محطة طاقة أرضية بقدرة 5.5 ميغاواط في الصحراء، تشينغهاي

في صحراء جوبي الشاسعة بمقاطعة تشينغهاي، نجحت شركة PWSOLAR في بناء وتشغيل محطة توليد طاقة شمسية أرضية بقدرة 5.5 ميجاواط في عام 2020. لم يُضف هذا المشروع دفعة جديدة لتطوير الطاقة النظيفة في المنطقة المحلية فحسب، بل أصبح أيضًا مشروعًا رائدًا لتوليد الكهرباء بالطاقة الكهروضوئية في المناطق المرتفعة. فيما يلي عرض من خمسة أبعاد: خلفية المشروع، والحل التقني، وعملية التنفيذ، والفعالية التشغيلية، والقيمة الاجتماعية.

1. خلفية المشروع: الخيار الحتمي لتحويل الطاقة في المناطق المرتفعة

تتمتع مقاطعة تشينغهاي بموارد فريدة من نوعها للطاقة الشمسية، حيث يبلغ متوسط مدة الإضاءة الشمسية السنوية أكثر من 3000 ساعة، مما يمنحها إمكانات هائلة لتوليد الطاقة الكهروضوئية. ومع دعم الهدف الوطني المزدوج للحد من الكربون، أدرجت حكومة مقاطعة تشينغهاي صناعة الطاقة النظيفة كمجال رئيسي للتطوير، ووضعت خطة لبناء مركز وطني رائد في مجال صناعة الطاقة النظيفة بحلول عام 2025. واستجابت شركة PWSOLAR بفعالية لنداءات السياسة، واختارت إقامة محطة طاقة أرضية بقدرة 5.5 ميغاواط في تاراتان بمقاطعة قونغخه. ويقع المشروع في المنطقة الأساسية لأكبر حديقة للطاقة الكهروضوئية في العالم، حيث تتجمع حولها قدرة مركبة تزيد على 20 مليون كيلوواط، مشكلةً بذلك تجمعاً للطاقة النظيفة يتمتع باقتصاديات ضخمة في الحجم.

2. الحل التقني: تصميم نظام كهروضوئي فعّال وموثوق

1. اختيار الوحدات الكهروضوئية

يعتمد المشروع على ألواح شمسية من السيليكون متعدد البلورات بقدرة 330 واط، وتتضمن خصائصها التقنية ما يلي:

عملية ناضجة: تتمتع تقنية السيليكون متعدد البلورات بمزايا التكلفة المنخفضة والاستقرار العالي، وهي مناسبة لتطبيقات محطات الطاقة الأرضية الكبيرة

القدرة على التكيف مع المناطق المرتفعة: اجتازت الألواح الشمسية اختبارات بيئية صارمة مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ومقاومة رياح الرمال، مما يضمن تشغيلًا مستقرًا في المناطق التي تزيد عن 3000 متر فوق مستوى سطح البحر

توافق النظام: مطابقة مثالية مع العاكسات المتسلسلة، لتحقيق تتبع ديناميكي MPPT وتقليل خسائر الحجب الظلي

2. تصميم هندسة النظام

تعتمد المحطة الكهربائية وضع "التوليد الكتلي والربط المركزي بالشبكة":

تخطيط المربعات: تنقسم إلى وحدات بقدرة 1.5 ميغاواط، ويتم تجهيز كل وحدة بما يقارب 4500 لوحة شمسية بقدرة 330 واط، وزاوية الميل مُحسّنة وفقًا لخط عرض الموقع المحلي

عاكس النظام: تم اختيار عاكسات Huawei SUN2000 series سلسلة، والتي تمتلك وظائف MPPT متعددة وترفع كفاءة توليد الطاقة بأكثر من 5%

تكوين تخزين الطاقة: واجهة محجوزة لنظام تخزين الحرارة بالملح المنصهر، يمكن ترقيته في المستقبل إلى محطة طاقة هجينة تعمل بالطاقة الشمسية والحرارة لتحقيق إمدادات كهربائية مستمرة على مدار اليوم والليل

3. تطبيق التكنولوجيا المبتكرة

منصة التشغيل والصيانة الذكية: دمج نظام مراقبة FusionSolar لتحقيق وظائف الإدارة عن بُعد مثل إنذار الأعطال وتحليل توليد الكهرباء

تصميم استعادة البيئة: زراعة عشب مقاوم للبرودة تحت الألواح الكهروضوئية، مما يزيد من تغطية الغطاء النباتي إلى 80٪، ويُشكّل نموذج دورة بيئية من "توليد الكهرباء فوق اللوحة والزراعة أسفلها"

3. عملية التنفيذ: التحديات الإنشائية في البيئات المرتفعة

1. مرحلة البناء

نقطة الزمن: بدأ البناء في مارس 2020، واكتمل الربط مع الشبكة في أغسطس، وبفترة بناء لم تتجاوز 5 أشهر

الاستجابة البيئية:

التغلب على درجات الحرارة المنخفضة تصل إلى ناقص 30 ℃، باستخدام أساس خرساني جاهز لتقصر فترة الإنشاء

تركيب طبقة مضادة للوهج على الألواح الشمسية للبيئات ذات الأشعة فوق البنفسجية العالية

حل مشكلة العواصف الرملية وتثبيت روبوتات تنظيف تلقائية

2. ضبط اتصال الشبكة

الاتصال بالشبكة: الاتصال بمحطة توليد الطاقة المائية والضوئية التكميلية لونغيانغشيا عبر خط 35 كيلوفولت لتحقيق إخراج سلس لمصادر الطاقة المتقلبة

اختبار الأداء: بعد التحقق من التشغيل المستمر لمدة 240 ساعة، وصلت كفاءة النظام إلى 82.3٪، متجاوزة التوقعات التصميمية

4、 الفعالية التشغيلية: فوز مزدوج من حيث الاقتصاد والبيئة

1. أداء توليد الكهرباء

إنتاج الكهرباء السنوي: يصل إلى 8.8 مليون كيلووات في الساعة، وبساعات استخدام تعادل 1600 ساعة، ما يفوق المستوى المتوسط في مقاطعة تشينغهاي

نموذج الإيرادات: اعتماد آلية "الاتصال الكامل بالشبكة"، بسعر كهرباء 0.4 يوان/كيلووات في الساعة، وإيرادات سنوية تبلغ 3.52 مليون يوان

2. ترشيد استهلاك الطاقة والحد من الانبعاثات

الحد السنوي من الانبعاثات: خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 7020 طناً، ما يعادل زراعة 380000 شجرة

توفير الموارد: توفير 3520 طناً من الفحم القياسي وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت ما يعادل 105 أطنان

3. تكاليف التشغيل والصيانة

مزايا الصيانة الذكية للتشغيل: معدل الأعطال أقل من 0.1%، وتم تحسين كفاءة تشغيل وصيانة العاكسات المركزية التقليدية بنسبة 80%

تكلفة الكهرباء لكل كيلوواط ساعة: تم تخفيضها إلى 0.25 رنمينبي، مع وجود قدرة تنافسية في السوق

5. القيمة الاجتماعية: مشروع تجريبي متعدد الفوائد

1. الدفع بالصناعة

الشراء المحلي: 60% من الألواح الشمسية والأقواس وغيرها من المعدات مصدرها من الشركات المحلية في تشينغهاي، مما يعزز تطوير سلسلة الصناعة

توفير فرص العمل: توفير 200 وظيفة خلال فترة الإنشاء، وتوظيف 15 موظفاً فنياً محلياً بشكل مستقر خلال فترة التشغيل والصيانة

2. التحسن البيئي

مكافحة التصحر: ارتفع معدل تغطية النباتات في منطقة المشروع من أقل من 20٪ إلى 65٪، مما شكّل نموذجًا لاستعادة "الضوئية الكهروضوئية + البيئية"

حماية الموارد المائية: اعتماد تقنية التنظيف الجاف، وتوفير حوالي 25000 طن من المياه سنويًا

3. العرض التقني

معايير محطات الطاقة في المناطق المرتفعة: صياغة ثلاث معايير مؤسسية تشمل "مواصفات التصميم الخاصة بمحطات الطاقة الضوئية الكهروضوئية في المناطق المرتفعة"

التعاون الدولي: توفير حلول تقنية للدول الواقعة في المناطق المرتفعة مثل كازاخستان ومنغوليا

الخلاصة

مشروع محطة الطاقة الأرضية بقدرة 5.5 ميغاواط لشركة PWSOLAR، الذي يستخدم الألواح الشمسية متعددة التبلور بقدرة 330 واط كعنصر أساسي، أنشأ مشروعًا تجريبيًا بعنوان "توليد الطاقة بكفاءة، واستعادة النظام البيئي، ودفع عجلة الصناعة" في هضبة تشينغهاي-التبت من خلال الابتكار التكنولوجي ونموذج الابتكار. لا يسهم هذا المشروع فقط بشكل كبير في بناء قاعدة تشينغهاي للطاقة النظيفة، بل ويقدم أيضًا حلاً صينيًا يمكن نسخه لتطوير الطاقة الكهروضوئية في المناطق المرتفعة حول العالم. ومع تجاوز السعة المركبة للطاقة الجديدة في تشينغهاي 80 مليون كيلوواط خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، سيواصل هذا المشروع أداء دوره المرجعي ويساهم في التحول العالمي للطاقة.