تعريف محطات الطاقة الشمسية العائمة

نظرا لأن العالم يتطلع إلى الانتقال إلى ابتكار حلول الطاقة المتجددة، ظهرت محطات الطاقة الشمسية العائمة كتقنية واعدة. على عكس محطات الطاقة الشمسِية التقليدية، والتي تتطلب مساحات أرضية شاسعة للتركيب، يتم تثبيت مزارع الطاقة الشمسية العائمة على المسطحات المائية ، مثل البحيرات والسدود.  اليوم، سنكتشف الأهداف الكامنة وراء محطات الطاقة الشمسية العائمة، ومزاياها وقيودها وتأثيرها على البيئة، ودراسات الحالات الناجحة من جميع أنحاء العالم، ومدى إمكانية احتياجها في المستقبل. 

ما هي المحطات الشمسية العائمة؟

محطات الطاقة الشمسية العائمة هي أنظمة متجددة لتوليد الكهرباء من الألواح الكهروضوئية، يتم بناء هذه المحطات فوق الماء ووضع الالواح الشمسِية واحدة أمام الأخرى لتطفو على مساحة واسعة من المسَطحات المَائية، والتي بدورها تلتقط أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء، الفرق بين محطة شمسية عائمة ومحطات الطاقة الشمسية التقليدية هو أن المحطات الشمسِية العائمة مصممة لتطفو على الماء، والأخرى تبنى على اليابسة.

فوائد محطات الطاقة الشمسية العائمة

تقدم المحطات الشمسية العائمة مجموعة من الفوائد التي تجعلها تقنية واعدة لاحتياجات الطاقة المستقبلية، بما في ذلك:

• مساحة الأرض: الحفاظ على المساحات الأرضية خاصة الأراضي الفلاحية، واستغلالها في الزراعة عوض بناء وتشييد محطات الطاقة فوقها، هذا مهم بشكل خاص في المناطق التي تكون فيها الأرض محدودة، مثل الجزر أو المناطق الساحلية.

• تبخر الميَاه: تقليل تبخر مياه السدود، وهو أمر مهم بشكل خاص في المناطق التي تعاني من ندرة المياه. تعمل الألواح الشمسية العائمة على سطح الماء كغطاء، مما يقلل من التعرض المباشر للمياه لأشعة الشمس ويقلل من فقدانها بسبب التبخر.

• زيادة الكفاءة: يعمل الماء المحيط بالألواح الشمسِية كنظام تبريد طبيعي ، والذي يمكن أن يساعد في تحسين كفاءة الألواح الشمسية. وذلك لأن الالواح الشمسية تعمل بشكل أقل كفاءة في درجات حرارة عالية.

• مزايا بيئية: تساعد في تقليل البصمة الكربونية لإنتاج الطاقة والمساهمة في الانتقال إلى مصادر طاقة أنظف وأكثر استدامة. يمكن أن توفر أيضا فوائد بيئية إضافية، مثل الحد من تلوث الميَاه، وتعزيز التنوع البيولوجي المائي، والحد من نمو الطحالب الضارة.

• مميزات اقتصادية: تُوفر محطات الطاقة الشمسية العائمة فَوائد من خلال تحفيز الاقتصادات المحلية عن طريق تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة المستوردة وتعزيز الاستقلال المحلي للطاقة.

• من الناحية الجمالية: أخيرا ، يمكن أن تكون محطات الطاقة الشمسية العائمة جذابة بصريا وتضيف ميزة فريدة إلى المسطحات المائية ، مثل البحَيرات والخزانات. يمكن أن يساعد ذلك في زيادة السياحة والأنشطة الترفيهية حول هذه المسَطحات المائية ، مما يساهم بشكل أكبر في التنمية الاقتصادية المحلية.

