زاوية علمية : إستخدام الطاقه البديلة لتأمين الكهرباء في سوريا الغد

زاوية علمية : إستخدام الطاقه البديلة لتأمين الكهرباء في سوريا الغد

المهندس هشام نجار*
أعزائي القراء…
سوريا المستقبل بعد التخلص من نظام التدمير الشامل تحتاج إلى تجديد جميع مرافقها المدمرة على أسس هندسية و اقتصادية حديثة، وقد قمت سابقاً بدراسة أولية لبناء القرى المركزية الحديثة التي تساعد على سهولة قضاء المعاملات بين الإدارات المختلفة والمراجعين وتخفيف الضغط على مرافق مراكز المحافظات ،مما يجعل استخدام الطاقة الشمسية البديلة مكملاً لهذه القرى المركزية والتي ستعتمد عليها سوريا الغد في توليد الطاقة الكهربائية.
أعزائي القراء..
في عام 2015 قمنا بإحراء دراسات عندما أنشأنا الهيئة السورية للاعمار بمؤتمرها التحضيري الذي انعقد في استنبول حيث كنت المنسق العام لها ، حضر الاجتماع التحضيري حوالي 200 مهندس سوري و اخصائيين من مختلف الدراسات يعملون في مختلف دول العالم .حيث قدموا دراسات لمشاريع رائعة ومفيدة ستأخذ مكانتها ان شاء الله بعد انهاء نظام التدمير الشامل في سوريا، لإعادة بنائها من جديد على أسس حضاربة متقدمة.
ومن هذه المشاريع إقامة مصنع حديث لصناعة الألواح الشمسية لانتاج الطاقة الكهربائية البديلة ليصل نسبة تنفيذها إلى ٦ % من البيوت والمرافق المتضرره كمرحلة اولى .
الدراسات الفنيه متوفرة ،ولكن أي نشاط في إعادة إعمار سوريا يعتمد على إنهاء نظام التدمير الشامل ، وانتقال سوريا إلى الاستقرار وبناء سوريا الحديثة وفق اسس ديموقراطية تعيد سوريا الى مجدها الحضاري .
أعزائي القراء..
عندما نبدأ ببناء اي مشروع فاننا نبدأ بخطوات تدريجية لنصل لحالة الكمال ، فالبداية تشمل:
دراسة الجدوى الاقتصادية للمصنع وهي الخطوة الاولى لاي مشروع اقتصادي نبدأ على أساسه الشروع بتنفيذ العمل الهندسي .وتتجلى أهمية مشروع الطاقة الشمسية في الكهرباء النظيفة التي يمكن إنتاجها،.ويعتبر مشروع الطاقة الشمسية من المشاريع المختلفة نسبيًا حيث يمكن تنفيذ هذا المشروع في إحدى المحافظات التي نصيبها من الشمس اكثر وفرة من غيرها .
وهذا المصنع قابل للتطوير فنياً وعدداً، حيث تكون البداية بخطوة متواضعة بتصنيع أعمدة إنارة، تعمل بالطاقة الشمسية، وتخزن طاقة كهربائية لغاية ٥ أيام في حال عدم وجود أشعة الشمس وتعمل هذه الأعمدة أوتوماتيكيًا دون الحاجة للتدخل البشري الا نادراً .وذلك كمرحلة أولى.
المادة الرئيسية للطاقة البديلة هي الألواح الشمسية، فاللوح الشمسي هو جهاز يستخدم طاقة الشمس لتوليد الحرارة أو الكهرباء، وتتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من عدد كبير من الخلايا، تسمى الخلايا الكهروضوئية التي تحول الإشعاع الشمسي إلى كهرباء.
والمواد الأكثر استخدامًا لتصنيع هذه الخلايا هي السيليكون ،ويستخدم أيضًا في صناعة الإلكترونيات الدقيقة.وخلايا السيليكون هي الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا، وتتضمن عملية تصنيع الألواح الشمسية قطع السيليكون البلوري إلى أقراص صغيرة، وعند اكتمال الرابطة بين الزجاج وألواح السيليكون، يتم توصيل الركيزة بالألواح الشمسية؛ ولهذا الغرض يتم استخدام أسمنت موصل حراري له وظيفة منع ارتفاع درجة حرارة الألواح.
وتتكون الألواح الشمسية أيضاً من مادتين مقسمتين تسمى أشباه الموصلات، وتتكون المواد من ملايين الذرات التي تنتج شحنة سالبة وموجبة، والمادة المستخدمة لإنتاج هذه المنبهات الإيجابية والسلبية كما ذكرنا أعلاه هي السيليكون.وهي على نوعين:
وحدات تسمى "أحادية البلورية "و تتميز من أنها تعمل بسعة أكبر في الأماكن الباردة و يعد هذا الخيار الأكثر كفاءة من بين قواعد السيليكون التي يمكن استخدامها، تتكون من بلورة واحدة كبيرة مقطعة إلى صفائح رقيقة، عادة ما تكون زرقاء موحدة. وهي الأكثر تقدمًا، والأغلى كلفة، ولكنها توفر أداءً فائقًا في ظل ظروف معينة.
والنوع الثاني : هي الألواح متعددة البلورات والتي تختلف في أنها تعمل في أماكن ذات درجات حرارة عالية وبسعة أكبر لهذا السبب يتم إستخدام هذا النوع في بلادنا العربية.
