"خيما سولار" في أشبيلية بمساهمة إماراتية

أول محطة للطاقة الشمسية المركزة في العالم

عنود القبندي

«خيما سولار» مشروعا رياديا ضخما قادرا على توفير الكهرباء لعشرات الآلاف من المنازل على مدار اليوم والحد من الانبعاثات الضارة دشنت الإمارات واسبانيا في اشبيلية أول محطة للطاقة الشمسية المركزة في العالم وذلك بمساهمة مباشرة من أبوظبي، في مشروك ريادي قادر على توفير الكهرباء لعشرات الالاف من المنازل والحد من الانبعاثات الضارة بكميات هائلة. وقام بتدشين محطة «خيماسولار» العاهل الاسباني خوان كارلوس وولي عهد أبوظبي الشيخ محمد بن زايد آل نهيان بحضور عدد من الشيوخ وكبار المسؤولين الاسبان. ويمثل افتتاح المحطة القادرة على إمداد الشبكة بالكهرباء على مدار 24 ساعة دون انقطاع، نقطة تحول كبرى في الدور الذي تنهض به الإمارات في قطاع الطاقة العالمي باعتبارها مركزا رائدا للمعرفة والخبرة في مجال الطاقة المتجددة.

أمن الطاقة

ويأتي هذا التعاون امتدادا لنهجٍ عريق يقوم على بناء علاقات دولية تعاونية وثيقة في عصرٍ تسعى فيه الإمارات إلى زيادة حصة الطاقة المتجددة من مزيج الطاقة ما يعتبر أمرا ضروريا لضمان أمن الطاقة والحد من انعكاسات تغير المناخ.

ان الإمارات ماضية في جهودها الرامية لتحقيق التنمية المستدامة والعمل على توفير أهم مستلزماتها والإسهام الفاعل في تعزيز أمن الطاقة العالمي عبر تعميم جدوى الاستثمار في تكنولوجيا الطاقة المتجددة وبما يحقق توازن المصادر واستدامة الموارد اللازمة لمواجهة كافة التحديات المستقبلية. وأن النجاح الحقيقي يتطلب قيام «مصدر» (مبادرة أبوظبي متعددة الأوجه للطاقة المتجددة) بتشجيع وإلهام ومساعدة الآخرين لإيجاد مصادر مستقبلية للطاقة، حيث كان دور كبير ومهم لدولة الإمارات من خلال مبادرة «مصدر» في تعزيز العلاقات الدولية في مجال الطاقة المتجددة والتكنولوجيا المتقدمة والجهود الهادفة لضمان أمن الطاقة والحد من تداعيات تغير المناخ.

هناك أهمية لاستغلال موارد الطاقة المتجددة وتطوير التقنيات المستعملة في استغلال هذه الطاقات من أجل تدعيم عملية التنمية المستدامة، وأن مشروع محطة «خيماسولار» يمثل خطوة مهمة على صعيد تطور ونمو قطاع الطاقة الشمسية في صناعة الطاقة المتجددة.

خدمة التنمية

إن افتتاح «خيماسولار» يجسد التزام دولة الإمارات بتوظيف إمكاناتها وخبراتها كأحد أكبر منتجي الطاقة في العالم في سبيل تطوير هذا القطاع. إنه من خلال مصدر تعمل الإمارات مع الشركاء الدوليين لتطوير ونشر أحدث الابتكارات العلمية والتكنولوجية بما يضمن زيادة حصة الطاقة المتجددة في مزيج متنوع من مصادر الطاقة يشمل النفط والغاز والطاقة النووية السلمية والآمنة لنسهم بذلك في ترسيخ الدور الريادي لدولة الإمارات بأن تصبح أيضا مركزا عالميا للمعرفة والخبرات في مجال الطاقة المتجددة. وتمتلك دولة الإمارات وأسبانيا اهتماما مشتركا بتطوير الطاقة الشمسية نظراً لتشابه عوامل المناخ حيث توجد في اسبانيا مناطق تحظى بنصيب وفير من الإشعاع الشمسي وإن مبادرة أبوظبي لتطوير حلول الطاقة المتجددة والتقنيات النظيفة تنطلق من مكانتها القوية وقدراتها الفائقة في قطاع النفط والغاز وتأتي مكملة لها.

أهمية هذه المحطة لا تقتصر فقط على كونها مشروعا تكنولوجيا بل هي مشروع تنمية اقتصادية واجتماعية تتطلع الإمارات من خلاله إلى العمل مع الدول الأخرى للاستفادة من الفرص الهائلة التي ينطوي عليها هذا الإنجاز الكبير، حيث تتمثل أهمية هذا الإنجاز التكنولوجي تتمثل في إمكانية تزويد الشبكة بإمدادات مستقرة من الطاقة وبأسعار تنافسية.

تخزين الحرارة

من بين كل التطورات الهندسية، ينبع الفرق الرئيسي في المحطات الحرارية الشمسية التي تبنيها «سينير» من نظام تخزين الحرارة بواسطة الملح المصهور، والمستخدم في وحدات القطع المكافئ الأسطوانية، ووحدات اللاقط البرجي المركزي مع مجموعة من المرايا الشمسية. وبفضل طاقتها التخزينية، يمكن لهذه المحطات أن تستمر في إنتاج الطاقة أثناء الليل باستخدام حرارة الشمس. إن هذه بلا شك، هي محطات المستقبل.

وتستخدم الطاقة الشمسية المركزة أشعة الشمس المباشرة، مع نظام من المرايا لتركيز أشعة الشمس على نقطة تحتوي على سائل متدفق من الملح المصهور. ومن ثم يتم استخدام تلك الحرارة لتوليد بخار عالي الضغط يحرك التوربينات لتوليد الكهرباء.

ويتم ضخ الملح السائل من الخزانات الباردة إلى اللاقط في أعلى البرج، حيث يسخن إلى درجة حرارة تبلغ نحو 550 مئوية، ثم ينزل بعد ذلك إلى المبادل الحراري حيث يقوم بتوليد البخار. عند تلقي فائض من الطاقة، أي عندما يكون الإشعاع الحراري الوارد أكثر من كافٍ لتغطية احتياجات التوربينات، يتم تخزين جزء من تلك الأملاح في الخزان «الساخن»، مما يتيح استخدامه في أوقات الإشعاع الشمسي الخفيف، أي عندما لا تتلقى المحطة الحرارة الكافية لتوليد البخار مباشرة. يمكن عندئذ للأملاح المخزنة توفير تلك الحرارة لمواصلة توليد البخار والكهرباء.

الإشعاع الشمسي

وإحدى الخصائص المشتركة بين جميع محطات الطاقة الشمسية هي اعتمادها على الإشعاع الشمسي لتوليد الكهرباء، الذي يعد عرضة لتقلبات كثيرة وفقاً لموقع الشمس في السماء على مدار اليوم وعلى مدار السنة، بالإضافة إلى وجود السحب. وتكون تلك التقلبات أحياناً مسؤولة بشكل مباشر عن تغيرات مفاجئة في عمل التوربينات، وهي العنصر الذي يحول الطاقة الحرارية من المجموعة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

و«مصدر للطاقة» تعتبر إحدى خمس وحدات متكاملة لشركة «مصدر» وتتولى مسؤولية بناء وتشغيل محفظة من مشاريع الطاقة المتجددة العملاقة كما تعمل حاليا على تنفيذ مجموعة من المشاريع الهامة مثل محطة شمس 1 بطاقة إنتاجية تبلغ 100 ميغاواط بدولة الإمارات بالإضافة إلى مشاريع عالمية مثل مصفوفة لندن بطاقة إنتاجية تبلغ 1000 ميغاواط.

خفض التكاليف

* في المستقبل، يمكن خفض تكلفة توليد الكهرباء بواسطة الطاقة الشمسية المركزة.

* تتوقع «سينير» خفض تكلفة الأبراج المركزية بنسبة 71% والمرايا العاكسة بنسبة 61% وذلك بحلول عام 2020. ويحتاج ذلك إلى تحسين وتطوير التكنولوجيا وإنتاجها ونشر استخدامها على نطاق واسع.

* تعد تقنية البرج المركزي اللاقط من «سينير» الأكثر تنافسية من أي تقنية أخرى للطاقة الشمسية المركزة، ومن المتوقع إدخال المزيد من التحسينات عليها من خلال الأبحاث والتطوير.

ما هي «خيماسولار» وكيف تعمل؟

تعتبر «خيماسولار» أول محطة تجارية في العالم تستخدم الملح المصهور لتخزين الحرارة من خلال برج مركزي يتوسط حقلا من المرايا العاكسة ويتوقع أن يكون لهذه المحطة تأثير كبير في مستقبل قطاع الطاقة الشمسية العالمي.

تمتد المحطة على مساحة 185 هكتارا مكونا من 2650 مرآة تعكس أشعة الشمس إلى برج مركزي بارتفاع 140م قدمها ممثلون عن شركتي مصدر وتوريسول إنرجي.تقع «خيماسولار» في منطقة فوينتيس دي أندلسيا بمنطقة إشبيلية بأسبانيا وتعود ملكيتها لشركة «توريسول إنرجي» المشروع المشترك بين «مصدر» (مبادرة أبوظبي متعددة الأوجه للطاقة المتجددة) و«سينير» الشركة الأسبانية الرائدة في مجال الهندسة والإنشاءات.

يتم تركيز اشعة الشمس بمعدل 1000 شعاع إلى 1 كما يتيح استخدام الملح المنصهر بدلا من الزيت لنقل الحرارة المولدة من أشعة الشمس المركزة لمحطة خيماسولار العمل في درجات حرارة تزيد على 550 درجة مئوية أي أعلى بكثير من المحطات العاملة بتقنية عاكسات القطع المكافئ وهذا بدوره يولد بخارا عالي الضغط لتحريك التوربينات مما يزيد بشكل كبير من كفاءة المحطة. تقوم المحطة بتخزين الحرارة بواسطة الملح المنصهر يعني أن توليد الكهرباء يمكن أن يستمر لمدة تصل إلى 15 ساعة حتى في حال غياب أشعة الشمس الأمر الذي يعني نقلة نوعية في قطاع الطاقة الشمسية.

بدأت محطة خيماسولار المزودة بتوربين لتوليد الطاقة بقددرة 19.9 ميغاواط يتيح إنتاج نحو 110 غيغاهرتز/ سنويا بتزويد الطاقة الكهربائية عبر خط الضغط العالي إلى المحطة الفرعية في فيلانويفا ديل ري بإقليم اندلسيا بإسبانيا حيث تم وصلها إلى الشبكة وستقوم بتزويد حوالي 25 ألف منزل بالطاقة في جنوب أسبانيا عند وصولها لقدرتها القصوى ومن المتوقع أن تقوم بالحد من انبعاثات 30 ألف طن من غاز ثاني أكسيد الكربون سنويا.

نالت محطة خيماسولار حتى الآن عددا من الجوائز بما في ذلك جائزة قمة الطاقة الشمسية المركزة عن فئة «أفضل ابتكار تكنولوجي ناجح تجاريا» لعام 2011. وحظيت المحطة أيضا على إشادة «روبان دو هونور» - شريط الشرف- ضمن جوائز الأعمال الأوروبية المرموقة.

المصدر : مجلة بيئتنا - الهيئة العامة للبيئة - العدد 145