تبحث دول العالم عن حلول مبتكرة لتقليل انبعاثات الكربون مع تلبية احتياجات أمن الطاقة والتنمية الاقتصادية، من الخلايا الكهروضوئية على الأسطح (PVs) إلى الرياح البحرية، حلت مصادر توليد الطاقة الإبداعية التحديات المرتبطة بمصادر الطاقة المتجددة النموذجية مثل قيود استخدام الأراضي والقيود الجغرافية.
بالنسبة للبلدان التي لديها إمكانات وفيرة لموارد الطاقة الشمسية ومحدودية توافر الأراضي، ظهرت الطاقة الكهروضوئية العائمة أو FPV كحل محتمل للطاقة النظيفة.
في تقييم هو الأول من نوعه ، أكمل باحثو المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) ، بتمويل من شراكة المختبر مع بعثة التنمية الإقليمية التابعة للوكالة الأمريكية للتنمية الدولية (USAID) في آسيا، تحليلًا لإمكانيات FPV لـ رابطة دول جنوب شرق آسيا (آسيان).
يقدّر التقرير، “تمكين نشر الخلايا الشمسية الكهروضوئية العائمة (FPV) تقييم الإمكانات الفنية لـ FPV لجنوب شرق آسيا”، الإمكانات التقنية لدول الآسيان العشر، ويقترن بمجموعة بيانات FPV التي يمكن الوصول إليها للجمهور من خلال شراكة الطاقة المتجددة التابعة للوكالة الأمريكية للتنمية الدولية أداة مستكشف بيانات الطاقة (RE) .
حلول غير تقليدية للمطالب التقليدية
في حين أن مصادر الطاقة المتجددة التقليدية ( المصفوفات الشمسية، ومزارع الرياح ، وما إلى ذلك) هي أنواع فعالة من توليد الطاقة ، فإنها غالبًا ما تأتي مع تحديات ومخاوف تتعلق باستخدام الأراضي.
على النقيض من ذلك، توجد مصفوفات FPV على المسطحات المائية مثل البحيرات أو الخزانات أو أحواض معالجة المياه، حيث يمكن تركيبها بمفردها أو بالاشتراك مع سدود الطاقة الكهرومائية.
تعمل طريقة التثبيت هذه على التخلص من مخاوف استخدام الأراضي والاستفادة من المساحات التي قد لا يتم استخدامها لتوليد الطاقة.
هذا مهم بشكل خاص في الحالات التي يتم فيها التخطيط للبنية التحتية للطاقة الكهرومائية أو وجودها بالفعل، وقد تثير زيادة وتيرة الجفاف أو شدته مخاوف بشأن موثوقية الكهرباء.
زيادة أمن الطاقة
هذا صحيح بالنسبة لجنوب شرق آسيا، وهي منطقة بها بنية تحتية كبيرة للطاقة الكهرومائية ومع ذلك بعض المخاوف بشأن أمن الطاقة خلال فترات الجفاف وندرة المياه.
تعد الطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية من مصادر الطاقة التكميلية ، ولدى FPV القدرة على تعزيز توليد الطاقة خلال فترات الجفاف وانخفاض مستويات الخزانات.
قال إيفان روزنليب ، عالم البيانات الجغرافية المكانية في NREL الذي أجرى تحليل الموارد والتقنية المحتملة لهذا المشروع ،”بينما لا يمكننا التعميم بشأن جنوب شرق آسيا ككل، فإن الشيء الوحيد الذي ينطبق بشكل عام على المنطقة هو أن لديها شبكة ثابتة من مواقع توليد الطاقة الكهرومائية، يمكن أن تدعم FPV هذه المصادر مع تقلب مستويات المياه لضمان استقرار الشبكة “.
وأضاف روزنليب: “معظم المنطقة مغطاة بالنظم البيئية للغابات المطيرة”، “يمكن أن يكون وضع الطاقة الكهروضوئية على المياه وسيلة لزيادة توليد الطاقة المتجددة دون إزالة الغابات.”
العلاقة بين الغذاء والماء والطاقة
علاوة على ذلك، يستكشف جنوب شرق آسيا حلولًا أخرى قائمة على المياه مثل تربية الأحياء المائية – وهي طريقة للزراعة، حيث تربى الكائنات المائية مثل الأسماك والقشريات وغيرها في بيئات مائية خاضعة للرقابة، تقدم مواقع تربية الأحياء المائية فرصًا فريدة لنشر FPV وفوائدها.
