تشهد صناعة الطاقة الشّمسيّة إزدهاراً ملحوظاً ، و تنمو محطة توليد الطاقات الشّمسيّة بسرعة هائلة في جميع أنحاء العالم. لكن حتّى الآن، لاتزال مهمّة التخطيط لمحطّات توليد الطاقة الكهروضوئيّة لجعلها فعّالة قدر الإمكان مهمّة صعبة جداً . وقد طوّر باحثون من فراونهوفر_هم يعملون على وحدات الطاقّة الشّمسيّة لدى سيمنز_ برنامجاً يبسط التصميم النظريّ في هذا المجال .
حصّة مصادر الطاقة المتجدّدة من خليط الطاقة الكلّيّ آخذ في الإرتفاع بسرعة في جميع أنحاء العالم. و تلعب الخلايا الكهروضوئيّة (PV) دوراً رئيسيًّا في هذا المجال. فوفقاًً لمنظمات مختصّة بدراسة السوق في هذا المجال، عرف سوق نمواً بنسبة 139 في المئة في العام 2010. وتحتلّ ألمانيا المركز الأول في العالم فيما يتعلّق بهذه التكنولوجيا التي تستخدم الخلايا الشّمسيّة لتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائيّة. ومع ذلك فإنّ مهمّة التخطيط لمحطّات توليد الطاقة الكهروضوئيّة على نطاق واسع يمتدّ على عدّة كيلو مترات مربّعة لا تزال معقّدة جداً. فبالإضافة إلى المواصفات الّتي يحدّدها الزبائن وأنظمة وبرامج الدعم الحكوميّ، يجب على المصمّمين أخذ عوامل أخرى عديدة بعين الإعتبار، منها الطقس و التضاريس والمناخ والموقع. هذه العوامل، بدورها، تؤثّر على إختيار ومكان المكوّنات الفرديّة الّتي تتضمّن صفوف الPV مع وحدات الطاقّة الشّمسيّة، والعاكس والأسلاك، ناهيك عن الطرق المؤديّة إليها. حتّى الآن، لقد صمّم المهندسون محطّات توليد الطاقة الشمسية باستخدام برامج CAD، مع إنشاء كلّ تخطيط وكلّ تغيير فيه لوحده بشكل دقيق وصعب . و يتطلّب هذا النهج بالعمل وقتاً طويلاً . فلتحسين المحطّة المخطّط لها من حيث معايير معيّنة، أو للمقارنة بين مفاهيم مختلفة عن بعضها البعض، علينا في كثير من الأحيان تكرير عمليّة التخطيط بكاملها لعدّة مرّات .
مئات التصاميم مصنّعة بكبسة زر واحدة:
سيتمّ تحسين هذا النّهج بحدّ كبير في المستقبل : فقد وضع باحثون في معهد فراونهوفر للرياضيات الصناعيّة ITWM في كايزرسلاوترن، وذلك بالتعاون مع Siemens، برامج جديدة للتخطيط تتيح بناء محطات للطاقة الشّمسيّة على نحو أفضل وبسرعة أكبر. ويشير الباحث لدى ITWM الدكتور إنغمار سشل “خوارزمياتنا ( algorithms=خوارزميات) المبرمجة خصيصاً لPVplanet Siemens توفّر للمهندسين مئات من تصاميم محطّات توليد الطّاقة الشّمسيّة مختلفة في عمليّة واحدة. وتستغرق العمليّة الحسابيّة لذلك أقلّ من دقيقة”. المعلومات الّتي يجب على المستخدم إدخالها هي معلومات مثل تضاريس موقع البناء وأنواع الوحدة والعاكس الّتي سيتمّ إستخدامها. يمكن للمستخدم أيضاً تغيير عدد من المعلومات – مثل التباعد، والتوجّه والميل للأشعة الشّمسيّة – لدراسة أثر ذلك على نوعيّة نتيجة التخطيط.
وشملت التقديرات تكاليف وحسابات الدّخل:
لتقييم محطّات الطّاقة الكهروضوئيّة، ويتمّ تنفيذ حساب لإنتاج هذه المحطّة. يتضمّن هذا الحساب محاكاة لحالة الطقس في المنطقة المعنيّة، وطبيعة حالة الشّمس على مدار العام وأداء الوحدة بما في ذلك آثار التظليل. مع نتائج هذه الحسابات وتقدير تكاليف الإستثمار والتشغيل، يمكن للأداة تخطيط رسم Levelised Cost Of Energy. و بعد مقارنة المحطة بمحطّة أخرى تحتوي على تكوينات مشابهة، يمكن للمخططين التحقّق من حساسيّة المحطّة من مختلف المعايير لإختيار الحلّ المناسب بين مجموعة كبيرة من الخيارات. ويقول سشل “هذا البرنامج يساعد الخبير في إتخاذ القرارات ويساعد على تصميم محطة الطاقة الكهروضوئيّة على أفضل وجه ممكن في الموقع الّذي تتمّ دراسته. فإيجاد أفضل تخطيط للمحطّة يعتمد على جوانب عدّة – من أهداف الزبون من المحطة إلى الموقع والظروف البيئيّة- ولكن أيضاً على مفهوم التمويل والحوافز الماليّة للخلايا الكهروضوئيّة في المنطقة المستهدفة. وتتّخذ كل هذه المعايير في الإعتبار في برامجنا “.و الدكتور مارتن بيشوف، مدير المشروع في قطاع الطاقّة في شركة Siemens ، مقتنع أيضاً بهذا النهج:” تعطي أداة التخطيط لمحة عامة عن نطاق العمل من أجل تحسينه. وهذا يوفر أفضل دعم ممكن لتخطيط أكثر فعالية من حيث التكلفة. لم يكن هناك أي تخطيط في البرامج السابقة يعطي هذا النطاق أو مستوى التفاصيل حتى الآن”
المصدر: www.sciencedaily.com
ترجمة ميريام فيّاض من لبنان – فريق عمل مترجم
نقاش
Powered by Facebook Comments
