وبناءً على النجاح المعتدل الذي حققته مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة في بناء البحيرات والسدود في جميع أنحاء العالم على مدى السنوات القليلة الماضية، فإن المشاريع البحرية تشكل فرصة ناشئة للمطورين عندما يتم تنفيذها جنبًا إلى جنب مع مزارع الرياح.
يناقش جورج هاينز كيف ينتقل قطاع الطاقة الشمسية من المشاريع التجريبية إلى مشاريع واسعة النطاق مجدية تجاريًا، موضحًا الفرص والتحديات المستقبلية. عالميًا، يواصل قطاع الطاقة الشمسية اكتساب شعبية متزايدة كمصدر طاقة متجددة متنوع، قابل للاستخدام في مناطق مختلفة.
أصبحت إحدى أحدث، وربما أهم، طرق تسخير الطاقة الشمسية في طليعة هذا القطاع. قد تُصبح مشاريع الطاقة الكهروضوئية العائمة في المياه البحرية والقريبة من الشاطئ، والمعروفة أيضًا باسم الطاقة الكهروضوئية العائمة، تقنية ثورية، تُنتج طاقة خضراء محليًا في مناطق يصعب تطويرها حاليًا بسبب القيود الجغرافية.
تعمل وحدات الطاقة الكهروضوئية العائمة بنفس طريقة عمل الأنظمة الأرضية. يُثبّت العاكس والمصفوفة على منصة عائمة، ويقوم صندوق التجميع بتجميع طاقة التيار المستمر بعد توليدها، والتي تُحوّل بدورها إلى طاقة تيار متردد بواسطة العاكس الشمسي.
يمكن نشر الخلايا الكهروضوئية العائمة في المحيطات والبحيرات والأنهار، حيث يصعب بناء شبكة كهرباء. ويمكن لمناطق مثل منطقة البحر الكاريبي وإندونيسيا وجزر المالديف أن تستفيد بشكل كبير من هذه التقنية. وقد طُبّقت مشاريع تجريبية في أوروبا، حيث تواصل هذه التقنية اكتساب المزيد من الزخم كأداة مُكمّلة للطاقة المتجددة في ترسانة إزالة الكربون.
كيف تجتاح الطاقة الشمسية العائمة العالم
ومن بين الفوائد العديدة للطاقة الشمسية العائمة في البحر أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تتعايش مع التكنولوجيات الحالية لزيادة إنتاج الطاقة من محطات الطاقة المتجددة.
يمكن دمج محطات الطاقة الكهرومائية مع أنظمة الطاقة الكهروضوئية العائمة البحرية لزيادة سعة المشروع. ويشير تقرير البنك الدولي "حيث تلتقي الشمس بالماء: تقرير سوق الطاقة الكهروضوئية العائمة" إلى إمكانية استخدام الطاقة الشمسية لزيادة توليد الطاقة للمشروع، كما يمكن أن تساعد في إدارة استهلاك الطاقة المنخفض من خلال السماح لمحطات الطاقة الكهرومائية بالعمل في وضع "الاستغناء عن الطاقة القصوى" بدلاً من وضع "الحمل الأساسي".
ويتضمن التقرير أيضًا تفاصيل التأثيرات الإيجابية الأخرى لاستخدام الطاقة الشمسية العائمة في الخارج، بما في ذلك إمكانية تبريد المياه لزيادة إنتاج الطاقة، وتقليل أو حتى القضاء على تظليل الوحدات بسبب البيئة المحيطة، وعدم الحاجة إلى إعداد مواقع كبيرة وسهولة التركيب والنشر.
الطاقة الكهرومائية ليست التقنية الوحيدة لتوليد الطاقة المتجددة التي يمكن دعمها بوصول الخلايا الكهروضوئية العائمة إلى البحر. يمكن دمج طاقة الرياح البحرية مع الخلايا الكهروضوئية العائمة البحرية لتحقيق أقصى استفادة من هذه الهياكل الضخمة.
وقد أثارت هذه الإمكانية اهتماما كبيرا بمزارع الرياح العديدة في بحر الشمال، والتي توفر الشروط الأساسية المثالية لتطوير محطات الطاقة الكهروضوئية العائمة في البحر.
قال آلارد فان هوكن، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة "محيطات الطاقة": "نعتقد أن الجمع بين الطاقة الكهروضوئية العائمة البحرية وطاقة الرياح البحرية، يمكن أن يُسهم في تطوير المشاريع بشكل أسرع بكثير، لأن البنية التحتية متوفرة بالفعل. وهذا يُسهم في تطوير التكنولوجيا".
وذكر هوكين أيضًا أنه إذا تم دمج الطاقة الشمسية مع مزارع الرياح البحرية الحالية، فمن الممكن توليد كمية كبيرة من الطاقة في بحر الشمال وحده.
