دراسة جدوى انشاء محطة طاقة شمسية حرارية ومحطة تقطير شمسى لتوليد الطاقة الكهربية فى جنوب مصر

التوصيات الاساسية للدراسة

اهمية الطاقة الشمسية الحرارية :
تاتي اهمية طاقة الشمس الحرارية من :
‌أ.         اثرها المباشر على استمرار وجود الكائنات الحية, فهي مصدر الدفء لها.
‌ب.     هي المصدر الرئيسي للطاقة التي تعمل على خلق متغيرات الطقس و المناخ , متسببة في حركة الرياح و هطول الامطار.
‌ج.      سهولة تحويلها الى اشكال اخرى من الطاقة .
‌د.        امكانية تخزينها لحين الحاجة .
‌ه.        امكانية الاستفادة من حرارتها المباشرة .
العوامل المؤثرة في كمية الطاقة الشمسية الحرارية  :
تتحدد كمية الطاقة الشمسية الواصلة الى موقع دون غيره, التي يمكن الاستفادة منها, بعدد من العوامل المتكاملة , منها :
‌أ.         الموقع الجغرافي للمكان .
‌ب.     العوامل الجوية و طبيعة المناخ .
‌ج.      ملوثات المجال الجوي المحيط و درجة كثافتها و احجام مكوناتها .
‌د.        ملائمة النظام الشمسي لحجم التطبيق .
‌ه.        نوع النظام الشمسي المستخدم .
‌و.       التقنيات المستخدمة في تصنيع النظام .
‌ز.       جودة وكفاءة مكونات النظام .
‌ح.      النظافة و الصيانة المناسبة للنظام .
استخدام الصوبات / الشمسية :
تعمل الصوبات الشمسية, على حفظ الطاقة الحرارية, في حيز مغلق معزول عن تيارات الجو الخارجي . فهي تستقطب حرارة الشمس و تحجزها , يتم سحب او دفع الهواء الساخن من تلك الصوبات عبر انابيب او انفاق الى عنابر التجفيف . تصنع الصوبات من مواد شفافة كالبلاستيك, الفيبرجلاس, الزجاج , للصوبات الشمسية عدة اشكال و احجام .
تزيد درجات الحرارة الداخلية في الصوبات عن الجو الخارجي من 5 – 10 درجات, خاصة في ايام الصيف الحارة, الا ان تلك الصوبات لا تكون معزولة كلية فتفقد كثيرا من تلك الحرارة بطرق فقد الحرارة المعروفة ( الحمل , التوصيل و الاشعاع) .لكل منها مواصفات لا تخلو من ميزات و اختلافات من حيث التكلفة و النفاذية و المقدرة على العزل و تحمل الرياح و العمر الافتراضي لكل منها.

صوبات الفيبرجلاس ( الالياف الزجاجية) :
قريبة الشبه من البيوت البلاستيكية, لكن يستبدل البلاستيك بالواح من الفيبرجلاس الشفاف, مقاومتها اكبر للعوامل الجوية و عمرها الافتراضي ادوم , الا ان تكلفتها اعلى من البلاستيك , كما يمكن اغلاقها باحكام اكثر من صوبات البلاستيك .

استخدام محطات الطاقة الشمسية الحرارية ذات الأبراج المجمعة.
هذا النوع من محطات الطاقة الشمسية الحرارية يتميز من ناحية التصميم بالبرج المرتفع الذي يكون محاط من جميع الاتجاهات بمرايا عاكسة للضوء. كما انه يتميز من ناحية التشغيل ان التحكم به يكون عن طريق برنامج حاسوبي يجعل كل من هذه المرايا يتتبع الشمس ويعكسها علي قمة هذا البرج وعمل المرايا تكون كل منها منفصل في حركته عن الأخري اعتمادا علي زاوية سقوط اشعة الشمس عليها وكذلك بعدها عن البرج.
تبدأ العملية حينما تصطدم أشعة الشمس بآلاف المرايا والتي تسمي heliostats وهذه المرايا قابلة للحركة بشكل اتوماتيكي لتتبع اشعة الشمس وتقوم بتسليطها علي خزان مياه والموضح في الصورة بأسم Solar Receiver ويمكن ايضا ان نسميه Boiler . هذا الخزان يكون مثبت علي قمة برج يمكن ان يصل ارتفاعه الي 150 متر, فيتحول الماء الي بخار محمص بضغط مرتفع وحرارة عالية. ويقوم البخار الناتج بادارة طوربينات تقوم بدورها بتحويل طاقة البخار الي كهرباء أو حتي استغلال البخار الناتج بشكل مباشر في أغراض صناعية.
محطات البرج المركزى تعتبر الأفضل للأجواء المصرية فمحطة باور تور أو محطات البرج المركزي، هذا النوع من المحطات يركز أشعة الشمس لتصل إلى أي درجة حرارة مطلوبة، وأثبتت الدراسات أن المحطات الشمسية الحرارية أعلى كفاءة من مثيلاتها في العالم، كما أنها أقل تكلفة بحوالي 60% في سعر إنتاج الكهرباء من مثيلاتها في أوروبا، وعلى ذلك فإن التكنولوجيا الشمسية الحرارية هي البديل الأساسي والفعال، حيث إنها ذات كفاءة عالية وفعالة، لأنه يتكون من مجموعة من المرايا المستوية على حوامل حديدية ومجموعة مواتير ووحدة تحكم تسمى بالعاكس الشمسي، وهذه المحطة تتكون من مئات إلى آلاف من العواكس الشمسية التي تعكس الشمس في نقطة واحدة تصل درجة حرارتها إلى أي درجة مطلوبة، وهذا النوع مثالي للبناء في جنوب مصر، كما أن هذا النوع من المحطات يستخدم الأملاح لتخزين الحرارة لينتج الكهرباء منفردًا كمحطة مستقلة طوال اليوم.

ومن اهم امثله المحطة المحطة الاسبانية في اشبيلية وفى هذه المحطة يوجد أكثر من 300,000 مراية آلية التحكم لتتبع اشعة الشمس وعكسها علي خزانات مثبتة علي قمة ثلاثة أبراج بارتفاع 457 قدم أي ما يقرب من 140 متر.
وتقوم هذه المحطة بتوليد 392 ميجا وات من القدرة الكهربية, وقد تم تنفيذ هذا المشاريع بواسطة شركات BrightSource Energy و Bechtel بتكلفة تصل الي 2.2 مليار دولار كما تلقي المشروع ايضا دعم من شركة Google بقيمة 168 مليون دولار وشركة   power company NRG Energy بقيمة 300 مليون دولار.
تكون الطاقة الشمسية هي الأقل تكلفة، بالمقارنة بين التكلفة مع المحطات الأسبانية محل الدراسة المقارنة، وما إذا قمنا ببنائها في جنوب مصر، ومراعاة التصميم بالمحطة لتناسب الخصائص الشمسية لمصر، كانت كفاءة المحطة أعلى وقدرة إنتاجها أكبر وسعر الكيلوات ساعة أقل من نصف سعر إنتاجها في أسبانيا، فكان سعر الكيلووات ساعة في أسبانيا حوالي 23 سنتًا من الدولار بينما يصل في مصر إلى 10 سنت فقط، وسوف تقل هذه التكلفة كلما زادت الخبرات المصرية في بناء وتشغيل هذا النوع من المحطات.
المشروع يتم إنشاؤه في الصحراء، فمن شروط اختيار موقع ليكون محطة للطاقة الشمسية أن يكون في الصحراء، لتوفر المناخ الجاف والشمس الساطعة، وارتفاع درجات الحرارة العالية، بالإضافة أنه يفضل أن يكون موقعًا صخريًا لا يصلح للزراعة على العكس مثلا محطة الكريمات التى تعمل بقدرة 20 ميجاوات وتكلفت 100 مليون دولار، وهذه تكلفة كبيرة جدًا لمحطة شمسية، بالإضافة إلى اختيار الموقع كان غير موفق على الإطلاق، فهي تقع جنوب حلوان أكثر المناطق تلوثًا في العالم ونسبة رطوبة عالية ورمال كثيفة، كما أنها لا تعمل في الشتاء لوجود سحب، وهذا يؤدي إلى قلة كمية الإشعاع الشمسي الساقط على المرايا نتيجة التلوث والرطوبة العالية، فهي من أنواع المحطات باربوليك تروف، وهي في شكلها المبسط عبارة عن شكل مواسير من المرايا تشكل قطع مكافئ يعكس الشمس في شكل خط على ماسورة بها زيت، وهذا النوع يستخدم لرفع قدرة المحطات البخارية ولا يمكن استخدامه منفردًا في إنتاج الكهرباء، لأنه يرفع درجة الحرارة إلى ما يقرب من 400 درجة مئوية، وهذا لا يكفي لإنتاج الكهرباء فيستخدم معها وقود لرفع درجة الحرارة إلى 525 على الأقل، لكنه إذا تم إنشاء محطة شمسية حرارية ذات برج مركزي بنفس التكلفة 100 مليون دولار فستكون محطة ذات قدرة مضاعفة وتنتج الكهرباء 24 ساعة يوميًا.
جنوب مصر وكل ما يحيط بمحافظة أسوان ومنطقة حلايب وشلاتين وام راماد الساحلية وراس بنياس بالبحر الاحمربه أعلى شدة سطوع شمسي في العالم وأكبر مدة سطوع شمسي أيضًا، كما يتميز بجفاف المناخ وعدم وجود سحب وانعدام التلوث وارتفاع عن مستوى سطح البحر، فالثلث الجنوبي يعتبر ثاني أكثر الأماكن سطوعًا في العالم بعد جنوب أمريكا في ولاية أريزونا ونيفادا وتكساس.
محطات الطاقة الشمسية الحرارية ينتج الكهرباء من نفس نوع التوربينات البخارية والمولدات الكهربية المنتجة للكهرباء في المحطات الأخرى، ويتم ربط إنتاج الكهرباء على شبكة الكهرباء المحلية، ويمكن تصدير الكهرباء إلى دول أوروبا أو دول الشبكة الموحدة، فكيف يمكن القول بأن إنتاج الكهرباء من هذه المحطات لا يمكن أن يغذي احتياجات ضخمة مثل مصانع أسمنت أو مصانع حديد.
المحطات الشمسية لا تستطيع إنتاج الكهرباء ليلًا في المحطات الشمسية الحرارية يتم تسخين أملاح من الصوديوم والبوتاسيوم إلى درجات حرارة عالية وتستخدم هذه الأملاح في تبخير المياه إلى درجة التحميص، ثم يخزن الفائض من الأملاح الساخنة حسب تصميم المحطة في خزانات حرارية معزولة تستخدم في إنتاج الكهرباء لتغطي الاحتياج ليلًا، وبهذا تعمل المحطة لمدة 24 ساعة كاملة، كما أن المحطات الشمسية الحرارية يمكن أن تعمل بهذا المخزون الحراري لترفع إنتاجها أو تخفضه حسب الحمل الكهربي المطلوب وعلى هذا لايتم الاحتياج الى استخدام المازوت او الغاز الطبيعى او الفحم للتشغيل الليلى
عدم استخدام الخلايا الفوتوفلطية وتحديدًا في أسوان وجنوب مصرسوف يجعل كفاءة المحطات قليلة جدًا وعمرها الافتراضي أقل بكثير، وذلك لارتفاع درجة الحرارة حيث أن كل ارتفاع في درجة الحرارة درجة واحدة مئوية عن 25 درجة مئوية تقلل كفاءة الخلية الفوتوفلطية نصف فالمائة.

