محرر الشؤون المحلية



أكد رئيس قسم هندسة الميكاترونك بجامعة «أي أم أي الدولية» د.المهندس زياد إسماعيل، إن نصب الطاقة الكهروضوئية باستخدام الخلايا الشمسية على أسطح المنازل يعد حلاً مناسباً لدعم الشبكة الكهربائية، مبيناً أن الطلب على الطاقة يزداد بشكل سريع نتيجة التزايد المستمر لتعداد السكان والتطور العمارني المستمر في المملكة.
وأوضح أن زيادة التعداد السكاني تؤدي إلى ارتفاع الطلب على الطاقة الكهربائية وخاصة خلال ساعات الذروة ويسبب مشاكل متكررة في الشبكة الكهربائية ما قد يؤدي إلى تدهور في التغذية للشبكة الكهربائية ومن ثمّ يتم اللجوء إلى عملية القطع المبرمج للطاقة الكهربائية عن بعض المناطق السكنية.
وقال زياد وهو أستاذ مشارك بالجامعة: «عادة مايكون ازدياد الطلب في استهلاك الطاقة الكهربائية خلال فترة الظهيرة - منتصف النهار- وذلك ناتج من الاستخدام الكبير لمكيفات التبريد والذي يقدر بـ 60% من استهلاك الطاقة بالمملكة وفق احصاءات وزارة الكهرباء والماء، ما يؤثر سلباً على توليد الطاقة الكهربائية».
وأكد، في دراسة له، أنه سيكون هناك آثار سلبية منها تلوث الهواء من جراء الزيادة في استهلاك الوقود لتشغيل المولدات الكهربائية في محطات توليد الطاقة الكهربائية، والذي يتسبب بخسائر مالية وبيئية.
ولفت إسماعيل إلى أن البحرين تتمتع بمصدر طاقة ضوئية هائلة على مدار أيام السنة وعلى مدار ساعات النهار الواحد يمكن استغلالها لتوليد الطاقة الكهربائية النظيفة أو الخضراء تدعم عملية الطاقة الكهربائية التي تولد بالطرق التقليدية للمملكة.
وأضاف أن تطبيق نظام الطاقة الكهروضوئية سيكون فعالاً وحلاً مجدياً لمشكلة زيادة الطلب المستمر على الطاقة الكهربائية، لذلك فإن الدراسة جاءت لتساهم في حل جزء من هذه المشاكل من خلال استغلال أسطح المنازل لتنصيب الأنظمة الكهروضوئية وبقدرة كهربائية عظمى مقترحة قدرها 10kWp أو أقل وحسب ما هو متوفر من المساحات على أسطح المنازل وسيعمل هذا النظام بدوره على تعزيز الشبكة الكهربائية خلال فترة ذروة الطلب ويعزز كفاءة الشبكة الكهربائية في المملكة.
ووقع الاختيار في الدراسة، على اللوحات الشمسية من نوع أحادي البلورية «Mono crystalline» لكفاءتها ولتحملها درجة حرارة عالية، حيث تم عمل محاكاة للنظام باستخدام برنامج «PSIM».
وشملت المحاكاة على تحديد الناتج من الطاقة المتولدة من نظام الكهروضوئي مع تطبيق نظام المتتبع لأعلى نقطة طاقة قصوى ومن ثم تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد باستخدام جهاز مبدل «Inverter» والعمل على التحكم والتنظيم للتيار المتردد ليكون متوافقاً مع تردد التيار للشبكة الكهربائية.
ومن خلال الدراسة، تم الاستنتاج أنه بالإمكان نصب هذه المنظومة على سطح المنزل وربطها على الشبكة الكهربائية بحيث يكون الفائض من عملية جمع الطاقة خلال النهار يتم تحويله إلى الشبكة الكهربائية ومن خلال منظم ذاتي، وبذلك يقوم صاحب المنزل ببيع هذا الفائض من الطاقة إلى وزارة الكهرباء والماء ما يقلل من تكلفة فواتيرالكهرباء والماء الشهرية للمنزل ودعم الشبكة الكهربائية في نفس الوقت.
وتبين من خلال الدراسة، أن المساحة المطلوب توفيرها لاتتجاوز الـ50 متراً مربعاً لغرض نشر الألواح الشمسية بزاوية 26? مع الأفق وجهاز مبدل القدرة لمنظومة التوليد على أسطح المنازل وبقدرة كهربائية قدرها 10kWp. كما أن معدل الطاقة التي سيتم توليدها من المنظومة قدرها أكثر من 40kWh في الساعة الواحدة مما ستستغل لتشغيل أكثر من 4 أجهزة تكييف بقدر 24000BTU للجهاز الواحد أو إرجاعها «بيعها» إلى منظومة الشبكة الكهربائية.
وتبين من خلال الدراسة، وبعد إجراء حسابات معينة، أن الفترة الزمنية لاسترجاع كلفة المشروع للمنزل الواحد هي سنتان إلى سنتين ونصف وبعد هذه الفترة الزمنية تصبح كلفة المشروع صفراً، ويجلب الربح إلى مستثمريه.
وأضاف إسماعيل، أن يستنتج من الدراسة عدة أهداف تتمثل في نشر الوعي وحث المواطنين في مجال استخدام الطاقة الشمسية كونها مصدرالطاقة المستقبلية النظيفة، بجانب استغلال الأراضي غير المأهولة في عملية توليد الطاقة الكهربائية.
ومن بين الأهداف كذلك، استغلال أسطح المنازل، العمارات والفلل في عملية نشر الألواح الشمسية عليها لغرض توليد الطاقة الكهربائية تدعم الشبكة الكهربائية والتي تعتبر مساحات سطحية عديمة الفائدة وغير مستغلة إلى جانب التقليل من الحمل على الشبكة الكهربائية وخاصة في وقت الذروة، وانخفاض لحد ما من الضغط على الشبكة الكهربائية والطاقة التي تستهلك من الشبكة الكهربائية مما سيؤثر إيجاباً من تقليل فواتير الكهرباء للمنزل.