المتجددة الوحيد الذي يتمتع بالقيمة المضافة المتمثلة في إمكان التوزيع على نطاق واسع للمشروعات الكبرى، سوف تحقق انتشارًا أكبر من الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح.

وأرجع "بوريتي" ذلك لكون الطاقة الشمسية المركزة تعتمد على تخزين الطاقة الداخلية؛ لذلك فهي لا تحتاج إلى حلول خارجية للتخزين.

وأظهرت دراسة حديثة أخرى من جامعة الأمير محمد بن فهد أن مدينة نيوم المستقبلية في المملكة العربية السعودية ستستعمل مصادر الطاقة المتجددة التي تتمتع بأفضل فرص الانتشار مثل الطاقة الشمسية المركّزة.

تصور لأحد مشروعات الطاقة الشمسية في السعودية بموقع مدينة نيوم — تصوّر لأحد مشروعات الطاقة الشمسية في السعودية بموقع مدينة نيوم - الصورة من بي بي سي

ويُعَد مشروع مدينة نيوم جزءًا من جهود ولي العهد السعودي الأمير محمد بن سلمان، للتحول إلى اقتصاد أقل اعتمادًا على النفط، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

تجدر الإشارة إلى أن أحد الفروق الرئيسة بين الطاقة الشمسية المركّزة والطاقة الكهروضوئية يتمثّل بشكل في أنه يمكن تركيب الأنظمة الكهروضوئية على نطاق واسع في الوحدات السكنية ومحطات توليد الكهرباء، بينما تقتصر تقنيات الطاقة الشمسية المركزة على المشروعات الكبرى فقط.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..