الاهتمام بالمحطات الشمسية يوفر الكهرباء

أعلن الدكتور هاني النقرشي مستشار رئيس الجمهورية لشئون الطاقة أنه لضمان الكهرباء 365 يوما في السنة يجب بناء محطات الطاقة الشمسية في مجموعات من خمس محطات نموذجية قدرة كل منها 50 ميجاوات مع تخزين حراري للتمرير خلال الليل، تدعمها محطة وقود واحدة للطوارئ، وترتبط ببعضها البعض في شبكة فرعية من محطات الطاقة الشمسية التي تقع بالقرب من السواحل تستبدل مكثف الهواء الخاص بها بوحدة تحلية، مما ينتج احتياجات المدن الساحلية من المياه دون تقليل إنتاج الكهرباء. استهلاك الوقود أقل من 3.

وأوضح المزايا النوعية أن سعر الكهرباء أقل بنسبة 30% من إنتاجها من الوقود الأحفوري. موقع مصر الجغرافي بين خطي عرض 20 و30 يمنحها 360 يومًا مشمسًا ويجعل مدة الليل قصيرة جدًا في الصيف والشتاء، مما يسهل التخزين الحراري بعد سداد أقساط الديون. سعر الكهرباء هو سنت أمريكي واحد لكل كيلووات ساعة. أقل سعر للكهرباء – تكلفة الإنتاج تقتصر على الصيانة وأجور العمال. توصيل الكهرباء للمستخدمين بأقل تكلفة) تقع الخميسة في الصحراء على جانبي وادي النيل، المزدحمة بالنشاط البشري بالقرب من المدن والقرى، لتخفيف الحمل على الشبكة.

تم تصميم الفائض الحراري الناتج عن هذه المحطات النموذجية للسماح بتحلية مياه البحر دون تقليل إنتاجها الكهربائي – وهي أقل تكلفة ممكنة لتحلية مياه البحر ثم إنتاج الهيدروجين الأخضر. تتم تغذية القطارات عالية السرعة بشكل أكثر كفاءة عندما يتم وضع المجموعات المكونة من خمس كتل بالقرب من محطات القطار. يفتح التصميم المعياري للمجموعة المكونة من خمس كتل الطريق أمام التصنيع المحلي للمكونات المختلفة. يتم تكبير المحطات الشمسية مائة مرة –
وأشار إلى أن تكلفة وحدة الكهرباء أقل بنسبة 30% من تكلفة الوقود لمحطة بنفس القدرة ونفس الأداء خلال خمس سنوات. يتم دفع ثمن المحطة من خلال توفير الوقود، وتستمر المحطة في العمل لمدة 35 سنة لأن عمرها 40 سنة وليس 25 سنة كباقي الطاقات.

وأضاف النقراشي أن أفضل خطة لتأمين كهرباء مستدامة لمصر من خلال خفض التكلفة، هي أنه بما أن الشمس تشرق على جميع أنحاء مصر، فمن الأفضل إنتاج الكهرباء من محطات الطاقة الشمسية الحرارية، بما في ذلك التخزين الحراري، لأنها تتمتع بنفس أداء المحطات التقليدية، مع وضع هذه المحطات بالقرب من أماكن الطلب على الكهرباء.

وتتكون خطة الخميسة من مجموعات من خمس محطات حرارية شمسية نموذجية مزودة بتوربينة بخارية تعمل على تشغيل مولد كهربائي. وتبلغ قدرة كل محطة 50 ميجاوات، وتحتوي على ما يكفي من تخزين الحرارة في خليط من الأملاح المنصهرة لتعمل بكامل طاقتها طوال الليل. هذا تخزين قصير المدى. أما في أيام الخمسين أو السحب الكثيفة فيستخدم المخزن الطبيعي، وهو الطاقة المخزنة في النباتات على شكل غاز الميثان النباتي. وهذا ما تحتاجه المجموعة لمدة أقصاها 9 أيام في السنة، أي 3 من مدة خدمتها.

وترتبط هذه المحطات الخمس ببعضها البعض في شبكة فرعية مدعمة بوحدة غازية بنفس قدرة الطوارئ أي 50 ميجاوات. وتعمل على الأكثر بما يعادل 7 أيام في السنة، وهي ساعات الذروة في الصيف، لأن الذروة في الصيف تبلغ 20 ضعف القدرة الاسمية لكل محطة. وتعمل كل مجموعة كأنها محطة كهرباء واحدة بقدرة 250 ميجاوات ولكنها تتميز بأنها تعمل 365 يوما في السنة لأن فترات الصيانة تتحدد في موسم انخفاض الطلب على الكهرباء وهو موسم فصل الشتاء في مصر ومعظم الدول العربية، فتتوقف محطة واحدة تباعا لمدة أسبوع أو أسبوعين على الأكثر، بينما تعمل المحطات الأربع. وفي الأخرى، في الشتاء، أربع محطات تكفي لتلبية الطلب على الكهرباء، حيث يقل بنسبة 20% عنه في الصيف. مواقع المحطات في الرسم المرفق هي أمثلة يمكن تطبيقها في أماكن أخرى. وتقع مجموعة الخميسة في الصحراء في مواجهة مواقع الطلب، حيث أن مكثفها مبرد بالهواء ولا يحتاج إلى تيار مائي قريب. وإذا زاد الطلب السنوي يتم إضافة مجموعة أخرى تبدأ بواحدة بوحدة الطوارئ ثم تضاف إليها المحطات الأخرى تباعا. وفي المحطات التي يتم إنشاؤها بالقرب من الساحل يتم استبدال مكثف الهواء بوحدة تحلية مياه البحر، بحيث تنتج كل محطة 35 ألف متر مكعب من المياه المحلاة يوميا دون التقليل من إنتاجها الكهربائي، حيث تستخدم الحرارة الزائدة التي تخرج مع البخار العادم عند درجة حرارة 80 درجة مئوية، وهي كافية لتبخير الماء باستخدام تقنية التقطير المتسلسل.

وأوضح مميزات هذه الخطة أن الطاقة التي يحتاجها ممر التنمية يتم إنتاجها من محطات الطاقة الشمسية الحرارية الواقعة بين وادي النيل ومسار الممر. يتم تبريده بالهواء لتوفير الماء. وهو متوافق مع سرعة زيادة الطلب على الكهرباء. ليست هناك حاجة للاتصال بالشبكة، أي أنها توفر 25% من الخسائر. يتم إنشاء المحطات بالقرب من موقع الطلب، مما يوفر وسائل النقل. وتنخفض التكلفة الاستثمارية للكهرباء مع إنشاء كل محطة جديدة بعد تشغيل المحطة السابعة، وهو ما يعادل توفيراً
وتستبدل محطات الطاقة الشمسية القريبة من السواحل مكيفاتها بوحدة تحلية مياه، وبالتالي إنتاج احتياجات المدن الساحلية من المياه دون خفض الإنتاج الكهربائي السنوي بالوقود. وتبلغ قيمة المحطة الثامنة، التوفير التراكمي حتى عام 2050، ألف مليار دولار.