Transcript تحليل مشروع طاقة الريح درس تحليل مشاريع الطاقة النظيفة محطة إنتاج الطاقة بالريح صورة Nordex AG : www.albadail.com

‫تحليل مشروع طاقة الريح‬
‫درس تحليل مشاريع الطاقة النظيفة‬
‫محطة إنتاج الطاقة بالريح‬
‫صورة ‪Nordex AG :‬‬
‫‪www.albadail.com‬‬
‫األهـــــداف‬
‫‪www.albadail.com‬‬
‫• مراجعة المبادئ األساسية ألنظمة انتاج‬
‫الطاقة بالريح‬
‫• تقديم أهم االعتبارات لتحليل مشروع‬
‫انتاج الطاقة بالريح‬
‫ماذا توفر انظمة إنتاج الطاقة بالريح ؟‬
‫‪www.albadail.com‬‬
‫•‬
‫الكهرباء ‪:‬‬
‫محطات سان جرجينو ببلم سبرينق ‪ ،‬كاليفورنيا ‪ ،‬بالواليات المتحدة األمريكية‬
‫‪ ‬لشبكات مركزية‬
‫‪ ‬لشبكات معزولة‬
‫‪ ‬للتجهيزات الطاقية البعيدة‬
‫‪ ‬لضخ الماء‬
‫‪ ...‬كما أنها ‪...‬‬
‫‪‬‬
‫سند للشبكات الضعيفة‬
‫‪ ‬تخفيض التعرض لتغيرات أسعار الطاقة‬
‫‪ ‬تخفيض و افالة الطاقة عند االرسال و‬
‫التوزيع‬
‫صورة ‪Warren Gretz/ NREL Pix :‬‬
‫وصف محطة انتاج الطاقة بالريح‬
‫•‬
‫•‬
‫المكونات ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫الدوار‬
‫‪‬‬
‫مضاعف السرعة‬
‫‪‬‬
‫البرج‬
‫‪‬‬
‫األساس‬
‫‪‬‬
‫نظام القيادة‬
‫‪‬‬
‫المولد‬
‫األنواع ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ذات محور أفقي‬
‫بيان تربينة ذات محور أفقي إلنتاج الطاقة بالريح‬
‫شفرة‬
‫علبة تحتوي على‬
‫مضاعف و المولد‬
‫قطر الدوار‬
‫المساحة الممسوحة‬
‫ارتفاع‬
‫المحور‬
‫البرج‬
‫‪ ‬شائعة االستعمال‬
‫‪ ‬نظام القيادة أو التصميم لتوجيه‬
‫الدوار الى الريح‬
‫‪‬‬
‫ذات محور عمودي‬
‫‪ ‬محطة قليلة االستعمال‬
‫صورة جانبية‬
‫صورة أمامية‬
‫مجاالت استعمال طاقة الريح‬
‫• خارج الشبكة‬
‫خارج الشبكة ‪ ،‬تربينة ‪10‬كيلووات بالمكسيك‬
‫‪ ‬تربينات صغيرة (‪ 50‬وات إلى ‪10‬كيلووات(‬
‫‪ ‬تعبئة البطاريات‬
‫‪ ‬ضخ الماء‬
‫• الشبكة المعزولة‬
‫‪ ‬تربينات نموذجية (‪ 10‬إلى ‪ 200‬كيلووات(‬
‫‪ ‬تخفيض تكاليف اإلنتاج في المناطق المعزولة ‪:‬‬
‫نظام هجين ”ربح ‪-‬ديزل“‬
‫‪ ‬نسبة االختراق مرتفعة أو منخفضة‬
‫• الشبكة المركزية‬
‫‪ ‬تربينات نموذجية (‪ 200‬كيلووات إلى ‪ 2‬ميقاوات(‬
‫‪ ‬حظيرة متعددة التربينات‬
‫صورة ‪Charles Newcomber/ NREL Pix :‬‬
‫عناصر مشاريع انتاج الطاقة بالريح‬
‫• تقييم كمين الريح‬
‫• التقييم البيئي‬
‫• الموافقة التنظيمية‬
‫• التصميم‬
‫• اإلنجاز‬
‫تشييد صار طوله ‪ 40‬م للرصد الجوي بالكبك كندا‬
‫صورة ‪GPCo Inc. :‬‬
‫‪ ‬الطرق‬
‫‪ ‬خط االرسال‬
‫‪ ‬محطات فرعية‬
‫مركز الربط ‪ ،‬كاليفورنية ‪ ،‬بالواليات المتحدة األمريكية‬
‫صورة ‪Warren Gretz/NREL Pix :‬‬
‫كمين الريح‬
‫• متوسطات سرعة الريح عالية ضرورية‬
‫‪ ‬المعدل السنوي األدنى هو ‪ 4‬م\ثانية‬
‫‪ ‬غالبا ما تكون مبالغة في تقييم سرعة الرياح‬
‫‪ ‬سرعة الريح ترتفع مع ارتفاع سطح الموقع‬
‫• المناطق المميزة بكمين هام من الرياح‬
‫‪ ‬المناطق الساحلية‬
‫‪1 MW1Turbine‬‬
‫‪Power Curve‬‬
‫ميقاوات‬
‫االستطاعة لمحطة‬
‫منحنى‬
‫‪ ‬الممرات جبلية‬
‫‪1,000‬‬
‫‪ ‬المناطق المكشوفة‬
‫‪800‬‬
‫‪ ‬الوديان المميزة بالرياح‬
‫‪600‬‬
‫‪400‬‬
‫• عادة ‪ ،‬يكون الريح أقوى‬
‫‪200‬‬
‫‪ ‬في الشتاء بدل الصيف‬
‫‪ ‬في النهار بدل الليل‬
‫‪0‬‬
‫‪4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24‬‬
‫في ثانية‬
‫‪speed‬بالمر‬
‫)‪(m/s‬الريح‬
‫سرعة‬
‫‪Wind‬‬
‫‪0 2‬‬
‫االستطاعة‪Power‬‬
‫)‪(kW‬‬
‫بالكيلووات‬
‫‪ ‬قمم المنحدرات الطويلة‬
‫‪1,200‬‬
‫تكاليف نظام إنتاج الطاقة بالريح‬
‫• حظيرة اإلنتاج الطاقة بالريح‬
‫التنفيذ‬
‫الدراسات لقابلية‬
‫‪Feasibility‬‬
‫‪Study‬‬
‫‪ \$ 1500 ‬كيلووات مركب‬
‫التطوير‬
‫‪Development‬‬
‫‪ ‬االستغالل و الصيانة ‪\$ 0.01 :‬‬
‫كيلووات الساعة‬
‫الهندسة‬
‫‪Engineering‬‬
‫‪ ‬سعر البيع ‪ 0.04 :‬إلى ‪\$ 0.10‬‬
‫كيلووات ساعة‬
‫التربينات‬
‫‪Turbines‬‬
‫• تربينات فردية و شبكة معزولة‬
‫‪‬‬
‫تكاليف أكبر (مشاريع خاصة(‬
‫‪ ‬الدراسات لقابلية التنفيذ ‪ ،‬التطوير و‬
‫الهندسة تمثل قسط هام من التكاليف‬
‫الثانوية‬
‫الهياكل‬
‫‪Balance‬‬
‫‪of plant‬‬
‫‪20%‬‬
‫‪40%‬‬
‫‪60%‬‬
‫‪80%‬‬
‫اإلنجاز‬
‫‪ Costs‬تجزئة‬
‫‪Portion‬‬
‫أسعار‪of‬‬
‫‪Installed‬‬
‫‪0%‬‬
‫• تتوقع ‪ 20‬إلى ‪ % 25‬من تكاليف االستثمار الستبدال مكون هام‬
‫‪‬‬
‫شفرات المروحة أو مضعف السرعة‬
‫اعتبارات مشروع انتاج الطاقة بالريح‬
‫• تكاليف اإلنتاج جد منخفضة عندما يكون كمين الرياح هام‬
‫‪ ‬تقييم جيد لكمين الرياح يمثل استثمار مفيد‬
‫• مصدر إضافي للدخل‬
‫‪‬‬
‫اقروض حكومية‪ /‬مصالح عمومية أو منح للطاقة الخضراء‬
‫‪ ‬بيع قروض تقليل من اإلشاعات‬
‫• العراقيل و الخصائص‬
‫‪ ‬موافقة مصالح البيئة‬
‫‪ ‬استقبال اجابي من طرف سكان المنطقة‬
‫‪ ‬الربط بالشبكة و كفاءة اإلرسال‬
‫• التمويل ‪ ،‬نسبة الفائدة ‪ ،‬نسبة التبديل‬
‫النقدي‬
‫تربينة من حظيرة نوردي بالكبك ‪ ،‬كندا‬
‫أمثلة من أوروبا و الواليات المتحدة األمريكية‬
‫انظمة إلنتاج الطاقة بالريح في شبكة مركزية‬
‫•‬
‫ال يكون اإلنتاج المتقاطع مشكلة ‪ % 17 :‬من‬
‫كهرباء الدنمرك مصدرها طاقة الريح وهذا‬
‫بدون إنتاج احتياطي مخزون‬
‫•‬
‫المشاريع سريعة اإلنجاز (من ‪ 2‬إلى ‪4‬‬
‫سنوات( و يمكن توسيعها عند الضرورة‬
‫حظيرة ساحلية بالدنمرك‬
‫صورة ‪Danmarks Tekniske Universitet :‬‬
‫حظيرة بسان جرجينو ببلم سبرينق ‪ ،‬كاليفورنيا ‪ ،‬بالواليات المتحدة األمريكية‬
‫•‬
‫يمكن استعمال البقعة األرضية ألغراض‬
‫أخرى كالزراعة‬
‫•‬
‫أفراد ‪ ،‬مؤسسات ‪ ،‬تعاونيات تملك و تدير‬
‫احيانا محطات فردية إلنتاج الطاقة بالريح‬
‫أمثلة من الهند و كندا‬
‫انظمة إلنتاج الطاقة بالريح في شبكة معزولة‬
‫•‬
‫تكاليف نقل البنزين الى مناطق بعيدة تؤدي إلى اسعار مرتفعة للكهرباء‬
‫‪ ‬تسمح المحطات المنتجة للطاقة بالريح تقليص استهالك البنزين‬
‫•‬
‫النوعية و الصيانة مهمان‬
‫محطة ذات ‪ 50‬كيلووات ‪ ،‬نونا فوت ‪ ،‬كندا‬
‫إنجاز محطة ذات ‪ 50‬كيلووات غرب بنقال الهند‬
‫صورة ‪Phil Owens/ Nunavut Power Corp. :‬‬
‫صورة ‪Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada :‬‬
‫أمثلة من الواليات المتحدة األمريكية ‪ ،‬البرازيل و الشيلى‬
‫انظمة إلنتاج الطاقة بالريح خارج الشبكة‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫كهرباء لشحن صغيرة خارج الشبكة في مناطق مميزة بالرياح‬
‫نظام ذاتي للبيطريات يوفر الكهرباء في فترات ضعف الرياح‬
‫ضخ الماء ‪ :‬تخزين الماء‬
‫يمكن ربطها مع مولد الطاقة بالوقود المتحجرة و‪/‬أو مع حظيرة إنتاج الطاقة فولطا‬
‫ضوئية (نظام هجين)‬
‫نظام هجين للطاقة بالريح بشيلي‬
‫صورة ‪Arturo Kunstmann/ NREL Pix :‬‬
‫طاقة لقرية منعزلة بالبرازيل‬
‫صورة ‪Roger Taylor/ NREL Pix :‬‬
‫الطاقة لبرج االتصاالت ‪ ،‬أريزوة‬
‫بالواليات المتحدة األمريكية‬
‫صورة ‪Southwest Windpower/ NREL Pix :‬‬
‫نموذج‬
‫للمشاريع إنتاج الطاقة بالريح‬
‫• يمكن استعماله في جميع أنحاء العالم‬
