The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
في ظل التوجه العالمي المتزايد نحو استخدام الطاقة النظيفة والمتجددة، تأتي الطاقة الشمسية في مقدمة هذه الحلول، كونها مصدراً غير محدود للطاقة وصديق للبيئة. ومع توسع مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية في مناطق متنوعة، بما فيها الأراضي ذات التضاريس الوعرة، ظهرت الحاجة إلى حلول تقنية تساهم في تسهيل وتقليل كلف عمليات تركيب مشاريع الطاقة الشمسية في هذا النوع من الأراضي. إحدى هذه الحلول المبتكرة هي المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس، التي تمثل نقلة نوعية في استغلال المساحات وتقليل الكلف.
المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس “Terrain following trackers” هي أنظمة مشابهة للمتتبعات الشمسية التقليدية، لكنها تتميز بقدرتها على التأقلم مع التضاريس غير المستوية. على عكس الأنظمة التقليدية التي تتطلب أرضاً مستوية أو أعمال تسوية للتضاريس، تستطيع هذه المتتبعات متابعة حركة الشمس بفعالية دون الحاجة إلى تعديل كبير للأراضي ذات التضاريس غير المنتظمة أو الوعرة.
شكل (1): رسم يوضح الفرق بين المتتبعات الشمسية التقليدية والمتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس من طراز ” NX Horizon–XTR:” من شركة نكستراكر ” Nextracker”
فوائد المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس:
فوائد المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس عديدة ومهمة، إذ تتيح استخدام التقنيات الحديثة لتجاوز التحديات التقليدية المرتبطة بتركيب أنظمة الطاقة الشمسية في الأراضي ذات التضاريس غير المستوية. في النقاط التالية، سنتناول أبرز الفوائد التي تقدمها هذه المتتبعات مقارنة بالأنظمة التقليدية.
- استغلال أراضٍ غير قابلة للتطوير التقليدي:
كانت بعض الأراضي ذات التضاريس غير المستوية تعتبر في الماضي غير ملائمة لمشاريع الطاقة الشمسية الكبرى بسبب التكاليف الباهظة جداً لأعمال التسوية. أما الآن، وبفضل هذه الأنظمة، أصبح بالإمكان استغلال مساحات كبيرة من الأراضي الوعرة أو المنحدرة التي كانت سابقًا خارج نطاق التطوير.
صورة (2): صورة لمتتبعات شمسية متكيفة مع التضاريس من طراز “SFONE 4×4” من شركة سولتيك “Soltec”.
- توفير تكاليف التسوية والأعمال الأرضية:
أحد التحديات التي تواجه مشاريع الطاقة الشمسية التقليدية هو تكلفة تسوية الأرض لتعديل التضاريس لتصبح مستوية قدر الإمكان. باستخدام المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس، يتم تقليل هذه التكاليف بشكل كبير حيث يتم تركيب الأنظمة على التضاريس كما هي دون الحاجة لتعديلات كبيرة.
صورة (3): صورة لمتتبعات شمسية متكيفة مع التضاريس من طراز ” NX Horizon–XTR” من شركة نكستراكر ” Nextracker”
- تقليل الأثر البيئي:
من خلال تقليل الحاجة إلى تعديل التضاريس، يتم تقليل الأثر البيئي على أراضي المشاريع، مما يحافظ على التوازن البيئي ويوفر حلولًا أكثر استدامة لمشاريع الطاقة الشمسية.
تحديات المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس:
المتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس تقدم العديد من الفوائد، ولكنها تواجه أيضاً بعض التحديات التي يجب معالجتها لضمان فعاليتها وكفاءتها في مشاريع الطاقة الشمسية. من أبرز هذه التحديات:
شكل (4): رسم يوضح الفرق بين المتتبعات الشمسية التقليدية والمتتبعات الشمسية المتكيفة مع التضاريس من شركة Nevados الأمريكية
- تصميم أكثر تعقيداً:
أنظمة التتبع المتكيفة مع التضاريس تتطلب تصميماً أكثر تعقيداً مقارنة بالأنظمة التقليدية. فالتعامل مع التضاريس غير المستوية يتطلب نمذجة ثلاثية الأبعاد دقيقة لتحديد الزوايا المثلى لتوجيه الألواح. هذا يستلزم استخدام أدوات نمذجة متقدمة وخوارزميات مخصصة.
- الظلال ما بين مصفوفات الألواح الكهروضوئية (Mutual Shading) :
مع وجود اختلافات في ارتفاعات الألواح بين الصفوف نتيجة التضاريس، يمكن أن يحدث تظليل بين الصفوف مما يقلل من كمية الإشعاع الشمسي المستقبلة. يتطلب ذلك تقييماً دقيقاً للظلال وتطبيق تقنيات خاصة للحد من تأثيره على إنتاج الطاقة.
- تكاليف التركيب والصيانة:
رغم أن هذه الأنظمة تقلل من الحاجة لتسوية الأرض، إلا أن التركيب قد يكون أكثر تعقيداً ويتطلب خبرة عالية. قد تحتاج الأنظمة إلى مكونات ميكانيكية إضافية أو أكثر مرونة، مما قد يزيد من تكاليف التركيب والصيانة. لذلك، من الضروري مقارنة هذه التكاليف الإضافية مع تكاليف تسوية الأرض لتحديد الخيار الأكثر جدوى من الناحية المالية للمشروع.
- مخاطر التشغيل والصيانة في الأراضي الوعرة:
العمل في تضاريس غير مستوية يمكن أن يزيد من المخاطر التي تواجه فرق التشغيل والصيانة، مثل صعوبة الوصول إلى الألواح وصعوبة حركة المركبات بين المصفوفات، مما يؤدي إلى ارتفاع متطلبات السلامة.
تجاوز هذه التحديات يتطلب تخطيطًا دقيقًا واستخدام تقنيات وأدوات مبتكرة لضمان نجاح المشاريع وتحقيق أقصى كفاءة إنتاجية للطاقة الشمسية.