كما أن ارتفاع درجة الحرارة يؤثر على العمر الافتراضي لها، لأنها تتعرض لإجهاد حراري فيحدث لها شروخ وكسور خلال عامين تحديدًا، بالإضافة إلى أنها تنتج كهرباء من نوع التيار المستمر (DC) هذا يتطلب أن تكون الأجهزة المستهلكة تعمل بالتيار المستمر أو أن يتم استخدام محول كهربي لاستخدامات الأجهزة ذات التيار المتقطع (AC)،.
كما أنها بنظام تخزين البطاريات الكبيرة وهذه البطاريات مكلفة جدًا، مما يؤدي إلى ارتفاع سعر إنتاج الكيلوات ساعة الناتج منها، ولا ننسى أيضًا أنها تستهلك مساحة كبيرة من الأرض يمكن أن نستخدمها في تكنولوجيا شمسية حرارية تنتج كمية كهرباء أكبر وأقل سعرًا وذات عمر افتراضي أكبر، بالإضافة إلى أن هذا النوع من التكنولوجيا تستورد كاملة كخلايا، ولا يمكن إنتاجها في مصر على المدى القريب فتكون التكلفة كبيرة جدًا.

نوعية الالواح الشمسية المستخدمه بتكنولوجيا جديدة بديلا عن السيليكون
الالواح الشمسية هى مولدات القوة الشمسية الحرارية، والتي تستخدم المرايا أو العدسات لتركيز حرارة الشمس لإنتاج الكهرباء في محطات واسعة النطاق باستعمال التوربينات البخارية.
توليد الكهرباء المنتجة بواسطة الطاقة الكهروحرارية يعتمد على صنع فارق واضح في درجة الحرارة عبر الجهاز الكهروحراري.
الأشعة الشمسية القليلة الساقطة على لوح مستوي قد تصنع فرق في درجة الحرارة من 1 إلى 5 ºC، وهو فارق ضئيل لإنتاج كهرباء.
لذلك تستعمل عدسات كبيرة ومرايا لتركيز أشعة الشمس على المولد، وزيادة تدفق الحرارة لتصل إلى 600 ºC. إلا أن ذلك يتطلب أنظمة معقدة وغالية لتتعقب موقع الشمس من أجل أن تظل فعالة، مما يضيف تكاليف أكثر للأجهزة.
المشكلة في مادة السيليكون صعوبة تصنيعها“؛ إذ يتطلب مراحل عديدة تتسم بالتعقيد، هذا بالإضافة إلى أنها قد تتأكسد إذا ما تعرضت إلى الحرارة أو الرطوبة، وهي مشكلة في البيئة العربية، ما يجعل السيليكون خيارًا غير عملي

مشكلة أخرى تواجهها أسطح الألواح الشمسية المصنعة من السيليكون، وهي الرياح التي تتعرض لها المنطقة، ما يقلل من كفاءة هذه الألواح.

البديل المستخدم سبيكة من عنصري التنجستن والتنتالم، يتم تحويلها عن طريق الأنودة إلى أنابيب نانومترية من أكاسيد العنصرين، تقوم بعمل السيليكون بكفاءة أقل 10%، وهو ما أمكن تعويضه من خلال تكنولوجيا النانو، ونسبة سطوع الشمس في المنطقة العربية.

الأنابيب النانومترية تزيد مساحة المعرض للشمس، فتتحقق الاستفادة من سطوع الشمس على مساحات واسعة ولعدد ساعات أكبر في المنطقة العربية وتتميز هذه العناصر عن السيليكون، في أن سعرها أرخص، ولا تحتاج في إنتاجها لتقنيات عالية، وهى تعمل كمولدات كهربية حرارية من الطاقة الشمسية ذات لوح مستوي كفاءته تتراوح بين 4.6 – 5.2%، وهذه النتيجة أعلى اكثر من سبع أضعاف من آخر أفضل نتيجة تم الحصول عليها في السابق من لوح مماثل. وهذه المولدات لا تحتاج لأنظمة التتبع المعقدة تلك.كما أنها لا تتأثر بأي عوامل جوية، فضلاً عن كون خاماتها متوفرة في البيئة المحلية “.
تتمتع الالواح المقترحة بشهادات تصديق الواح الطاقة الشمسية :
