دراسة ألمانية تؤكد جدوى تشغيل محطات تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية في الأردن
سولارابيك، الأردن- 2 مارس 2025: أظهرت دراسة حديثة أجراها فريق بحثي ألماني من جامعة آر دبليو تي إتش آخن بالتعاون مع الوكالة الألمانية للتعاون الدولي (GIZ) وشركة STEP Consulting، جدوى تشغيل محطات تحلية مياه البحر بتقنية التناضح العكسي باستخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الأردن. وركزت الدراسة على مشروع العقبة عمان لتحلية المياه ونقلها (AAWDCP) المقرر تشغيله بحلول عام 2030/2031، والذي يهدف إلى تحلية مياه البحر الأحمر ونقلها إلى عمان عبر مسافة 435 كيلومترًا.
نمذجة متطورة لتحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية
اعتمد الباحثون في دراستهم على نموذج محاكاة متطور تم تطويره بلغة بايثون، يحاكي عملية تحلية المياه بالتناضح العكسي المقترنة بمحطة طاقة شمسية في منطقة معان. وتفترض الدراسة استخدام ألواح شمسية باستطاعة 460 واط وكفاءة 18.28%، مثبتة على نظام تتبع أحادي المحور. وقد تم فحص سيناريوهين رئيسيين: الأول يركز على تحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية باستطاعة 89.2 ميجاواط، بينما يهدف الثاني إلى زيادة إنتاج المياه إلى أقصى حد باستطاعة 587.5 ميجاواط.
قرر الباحثون التركيز في عملية التحلية على نمط “تدفق التغذية الثابت”، الذي يضمن بقاء تدفق مياه البحر الداخلة إلى أغشية التناضح العكسي ثابتًا، بينما يتم تعديل الضغط لمطابقة الطاقة المتاحة؛ ونمط “تدفق المحلول المركز الثابت” ، والذي يضمن بقاء تدفق المحلول الملحي المركز ثابتًا أثناء تعديل تدفق التغذية والضغط بناءً على توافر الطاقة الشمسية.
كفاءة عالية وتكاليف أقل
أظهرت نتائج الدراسة أن نمط “تدفق المحلول المركز الثابت” أكثر فعالية في استخدام الطاقة الشمسية بنسبة 5%، مع زيادة ساعات التشغيل بمقدار 306 ساعات. وبالإضافة إلى ذلك، يساهم هذا النمط في الحفاظ على استقرار أجهزة استعادة الطاقة، مما يقلل من مخاطر خلط تدفقات المحلول المركز والمياه الخام.
كشف التحليل أيضًا أن معدل إنتاج المحطة، عند الاعتماد على الطاقة الشمسية فقط، يتراوح بين 31% و33% فقط من قدرة التصميم، مقارنة بمحطات التحلية التي تعمل بشكل مستمر والتي تحقق معدل إنتاج يبلغ 97%. لذلك، يرى الباحثون أن السماح بفائض في قدرة الطاقة الكهروضوئية من خلال زيادة حجم المحطة الشمسية يمكن أن يساهم في رفع معدل إنتاج المياه، ولكن ذلك يرتبط بتوافر الطاقة الشمسية. فعند زيادة الاستطاعة الكهروضوئية المركبة إلى 587.5 ميجاواط، أشارت نتائج المحاكاة إلى أن معدل الإنتاج الأقصى المتوقع يصل إلى حوالي 47% لكلا نمطي التشغيل اللذين تم اختبارهما في الدراسة.
من ناحية أخرى، أشارت الدراسة إلى أن تكلفة تحلية المياه ونقلها من العقبة إلى عمان تبلغ حوالي 2.5 دولار للمتر المكعب عند تشغيلها وفقًا لمنحنى الطاقة الشمسية، مقارنة بـ 1.8 دولار للمتر المكعب في حالة التشغيل بكامل الطاقة. في حين أنه، يمكن خفض التكلفة من خلال زيادة حصة الطاقة الشمسية إلى 72% عن طريق ضخ المياه بصورة متغيرة زمنيًا، حيث تضيف كل زيادة بنسبة 1% في حصة الطاقة الشمسية حوالي 0.02 دولار للمتر المكعب.
دعم التحول نحو الطاقة الخضراء
تؤكد هذه الدراسة الأهمية الكبيرة للتوجه نحو استخدام الطاقة الشمسية في تشغيل محطات تحلية مياه البحر، مما يساهم في خفض التكاليف وتحقيق الاستدامة البيئية ودعم التحول نحو الطاقة الخضراء في منطقة الشرق الأوسط.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: science direct
The post دراسة ألمانية تؤكد جدوى تشغيل محطات تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية في الأردن appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by بسمه عبود