عالم الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة أول مجلة إليكترونية تغطي أخبار الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقةفي العالم العربي بصورة متخصصة و إحترافية
مقالات مشابهة
د. هيثم باحيدرة | تعد الألواح الشمسية العائمة الحل الجديد الموثوق والفعال من حيث التكلفة لتحويل المسطحات المائية إلى محطات توليد طاقة شمسية مع الحفاظ على الأراضي والمياه. حيث يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية العائمة أن تمثل بديلا جديا لأنظمة الطاقة الشمسية المركبة على الأرض اليابسة.
وبينما تشهد الطاقة الشمسية نموا واسع النطاق في جميع أنحاء العالم، فإن عديدا من المناطق – ولا سيما تلك التي تضم قطاعات حضرية عالية الكثافة – أصبحت تعاني مشكلات المساحة، حيث تعاني المناطق الحضرية في آسيا، والمملكة المتحدة، والبرازيل لإيجاد مساحة كافية لألواح الطاقة الشمسية، التي تحتاج عادة إلى أن تثبت على أسطح مثل أسقف المنازل، أو واجهات المباني، أو الأرض. ولكن بفضل التقدم المستمر في التقنية فقد تم التوصل إلى بديل جديد هو الألواح الشمسية العائمة. وتستخدم هذه النظم الألواح نفسها المتاحة بوفرة تماما مثل المصفوفات الأرضية، مع إضافة عوامات إلى الجزء السفلي من الإطار المعدني لإبقاء الألواح طافية وآمنة من حافة المياه.
ومن المتوقع أن تنمو السوق العالمية للألواح الشمسية العائمة من 13.8 مليون دولار في 2015م إلى 2.7 مليار دولار بحلول عام 2025م، وذلك وفقا لتقرير جديد صدر عن مؤسسة جراند فيو للأبحاث. ويتم تثبيت المشاريع الجارية عادة على أسطح الأحواض المائية، حيث تكون المياه هادئة وبحيث يتم تجنب تعطيل الألواح للنظم البيئية المائية الكبيرة. وتتمتع الألواح الشمسية العائمة بميزة إضافية من حيث وصول أشعة الشمس إليها حيث لا توجد تقريبا أي عوائق بينهما، كما يشيد مختصو الصناعة بقدرتها على الحد من التبخر ونمو الطحالب.
ومن المتوقع أن تشهد التقنية المسؤولة عن حمل الألواح الشمسية الضوئية في البحر أو في الأحواض المياه غير الساحلية نموا كبيرا على مدى السنوات الثماني المقبلة بسبب الطلب المتزايد على توليد موثوق للطاقة المتجددة لا يحتاج إلى العقارات باهظة الثمن المشيدة على الأرض اليابسة. ومن المتوقع أن تحقق الألواح الشمسية العائمة أكبر نجاح في الدول الغربية المتقدمة بفضل الإجراءات التشجيعية، وفي آسيا والمحيط الهادئ بسبب الإمكانات السوقية الهائلة.
وتعتمد تقنية الألواح الشمسية العائمة على استغلال سطح الماء لتركيب الألواح، حيث يمكن تثبيتها فوق الأحواض والبرك والبحيرات والقنوات وغيرها من المسطحات المائية الثابتة. كما يتم تعديل وضعية الألواح لتظل مواجهة للشمس، ما يمكن أن يعزز الكفاءة ويزيد الإنتاج. وقد أنجزت شركة كيوسيرا – عملاق الإلكترونيات الياباني – بالفعل ثلاثة مشاريع مماثلة، وأعلنت أخيرا نيتها بناء أكبر مجموعة شمسية عائمة في العالم. ومن المخطط إقامة المشروع المتوقع الانتهاء منه في وقت مبكر من عام 2018م على خزان سد ياماكورا في محافظة تشيبا، المجاورة لمنطقة فوكوشيما التي سبق أن شهدت كارثة نووية. وعند استكمال كل مراحل المشروع فإن الكهرباء المنتجة ستكون كافية للوفاء باحتياجات خمسة آلاف أسرة. كما تنفذ الشركة البريطانية المتحدة للمرافق أيضا مشروعا على خزان مانشستر الكبير، ومن المتوقع أن يضم هذا المشروع أكبر مجموعة ألواح شمسية عائمة في أوروبا، حيث ينتظر من مجموعة الألواح الشمسية البالغ عددها 12 ألف لوحة أن توفر ما يكفي من الطاقة لتلبية احتياجات ثلث عمليات تشغيل محطة معالجة المياه المحلية.
ومن المتوقع أن تؤدي زيادة الاستثمارات من الشركات التي تقوم بتصنيع وتثبيت الألواح الشمسية في مجال تطوير تقنية تتبع للشمس دائمة ومستقرة وموثوق بها وذات تكاليف صيانة منخفضة إلى زيادة الطلب خلال الفترة المذكورة. وتتمتع الألواح المتتبعة للشمس بكفاءة عالية وذلك بسبب قدرتها على تتبع أشعة الشمس، ما يحسن من الكفاءة التشغيلية للنظام.
ومن المرجح أن يكون لارتفاع وتيرة دمج تقنية التتبع في محطات الطاقة الشمسية العائمة بسبب كفاءتها التشغيلية العالية تأثير إيجابي في الطلب. ومع ذلك فمن المتوقع أن تؤدي احتياجات الصيانة العالية – مقارنة بالمحطات الثابتة – بسبب الأجزاء المتحركة إلى تأخير النمو خلال الفترة المتوقعة. ومن المتوقع أن تشهد التقنية نموا كبيرا خلال الفترة المذكورة بسبب الطلب السريع خاصة في آسيا والمحيط الهادئ. ومن المرجح أن يؤدي ارتفاع وتيرة تثبيت المحطات الشمسية في الصين واليابان إلى جانب المشاريع التجارية القادمة إلى تغذية النمو خلال الفترة المتوقعة.
كما يمكن لهذه الأنظمة أيضا تحسين جودة المياه. حيث إنه بتعرض المسطحات المائية لأشعة الشمس يعمل التمثيل الضوئي على تشجيع نمو المواد العضوية بما في ذلك الطحالب. وعند تظليل الماء ينخفض نمو الطحالب، الأمر الذي يقلل من تكاليف المعالجة والعمالة ذات الصلة. ومن المزايا الأخرى للألواح الشمسية العائمة قدرتها على استغلال المساحات غير المستخدمة.
