تحلية الطاقة المتجددة لمدينة نيوم – مجلة pv العالمية

سيتم تشغيل مدينة الكلام المستقبلية من خلال الطاقة المتجددة فقط ، ولكن سيكون نهج التحسين المشترك مع اقتصاد المياه ضروريًا لتحلية المياه وإمدادات المياه المستدامة. قام العلماء السعوديون بتقييم تكوينات النظام المختلفة وقرروا أن التخزين الشمسي الزائد سيوفر أقل تكلفة للطاقة.

مدينة الكلام هي مدينة مستقبلية تخطط حكومة المملكة العربية السعودية لتأسيسها في منطقة تبوك بالبلاد. سيشمل التطوير الذي تبلغ تكلفته 500 مليار دولار مجموعة متنوعة من التقنيات الذكية وسيكون بمثابة “معمل حي ومركز للابتكار “حسب مخططيها يتم تشغيله أيضًا بواسطة الطاقة المتجددة حصريًا.

وفقًا لدراسة جديدة أجرتها جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST) ، ستلعب تحلية المياه المدفوعة بالطاقة المتجددة دورًا رئيسيًا في المدينة. سيكون هذا أمرًا بالغ الأهمية لضمان إمدادات مستدامة من المياه من خلال إدارة جانب الطلب (DSM).

وقال العلماء “هذا العمل يقترح نموذج تحسين مشترك للإنتاج والتوسع متعدد الفترات (2020-2020) لنظام يأخذ في الاعتبار قرارات الاستثمار والتشغيل لقطاعي الكهرباء والمياه مع عدم اليقين”. “النموذج مناسب لاختراق عالي لمصادر الطاقة المتجددة ويظهر المرونة من خلال تخزين المياه والبطاريات و DSM.”

اعتمد نموذجهم على اتصال نقل 4 جيجاوات بشبكة الطاقة الحالية في المملكة العربية السعودية. لقد قدروا التكاليف وأضفوا المرونة على النظام إلى جانب الكهرباء والماء. قاموا أيضًا بتقسيم المدينة إلى تسع نقاط ودراسة أربع تقنيات إنتاج: توربينات الغاز ذات الدورة المركبة (CCGT) ، والخلايا الكهروضوئية (PV) ، والطاقة الشمسية المركزة (CSP) ، وتوربينات الرياح البرية ، بالإضافة إلى تخزين البطاريات وتخزين الطاقة الكهرومائية (HPS). ). ).

وقالوا “نحن ندرس إنشاء 14 خط نقل محتمل مع موازنة العقد لضمان تلبية العرض للطلب” ، مضيفين أنهم وضعوا تحلية المياه بالتناضح العكسي وخزانات المياه كتقنيات رئيسية لمنشآت تحلية المياه. من المتوقع أن تمثل تحلية المياه المعتمدة على الطاقة المتجددة حوالي 20٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في نيوم.

READ  أمير يلتقي وزير الداخلية السعودي

قدم الفريق السعودي أربع حالات عمل. لقد اعتبروا نظامًا لتحلية المياه يتم تشغيله فقط عن طريق التخزين الشمسي زائد (الكهروضوئية فقط) ، بالإضافة إلى نظام يعتمد على تخزين الرياح بالإضافة إلى التخزين (الرياح فقط). كما قاموا بفحص نظام يعتمد على مختلف مصادر الطاقة المتجددة ، بما في ذلك الطاقة الشمسية المركزة (CSP) وبدون CCGT ، بالإضافة إلى نظام يمكن أن يعتمد على الاتصال الحالي بالشبكة السعودية. في كل حالة ، استخدموا مناهج مستقلة ، يمكن بموجبها إجراء استثمارات في قطاعي الكهرباء والمياه بشكل منفصل ، ونُهج مصممة معًا ، حيث سيتعاون القطاعان.

أظهر النهج الثاني أكبر وفورات في التكلفة لقطاع الكهرباء ، حيث أنه يجعل من الممكن تقليص ذروة الطلب عن طريق تحويل استهلاك الكهرباء الذي يحتاجه قطاع المياه.

وقال الأكاديميون: “المدخرات أكبر في حالات” الرياح فقط “و” الطاقة الكهروضوئية “. “في هذه الحالات ، تكون الطاقة الإنتاجية أكبر بكثير من الطلب على الطاقة في أي وقت معين لأن هذه الأنظمة يجب أن تنتج ما يكفي من الكهرباء لتلبية الطلب وتخزين البطاريات للاستخدام المستقبلي.”

أدت حالة “الطاقة الكهروضوئية فقط” إلى زيادة كبيرة في الطاقة الإجمالية لتحلية المياه. يتطلب النموذج المخصص بالتعاون مع “الكهروضوئية فقط” قدرة تحلية أكبر بنسبة 41٪ تقريبًا من الإستراتيجية القائمة بذاتها. وأوضحت المجموعة السعودية أن هناك زيادة بنسبة 4٪ في سعة تخزين المياه. لاحظنا أنه على الرغم من الزيادة في التكاليف على قطاع المياه ، فقد انخفضت التكاليف الإجمالية للنظام بأكمله في جميع الحالات.

تم العثور على تكاليف الطاقة المستوية لحالة “PV فقط” حوالي 47.90 دولار / ميغاواط ساعة ، بينما كانت تكلفة حالة “الرياح فقط” 134.07 دولارًا أمريكيًا / ميجاوات ساعة.

READ  جامعات ستار في غرب آسيا

قال الأكاديميون: “أدى التحسين المشترك للقطاعين إلى انخفاض بنسبة 4٪ و 7٪ في LCOE للحالات المناسبة. من خلال فهم أنماط إنتاج المياه ، يمكن تقليل الاستثمار في السعة أو تسرب الكهرباء ، مما أدى إلى تقليل LCOE”. “تشير نتائج التحليل إلى أن الأنظمة التي تحتوي على أجزاء أكبر من المصادر المتجددة غير القابلة للغسل تشهد أكبر انخفاض في التكلفة.”

قدموا النتائج التي توصلوا إليها في “محاكاة التحسين لأنظمة الطاقة المتجددة وتحلية المياه في الكلام ، المملكة العربية السعودية“تم نشره مؤخرًا في التواصل مع الطبيعة.

وقالوا: “النتائج التي تم الحصول عليها من نيوم قد توفر نظرة ثاقبة للأنظمة الأخرى ذات المناخات المماثلة ، وتوافر الموارد المتجددة أو الحاجة إلى تحلية المياه”. وتشمل هذه المناطق المنطقة الجنوبية الغربية من الولايات المتحدة وأجزاء من أستراليا وتشيلي وجنوب إفريقيا ومنطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا.

هذا المحتوى محمي بحقوق الطبع والنشر ولا يجوز إعادة استخدامه. إذا كنت ترغب في التعاون معنا وترغب في إعادة استخدام بعض المحتوى الخاص بنا ، فيرجى الاتصال بنا: [email protected].

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *