دراسة الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة الشمسية باستخدام الألواح الشمسية

م. د. جابر عمر دحلوس
كلية التربية للعلوم الصرفة- قسم الفيزياء

لا شك إن أية دراسة جدوى اقتصادية تتعلق بأمرين مهمين:
⦁ قدرة هذه الدراسة على ايجاد وصف قريب للواقع, او للمنظومة المطلوب تنصيبها لحل المشكلة التي تتصدى لها هذه الدراسة, وبالتالي الخروج بتوصيات أكثر واقعية, والتي يمكن تطبيقها بنجاح وبإنتاجية معقولة.
⦁ دقة هذه الدراسة في تخمين وحساب انتاجية هذه المنظومة اعتماداً على الظروف الحقيقية لاشتغالها, وبالتالي تحليلها للتكاليف وعرضها الواقعي لطرق التمويل المتوقعة. والخطوة الاساسية لأية دراسة هي تحديد عناصر المشكلة, أما الهدف من دراسة الجدوى لمنظومة الألواح الشمسية فهي الاجابة عن سؤال مؤداه:- هل من المجدي بناء منظومة شمسية كحل مقترح للمشكلة المطروحة؟
ولغرض الاجابة عن سؤال مثل هذا يجب على المصمم أن يقدم اجاباته بناء على:
⦁ خبرة المصمم في تصميم وبناء المنظومة.
⦁ الامكانيات التي يمكن توظيفها (المادية والمالية).
⦁ ظروف ومحددات الموقع.
إن دراسات الجدوى المعدة لمواقع اخرى لا تفيد المصمم إلا في المنهجية وطريقة تحليل المغذيات وتوفير المعدات والتمويل المناسب, لذا تعتبر الدراسات السابقة دراسات استرشاديه وليس للتطبيق الحرفي. كما يجب التعرف على مشكلة الطاقة أو الحاجة للطاقة التي تسعى لبناء منظومة الألواح الشمسية لمعالجتها, وماهي القدرة التي نحتاجها مثلاً نحتاج 1 كيلو واط أم 2 كيلو واط أم 50 كيلو واط, وأوقات الحاجة لهذه القدرة واختلاف هذه الحاجة اعتماداً على أيام الأسبوع أو الشهر أو السنة. وماهي المنظومة المقترحة؟ وهل ستلبي المنظومة المربوطة على الشبكة حاجتنا, ستساعدنا في توفير فاتورة الكهرباء؟ وما نوع المنظومة التي يتم تنصيبها, هل هي منظومة معزولة عن الشبكة أم منظومة سقي الماء المزرعة؟ ومن الذي سيمول المشروع؟ هل يمول بالكامل من المستفيد أم نحتاج لقرض من المصرف ام استدانة من جهة ما؟
كل هذه المعلومات تمثل الأساس الذي يتم بناء دراسة الجدوى الاقتصادية على اساسه والتي تمثل:
أولاً:- دراسة الموقع الجغرافي:-
يجب علينا اختيار الموقع وتقدير امكانياته على نصب منظومة الألواح الشمسية وتمثل:
⦁ دراسة احداثيات الموقع الجغرافي.
⦁ خارطة أو صور فضائية بالإضافة الى رسوم متاحة للموقع المرشح لنصب المنظومة.
⦁ سعة المساحة الكلية والفعلية المتاحة للمشروع وحجم العوائق الموجودة التي قد توجد فيها.
⦁ الخصائص الجيولوجية وطبيعة الارض التي يتم تنصيب المشروع فيها, وعمليات المسح الموقعي للمساحة المخصصة, وتحديدها والتعرف على طبيعتها وحدودها والعوائق الموجودة فيها, فضلاً عن الاطلاع على الدراسات السابقة التي تتعلق بدراسة الموقع نفسه والاستفادة منها.
5-كمية الاشعاع الشمسي الساقط على الموقع المراد دراسته يومياً وشهرياً وسنوياً.
6-وجود العوائق والابنية والاشجار التي يمكن أن تلقي بظلالها وتأثيرها على موقع المنظومة التي يراد تنصيبها في الموقع المختار وتأثيرها في كمية الاشعاع الشمسي الواصل للمنظومة وبالتالي تأثيرها في انتاجية المنظومة.
لذلك, وفي أحيان كثيرة يتم ترشيح أكثر من موقع لتنصيب المنظومة ويتم اختيار أفضل موقع بناء على متغيرات واشتراطات محددة.
ثانيا:- دراسة الاحمال المطلوب تغذيتها
⦁ المنظومات المعزولة عن الشبكة
⦁ توزيع الاحمال اليومية ومعدلاتها لأيام الاسبوع العادية, وايام العطل.
⦁ التغيير في الاحمال خلال الموسم.
⦁ توقع النمو في الاحمال خلال السنوات العشرة أو العشرين القادمة.
2-المنظومات المربوطة مع الشبكة
⦁ تحديد القدرات المطلوبة من الشبكة او المنظومة المراد تنصيبها.
⦁ على اي مستوى من الجهد سوف يتم ربط المنظومة مع الشبكة.
⦁ عند تغذية الاحمال يتم تصدير الفائض الى الشبكة الوطنية ويتم استقطاع رسوم الفائض من مستحقات الدولة.
3-الحسابات التصميمية للمنظومة والتصميم الأساس
عادة ما تبدأ الحسابات من الاحمال ثم الاجهزة أو الأجزاء الاخرى للمنظومة وصولاً الى الالواح الشمسية وحسابات الاشعاع. الشمسي إلى الألواح الشمسية ولكل منظومة لها مكوناتها وحساباتها الخاصة.

Refrencess
1.Duffie J.A.,Beckman W.A. “Solar engineering of thermal processes”,2nd edition,wiley,New York,1991.
2.Feuerman D.,Gordon J M,and Huleihil M.,”Solar fiber-optic Mini-Dish Concentrators: first experimental results and field experience” solar energy,Vol.72,no.6,P.459-472,(2002).
3.Gabor Bajnoczy,Andras Zold “Heat Storage By Two-Grade Phase Change Material” Dep.of Chemical Technology vol43,no2,pp137-147(1999)
4.Geetha p-Berea “Thermal Energy Storage Systems-Stearic/Lauric Acid Mixtures As Phase Change Materials “Materials Laboratory,Sep26-30,2005
14.Goswami D.Yogi,kreith and kreider Jan F.,”Principles of solar Engineering, 2th edition”. Taylor and from cis,Philadelphia,PA,2000.
5.Govind N.Kulkarni,Shireesh B.Kedare and Santana Bandyopadhyay
“Application of Design Space Approach to Solar Water Heating Systems with Pressurized Storage”, , Indian institute of technology, Bombay,p195, 1977.
6. H P Garg,J Prakash “Solar Energy Fundamentals and Applications” 1st edition ,McGraw-Hill(2000).
7. “Int.J.of Thermodynamics” Vol.10(no.1)pp.37-45 March 2007.
8.Iqbal M.,”An Introduction to Solar Radiation”, Academic Press,Toronto,1983.
. 9.Jenson.J,Newnes-Butterworths “Energy Storage”(1997)