نموذج لتشغيل محطات تحلية المياه وأنظمة الطاقة المتجددة بكلفة أقل

أبوظبي: عبد الرحمن سعيد

طور فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي، نموذجاً جديداً متخصصاً في تشغيل محطات تحلية المياه، فضلاً عن تشغيل أنظمة الطاقة المتجددة الغنية، بهدف تلبية الطلب على المياه وأحمال الطاقة، نظراً لأن النموذج المبتكر يمكنه تخزين مياه الشرب المحلاة بسهولة أكبر بكثير من الكهرباء وبكلفة أقل.

وأوضح الفريق البحثي أن النموذج المبتكر الذي يتميز بالعمليات المهجنة لأنظمة تخزين الطاقة، يقوم بتعزيز عملية تشغيل نظام الطاقة ويتجنب الحاجة إلى محطات طاقة إضافية في أوقات الذروة، فعندما يحتاج الأفراد الذين يستهلكون الطاقة بشكل يومي إليها، توفرها مصادر متجددة، ولكن عندما لا يحدث ذلك، يتم توليد الطاقة وتوفيرها لمحطات تحلية المياه بدلًا من ذلك.

وقال الفريق البحثي إن الحاجة ازدادت إلى دمج أنظمة الطاقة المتجددة في شبكة الطاقة التقليدية وأسلوب استهلاكنا للطاقة، بالتزامن مع انتقال نظام الطاقة في العالم إلى استخدام مصادر الطاقة المتجددة، بعد أن هيمن عليه الوقود الأحفوري لأكثر من 200 عام، كما انخفضت أسعار توليد الرياح والطاقة الشمسية على مدى العقد الماضي ومع تقدم التكنولوجيا بعد أن أصبحت الطاقة الشمسية الآن أرخص شكل من أشكال توليد الكهرباء في التاريخ.

وذكروا أن مصادر الطاقة المتجددة، في منطقة الخليج التي مُنحت كمية وفيرة من ضوء الشمس، تعد طريقة مناسبةً للمضي قدمًا، ولكن يتطلب انتشار موارد الطاقة الموزعة تحولًا جذريًا في كيفية عمل أنظمة الطاقة، خاصةً أن إدارة تأثير دمج مصادر الطاقة المتجددة يُعتبر مهمة صعبة.

وبينوا أن الطاقة التي توفرها كل من الشمس والرياح والأمواج والمد والجزر تختلف بطرق قد لا تتطابق مع الاختلافات في طلب المستهلك على الطاقة، حيث يمكن أن يؤثر فهم هذه التقلبات على تشغيل شبكات الكهرباء والأسواق واقتصادها، وتمامًا مثل الطقس، يمكن التنبؤ باستهلاك الكهرباء بشكل جيد ولكن لا يمكن التحكم فيه، ويُعتبر القيام بالاستجابة للطلب في محطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالوقود الأحفوري سهلًا مثل التحكم في الإمداد بالكهرباء الذي يعني حرق المزيد من الوقود لإنتاج البخار لتدوير التوربينة لتشغيل مولد، ما يعني إمكانية توليد المزيد من الكهرباء من الموارد غير المتجددة بضغطة زر.

وأكدوا أنه يمكن لتطبيقات الاستجابة للطلب التي تعني وفقًا للهيئة الاتحادية للرقابة على الطاقة، التغيرات في أنماط استخدام المستخدمين الفعليين للكهرباء بسبب التغيرات الخارجية، أن تأخذ زمام الأمور عند هذه الخطوة وتؤدي دورًا حاسمًا في وضع الجدول الزمني المسبق لأسواق الكهرباء.

وضم الفريق البحثي بقيادة الدكتورة أمينة سعد السميطي، أستاذة مشاركة من مركز الطاقة الكهربائية والطاقة المتقدمة في جامعة خليفة، كلاً من محمد السر، المدرس والباحث المساعد من برنامج الدراسات العليا، والدكتور محمد شوقي المرسي، مدير مركز الطاقة الكهربائية والطاقة المتقدمة بالإنابة، بالإضافة إلى علي طالب العوامي من مركز البحوث متعددة التخصصات للتنقل الذكي والخدمات اللوجستية في المملكة العربية السعودية.

وأشار الفريق البحثي إلى أن نتائج المحاكاة الخاصة بهم أظهرت أن توظيف مرونة الطاقة الخاصة بتحلية المياه وتقليل التكلفة وتسهيل دمج مصادر الطاقة المتجددة وتخفيف التقلبات في أسعار الكهرباء بالساعة، يساهم في تعزيز كفاءة نظامهم، كما نُشرت نتائجهم في المجلة العلمية «أبلايد إنِرجي» المصنفة في قائمة أفضل 1% من المجلات المعنية بمجالات الهندسة والعلوم البيئية.

من جهتها، قالت الدكتورة أمينة: «تشير الاستجابة للطلب إلى إمكانية تحفيز المستهلكين النهائيين لتغيير استهلاكهم للكهرباء بشكل إيجابي بناء على خطة معينة أو تعريفة تتأثر بظروف سوق الكهرباء، كما يمكن أن تقلل تطبيقات الاستجابة للطلب من ذروة الطلب وتقلب الأسعار في السوق».

المصدر: صحيفة الخليج