وهناك خلايا السيليكون غير المتبلورة: لا تتكون من بلورات. وتعتبر الأرخص ولكنها أيضًا تقدم إنتاجية أقل ، يتم استخدامها، على سبيل المثال، في أجهزة مثل الآلات الحاسبة أو الساعات وتتميز بخصوصية أنها يمكن أن تنتج الكهرباء (بكمية صغيرة) حتى لو لم تتعرض مباشرة للإشعاع الشمسي بطريقة عمودية.
يتطلب المشروع مجموعة متنوعة من البطاريات الشمسية وظيفتها تخزين الطاقة الشمسية أثناء النهار لاستخدامها في الليل وهناك عدة أنواع منها:
بطاريات الرصاص الحمضية المفتوحة، هذا النوع من البطاريات هو أحد أكثر الأنواع شيوعًا لهذا المشروع، لكن السائل الذي يحتوي عليه سيتغير من وقت لآخر.
وبطاريات حمض الرصاص المعزولة بالماء: هذا النوع من البطاريات مشابه جدًا لبطاريات الرصاص الحمضية، ولكنه يختلف من حيث أنه لا يتطلب استبدال السوائل، بالإضافة إلى كونه رخيص الكلفة ، يتميز هذا النوع بالجودة العالية والمتانة، حيث أنه لا يتطلب الكثير من الصيانة وإلى جانب كونه مقاومًا للحرارة، فإنه يعتمد على تيار ضعيف ليتم شحنه.
وبطاريات النيكل والكادميوم وكذلك هيدريد المعادن: بالإضافة إلى أشكالها المختلفة، يتميز هذان النوعان من البطاريات بقدرات أقل وأصغر من بطاريات الرصاص، وبطاريات الليثيوم: تعتبر من الأنواع المستخدمة في مشروع الطاقة الشمسية حيث تعتبر من أكثر البطاريات استخدامًا في الأجهزة الحساسة مثل الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية، وتتميز بسرعة الشحن..
يمكن أن تستمر الألواح الشمسية لأكثر من 25 عامًا، ولكن سواء كانت على سطح منزل أو عمل أو غيره، فإن الألواح الشمسية ستتعرض دائمًا للعوامل الجوية، ويؤدي إشعاع الشمس والرياح والتغيرات المناخية إلى إنخفاض مردود اللوحة شيئًا فشيئًا.
من المهم أن تعرف أن كفاءتها عادة ما تنخفض بنسبة 10 ٪ تقريباً في نهاية هذه الفترة الطويلة من الزمن،
الصيانة على هذا النحو ليست ضرورية، ما لم تنشأ مشكلة ما ناتجة عن أي تغيير في النظام الكهربائي الذي تتصل به اللوحة.
ولكن التنظيف ضروري في حالة تراكم الأوساخ التي ستعتمد على الموقع والمكان،، وإذا كانت هناك أشجار بالقرب من منشأة الطاقة الشمسية، فمن الضروري قطع الأغصان التي يمكن أن تحجب ضوء الشمس.
تتمتع الألواح الشمسية بسلسلة من المزايا التي تجعلها واحدة من أكثر بدائل الطاقة صلابة في المستقبل؛ ولهذا السبب يتم الترويج لاستخدامها بشكل متزايد في جميع أنحاء العالم.
انواع الربط:
1. الربط المتصل بالشبكة:
هذا النوع من التركيب يجعل من الممكن الاستفادة من طاقة الشمس خلال ساعات النهار، من أجل استهلاك فوري للطاقة. بمعنى آخر، يقوم المستخدم بتثبيت هذا النظام على سطح بيته أو على أرضه ويولد الطاقة خلال ساعات النهار.
يستهلك المستخدم هذه الطاقة لتقليل استهلاك الشبكة، حيث إن هذا النظام يعتمد على وجود شبكة كهربائية ولا يوجد تراكم للطاقة (البطاريات)، وفي الليل يأخذ المستخدم الطاقة من الشبكة العامة التقليدية.
وهذا الأمر مثالي للمناطق الحضرية والمستخدمين الذين يستهلكون الطاقة خلال النهار، مثل المتاجر والمصانع والمباني وغيرها، وتتكون من: الألواح الشمسية الكهروضوئية، ومحولات التيار، وهيكل لتثبيت الألواح، والأسلاك الكهربائية والمواد، ومعدات القياس والمراقبة.

2. التثبيت المعزول أو المنفصل عن الشبكة: (خارج الشبكة)
يتيح هذا النوع من التثبيت الاستفادة من طاقة الشمس خلال ساعات النهار والليل، ولا يعتمد هذا النظام على الشبكة التقليدية، وهو مثالي للمستخدمين البعيدين عن الشبكة والمناطق الريفية والمعزولة والإضاءة العامة.
في هذه الحالة، تولد الألواح الشمسية الطاقة للاستهلاك النهاري، وأيضًا لشحن البطاريات التي ستخزن الطاقة التي سيتم استخدامها في الليل أو في فترات الإشعاع الشمسي القليل.
أعزائي القراء…
هذا موجز لهذا المشروع الهام وهو أحد المشاريع العديدة والتي ستكون عليه سوريا الغد ، سوريا التقدم ، سوريا الديموقراطية لجميع أبنائها المخلصين .
____________
*مدير المشاريع الهندسية لادارة الصحة في نيويورك