الطاقة الشمسية العائمة.. مصدر غير متوقع لإنتاج كهرباء تكفي 100 مليون منزل
أسماء السعداوي
كشفت دراسة حديثة النقاب عن إمكانات هائلة لاستعمال ألواح الطاقة الشمسية العائمة لتوليد ما يصل إلى 1.476 تيراواط/ساعة من الكهرباء، بما يكفي لتغذية 100 مليون منزل سنويًا.
وتوصَّل باحثو المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) التابع لوزارة الطاقة الأميركية إلى أنه بالإمكان استغلال خزانات المياه الفيدرالية التي تديرها الحكومة لتوليد الكهرباء باستعمال الألواح الشمسية على السطح.
وتحلّ الطاقة الشمسية العائمة مشكلة محدودية توافر الأراضي اللازمة لإقامة نظيرتها المثبتة على الأرض، كما تزيد كفاءتها بمتوسط 11% عن الألواح المثبتة على الأرض، وتقلل تبخر المياه بنسبة 45%.
يمثّل ذلك فرصة واعدة لواشنطن الرامية إلى إزالة الكربون تمامًا من قطاع الكهرباء بحلول عام 2035، وصولًا إلى تحقيق هدف الحياد الكربوني في 2050.
الطاقة الشمسية العائمة في أميركا
استهدفت دراسة المركز الوطني للطاقة المتجددة تحديد أقصى عدد من ألواح الطاقة الشمسية العائمة التي يمكن لخزانات المياه الفيدرالية استيعابها، وذلك باستعمال عوامل أكثر دقة مثل عمق المياه ودرجة حرارتها.
والآن، تمنح البيانات المطورين رؤية أوضح لتطوير المزيد من المشروعات، كما تساعد الباحثين في تقييم مدى تناسب التقنية مع أهداف الطاقة الأوسع نطاقًا.
وحاولت الدراسات السابقة تحديد كمية الكهرباء التي يمكن توليدها من الطاقة الشمسية العائمة، لكن هذه الدراسة نظرت -لأول مرة- في نوعية مصادر المياه المناسبة.
وتوصَّل الباحثون إلى أن أقصى قدر من الكهرباء التي يمكن توليدها باستعمال الألواح العائمة على سطح الخزانات يصل إلى 1.476 تيراواط/ساعة من الكهرباء النظيفة.
وذكر معدّو الدراسة أن الخزانات تمتلك مزايا محتملة كبرى للتطوير، وقادرة على احتضان مشروعات بقدرة إنتاج 77 غيغاواط.
وأقرّ الباحث إيفان روزنليب بصعوبة استغلال كل تلك القدرات المتاحة، لكنه أكد أن بلاده ستقطع شوطًا طويلًا إذا نجحت بتطوير 10% فقط.
يأتي ذلك الرأي بالنظر إلى عدم وجود مشروعات ضخمة على خزانات مياه كبيرة، أو بقدرة تزيد على 10 ميغاواط في الولايات المتحدة.
وبحثت الدراسة القدرة التقنية المحتملة بمعنى: كم من الألواح يمكن تركيبها على سطح مياه الخزانات الفيدرالية دون البحث في عاملَي الآثار البيئية واللوائح التنظيمية.
وعلى الناحية الأخرى، ركّزت دراسات ثانية على خزانات بعينها، كما لم تستعمل مناهج بحث تفصيلية أو تحدد الموقع لتقييم حجم الإمكانات ثم استغلالها.
وفيما بعد، سيبحث علماء المختبر الوطني الأميركي عوامل أكثر تحديدًا فيما يخصّ الموقع، مثل قربه من خطوط نقل الكهرباء والتكاليف والتحديات التنظيمية.
وبذلك، سيكون من الممكن استكشاف المزيد من المواقع المحتملة مثل خزانات المياه الأصغر حجمًا، وفي المحيطات ومصبات الأنهار، لتوسيع نطاق مشروعات الطاقة الشمسية العائمة القابلة للتنفيذ.
تحديات الطاقة الشمسية العائمة
عالميًا، سجّلت الطاقة الشمسية العائمة نموًا سريعًا، إذ ارتفعت قدراتها المركّبة بنسبة 142% خلال المدة بين عامي 2014 و2022.
وعلاوة على توليد الكهرباء، تتمتع التقنية بكفاءة أعلى من الألواح المثبتة على الأرض بسبب دورها في تبريد المياه وتقليل تبخُّرها بما يحافظ على الموارد الثمينة.
ورغم الإقرار بدورها ومميزاتها وإمكاناتها المحتملة، ما زال فهم دور الطاقة الشمسية العائمة في أنظمة الطاقة بالمستقبل لم يتخطَّ مراحله الأولية، كما تواجه التقنية تحديات مثل المرتبطة بتيارات المياه والثلوج.
وفي الولايات المتحدة، قد تكون خزانات المياه متجمدة، أو ذات عمق ضحل أو أعماق منحدرة، كما تتجلى مشكلة حركة الشحن البري أو البحري بما يهدد بالإضرار بالألواح، ويجعل من العسير نشر ألواح الطاقة الشمسية العائمة.
لكن تقديرات تشير إلى أن خزانات الطاقة الكهرومائية هي المكان الأنسب، حيث قد تجمع بين الطاقة الشمسية والكهروضوئية لإنشاء نظام كهرباء هجينة لتوفير إمدادات يُعتمد عليها.
وحينئذٍ، يمكن أن تنتج الألواح الشمسية الكهرباء، في حين يجدّد خزان الطاقة الكهرومائية موارده إذا انخفض منسوب المياه به جرّاء الجفاف.
موضوعات متعلقة..
- الطاقة الشمسية العائمة تتلقى دعمًا من تقنية معاد تدويرها
- مشروعات الطاقة الشمسية العائمة تحل مشكلة التنافس على الأراضي (تقرير)
- الهيدروجين الأخضر في سلطنة عمان.. كيف يستفيد من الطاقة الشمسية العائمة؟
اقرأ أيضًا..
- انخفاض إنتاج أوبك+ النفطي في ديسمبر بقيادة دولة عربية
- مخزونات النفط في دول منظمة التعاون الاقتصادي تنخفض للشهر السادس
- فجوة بين صادرات الغاز المسال العالمية والسعة المضافة.. ما الأسباب؟
- أوبك تثبت توقعات الطلب على النفط في 2025.. وتصدر أول تقديرات لعام 2026
المصدر:
