انتشرت مشروعات الطاقة الشمسية العائمة بصفتها أحد مصادر الطاقة المتجددة في عديد من دول العالم، لا سيما مع ندرة الأراضي اليابسة، وارتفاع تكاليف استغلالها في البلاد كثيفة السكان بجنوب شرق آسيا وغرب أفريقيا وغيرها.

ويساعد وضع الألواح الشمسية لتطفو فوق الخزانات والمسطحات المائية في تنفيذ مشروعات الطاقة المتجددة دون التأثير في الأراضي اللازمة للأغراض الزراعية والصناعية وحتى السكنية، وفق تقرير حديث اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

ولم تكن فكرة مشروعات الطاقة الشمسية العائمة المعتمدة على وضع الألواح الشمسية فوق مياه الأنهار والبحيرات وغيرها، جاذبة أو ضرورية منذ بضع سنوات فقط، خاصة مع وجود عدد كبير من الأسطح اليابسة المناسبة لمشروعات الطاقة الشمسية.

وزارة الدفاع الأميركية تلجأ إلى الألواح العائمة

يمكن لمشروعات الطاقة الشمسية العائمة أن تساعد في سد الفجوات التي تركتها النماذج التقليدية لمشروعات الطاقة المتجددة المعتمدة على توفير مساحات من اليابسة؛ ما يوفّر الأراضي لاستعمالات أخرى.

فعلى سبيل المثال كانت وزارة الدفاع الأميركية في عام 2020 تحاول معرفة كيفية توفير مصدر مرن للكهرباء النظيفة لأحد مواقع التدريب التابعة لها دون التأثير في المساحة اللازمة لتدريب الجنود.

وانتهت الوزارة، بعد دراسة عدة حلول، إلى تركيب محطة طاقة شمسية عائمة بقدرة 1.1 ميغاواط على سطح بحيرة مائية قريبة من منطقة التدريب؛ ما أسهم في تحقيق الغرضين دون تنافس على مساحة التدريب، بحسب تقرير نشره موقع كلين تكنيكا المتخصص (CleanTechnica).

وتشير دراسة أجراها المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة، إلى أن طبقة الألواح الشمسية العائمة يمكنها أن تقلل من التبخر وتمنع نمو الطحالب في المسطحات المائية، وهما عاملان مهمان لأنظمة معالجة المياه.

خفض تكاليف مرافق معالجة المياه

تتطلّب أنظمة معالجة المياه كميات هائلة من الكهرباء، ويمكن للألواح الشمسية العائمة أن تُسهم في خفض تكاليف مرافق أنظمة المعالجة وغيرها من البنية التحتية الحيوية عبر توفير مصدر مرن وقريب للكهرباء في الموقع.

وما زالت مشروعات الطاقة الشمسية العائمة ضعيفة الانتشار في الولايات المتحدة، رغم كثرة المسطحات المائية واتساعها على المستوى الوطني.

وتشير دراسة أجرتها وزارة الطاقة الأميركية عام 2018 إلى أن تغطية الخزانات المائية في الولايات المتحدة بالألواح الشمسية العائمة يمكن أن تُسهم بـ10% من توليد الكهرباء على المستوى الوطني إذا استُغلت هذه المسطحات على نطاق واسع.

ورغم ذلك، ما تزال هذه النسبة متواضعة للغاية بالنظر إلى وجود 24 ألف خزان مائي مثالي في الولايات المتحدة يمكنها توليد أكثر من ذلك بكثير، كما أن هذه النسبة يمكن الوصول إليها إذا غُطِّي 27% فقط من مسطح كل خزان، بحسب نتائج الدراسة التي اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

وتمتلك ولاية يوتا غرب الولايات المتحدة -الآن- أول محطة للطاقة الشمسية العائمة تغطي جزءًا من بركة احتجاز للمياه بمحطة معالجة للمياه بمدينة سيغنال هيل بولاية كاليفورنيا.

ويقول كبير مسؤولي التقنية في إدارة ماونتين لمعالجة المياه، كريس براون، إن الطاقة الشمسية التقليدية على الأرض أو على السطح لم تكن متاحة بهذه المنطقة، لكن الفكرة المبتكرة لمشروع الطاقة الشمسية العائمة استفادت من مورد مائي غير مستغل.

ونُفّذ هذا المشروع بتمويل قدره 400 ألف دولار من شركة روكي ماونتين باور للكهرباء (Rocky Mountain Power)، المسؤولة عن تزويد 1.2 مليون من سكان ولايات أيداهو ويوتا ووايومنغ بالكهرباء.

الطاقة الشمسية العائمة في الولايات

أقامت محطة سيغنال هيل لمعالجة المياه حفل قص شريط مشروع الطاقة الشمسية العائمة آخر سبتمبر/أيلول 2024، ورغم أن قدرته التوليدية لن تتجاوز 587.5 كيلوواط، لكنه سيخفّض تكاليف استهلاكها للكهرباء بنحو 80% بفضل استعمالها للكهرباء المتولدة من الألواح الشمسية مباشرة.

وتتوقع محطة معالجة المياه -أيضًا- أن يعوّض مشروع الطاقة الشمسية العائمة قرابة 92% من استهلاكها من شبكة الكهرباء، بحسب التقرير.

وشهدت الولايات المتحدة، خلال الآونة الأخيرة، انطلاق عدد من مشروعات الطاقة الشمسية العائمة على نطاق مرافق معالجة المياه في ولاية أوهايو، بالإضافة إلى مشروع مماثل بتركيب ألواح شمسية عائمة أنشأه مصنع نبيذ في ولاية كاليفورنيا.

وفي عام 2024، أعلنت مدينة كوهوس في نيويورك بدء مشروع مماثل للطاقة الشمسية العائمة بتكلفة 8 ملايين دولار تصل قدرته التوليد إلى 3.2 ميغاواط.

ويعتقد عمدة المدينة بيل كيلر أن هذه المشروع يمكنه أن يُسهم في تخفيض فاتورة الكهرباء السنوية للمدينة بنحو 600 ألف دولار، دون التضحية بمساحات المدينة الخضراء.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..