مثبته بشهادات تصديق IEC 61215 و IEC 61730 حيث شهادة IEC 61215 تصف متطلبات الجودة لالواح الطاقة الشمسية والاختبارات التي ينبغي تنفيذها من أجل تحديد الخصائص الميكانيكية والكهربية التي ترد في كتالوج اللوح الشمسي وهي ضرورية لظروف تشغيل المنتج.
أما شهادة IEC 61730 فهي تعرف متطلبات السلامة وتتكون من جزأين. ويحدد الجزء الأول مدي موافقة الواح الطاقة الشمسية لجوانب السلامة العامة مثل المسافة بين الأجزاء الموصلة الي الاطار وغيرها والجزأ الثاني يصف الاختبارات الخاصة بالالواح الشمسية.
فاللوح الشمسي حاصل على موافقة من الدرجة الأولي Class A للمواصفات القياسية IEC 61730 لتطبيق معيار الوصول غير المحدود unlimited access والجهد الخطر hazardous Voltage والنظم ذات الأخراجات الخطرة hazardous output والجهد الأعلي من 120 فولت تيار مستمر.
درجة الحرارة المتوسطة للتشغيل (NOCT (Nominal Operating Cell Temperature
يتم قياس القيم الكهربائية الاسمية المعروضة في ورقة بيانات اللوح الشمسي عند 25 درجة مئوية.ولكن عندما تكون في الموقع فان الواح الطاقة الشمسية سوف تعمل عند درجات حرارة أعلي كثيرا حيث سينبغي قياس الآداء في ظروف مختلفة عن ظروف الأختبار القياسية وقياس درجة الحرارة التي سيصل اليها اللوح الشمسي في وضع الدائرة المفتوحة.
فقيم NOCT للألواح الشمسية الدارجة تحت قيم 48 - 47 هي أكثر كفاءة لنوعية الصحراء المقترح بها المشروع.
المعامل الحراري لالواح الطاقة الشمسية (solar panel temperature coefficients)
اهم بيانات الواح الطاقة الشمسية هى الخصائص الحرارية واهمها معاملات درجة الحرارة.
وتعريفها :- أي الانحراف في خصائص لوح الطاقة الشمسية الكهروضوئية من الجهد والتيار والقدرة الكهربية مع زيادة درجة الحرارة.
وكما تري فالمعاملات الخاصة بالجهد والطاقة ذات قيم سلبية مما يعني ان الجهد في الواح الطاقة الشمسية والطاقة المنتجة تقل بارتفاع درجة حرارة الالواح الشمسية وستلاحظ ان معامل التيار ايجابي اي ان التيار الناتج يزداد مع الارتفاع في درجة الحرارة.
وما يهمك هنا هو أنخفاض الطاقة بزيادة درجة الحرارة فأنت تريد ان تعرف كم ستفقد من الطاقة عندما ترتفع درجة حرارة الخلية الشمسية فوق 25 درجة مئوية.
فمثلا :
لو كان معامل درجة الحرارة في الالواح الشمسية 0.48% فهذا يعني ان الطاقة القصوي تنخفض بنسبة 0.48 في المائة لكل درجة تزيد عن 25 درجة مئوية. ففي الصيف مثلا قد تكون درجة حرارة الواح الطاقة الشمسية في فترات الظهيرة 45 درجة مئوية وفي هذه الحالة فأن كمية الطاقة الكهربية المنتجة ستقل بنسبة يمكن حسابها كالآتي:
45 (درجة الحرارة الفعلية الآن مثلا ) - 25 (درجة الحرارة القياسية ) = 20 درجة مئوية زيادة عن درجة الحرارة القياسية
ثم تقوم بضرب هذه الدرجات الزيادة في معامل درجة الحرارة 20 * 0.48 = 9.6 ( تقريبا 10)
أي ان الطاقة المنتجة في هذه الحالة ستقل بنسبة 10%
وعلي العكس فمثلا لو كنا في فصل الخريف او الربيع او حتي الشتاء وكانت درجة حرارة اللوح الشمسي أقل من 25 درجة مئوية فان كمية الكهرباء التي تنتجها سوف تزيد في الواقع أعلي من الحد الأقصي لمستوي تصنيفها.
لذلك يجب ان تبحث عن الواح الطاقة الشمسية التي يكون معامل درجة الحرارة فيها منخفض قدر الامكان.

والواح الطاقة الشمسية المقترحة تكون بمعامل حرارة 0.4% لتتلائم مع الظروف الجوية في بلادنا العربية ذات درجات الحرارة المرتفعة
سماحية القدرة المنتجة من الالواح الشمسية : production power tolerance

ان اللوح الشمسي قدرته 245 واط والسماحية له +/- 5 فهذا يعني ان قيمته الانتاجية تترواح بين 240 الي 250

thin film solar panels

اقتصاديات الطاقة الشمسية :
تعتبر تكلفة المواد الأولية لأجهزة استخدام الطاقة الشمسية أهم عائق يحول دون استخدامها بالإضافة إلي المساحة الكبيرة المطلوبة لوضع هذه الأجهزة المجمعة لأشعة الشمس غير المركزة و بالرغم من كل هذه العوامل فهناك بعض الاستخدامات للطاقة الشمسية تعتبر اقتصادية في الوقت الحاضر ، منها تسخين المياه والاستعمالات الأخرى في المناطق النائية مثل توليد الكهرباء وضخ المياه وتحلية المياه والإشارات الضوئية والبث اللاسلكي والحماية الكاثودية وغيرها .
ومن الضروري قبل احتساب تكلفة واقتصاديات الطاقة الشمسية أن نعلم نوع التطبيق الشمسي بالإضافة إلي مواصفات المكان أي هل منطقة نائية أو قرب مدينة أو في داخل المدينة ؟ ويجب معرفة فترة التشغيل اليومية وهل هناك حاجة إلي تخزين الطاقة أم لا ؟ وهل هناك حاجة إلي الصيانة ومدى تكرارها ؟ .
ومن المعلوم بأن معظم البلدان العربية تدعم أسعار الكهرباء المولدة بالمشتقات النفطية لمواطنيها ولا بد من أخذ هذا الدعم في الاعتبار عند مقارنة تكلفة توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية .
و إذا أخذت جميع هذه العوامل في الحسبان و اتبعت الطرق الصحيحة لاستغلال و استخدام هذا النوع من الطاقة بشكل اقتصادي ومحاولة تطويرها إلي الشكل الأفضل قد يؤدي إلي انخفاض تكلفة الوات الواحد المنتج منها .
بعض مشاكل استخدام الطاقة الشمسية :
إن أهم مشكلة تواجه الباحثين في مجالات استخدام الطاقة الشمسية هي وجود الغبار ومحاولة تنظيف أجهزة الطاقة الشمسية منه وقد برهنت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50 % من فعالية الطاقة الشمسية تفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر .
إن أفضل طريقة للتخلص من الغبار هي استخدام طرق التنظيف المستمر أي على فترات لا تتجاوز ثلاثة أيام لكل فترة وتختلف هذه الطرق من بلد إلي آخر معتمدة على طبيعة الغبار وطبيعة الطقس في ذلك البلد .
أما المشكلة الثانية فهي تخزين الطاقة الشمسية والاستفادة منها أثناء الليل أو الأيام الغائمة أو الأيام المغبرة ويعتمد تخزين الطاقة الشمسية على طبيعة وكمية الطاقة الشمسية ، و نوع الاستخدام وفترة الاستخدام بالإضافة إلي التكلفة الإجمالية لطريقة التخزين ويفضل عدم استعمال أجهزة للتخزين لتقليل التكلفة والاستفادة بدلاً من ذلك من الطاقة الشمسية مباشرة حين وجودها فقط ويعتبر موضوع تخزين الطاقة الشمسية من المواضيع التي تحتاج إلي بحث علمي أكثر واكتشافات جديدة .
ويعتبر تخزين الحرارة بواسطة الماء والصخور أفضل الطرق الموجودة في الوقت الحاضر . أما بالنسبة لتخزين الطاقة الكهربائية فما زالت الطريقة الشائعة هي استخدام البطاريات السائلة ( بطاريات الحامض والرصاص ) وتوجد حالياً أكثر من عشر طرق لتخزين الطاقة الشمسية كصهر المعادن والتحويل الطوري للمادة وطرق المزج الثنائي و غيرها .
والمشكـلة الثـالثة في استخدامات الطاقة الشمسية هي حدوث التـآكل في المجمعـات الشمسيــة بسبب الأمـلاح الموجودة في الميــاه المستخدمــة في دورات التسخــين وتعتبر الــدورات المغلقـة واستخـــدام مــاء خـال من الأملاح فيها أحسن الحلول للحد من مشكلة التآكل والصدأ في المجمعات الشمسية .

استثمارات الطاقة الشمسية في الوطن العربي :
يدرك العاملون في مجال الطاقة أن الأراضي العربية هي من أغنى مناطق العالم بالطاقة الشمسية ويتبين ذلك بالمقارنة مع بعض دول العالم الأخرى ولو أخذنا متوسط ما يصل الأرض العربية من طاقة شمسية وهو 5 كيلو وات – ساعة / متر مربع / اليوم و افترضنا أن الخلايا الشمسية بمعامل تحويل 5 % وقمنا بوضع هذه الخلايا الشمسية على مساحة 16000 كيلو متر مربع في صحراء أصبح بإمكاننا توليد طاقة كهربائية تساوي 10 4 × 400 ميجا وات – ساعة في اليوم ، أي ما يزيد عن خمسة أضعاف ما نحتاجه فى اليوم في حالة فترة الاستهلاك القصوى .
ومن البديهي أيضاً أن طاقتنا النفطية ستنضب بعد مائة عام على الأكثر وهو أحسن المصادر للطاقة وذلك لعدم وجود كميات كبيرة من مادة اليورانيوم في بلداننا العربية بالإضافة إلي تكلفة أجهزة الطاقة وتقدمها التكنولوجى خلال السنوات الخمسين الماضية و إمكانية عدم اللحاق بها وهو ما جعلنا مقصرين في استثمارها و نأمل أن لا تفوتنا الفرصة في خلق تكنولوجيا عربية لاستغلال الطاقة الشمسية وهي لا زالت في بداية تطورها .
إن لاستعمال بدائل الطاقة فائدتين أولهما جعل فترة استعمال الطاقة النفطية طويلة وثانيهما تطوير مصدر آخر للطاقة بجانب مصدر النفط الحالي .

دراسة جدوى فنية

الحسابات والمعادلات الرياضية النظرية والعملية لحساب كميات الطاقة الشمسية المستخدمة

أنظمة انتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية

بناءا على المعلومات الاولية والقياسات العالمية للطاقة الشمسية
متوسط مساحة اللوح الشمسى= 1 متر عرض X 3 متر طول
متوسط الاشعاع الشمسى المستقبل على اللوح الشمسى= 2.5 كيلو وات ساعة/متر مربع/يوم
مساحة وحدة اللوح الشمسى لاستقبال الشعاع الشمسى= 3 متر مربع
كمية الطاقة الشمسية المتولدة من اللوح الشمسى بمساحة 1 متر مربع=0.8 كيلو وات ساعة/1 متر مربع/يوم فى الصحراء العربية
الحسابات والمعادلات الرياضية العالمية لانشاء محطة طاقة شمسية كهربية بنظام البرج المركزى
عدد الافدنة المستخدمة للمكون الشمسى=180 فدان
كمية الالواح الشمسية المتحركة فى قطاع نصف دائرى /فدان=2294 لوح
عدد الالواح الشمسية المقترحة = 413000 لوح شمسى /180 فدان تقريبا
امتر مربع لوح شمسى بكفاءة 15% فى عدد10 ساعات نهار تشغيل ينتج طاقة كهربية = 15/100x10x0.8=1.2 كيلو وات ساعة/يوم
1 متر مربع من الخلايا الشمسية = كفاءة الخلية الشمسيةxعدد ساعات النهارxعدد ايام التشغيل فى السنةxكمية الطاقة الكهربية المتولدة فى المتر المربع
1 فدان= 1.2x2294 لوح شمسى = 2753 كيلو وات ساعة/يوم
180 فدان=2753x180=495540 كيلووات ساعة /يوم =496 ميجا وات ساعة /يوم تقريبا
كمية الطاقة الكهربية المتولدة /اليوم = 496 ميجا وات /ساعة/يوم
كمية الطاقة الكهربية المتولدة /السنة= 148800 ميجا وات /ساعة/سنة
[size=32]=149جيجا وات / ساعة /سنة تقريبا[/size]

مراحل توليد الكهرباء من الصوبات الشمسية مابعد تحلية مياه البحر

حساب كمية الكهرباء المتولدة من المشروع المقترح تحلية مياه البحر بالصوبات الشمسية

المساحة المطلوبة للوحدة شامل الطرقات والمبانى والمرافق والصوب الشمسية= 200 فدان
عدد الافدنة المستخدمة للصوب الشمسية= 180 فدان
عدد الافدنة المستخدمة لمحطة رفع المياه من البحر= 10 فدان
عدد الافدنة المستخدمة لخزان تجميع مياه البحر قبل المعالجة= 10 فدان
مساحة الصوبة الشمسية= 21x100 متر= 2100 متر مربع
عدد الصوبات فى مساحة 180 فدان بمراعاة الممرات والطرق= 360 صوبة شمسية
كفاءة الخلايا الشمسية = 15%
الشمس تسطع 10 ساعات يوميا في 300 يوم في العام في صحارينا
كمية الكهرباء المتولدة من الصوبه الشمسية
= 0.6 ميجا وات ساعة/يوم
=0.6 ميجا وات ساعة/يومx360 صوبة
=216 ميجا وات ساعة/يوم
=108x300=64800 ميجا وات ساعة /سنة
=64.8 جيجا وات ساعة/سنة

حساب كمية المياه النقية المتولدة من المشروع المقترح

للصوبات الشمسية لتحلية مياه البحر

كمية الطاقة الكهربية المتولدة من الصوبات الشمسية= 5 كيلو وات ساعة/متر مربع /يوم
كمية الطاقة الشمسية اللازمة لتحلية متر مكعب مياه بحر بنظام الصوبات الشمسية=8 كيلو وات ساعة/متر مكعب/متر مربع
كمية المياه المالحة الداخلة للصوبة الشمسية= 1369 متر مكعب/يوم
كمية المياه المالحةالداخلة ل 360 صوبة /يوم =492840 متر مكعب/360صوبه/يوم
كمية المياه النقية المتولدة من الصوبه الشمسية= 22.5 متر مكعب/يوم
كمية المياه النقية المتولدة من الصوبة الشمسية /السنة
= 6750 متر مكعب/ صوبة/سنة
كمية المياه النقية المتولدة من 360 صوبة /يوم
=8100 متر مكعب/360 صوبة/يوم
كمية المياه النقية المتولدة من 360 صوبة/سنة
=2430000 متر مكعب /360 صوبة/سنة

