ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية.. تحليل يقيّم جدواها في مسارات "الترام" (تقرير)

قيّم تحليل حديث جدوى تركيب ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية على مسارات عربات "الترام" في إحدى المدن البولندية المكتظة بالسكان.

وبحسب التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، قام باحث من جامعة كراكوف للاقتصاد في بولندا بدراسة جدوى تركيب ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية على مسارات عربات الترام في منطقة نوفا هوتا بمدينة كراكوف في بولندا.

وقال مؤلف البحث، توماس فيتكو، لمجلة "بي في ماغازين": "رغم أن دمج ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية في البيئات الحضرية ليس بالأمر الجديد، فإن استعمالها تحديدًا في مناطق مسارات "الترام" -مع تحليل الجدوى التقنية، وفعالية التكلفة، وعائد الطاقة المحتمل في بيئة حضرية حقيقية- أمرٌ جديد".

وأضاف: "يعالج هذا التحليل القيود المكانية للمدن المكتظّة والحاجة المتزايدة إلى حلول لامركزية للطاقة المتجددة".

محطات "الترام" في منطقة نوفا هوتا بمدينة كراكوف البولندية

يضمّ الجزء الأقدم من منطقة نوفا هوتا بمدينة كراكوف البلولندية، الذي كان محور التحليل، 38 محطة "ترام" وأكثر من 13.5 كيلومترًا من خطوط السكك الحديدية ذات المسارين، ويضم مستودعًا "للترام"، يخدم 185 "ترامًا" يوميًا.

وحدّد الباحث من جامعة كراكوف للاقتصاد في بولندا، أولًا، مواقع رئيسة لمنشآت الطاقة الشمسية الكهروضوئية المحتملة، في مواقع إستراتيجية بالقرب من محاور رئيسة، ما يضمن التعرُّض الأمثل لأشعة الشمس مع استعمال البنية التحتية القائمة.

وهي: محور "بلاك سنترالني إم رونالدا ريغانا" الذي يخدم 6 خطوط "ترام"، و"روندو تشيزينسكي" الذي يخدم 10 خطوط "ترام"، و"روندو كوشميرزوفسكي" الذي يخدم 7 خطوط "ترام"، و"كومبينات" الذي يخدم 4 خطوط "ترام".

وفي الوقت نفسه، تضمَّن التحليل تركيب الألواح على طول رصيف الترام بالكامل وفي المساحات بين المسارات، في 4 إلى 5 مواقع في أيّ محور.

وافترض التحليل استعمال ألواح الطاقة الشمسية أحادية البلورية من طراز "لونغي إل آر5-66 إتش آي إتش" بقدرة 500 واط، نظرًا لكفاءتها ومتانتها.

وتبلغ تكلفة كل لوح 390 يورو (456 دولارًا أميركيًا) شاملةً هيكل التركيب والمكونات الكهربائية والعمالة والتراخيص والتكاليف الأخرى، وفق أحدث متابعات القطاع لدى منصة الطاقة المتخصصة.

عمومًا، حسب البحث إمكان تركيب 265 لوحًا في ساحة سنترالني، و254 في روندو تشيزينسكي، و183 في روندو كوشميرزوفسكي، و189 في كومبينات. وبإجمالي 891 لوحًا موزعة على المحاور الـ4، ستصل التكلفة التقديرية إلى 347,329.2 يورو (403,033.86 دولارًا أميركيًا).

(اليورو الواحد = 1.16 دولارًا أميركيًا)

وقال مؤلف البحث، توماس فيتكو: "لتقييم الكفاءة المالية للمشروع بأكمله، من الضروري تحليل أداء الألواح الكهروضوئية وكمية الكهرباء المُحتملة التي يُمكنها توليدها سنويًا"، مشيرًا إلى أن "التحليل يعتمد على بيانات مسح ليزري بدقّة 0.5 مترًا".

وأضاف: "بناءً على هذه البيانات، تُنشأ طبقات إضافية، تُمثّل طبقات الإدخال للنموذج، وهي: المنحدر والتعرض".

وأوضح أنه "اعتُمِدَت قيمة انعكاسية قدرها 20% للمنطقة بأكملها، وافترضت الحسابات كفاءة أقلّ مما أعلنته الشركة المُصنِّعة للوحدة، أي 18% بدلًا من 21.1%".

نتائج التقييم

استنادًا إلى بيانات من محطة كراكوف باليس المناخية لسنة جوّية نموذجية، حُسِب إنتاج الكهرباء السنوي في محطة "بلاك سنترالني" بـ120.61 ميغاواط/ساعة.

وفي محطة "روندو تشيزينسكي" بـ116.61 ميغاواط/ساعة، وفي محطة "روندو كوشميرزوفسكي" بـ93.58 ميغاواط/ساعة، وفي محطة "كومبينات" بـ87.41 ميغاواط/ساعة، بإجمالي 418.21 ميغاواط/ساعة.

وسيمنع هذا انبعاثات 274.81 طنًا من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، ويوفر نحو 75 ألف يورو من تكاليف الكهرباء.

ومن المتوقع أن يُغطي هذا 3.5% من طلب المدينة على الكهرباء، البالغ 12.5 غيغاواط/ساعة، المخصص لشبكة "الترام".

في المقابل، يمكن لهذه الكمية أن تُشغّل جميع المحطات، ونظام معلومات الركّاب، وتلبي 10% من طلب المستودعات.

من ناحية ثانية، حُسبت مدة الاسترداد بـ4.15 إلى 14.2 سنة، وذلك حسب تغيرات أسعار الكهرباء وتكاليف الصيانة.

وخلص مؤلف البحث، توماس فيتكو، إلى أن "إحدى النتائج غير المتوقعة هي أنه على الرغم من صغر مساحة السطح المتاحة نسبيًا مقارنةً بالأنظمة التقليدية المثبتة على الأسطح أو على الأرض، فإن إنتاج الكهرباء المحسوب لكل متر مربع كان تنافسيًا للغاية".

وأضاف: "يعود ذلك إلى عدم وجود عوائق لأشعة الشمس في محطات "الترام" والتوجيه الأمثل لبعض أجزاء المسار".

وأكد فيتكو أن "مدة الاسترداد في بعض السيناريوهات كانت أقصر مما كان متوقعًا في البداية، خصوصًا عند مراعاة الفوائد البيئية وتجنُّب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون".

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر..