هيدروجين التقارير تقارير الهيدروجين رئيسية

الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان.. كيف يستفيد من الطاقة الشمسية العائمة؟

سلمى محمود

2024-08-11

0 524

تلوح في الأفق فرصة سانحة لتطوير الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان بالاستفادة من مشروع للطاقة الشمسية، خاصة أن الدولة الخليجية تستهدف إنجازات طموحة في هذا الشأن.

وأظهرت دراسة تحليلية جديدة -أجراها علماء بريطانيون، واطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن)- فرصًا أمام السلطنة للاستفادة من مشروع إنشاء مزرعة شمسية عائمة في سد وادي ضيقة، لإنتاج الهيدروجين الأخضر وتخزينه.

ومن الناحية الفنية، يعتقد العلماء أن مشروع الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان قابل للتطبيق، في ظل التقدم التقني لتخزين الهيدروجين، وارتفاع أسعار الوقود الأحفوري؛ وهو ما يجعل المشروع مجديًا اقتصاديًا في المستقبل، على الرغم من التكلفة المرتفعة الحالية.

وخلص علماء جامعة "إكستر" البريطانية إلى أن المشروع سيتضمّن تركيب المزرعة العائمة لتوليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية على السد، وربطها بمنظومة تخزين الهيدروجين.

تفاصيل المشروع

توصّل العلماء البريطانيون إلى مشروع الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان باستعمال العديد من برامج الحاسوب، لمحاكاة حجم المشروع وتحسينه، لافتين إلى أن الخزان الخاص بالمشروع يغطي مساحة 350 هكتارًا، حسب تفاصيل الدراسة المنشورة على موقع بي في ماغازين pv-magazine.

ويقع سد وادي ضيقة في المنطقة الشمالية الشرقية من سلطنة عُمان، على بُعد 83 كيلومترًا جنوب شرق العاصمة مسقط، في منطقة قريات.

ولفت العلماء إلى أن السد يتميّز بمتوسط إشعاع أفقي عالمي سنوي يبلغ 2.083 كيلوواط/ساعة لكل متر مربع، ويحافظ على متوسط درجة حرارة سنوية معتدلة تبلغ 28.43 درجة مئوية.

واستعمل الباحثون برنامج (بي في سيست) PVsyst لتصميم نموذج مشروع الطاقة الشمسية العائمة.

وخلال نموذج المحاكاة، استعمل العلماء وحدة أحادية من السيليكون ثنائي الوجه بقدرة 635 واط، وكفاءة 20.5%، مقدرين تكلفة تنفيذ المشروع بنحو 1260 دولارًا/كيلوواط، وبعمر افتراضي متوقّع يصل إلى 25 عامًا.

سد وادي ضيقة في عمان - الصورة من ARQ Consulting Engineers

الاستهلاك السنوي للكهرباء

افترض العلماء أن متوسط عدد أفراد الأسرة -حاليًا- في عُمان يبلغ نحو 7.2 فردًا، بمعدل استهلاك سنوي للكهرباء يصل إلى 8.274 ميغاواط/ساعة للفرد.

وجاء الافتراض نظرًا إلى عدم وجود بيانات محددة بشأن الاستهلاك السنوي للكهرباء لكل أسرة في السلطنة، ويعطي هذا الحساب استهلاكًا سنويًا للكهرباء لكل أسرة يقدر بنحو 60 ميغاواط/ساعة سنويًا.

واستُعملت هذه البيانات لتحديد عدد الأسر التي يمكن للنظام المقترح تغطية متطلباتها الكهربائية في المستقبل.

وبالنسبة لنظام تخزين الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان، استُعمل برنامج "هومر برو" لتحسين حجمه بأقل تكلفة للكهرباء.

وافترض العلماء استعمال محلل كهربائي بغشاء تبادل البروتون، أو المعروف بـ"بي إي إم" بتكلفة 2500 دولار/كيلوواط، وعمر افتراضي يبلغ 15 عامًا.

كما استعملوا خلية وقود بغشاء تبادل البروتون بتكلفة 2500 دولار/كيلوواط، وعمر افتراضي يبلغ 60 ألف ساعة، وخزان هيدروجين بتكلفة 1000 دولار/كيلوواط يدوم لمدة 15 عامًا، ومحول بتكلفة 300 دولار/كيلوواط.

تكلفة مرتفعة

قُدمت نتائج الدراسة في بحث بعنوان "تكامل تكنولوجيا وحدات الطاقة الشمسية العائمة (FPV) مع طاقة الهيدروجين لإنتاج الكهرباء للمنازل في سلطنة عمان"، الذي نُشر في المجلة الدولية لطاقة الهيدروجين الأخضر.

وخلص الباحثون إلى أن منظومة مشروع الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان بأكملها ستولد 65.516 غيغاواط من الكهرباء سنويًا، بما سيمثل 79% من إجمالي إنتاج الكهرباء في البلاد.

ويوضح الإنفوغرافيك أدناه -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- أبرز ملامح خطط الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان:

خريطة طريق الهيدروجين الأخضر في عمان

وأسفر التحليل الاقتصادي للمشروع عن تكلفة عالية لتوليد الكهرباء بلغت في المتوسط 0.97 دولارًا أميركيًا/كيلوواط ساعة، وتكلفة عالية للهيدروجين تبلغ 29.7 دولارًا أمريكيًا/كيلوغرام.

وأرجع الباحثون التكاليف الباهظة لمشروع الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان باستعمال الطاقة الشمسية إلى النفقات الرأسمالية والتشغيلية الكبيرة، المرتبطة بمكونات المنظومة واسعة النطاق، وخسائر عدم كفاءة خلية الوقود.

وسجل إجمالي إنتاج سلطنة عمان من الكهرباء، خلال المدة من يناير/كانون الثاني حتى نهاية سبتمبر/أيلول 2023، نحو 34 مليونًا و281.6 غيغاواط/ساعة، مقارنة بـ32 مليونًا و403.9 غيغاواط/ساعة خلال المدة المقابلة لها من عام 2022، بنسبة ارتفاع 5.8%، وفقًا لوكالة أنباء سلطنة عمان.

مشروعات حالية

تنفذ عُمان -حاليًا- مشروعات في قطاع الكهرباء والطاقة النظيفة لتحقيق أهداف رؤية 2040، وأسندت وزارة الطاقة والمعادن خلال العام الماضي (2023) مناقصات تطوير محطتي "منح 1 و2" للطاقة الشمسية، بطاقة إنتاجية بلغت 1000 ميغاواط.

وتتضمّن أهداف إنتاج الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان: إنتاج ما لا يقل عن مليون طن سنويًا بحلول عام 2030، وما يصل إلى 3.75 مليون طن بحلول عام 2040، و8.5 مليون طن بحلول عام 2050، وستكون هذه المعدلات أكبر من إجمالي الطلب على الوقود النظيف في أوروبا، وفقًا للإحصائيات المنشورة على موقع وكالة الطاقة الدولية في يونيو/حزيران 2023.

ويتلقّى إنتاج الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان بحلول نهاية العقد الجاري دعمًا من استثمارات قدّرتها الدولة الخليجية بنحو 49 مليار دولار.

ولدعم هذا الهدف فنيًا، تؤسس السلطنة لاقتصاد الهيدروجين الأخضر عبر استهداف تركيب 40 مليون لوح شمسي وألفي توربين رياح و650 محللًا كهربائيًا، بحسب ما تابعته منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن).

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا