ملاءمة المكان وتوليد الوظائف يعززان تنفيذ مشاريع الطاقة المتجددة

موقع المملكة مثالي لإنتاج الطاقة الصديقة للبيئة.. مختصون ل اليوم :

اتفق مختصون في مجالات الطاقة على أهمية المضي قدما لتنفيذ مشاريع تضخ مصادر متجددة للطاقة قليلة التكلفة صديقة للبيئة لا تنضب، وذلك في ظل توافر المساحات الشاسعة لاستيعاب وتركيب تلك الأنظمة دون الإخلال بالنظام البيئي، والمساهمة في تقليل الانبعاثات الغازية الضارة.
وشددوا على أن المضي قدما في عمل المشاريع سيخلق فرصا وظيفية كبيرة للشباب، حيث إن كل ميجاوات من الطاقة الكهربائية المتولدة من الطاقة الشمسية يساهم في خلق فرص عمل تتراوح بين 12-15 فرصة، ما ينعكس على دعم الاقتصاد الوطني وإيجاد بدائل مناسبة جدا لإنتاج طاقة متجددة من مصادر تخفف الاستهلاك على النفط، خاصة وأن المملكة تملك مناطق غنية بمصادر الطاقة المتجددة، كالطاقة الشمسية، طاقة الرياح، والطاقة الحرارية الكامنة بباطن الأرض.
وأكدوا في حديثهم ل "اليوم" أن موقع المملكة مثالي في إنتاج الطاقة الصديقة للبيئة والمتمثلة في الطاقة الشمسية خاصة في ظل التقلب في أسعار البترول الذي يمكن أن يجعل إنتاج الطاقة الشمسية اقتصادياً، مشيرين إلى أن المملكة اعتمدت خططا لتوليد الطاقة الكهربائية من تلك المصادر المتاحة، ونفذت العديد من المشروعات في هذا المجال، ومنها محطة الخلايا الفوتوفولتية بجزيرة فرسان لمنع الانبعاثات الغازية الضارة من غاز ثاني أكسيد الكربون، وغيرها من المشاريع في كافة مناطق ومحافظات المملكة.
وقال ل "اليوم" عميد الكلية الجامعية التابعة لجامعة أم القرى في محافظة الجموم عضو هيئة التدريس، الدكتور فيصل بن عبدالقادر بغدادي: إن الإنسان منذ القدم استفاد من طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة، كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات أخرى.
وحاول الإنسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها، ولكن بقدر قليل ومحدود، ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل إليه الإنسان فُتحت آفاق علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية، والتي تمتاز عن مصادر الطاقة الأخرى بأن التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الأخرى، وبسيطة نسبياً وغير معقدة، وتوفر عامل الأمان البيئي.
وأوضح أن الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو ولا تترك فضلات، مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم.
ولفت بغدادي إلى أنه يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وطاقة حرارية من خلال آليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية. ويقصد بآلية التحويل الكهروضوئية تحويل الإشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بواسطة الخلايا الشمسية (الكهروضوئية)، وتدعى بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية بالموصلات كالسيليكون والجرمانيوم وغيرها.
وقد تم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية تستطيع إنتاج الكهرباء بصورة علمية، وتتميز الخلايا الشمسية بأنها لا تشمل أجزاء أو قطعا متحركة، وهي لا تستهلك وقوداً ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب إلا القليل من الصيانة.
وحدة الإشعاع الشمسي
وأبان أنه يتحقق أفضل استخدام لهذه التقنية تحت تطبيقات وحدة الإشعاع الشمسي (وحدة شمسية)، أي بدون مركزات أو عدسات ضوئية، ولذا يمكن تثبيتها على أسطح المباني ليستفاد منها في إنتاج الكهرباء، وتقدر عادة كفاءتها بحوالي 20 بالمائة، أما الباقي فيمكن الاستفادة منه في توفير الحرارة للتدفئة وتسخين المياه.
واسترسل: كما تستخدم الخلايا الشمسية في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي إنارة الطرق والمنشآت وفي ضخ المياه وغيرها، أما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية عن طريق المجمعات (الأطباق) الشمسية والمواد الحرارية، فإذا تعرض جسم داكن للون ومعزول إلى الإشعاع الشمسي فإنه يمتص الإشعاع وترتفع درجة حرارته.
وأشار إلى أنه يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها، حيث تعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الأكثر انتشاراً في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية، يلي ذلك من حيث الأهمية المجففات الشمسية التي يكثر استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها، كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام، حيث إن هناك أبحاثا تجري في هذا المجال لإنتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت أشعة الشمس أثناء الطهي.
وأوضح "بغدادي" أنه بالرغم من أن الطاقة الشمسية قد أخذت تتبوأ مكانة هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة، إلا أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس طيلة وقت الاستخدام، أسوة بالطاقة التقليدية، والمطلوب من التقنيات بعد تطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها أثناء فترة احتجاب الإشعاع الشمسي.
وذكر أن طرق تقنية تخزين الطاقة الشمسية عديدة، تشمل التخزين الحراري الكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي، حيث تعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من أهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع، حيث إن الطاقة الشمسية رغم أنها متوفرة إلا أنها ليست في متناول اليد وليست مجانية بالمعنى المفهوم، فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة كهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية أو حرارية، وكذلك تخزينها إذا دعت الضرورة، ورغم أن هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة إنتاج الطاقة التقليدية، إلا أنها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب أنها آخذة في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية.
مناطق واعدة للطاقة
من جانبه، قال رئيس مركز البحوث في الهيئة الملكية بينبع الدكتور محمد بن ناصر الغامدي: إن المملكة تعتبر من أهم المناطق الواعدة لتوليد واستخدام هذه المصادر الصديقة للبيئة، ليس فقط لوفرة هذه المصادر الطبيعية بالمملكة.
واسترسل: "ولكن لعدة أسباب متنوعة منها الجدوى الاقتصادية على المدى الطويل، وتوافر المساحات الشاسعة لاستيعاب وتركيب تلك الأنظمة دون الإخلال بالنظام البيئي، والمساهمة في تقليل الانبعاثات الغازية الضارة والمحافظة على البيئة، وتوافر تلك المصادر (لا سيما الطاقة الشمسية) في المناطق الصحراوية المعزولة، وقابلية استخدامها كأنظمة مستقلة لتوليد الطاقة دون الاحتياج للشبكات العمومية مما يقلل زمن الإنشاء".
بالإضافة إلى نضوج تقنيات تلك الأنظمة وتوافرها عالميا دون احتكار أو قيود، مشيراً إلى أنها تساهم وبصورة مباشرة في تنويع مصادر الطاقة والتقليل من الاعتماد على المواد الهيدروكربونية والاحتفاظ بتلك الكميات الموفرة منها، إما للأجيال القادمة أو تخصيص دخلها للإسراع بخطط التنمية، هذا بالإضافة إلى قابلية تصدير الطاقة الكهربائية المتولدة للبلدان المجاورة، والتي يعاني بعضها من عدم مقدرتها على تلبية احتياجاتها المحلية من الطاقة الكهربائية، إما لارتفاع تكلفة الوقود اللازم لتشغيل محطات الطاقة، أو لعدم اكتمال البنية التحتية لاستيعاب تلك الاحتياجات المتنامية.
وأوضح أن هذا يؤكد تعطش تلك الدول لاستيراد الطاقة الكهربائية عبر خطوط الربط الكهربائية، والتي يمكن تمديدها إلى مناطق بعيدة قد تصل في مراحل لاحقة إلى بعض دول قارة أوروبا.
وأضاف "الغامدي": إن هذا المجال يتيح آفاقا جديدة للتعاون مع تلك الدول فيما يمكن تسميته "عهد ما بعد النفط"، حيث يتيح الاستخدام الأمثل لتلك المصادر غير الناضبة إنشاء وتركيب محطات توليد الطاقة وتصديرها إلى مناطق الاحتياج عبر خطوط الربط الكهربائية، من خلال الشبكات الحديثة المسماة "بالشبكات المرنة" أو "الشبكات الذكية"، ومما يشجع أيضا استخدام أنظمة الطاقة المتجددة على نطاق واسع للتزايد المتنامي على طلب الطاقة وتوافر السوق المحلى لاستيعاب تلك الطاقات المنتجة، نظرا لطبيعة التطور الصناعي التي تعيشه المملكة.
منطقة الحزام الشمسي
وأوضح أنه وفقا للدراسات المنشورة، فإن مناطق الخليج العربي ومنطقة شمال أفريقيا والشرق الأوسط تعتبر من المناطق الواعدة، والتى تقع فيما يسمى "الحزام الشمسي" وهي مناطق ذات سطوع منتظم تقريبا طوال العام، فضلا عن توافر طاقة الرياح بالقرب من العديد من سواحل تلك المناطق، والتي تسمح بتثبيت توربينات الرياح على مسافات متقاربة فيما يطلق عليها "مزارع الرياح".
وأشار "الغامدي" إلى أن المملكة اعتمدت خططا لتوليد الطاقة الكهربائية من المصادر النظيفة المتاحة، كما تم تنفيذ العديد من المشروعات في هذا المجال، ومنها محطة الخلايا الفوتوفولتية بجزيرة فرسان (بسعة 500 كيلو وات)، بمساحة أرضية إجمالية تصل إلى حوالي 7700 متر مربع، مغطاة بألواح فوتوفولتية شمسية يتجاوز عددها 6200 لوح. ووفقا للتقديرات فإن محطة جزيرة فرسان تمنع انبعاثات غازية ضارة من غاز ثاني أكسيد الكربون تصل إلى 400 طن سنويا.
وبين أن مشروع إنارة الحدائق العامة بالهيئة الملكية بمدينة ينبع الصناعية بالاعتماد على الطاقة الشمسية، وكذا اعتماد واستخدام إضاءات "LED"، والمحطة الحرارية الشمسية بجامعة الأميرة نورا (سعة 25 ميجا وات حرارية لتوفير المياه الساخنة لأربعين ألف طالبة بسعة إجمالية 900 ألف لتر، وبمساحة إجمالية تتجاوز 36 ألف متر مربع)، والذي يعتبر أكبر سخان شمسي على مستوى العالم، وفي موقف السيارات بأرامكو (سعة 5000 سيارة) ويستخدم لتوليد قدرة كهربائية سعة 10 ميجاوات باستخدام 120 ألف لوح شمسي، والمحطة الشمسية بجامعة الملك عبدالله (سعة 2 ميجا وات)، والتي تستخدم 9300 لوح شمسي فوتوفولتي بمساحة إجمالية 11600 متر مربع.
وذكر أنه وفقا للتقديرات، فإن المحطة الشمسية تمنع انبعاثات غازية ضارة من غاز ثاني أكسيد الكربون تصل إلى 1700 طن سنويا، بالإضافة إلى العديد من المشروعات الواعدة مثل: محطة التوليد الشمسية الحرارية بمكة المكرمة بقدرة 100 ميجا وات، ومشروع مدينة وعد الشمال لتصنيع شرائح السليكون والخلايا الشمسية، ومشروع مدينة جيزان الاقتصادية، ومشروع توليد الطاقة الكهربائية للقطاع الصناعي بمدينة ينبع الصناعية من مصادر متجددة (تم الانتهاء من دراسات الجدوى)، ومحطة الخفجى لتحلية المياه المالحة بنظام التناضح العكسي (سعة 60 ألف متر مكعب)، وبناء محطة توليد كهرباء بسعة 20 ميجاوات ميجا وات).
فرص عمل حقيقية
وأوضح "الغامدي" أن مشروعات الطاقة المتجددة بالمملكة ولاسيما الطاقة الشمسية تساهم في خلق فرص عمل حقيقية، فمن المعلوم أن كل ميجاوات من الطاقة الكهربائية المتولدة من الطاقة الشمسية تساهم في خلق فرص عمل تتراوح بين 12-15 فرصة، وهو رقم لا بأس به إذا ما أخذ في الاعتبار سعة التوليد الكلية التي تسعى المملكة لتحقيقها بحلول عام 2032 - 2040، وبالتوازي مع خطط المملكة الطموحة لتوليد الطاقة الكهربائية، فإن القطاع الصناعي مرشح وبقوة لتصنيع مكونات تلك الأنظمة من خطوط إنتاج شرائح السليكون والإنتاج المتكامل للخلايا الشمسية الفوتوفولتية، بالإضافة إلى العديد من الصناعات المغذية مثل مصانع الأنابيب، مصانع الزجاج، الكابلات الكهربائية، ألواح الألمونيوم، المرايا وهو ما يطلق عليه "القيمة المضافة".
تقنيات الذكاء الاصطناعي
فيما قال أستاذ الذكاء الاصطناعي المساعد ووكيل معهد الإبداع وريادة الأعمال للدراسات العليا والبحث العلمي بجامعة أم القرى الدكتور ماجد بن سعيد المرعشي: إن تقنيات الذكاء الاصطناعي تمثل أحد الحلول التي تم استخدامها كثيرا في العديد من تطبيقات الطاقة التقليدية والمتجددة، وتعتبر من الحلول الواعدة لمشغلي الطاقة الشمسية خاصة عند دمجها بالنماذج العالمية للتوقع العددي للطقس.
وأضاف: أثبتت دراسات أوروبية وأمريكية هذه الفرضية، وبدأت مراكز طاقة عالمية بتبني هذا الحل في ظل وجود البيئة التقنية والمعلوماتية اللازمة في تلك البلدان، وتتميز تقنيات الذكاء الاصطناعي بتمثيل المعرفة والمعلومة بطريقة تحاكي عمل العقل البشري، ومن ثم استثمار قدرة الحواسيب على المعالجة السريعة لها، إضافة إلى ذلك، فإن الكثير من الشركات الحديثة تحولت نحو دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي بالتقنيات الأخرى، مما أوجد لها مزيدا من الفرص في الوظائف والمميزات.
وأضاف: لا يخفى على الجميع ما قاله رئيس شركة جوجل مؤخراً، حينما أشار إلى أن براءات الاختراع والقفزات التقنية في المستقبل ستكون عالة على تقنيات الذكاء الاصطناعي، لافتاً إلى أن الحكومة الفرنسية قامت بدعم باحثين لتطوير نظام محاكاة مبني على دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي ونماذج التوقع العددي للطقس لخمس مدن فرنسية على البحر المتوسط، والتي تتميز بسرعة التغيرات في حالة الجو. وقد أثبت الباحثون بدرجة كبيرة قدرة هذه الأنظمة على التوقعات عالية الدقة لمائة ساعة قادمة، حيث وصلت نسبة الخطأ إلى أقل من 4 بالمائة وهي نسبة تعني الكثير لمشغلي الطاقة.
الألواح الشمسية على أسطح المنازل سهلة التنظيف والاستخدام