الخلايا الكهرضوئية لتغذية المناطق النائية
بحثٌ تحت عنوان «إيجاد الحل الأمثل لتغذية الأحمال الكهربائية لقرية نائية باستخدام الخلايا الكهرضوئية» قدمه كل من د. مسعود صبيح ود. سهام عساف في سلسلة العلوم الهندسية في مجلة جامعة تشرين للعام 2014
هدف البحث إلى تحديد تكلفة الخلايا الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة والمدخرات كمصدر للطاقة التقليدية وإيجاد الحل الأمثل لتغذية الأحمال الكهربائية لقرية نائية. يعد استخدام الطاقات المتجددة بشكل عام، والطاقة الشمسية على وجه الخصوص، لانتشارها على كامل رقعة هذا العالم توجهاً صحيحاً وقد يكون إلزامياً عند الحاجة لتغذية القرى والمواقع البعيدة عن الشبكة الكهربائية، فقد يكون من أجدى البدائل المتاحة أيضاً للأحمال الكهربائية ذات الحمل المنخفض للطاقة كالمزارع أو المساحات ذات الطابع الريفي، حيث يساهم هذا الإجراء في تحسين المستوى الاقتصادي والثقافي لهذه الأماكن.
يمكن لهذا البرنامج تحديد حجم النظام وإجراء مقارنه لمختلف النماذج المتاحة وتحديد النماذج الأكثر موثوقية والأقل كلفة.
بدائل الأحمال الكهربائية المنخفضة
يؤدي استخدام الطرق التقليدية في توليد الطاقة الكهربائية إلى مشاكل بيئية خطيرة وأيضاً مشاكل صحية، يتم التخلص من المشاكل السابقة باستخدام الطاقات المتجددة لتوليد الطاقة الكهربائية ويضاف إليها: عدم مركزية الأنشطة الصناعية والاقتصادية في المدن، وحياة متوازنة مع الطبيعة، وخلق فرص عمل للمناطق النائية وإعطاء فرصة لازدهار المناطق الريفية.
سيكون استخدام الطاقة الشمسية لتغذية الأحمال الكهربائية للقرى الصغيرة أو الأماكن المعزولة عن الشبكة الكهربائية مجدياً اقتصادياً وقد يصبح خياراً ليس له بديل في المستقبل. يحول الإشعاع الشمسي مباشرة بواسطة الخلايا الكهرضوئية لتغذية الحمولة الكهربائية المطلوبة لمنزل.
يلبي استخدام الطاقات المتجددة بشكل عام والطاقة الشمسية على وجه الخصوص احتياجات المناطق الريفية المعزولة من الطاقة الكهربائية اللازمة لعملية الإضاءة والطهي والتسخين والصناعات الخفيفة والري والسقاية والخدمات والأنشطة الصناعية.
في الواقع، إن المناطق الريفية والمواقع الزراعية المعزولة عن الشبكة الكهربائية العامة في سورية ليست قليلة، فهناك مناطق كثيرة في البادية والجزيرة ومحافظة حمص، ويضاف إلى ذلك مليون نقطة سقاية تحتاج إلى مليار لتر من المازوت سنوياً، حيث تمثل نموذجاً جيداً لاستخدام منظومة الخلايا الكهرضوئية لتغذية هذه الأحمال.
كانت كفاءة التحويل للخلايا الشمسية منذ فترة ليست ببعيدة لا تتعدى 6%، كما كانت ذات كلفة عالية لكن زيادة الاهتمام واتساع مجالات الأبحاث والتطبيقات للخلايا الشمسية أدى إلى تحسين الكفاءة إلى 16%.
الاستنتاجات والتوصيات
أتت أهمية هذا البحث من محاولته ايجاد الحل الأمثل لتغذية الأحمال الكهربائية لقرية نائية من خلال استخدام الخلايا الكهرضوئية لوجود العديد من التجمعات الريفية المعزولة والمواقع الزراعية والسياحية التي يمكن إسقاط هذه الدراسة عليها.
استخدام الطاقة الشمسية لتغذية المواقع النائية والمعزولة قد يشكل أسلوباً منافساً للطرق التقليدية ذلك مع تصاعد أسعار المشتقات النفطية وتفاقم مشاكل التلوث البيئي مما يجعل اعتماد الطاقة الشمسية خياراً إلزامياً في المستقبل.
حساب قيم الاشعاع الشمسي باستخدام برنامج حاسوبي وعلى مدار العام بالاعتماد على بيانات الموقع الجغرافي جعل نتائج الدراسة بعيدة عن التقدير والتخمين وأعطاها صفة المحاكاة للواقع.
إعداد برنامج حاسوبي لتحديد حجم المولدات وعدد المدخرات لتغذية الحمولة المقترحة أعطى إمكانية اعتماد عدة نماذج من الخلايا الكهرضوئية والمدخرات ذات القيم المختلفة من مواصفات فنية وكلفة اقتصادية، والتوصل إلى النموذج الذي يحقق الحل الأمثل من بين العروض المتاحة، كما يمكن استخدام هذا البرنامج من أجل بدائل أخرى لم يتم دراستها في هذا البحث.
استخدام محطات توليد خلايا كهرضوئية وربطها مع الشبكة الكهربائية العامة واستجرار فائض الطاقة من هذه المحطات بأسعار مرتفعة لتكون حافزاً على زيادة استغلال الطاقة المتجددة.
تشجيع ودعم استخدام الخلايا الكهرضوئية لتغذية المواقع المعزولة من تجمعات ريفية ومواقع سياحية وآبار للري والسقاية ومواقع حدودية بالطاقة الكهربائية، كما أن استخدام مصادر الطاقة المتجددة بشكل عام والطاقة الشمسية بشكل خاص يسهم كثيراً في التخفيف من عبء الشبكة الكهربائية العامة وتقليص حجم الضياعات بسبب الامتداد الطولي المتزايد للشبكة الكهربائية.