"إذا جمعنا بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية البحرية وطاقة الرياح البحرية، فإن 5% فقط من بحر الشمال يمكن أن توفر بسهولة 50% من الطاقة التي تحتاجها هولندا كل عام."
وتوضح هذه الإمكانية أهمية هذه التكنولوجيا بالنسبة لصناعة الطاقة الشمسية ككل وللبلدان التي تنتقل إلى أنظمة الطاقة منخفضة الكربون.
من أهم فوائد استخدام الخلايا الكهروضوئية العائمة في البحر توفر المساحة. فالمحيطات توفر مساحة شاسعة يمكن استخدام هذه التقنية فيها، بينما تتنافس تطبيقات عديدة على اليابسة على المساحة. كما يمكن للخلايا الكهروضوئية العائمة أن تُخفف المخاوف بشأن بناء مزارع الطاقة الشمسية على الأراضي الزراعية. ففي المملكة المتحدة، تتزايد المخاوف في هذا المجال.
ويتفق كريس ويلو، رئيس تطوير طاقة الرياح العائمة في شركة RWE Offshore Wind، مع هذا الرأي، قائلاً إن التكنولوجيا تتمتع بإمكانات هائلة.
تتمتع الطاقة الكهروضوئية البحرية بإمكانيات هائلة تُمثل تطورًا مثيرًا لتقنيات الطاقة البرية وعلى ضفاف البحيرات، وتفتح آفاقًا جديدة لتوليد الطاقة الشمسية على نطاق جيجاوات. ومن خلال التغلب على ندرة الأراضي، تفتح هذه التقنية أسواقًا جديدة.
كما ذكر ويلوك، فإن توفير طريقة لإنتاج الطاقة البحرية، من خلال الطاقة الشمسية الكهروضوئية البحرية، يُسهم في حل مشاكل ندرة الأراضي. وكما ذكرت إنغريد لومي، كبيرة مهندسي الهندسة البحرية في موس ماريتايم، وهي شركة هندسية نرويجية تعمل على مشاريع التطوير البحري، يُمكن تطبيق هذه التقنية في دول المدن الصغيرة مثل سنغافورة.
بالنسبة لأي دولة ذات مساحة محدودة لإنتاج الطاقة الأرضية، فإن إمكانات الطاقة الكهروضوئية العائمة في البحر هائلة. وسنغافورة مثال بارز على ذلك. ومن أهم فوائد ذلك إمكانية توليد الكهرباء بجوار مواقع تربية الأحياء المائية وإنتاج النفط والغاز، أو غيرها من المرافق التي تتطلب الطاقة.
هذا أمر بالغ الأهمية. يمكن لهذه التقنية إنشاء شبكات كهربائية مصغرة للمناطق أو المنشآت غير المندمجة في الشبكة الأوسع، مما يُبرز إمكانات هذه التقنية في البلدان ذات الجزر الكبيرة التي قد تواجه صعوبة في بناء شبكة كهربائية وطنية.
على وجه الخصوص، يمكن أن تستفيد منطقة جنوب شرق آسيا، وخاصة إندونيسيا، بشكل كبير من هذه التقنية. تضم المنطقة عددًا كبيرًا من الجزر والأراضي غير الملائمة لتطوير الطاقة الشمسية، بينما تتمتع هذه المنطقة بشبكة واسعة من المسطحات المائية والمحيطات.
قد يكون لهذه التقنية تأثيرٌ على خفض انبعاثات الكربون خارج الشبكة الوطنية. وقد سلّط فرانسيسكو فوزا، الرئيس التجاري لشركة سولار-داك، المطورة لأنظمة الطاقة الكهروضوئية العائمة، الضوء على هذه الفرصة السوقية.
بدأنا نشهد مشاريع تجارية ومشاريع ما قبل تجارية في أماكن مثل اليونان وإيطاليا وهولندا في أوروبا. ولكن هناك أيضًا فرص في أماكن أخرى مثل اليابان وبرمودا وكوريا الجنوبية وجميع أنحاء جنوب شرق آسيا. هناك العديد من الأسواق هناك، ونرى أن التطبيقات الحالية قد تم تسويقها تجاريًا بالفعل.
يمكن استخدام هذه التقنية لتوسيع نطاق توليد الطاقة المتجددة بشكل جذري في بحر الشمال والمحيطات الأخرى، مما يُسرّع عملية التحول في مجال الطاقة بشكل غير مسبوق. ومع ذلك، لا بد من التغلب على العديد من التحديات والعقبات لتحقيق هذا الهدف.
خدمة الإنترنت
coco20.xu@gmail.com
العربية
English
français
Deutsch
русский
español
português
日本語
한국의
Indonesia