حساب كمية الملح النقى المتكون من عملية تحلية مياه البحر بواسطة الصوبات الشمسية

كمية الملح المعالج الناتج من الصوبه الشمسية
=1347 متر مكعب/يوم
كمية الملح المعالج الناتج من 360 صوبة
= 4847400 متر مكعب/360 صوبة/يوم

الجدول الاستقصائى الخاص بالمشروع المقترح

م	البيان	البيان/التكلفة
1	المنطقة المقترحة للمشروع
2	احداثيات خط العرض للمنطقة المقترحة
3	احداثيات خط الطول للمنطقة المقترحة
4	طبيعة الارض المقترحة	صحراوية-ساحلية-غير صالحة للزراعة
5	مساحة الارض المقترحة للمشروع عامة	فدان
6	مساحة الارض للمحطة الشمسية الحرارية بنظام البرج المركزى	فدان
7	مساحة الارض للصوبات الشمسية	فدان
8	مساحة الارض لماخذ المياه من البحر وخزانات التجميع ومحطة التحلية الاولية بالاغشية الاسموزية	فدان
9	قدرة محطة التحلية بنظام التناضح العكسى	متر مكعب/يوم
10	كمية الكهرباء المتولدة من المحطة الشمسية الحرارية بنظام البرج المركزى	ميجا وات ساعة/يوم
11	كمية الكهرباء المتولدة من محطة الصوبات الشمسية	ميجا وات ساعة/يوم
12	كمية المياه المحلاه الناتجة من محطة التناضح العكسى	متر مكعب/يوم
13	كمية المياه المقطرة المعالجة الناتجة من التقطير الشمسى بالصوبات الشمسية	متر مكعب/يوم
14	كمية الملح المعالج الناتج يوميا بعد التقطير الشمسى بالصوبات الشمسية	طن /يوم
15	عدد الالواح الشمسية المقترحة في المحطة الشمسية الحرارية بنظام البرج المركزى	لوح شمسى
16	عدد الالواح الشمسية المقترحة في المحطة الشمسية الحرارية بنظام الصوبات الشمسية	لوح شمسى
17	عدد الالواح في الفدان الواحد للمحطة الشمسة الحرارية بنظام البرج المركزى	لوح شمسى
18	عدد الالواح في الصوبة الشمسية الواحدة بمساحة 2100 متر مربع	لوح شمسى
19	سعر الالواح الشمسيه المقترح للمحطة الشمسية الحرارية بنظام البرج المركزى	جنيه مصرى
20	سعر الالواح الشمسيه المقترح للمحطة الشمسية الحرارية بنظام الصوبات الشمسية	جنيه مصرى
21	تكلفة منطقة الماخذ من البحر والطلمبات للرفع والسحب	جنيه مصرى
22	تكلفة خزانات التجميع ومحطة التحلية بنظام الاغشية الاسموزية	جنيه مصرى
23	تكلفة الصوبات الشمسية في مساحة 180 فدان بعدد 360 صوبة شاملة كافة التجهيزات الداخلية	جنيه مصرى
24	تكلفة المحطة الشمسية الحرارية لتوليد الكهرباء شاملة انشاء البرج المركزى ومنطقة المجمع الشمسى والمحلول الملحى الصخرى من النترات وشبكة المواسير والتوربينات	جنيه مصرى
25	تكلفة الكيلو وات ساعة المتولد من المحطات الكهربية الشمسية	جنيه مصرى
26	تكلفة المتر المكعب من المياه النقية المقطرة الناتجة من محطة الصوبات الشمسية	جنيه مصرى
27	تكلفة الطن من الملح النقى المستخرج	جنيه مصرى
28	اجمالى التكلفة للمشروع المقترح	جنيه مصرى بدون حساب تكلفة الارض
29	فترة الانشاء	3 سنوات

» مشروع انشاء محطة شمسية حرارية بنظام البرج المركزى بطاقة كهربية 496 ميجاوات/بوم فى جنوب مصر
» الواح الهيلوستات الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية الى طاقة حرارية فى محطات البرج المركزى لتوليد طاقة كهربية
» دراسة جدوى انشاء محطة توليد كهرباء باندفاع المياه على توربينات-شرم الشيخ
» دراسة جدوى انشاء مصنع العصائر والشراب المركز
» محطة التقطير الشمسى بنظام الصوبات الشمسية لاستصلاح وزراعة 180 فدان وتوليد طاقة كهربية 216 ميجاوات/يوم والحصول على كمية مياه مقطرة 8000 متر مكعب /يوم فى جنوب مصر