نموذج لتشغيل محطات تحلية المياه وأنظمة الطاقة المتجددة بكلفة أقل
تاريخ النشر: 19th, May 2024 GMT
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
كلمات دلالية: فيديوهات جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا أبوظبي مصادر الطاقة المتجددة الفریق البحثی
إقرأ أيضاً:
تقرير: نمو الطاقة المتجددة القياسي لا يحقق هدف المناخ العالمي
أظهر تقرير صادر عن منظمات الطاقة المتجددة العالمية أن كمية قياسية من طاقة الطاقة المتجددة أضيفت عالميا العام الماضي لكن ذلك لا يزال يترك الدول بعيدة عن تحقيق هدف الأمم المتحدة للمناخ المتمثل في مضاعفة الطاقة الإنتاجية بحلول عام 2030.
وفي قمة المناخ العالمية "كوب 28" في دبي عام 2023، وافقت أكثر من 100 دولة على مضاعفة قدرة الطاقة المتجددة بحلول عام 2030 كجزء من الجهود المبذولة لتحقيق أهداف المناخ العالمية.
اقرأ أيضا list of 4 itemslist 1 of 4سياسات ترامب تخفض الاستثمارات في الطاقة المتجددة 36%list 2 of 4موارد أفريقيا توفر مستقبلا واعدا للطاقة المتجددة بالقارةlist 3 of 4استثمارات الصين الخارجية بالطاقة المتجددة تتجاوز الوقود الأحفوريlist 4 of 4توقع تراجع الاستثمار في النفط لحساب الطاقة المتجددةend of listويرصد التقرير الذي أعدته الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، والتحالف العالمي للطاقة المتجددة، ورئاسة البرازيل لمؤتمر الأطراف الـ30 لاتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ، التقدم المحرز نحو تحقيق هذا الهدف، ويأتي قبل مؤتمر المناخ العالمي "كوب 30" الذي سيعقد في البرازيل الشهر المقبل.
وأظهر التقرير إضافة قدرة قياسية من الطاقة المتجددة بلغت 582 غيغاوات في عام 2024، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي قدره 15.1%. ويتطلب تحقيق هدف الأمم المتحدة بحلول عام 2030 نموا سنويا قدره 16.6% في الفترة من 2025 إلى 2030.
وبحلول نهاية عام 2024، تم تركيب ما مجموعه 4443 غيغاوات من الطاقة المتجددة على مستوى العالم، مقابل الهدف البالغ 11 ألفا و174 غيغاوات، وتشير إضافات الطاقة المتجددة العالمية في عام 2024 الهدف لا يزال قابلا للتحقيق.
ورغم التحدي، أكد المدير العام للوكالة الدولية للطاقة المتجددة فرانشيسكو لا كاميرا لوكالة رويترز، أن الهدف لا يزال قابلا للتحقيق قائلا: "ربما نكون قريبين من أكثر من 700 غيغاوات، وربما 750 غيغاوات من إضافات الطاقة في عام 2025، وهذا يعني أننا نسد الفجوة".
وبحسب تقرير صادر عن مؤسسة "إمبر" البحثية الأسبوع الماضي، فإن مصادر الطاقة المتجددة ولّدت كهرباء أكثر من الفحم لأول مرة في النصف الأول من عام 2025.
إعلانوألغى الرئيس الأميركي دونالد ترامب تقريبا كل الدعم الفدرالي للطاقات المتجددة، وضغط على الدول لشراء الوقود الأحفوري الأميركي ضمن صفقاتها التجارية.
وقد يعوق ذلك الاستثمار في مشاريع الطاقة المتجددة الجديدة في البلاد، لكن لا كاميرا قال إن النمو لا يزال متوقعا على مستوى العالم.
وأضاف أن هذا التحول لا يمكن إيقافه رغم التراجع الأميركي، مؤكدا أن سوق الطاقة المتجددة توجه هذا الخيار، باعتباره أرخص وسيلة لإنتاج الكهرباء.
وللمساعدة في الوصول إلى هذا الهدف، يتعين على الحكومات تطوير سياسات تدعم بشكل أفضل التنمية المتجددة، وتساعد في إعادة تأهيل القوى العاملة، وتعمل على تحسين سلاسل التوريد والبنية الأساسية مثل شبكات الطاقة، حسب التقرير.
وتتصدر الصين الطفرة العالمية في مجال الطاقة المتجددة، وفي عام 2024 أنتجت أكثر من 90% من مشاريع طاقة الرياح والطاقة الشمسية المُنفَذة عالميا بتكلفة أقل من أرخص بدائل الوقود الأحفوري المتاحة.
واستثمرت بكين 818 مليار دولار في الطاقة الخضراء حتى عام 2024، وهو ما يتجاوز إجمالي استثمارات الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي مجتمعين، وهي تتهيأ لزيادة موازنتها واستثماراتها في هذا المجال.
وكان تقرير أعده 160 باحثا من من 87 دولة بعنوان "نقاط التحول العالمية" صدر الاثنين، قد حذر من أن ظاهرة الاحتباس الحراري تتجاوز حدودا خطيرة قبل وقت أقرب مما كان متوقعا، ودعوا إلى التخفيض من انبعاثات غازات الدفيئة.
وأكد التقرير أن الأرض وصلت إلى أول نقطة تحول كارثية مرتبطة بانبعاثات الغازات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري، حيث تواجه الشعاب المرجانية في المياه الدافئة الآن نقطة تحول حرجة، وتهدد النظام البيئي، وسبل عيش مئات الملايين من الناس.
ملامح تسوية انتخابية مرتقبة: لا مغتربين وتأجيل تقني