‫لتحليل إنتاج الطاقة‪ ،‬التكاليف خالل مدة‬
‫العيش و إنبعاثات الغازات الدفيئة‬
‫‪ ‬الشبكة المركزية ‪ ،‬الشبكة المعزولة و خارج‬
‫الشبكة‬
‫‪ ‬تربينات فردية أو حظيرة‬
‫‪ ‬توزيع سرعة الرياح من نوع ”رايليغ“ ‪،‬‬
‫”وايبول“ أو محدد من المستعمل‬
‫• نحتاج إلى معطاية واحدة بدل‬
‫‪ 8760‬مطلوبة في نظام التظاهر‬
‫بالساعة‬
‫• غير مغطية حاليا ‪:‬‬
‫‪ ‬النظام الذاتي المتميز بالتخزين‬
‫الحسابات‬
‫لنظام إنتاج الطاقة بالريح‬
‫حساب منحنى الطاقة‬
‫حساب إنتاج الطاقة‬
‫قبل التصحيح‬
‫حساب إنتاج الطاقة‬
‫الخامة‬
‫حساب إنتاج الطاقة‬
‫المجددة المجمعة‬
‫حساب إنتاج الطاقة‬
‫المجددة الموفرة‬
‫أنظر الدليل اإللكتروني‬
‫تحليل مشاريع الطاقة النظيفة‬
‫دليل الهندسة و دراسة األمثلة‬
‫®‪RETScreen‬‬
‫باب ‪ :‬تحليل المشاريع إنتاج الطاقة بالريح‬
‫حساب الكمية‬
‫الثانوية األخرى‬
‫مثال ‪ :‬تثبيت نموذج‬
‫لمشروع إنتاج الطاقة بالريح‬
‫•‬
‫المقارنة الطاقة النظيفة و نموذج التظاهرات بالساعة ‪HOMER‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 10‬تربينات من ‪ 50‬كيلووات لكل واحدة مشيدة في كلزابو باأللسكا‬
‫‪‬‬
‫تقييم اإلنتاج السنوي للطاقة بالطاقة النظيفة يقارب بنسبة ‪ % 1.1‬من النتائج المحصول عليها‬
‫بنموذج ‪HOMER‬‬
‫•‬
‫جدول المقارنة بين الطاقة النظيفة مع معطيات مسجلة لنفس النظام‬
‫الفترة‬
‫الطاقة بنموذج‬
‫الطاقة النظيفة‬
‫ميقاوات الساعة)(‬
‫الطاقة بالمعطيات‬
‫المسجلة‬
‫الفرق‬
‫(ميقاوات الساعة)‬
‫‪1998‬‬
‫‪ 3‬تربينات)(‬
‫‪250‬‬
‫‪271‬‬
‫‪-8%‬‬
‫‪1999-2000‬‬
‫‪1,057‬‬
‫‪1,170‬‬
‫‪-10%‬‬
‫االســتــنــتــاج‬
‫• التربينات المنتجة للطاقة بالرياح توفر الكهرباء في شبكة أو خارجها و‬
‫هذا عبر كل انحاء العلم‬
‫• كمين الرياح عنصر هام لنجاح المشاريع‬
‫• توفير قروض اإلنتاج او منح للطاقة الخضراء ضرورية للمشاريع المرتبطة‬
‫بشبكة‬
‫• باستعمال معطيات شهرية ‪ ،‬تسمح الطاقة النظيفة بتحليل سنوي و‬
‫تحقيق نتائج قريبة من تلك المحصلة عليها بأدوات التظاهر بالساعة‬
‫• تسمح الطاقة النظيفة بادخار أموال إلنجاز الدراسات األولية لقابلية‬
‫التنفيذ‬
‫األســئــلــة ؟‬
‫تحليل مشروع إنتاج الطاقة بالريح‬
‫درس تحليل مشاريع الطاقة النظيفة‬
‫للمزيد من المعلومات ‪ ،‬أنظر موقع‬
‫‪www.albadail.com‬‬