الألواح الشمسية العائمة في أميركا.. الكشف عن رقم ضخم لتوليد الكهرباء
باتت الألواح الشمسية العائمة في أحواض تخزين المياه الفيدرالية الأميركية تُشكِّل أهميّة كبيرة للدولة العملاقة في ظل تنامي إسهامها بالمزيج الوطني لإنتاج الكهرباء.
وخلص باحثون أميركيون إلى أن أحواض تخزين المياه هذه يمكن أن تدعم ما يكفي من الألواح العائمة لتوليد ما يصل إلى 1476 تيراواط/ساعة من الكهرباء، وهو ما يكفي لتغذية ما يقرب من 100 مليون منزل سنويًا، وفق متابعات منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
وأشارت دراسة نُشرت في مجلة “سولار إنرجي Solar Energy”، إلى أن أحواض تخزين المياه الفيدرالية يمكن أن تساعد على تلبية احتياجات الطاقة الشمسية في البلاد.
وحسبت الدراسة، التي أجراها علماء الجغرافيا المساحية لدى المختبر الوطني للطاقة المتجددة إيفان روزنليب وماري ريفرز، بالتعاون مع المحلل القانوني والتنظيمي الكبير لدى المختبر آرون ليفين، مقدار الكهرباء التي يمكن توليدها من مشروعات الألواح الشمسية العائمة في أحواض تخزين المياه المملوكة أو المنظمة فيدراليًا.
الحد الأقصى لتوليد الكهرباء
قال عالم الجغرافيا المساحية لدى المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة إيفان روزنليب: “إن 1476 تيراواط ساعة من الكهرباء هو الحد الأقصى الممكن إذا تمت تغطية جميع أحواض تخزين المياه المدرجة في الدراسة بأكبر عدد ممكن من الألواح الشمسية العائمة”.
وأضاف: “نحن نعلم أننا لن نكون قادرين على تطوير كل هذا. ولكن حتى لو تمكنت من تطوير 10% مما حددناه، فإن هذا سيكون بمثابة خطوة طويلة”.
ولم يدرس باحثو المختبر مدى تأثير الأنشطة البشرية والحياة البرية في تطوير الطاقة الشمسية العائمة بأحواض محددة لتخزين المياه، لكنهم يخططون لمعالجة هذا الجانب في دراسة مستقبلية.
ويمكن لدقة البيانات التي أوردتها الدراسة أن تساعد المطورين في التخطيط لمزيد من المشروعات بأحواض تخزين المياه الأميركية ومساعدة الباحثين على تقييم مدى ملاءمة هذه التقنيات لأهداف الطاقة الأوسع في البلاد.
فوائد الألواح الشمسية العائمة
توفر الألواح الشمسية العائمة، المعروفة باسم الألواح الكهروضوئية العائمة، العديد من الفوائد.
وفقًا لمنصة “تك إكسبلور” TechXplore؛ فإن هذه الألواح تولّد الكهرباء دون التنافس على مساحة محدودة على الأرض، وتُعد هذه فائدة بالغة الأهمية في المناطق التي تكون فيها الأراضي نادرة أو باهظة الثمن.
ومن خلال تركيب الألواح الشمسية على المسطحات المائية، يمكن للمطورين تجنب النزاعات حول استعمال الأراضي والحفاظ على النظم البيئية البرّية.
بالإضافة إلى ذلك، توفر الألواح الشمسية فوائد بيئية تتجاوز توليد الكهرباء، وفقًا لما رصدته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
وعندما تطفو الألواح الشمسية على سطح أحواض تخزين المياه، فإنها تُظلل الماء؛ ما يقلل من معدلات التبخر، وهو عامل مهم في المناطق التي تعاني ظروف الجفاف؛ حيث تكون كل قطرة ماء موفرة ذات قيمة.
في المقابل، يمكن أن يؤدي تأثير التبريد للألواح إلى تحسين كفاءة الخلايا الكهروضوئية؛ ما قد يساعد في زيادة إنتاج الكهرباء.
وقال المحلل القانوني والتنظيمي لدى المختبر الوطني للطاقة المتجددة آرون ليفين: “لم نشهد أي تركيبات واسعة النطاق، مثل تلك الموجودة في مسطح مائي كبير؛ حيث لا يوجد في الولايات المتحدة مشروع واحد يزيد على 10 ميغاواط”.
كمية الكهرباء التي يمكن توليدها من الألواح العائمة
حاولت دراسات سابقة تحديد كمية الكهرباء التي يمكن للبلاد توليدها من الألواح الشمسية العائمة.
ويُعد الباحثان لدى المختبر الوطني للطاقة المتجددة إيفان روزنليب آرون ليفين، أول من فكر في مصادر المياه التي تتمتع بالظروف المناسبة لدعم هذه الأنواع من محطات الكهرباء.
وفي بعض أحواض تخزين المياه، يمكن أن تتسبّب حركة السفن أو القوارب في إتلاف خطوط الإرساء أو التأثير في البنية التحتية للألواح العائمة.
ويصبح البعض الآخر من هذه الأحواض شديد البرودة، أو ضحلًا للغاية، أو له قيعان مائلة شديدة الانحدار لتأمين الألواح الشمسية في مكانها.
ووفقًا للباحثين، يمكن أن تكون أحواض الطاقة الكهرومائية مواقع مثالية لمحطات الطاقة الشمسية العائمة.
من ناحية ثانية، يمكن للنظام الهجين الذي يعتمد على الطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية أن يوفر تغذية أكثر موثوقية ومرونة لشبكة الكهرباء.
الطاقة الشمسية قبالة سواحل المحيط
تُعد الألواح الشمسية العائمة قبالة سواحل المحيط طريقة مثالية لتلبية احتياجات الطاقة الشمسية في البلدان ذات الكثافة السكانية العالية مثل إندونيسيا ونيجيريا، وفقًا لدراسة نُشرت في عام 2023 للباحثين لدى كلية الهندسة في الجامعة الوطنية الأسترالية ديفيد فرناندو سيلالاهي وأندرو بلاكرز.
إضافة ذلك، تُظهر خرائط الحرارة العالمية أن أرخبيل إندونيسيا وخليج غينيا بالقرب من نيجيريا لديهما أكبر إمكانات للألواح الشمسية العائمة.
وأثارت التطورات الأخيرة في التقنية، إضافة إلى المخاوف البيئية المتزايدة، اهتمامًا متجددًا بتركيب أنظمة الطاقة الشمسية العائمة على سطح المحيطات.
موضوعات متعلقة..
- الألواح الشمسية العائمة تشعل ثورة عالمية في الكهرباء الخضراء
- تركيبات الطاقة الشمسية في أميركا قد تسجل 32 غيغاواط لأول مرة
- الطاقة الشمسية العائمة في السدود المصرية.. دراسة تؤكد دورها بزيادة توليد الكهرباء
اقرأ أيضًا..
- أنس الحجي: النفط الإيراني تجاوز العقوبات الأميركية في 2024.. وهذه خطط ترمب
- شبكة الكهرباء في سوريا.. حلول عاجلة لحل الأزمة (مقال)
- صناعة السيارات الكهربائية قد تؤدي إلى مشكلة تلوث خفية (دراسة)
المصدر:
إقرأ: الألواح الشمسية العائمة في أميركا.. الكشف عن رقم ضخم لتوليد الكهرباء على منصة الطاقة