قال براتيك جوشي، مهندس الطاقة في NREL والمؤلف الرئيسي للتقرير: “إلى جانب الفوائد المشتركة الأخرى، يمكن أن تلعب FPV دورًا مهمًا في تعزيز الأمن الغذائي في جنوب شرق آسيا من خلال الاندماج مع صناعة تربية الأحياء المائية سريعة النمو في المنطقة”.
وأضاف جوشي : “هذا المزيج الناشئ من تربية الأحياء المائية والخلايا الكهروضوئية ، والذي يشار إليه عادة باسم AquaPV ، يمكن أن يسمح للبلدان بتجميع الطاقة وإنتاج الغذاء على المسطحات المائية الطبيعية أو التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع مع تقليل التأثير البيئي الإجمالي لكلا القطاعين”.
تحقيق أهداف الطاقة المتجددة
تمتلك البلدان في جميع أنحاء جنوب شرق آسيا أهدافًا طموحة لتوليد الطاقة المتجددة يمكن أن تساعد في تحويلها إلى حقيقة واقعة، معًا، حددت رابطة دول جنوب شرق آسيا هدفًا يتمثل في 35٪ من سعة الطاقة المركبة من الطاقة المتجددة بحلول عام 2025، مما حفز اهتمام هذه الدول بالحلول القوية والمبتكرة، مثل تطوير FPV.
“”FPV ، هو خيار يمكن أن يسمح للعديد من هذه البلدان بالاستفادة من موارد الطاقة الشمسية عالية الجودة لمواجهة التحديات مثل توافر الأراضي أو المناطق الجغرافية الوعرة التي يمكن أن تجعل تحديد مواقع مصادر الطاقة المتجددة التقليدية أمرًا صعبًا”، كما قالت Sika Gadzanku ، تكنولوجيا الطاقة NREL وباحث سياسات قاد تطوير هذا التحليل، “كما أنها توفر فرصًا للصمود في المناطق التي تستخدم الكثير من الطاقة الكهرومائية ولكنها تواجه الجفاف والتغيرات الكبيرة في أنماط هطول الأمطار.”
تحديد الإمكانات الفنية وتطوير البيانات للجميع
قالت Gadzanku” جنوب شرق آسيا يقود نشر FPV ، وتايلاند تبرز كلاعب رئيسي في هذا المجال، لقد كان عملنا FPV مدفوعًا بالطلب حقًا – أعرب العديد من الشركاء والمطورين في البلدان عن اهتمامهم بـ FPV ، وبالتالي شرعنا في أول جنوب شرق آسيا -تحليل FPV محدد قبل أربع سنوات” .
قال تشاتشاي ماونج، مساعد حاكم هندسة وبناء محطات الطاقة في الكهرباء: “من بين البيانات الأساسية الأربعة المطلوبة لتطوير FPV الناجح، يبرز موقع الموقع كواحد من أهم العوامل التي يجب مراعاتها بسبب الاختلافات الجغرافية في دول جنوب شرق آسيا” توليد سلطة تايلاند “.
جدوى تطوير المشروع
تعد البيانات الدقيقة والمفصلة عن موقع الموقع أمرًا بالغ الأهمية، لأنها تؤثر على جدوى تطوير المشروع في كل موقع ، فضلاً عن اختيار التكنولوجيا وتكاليف المشروع ومراعاة البيئة. ”
مجموعة البيانات هذه هي أول بيانات FPV تضاف إلى RE Data Explorer ، مما يوسع الوصول إلى أنواع التحليلات التي يمكن لأصحاب المصلحة في جنوب شرق آسيا القيام بها لتقييم توليد الطاقة المتجددة.
وقالت Gadzanku ستؤدي هذه البيانات إلى مزيد من المناقشات ويمكن أن تسترشد في اتخاذ القرارات بشأن الدور المحتمل لـ FPV في المنطقة، لم يكن ذلك ممكنًا بدون كل الأعمال الحالية لدراسات FPV السابقة وتطوير أداة RE Data Explorer السابقة”.
وأوضحت “البيانات متاحة للجمهور ويمكن استخدامها من قبل جميع أنواع أصحاب المصلحة – مخططي الطاقة ومصمميها والمطورين والباحثين – لدعم أنشطة بحثية أكثر تفصيلاً في مجال FPV وجهود النمذجة والتحليل.”