سلبيات محطات للطاقة الشمسية العائمة

بينما توفر محطات الطاقة الشمسية العائمة العَديد من المزايا ، فإنها تواجه أيضًا مجموعة من السلبيات والتحديات التي يجب مراعاتها بعناية. منها:

– المساحة المحدودة
يتطلب بحيرات كثيرة وكبيرة لإنشاء هذا النوع من المحطات، والتي قد تكون محدودة في بعض البلدان، وقد تستخدم لنشاطات أخرى، بالإضافة إلى ذلك ، قد يتأثر توافر المسطحات المائية المناسبة بالتغيرات في مستويات الميَاه بسبب الجفاف أو تغير المناخ.

– الاعتماد على الطقس
يمكن أن تكون محطات الطاقة الشمسية العائمة أكثر عرضة لظواهر الطقس المتطرفة ، مثل العواصف والأعاصير ، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالألواح الشمسية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع تكلفة الصيانة والإصلاح ، زيادة على انخفاض إنتاج الطاقة.

– التأثير على الحياة المَائية
قد يكون لتركيب وبناء محطات الطاقة الشمسية العائمة تأثيرات محتملة على الحياة المائية ، مثل الأسماك والحياة البرية الأخرى. يمكن أن يقلل التظليل الذي توفره الألواح الشمسية من كمية ضوء الشمْس المتاحة لعملية التركيب الضوئي، ويمكن أن تخلق أنظمة وكابلات الإرساء حواجز أو مخاطر تشابك الحياة المائية.

بناء محطات الطاقة العائمة

في هذه الحالات لا يمكن بناء محطات طاقة شمسية عائمة أو تشييدها:

• إنشاء المحطة في نظام مائي مالح، يسبب ذلك تآكل الأجزاء المركبة في النظام.
• بناء المحطات في البحَيرات التي قد تتجمد في فصل الشتاء، بالتالي تعرضها للتلف.
• تشييد محطة عائمة في مسطحات مائية ذات الأمواج مثل البحار، لتجنب تلف الالواح الشمسية.

متطلبات رئيسية لبناء المزارع الشمسية العائمة:

• العوامات التي تبقي النظام يطفو على الماء.
• أنظمة التثبيت لمقاومة الرياح الطبيعية والأمواج الطفيفة.
• انظمة الرسو مثل السلاسل الثقيلة لجعل النظام الكامل يرسو ولا يتحرك.
• النظم الكهربائية التي تشغل الشبكة لالتقاط التيار الكهربائي.

مشاريع عالمية كبرى

تُظهر محطات الطاقة الشمسِِِية العائمة الناجحة إمكانات هذه التكنولوجيا توليد طاقة نظيفة في مجموعة متنوعة من البيئات وتوفير دروس قيمة للمشاريع المستقبلية. فيما يلي بعض الأمثلة:

1. مشروع الطاقة الشمسية العائمة في الصين: يقع هذا المشروع على بحيرة في مقاطعة آنهوي – Anhui ويبلغ قدرة 150 ميغاواط (MW). وهي حاليا تعد أكبر محطة للطاقة الشمسية العائمة في العالم.

2. محطة الطاقة الشمسية الأولية على سد سيراتا بإندونيسيا، الذي يمتد على مساحة 6200 هكتار ويقع في مقاطعة جاوة الغربية. تبلغ طاقتها 145 ميغاوات، وتشغل مساحة 250 هكتارا على سطح السد.

3. المحطة الشمسية العائمة بسيدي سليمان شمال شرق مدينة الرباط، المغرب. تحتوي المحطة على 800 لوحة شمسية ومن المتوقع أن تنتج حوالي 644 ميجاوات / ساعة من الطاقة النظيفة سنويا. يعد هذا المشروع الأول من نوعه في المغرب ويشكل خطوة إيجابية نحو تحقيق أهداف الطاقة المتَجددة في البلاد.

الأسئلة الشائعة

 خلاصة: تقدم محطات الطاقة الشمسية العائمة حلا واعدا لزيادة إنتاج الطاقة المتجددة وتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. مع استمرار تحسن التكنولوجيا والابتكار، من المحتمل أن نرى استخداما أوسع نطاقا لهذه التكنولوجيا في المستقبل.