الرئيسية / خدمات الطلاب والطالبات / دور الطاقات البديلة والمتجددة فى أزمة الكهرباء فى المجتمع المصرى

دور الطاقات البديلة والمتجددة فى أزمة الكهرباء فى المجتمع المصرى

بحث علمي مقال ثري دور الطاقات البديلة والمتجددة فى أزمة الكهرباء فى المجتمع المصرى
تحميل بحث doc عن دور الطاقات البديلة والمتجددة فى حل أزمة الكهرباء فى المجتمع المصرى
تحميل بحث word منسق دور الطاقات البديلة والمتجددة فى أزمة الكهرباء فى المجتمع المصرى

دور الطاقات البديلة والمتجددة فى أزمة الكهرباء فى المجتمع المصرى

ما هو الوضع الراهن فيما يخص قطاع الطاقة والذي سيتدعي وضع منظومة لتشجيع إنتاج واستخدام الكهرباء المنتجة من مصادر الطاقة المتجددة؟
تواجه مصر تحدي في توفير موارد كافية من مصادر الطاقة وعلى الأخص البترول والغاز الطبيعي والتي بلغت نسبة الاعتماد عليها 95% من إجمالي احتياجات مصر من الطاقة. وتشير جميع الدراسات بأنه على الرغم من امتلاك مصر لاحتياطيات من هذه المصادر إلا أنه نظراً لتنامي استخدامها وارتفاع تكلفة استخراجها، فإن مصر سوف تواجه عجز في تغطية احتياجاتها من تلك المصادر. وعلى الرغم من توقع عودة التوازن ما بين إنتاج البترول والغاز مع الاستخدامات خلال ثلاث سنوات بعد التغلب على المصاعب الاقتصادية التي واجهت قطاع البترول والغاز، فإنه طبقاً لاستراتيجية الطاقة لمصر لعام 2030 والتحديث الجاري لها حالياً للوصول بها لعام 2035، فمن المتوقع أن تصبح مصر مستورد دائم للبترول والغاز خلال مدة لن تجاوز عدة سنوات من بدايات العقد الثالث من هذا القرن. ويمثل هذا الوضع تحدي إضافي للاقتصاد المصري حيث يصبح معرضاً للاضطرابات السعرية في أسواق الطاقة العالمية والتي لا يمكن توقعها أو السيطرة عليها. هذا بالإضافة إلى ما يمثله ذلك من استنزاف لموارد مصر من النقد الاجنبي والتأثير على ميزان التجارة وخفض القدرة التنافسية للاقتصاد الوطني. وبالتالي فلابد من إعادة النظر في تنويع مصادر الطاقة بما يحقق تعظيم الاستفادة من الموارد المحلية والتي تتمتع بصفة الاستدامة والاستقرار في الأسعار وهي سمات تمتاز بها مشروعات إنتاج الكهرباء من المصادر المتجددة أخذاً في الاعتبار ثراء مصر من هذه الموارد.

التعريف بالطاقات البديلة والمتجددة :-
الطّاقة المتجددة هي الطّاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي تتجدد أي الّتي لا تنفذ. تختلف جوهرياً عن الوقود الأحفوري من بترول وفحم والغاز الطبيعي، أو الوقود النووي الّذي يستخدم في المفاعلات النووية. ولا تنشأ عن الطّاقة المتجددة عادةً مخلّفات كثنائي أكسيد الكربون (CO2) أو غازات ضارة أو تعمل على زيادة الاحتباس الحراري كما يحدث عند احتراق الوقود الأحفوري أو المخلفات الذرية الضّارة النّاتجة من مفاعلات القوي النوويّة.
وتنتج الطّاقة المتجددة من الرياح والمياه والشمس, كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج والمد والجزر أو من طاقة حرارية أرضية وكذلك من المحاصيل الزراعية والأشجار المنتجة للزيوت. إلا أن تلك الأخيرة لها مخلفات تعمل على زيادة الاحتباس الحراري. حاليا ًأكثر إنتاج للطّاقة المتجددة يـُنتج في محطات القوى الكهرمائية بواسطة السّدود العظيمة أينما وجدت الأماكن المناسبة لبنائها على الأنهار ومساقط المياه ، وتستخدم الطّرق التي تعتمد على الرياح والطّاقة الشمسيّة طرق على نطاق واسع في البلدان المتقدّمة وبعض البلدان النّامية ؛ لكن وسائل إنتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطّاقة المتجددة أصبح مألوفاً في الآونة الأخيرة،

الطاقة الشمسية..
يعتبر نصيب مصر من الطاقة الشمسية ضئيل جدا بالرغم من أن مصر تمتلك أعلى معدلات للإشعاع الشمسي في العالم (تصل إلى 3000 ك.و.س./ م2 في السنة) هذا بالإضافة إلى 96% من مساحة مصر عبارة عن صحراء. في عام 2011، تم تشغيل محطة الكريمات وهي محطة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية الحرارية تعمل بالنظام المختلط) بقدرة 140 م.و. ويعتمد هذا المشروع على تكنولوجيا القطع المكافئ الذي يعمل بنظام الدورة المركبة بإستخدام الغاز الطبيعي، ويشمل هذا المشروع 20 م.و. كمكون شمسي. يتشابه هذا المشروع مع ثلاث مشروعات أخرى يتم إنشائها في إفريقيا (مصر والمغرب والجزائر) والتي تعتمد على المزج بين الطاقة الشمسية والعمل بالنظام المختلط لتوليد الكهرباء.
وفي مقدمة الحلول النظيفة لمشكلة الطاقة تأتي الطاقة الشمسية التي طرحت مؤخرًا كحل جيد لمشكلة الطاقة في مصر،
الطاقة شمسية ستكون حلاً جيدًا وقريبًا لمشكلة الطاقة في مصر “محطة الطاقة الشمسية تحتاج من ثلاث إلى أربعة أشهر ليتم بناؤها،
والصين مستعدة تمويل مصر بالتكنولوجيا لهذا النوع من الطاقة”
خلية الطاقة المنتجة لميجا واحدة عن طريق الطاقة الشمسية تكلف 1.5 مليون دولار،
مما يعني أن سد عجز الطاقة في مصر سيحتاج إلى 6 مليارات دولار،
إن الكفاءة المتزايدة لتكنولوجيا الطاقة الشمسية تمكننا من شراء وتمديد الألواح الشمسية، حيث باستطاعتنا استغلال هذه الوسيلة الفعالة لتسخير الطاقة من أشعة الشمس ومن ثم تحويلها إلى طاقة كهربائية نستدخدمها في شتى احتياجاتنا المنزلية.
نعم كما أنه باستطاعة أرباب المنازل أن ينتجوا الطاقة الكهربائية عبر الخلايا الضوئية، إلا أن هناك بعض الحالات التي تصعب فيها. إن الكلفة المترتبة لجعل منزل يعتمد كلياً على الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء تعتبر لدى الكثيرين باهظة الثمن وليس باستطاعتهم تأمينها (علماً أن كلفتها هي كلفة ابتدائية). وبالرغم من ذلك فإن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء بقدر جزئي (أي ليس اعتماداً كلياً) يساهم كثيراً في خفض فواتير الكهرباء الشهرية.

توليد الكهرباء من الطاقة المائية
تساهم المحطات المائية في توليد 11.2% من الطاقة الكهربائية المولدة في مصر، فقد تم بناء أول محطة مائية عام 1960، وهي محطة سد أسوان بهدف التحكم في مياه النيل لأغراض الري. وفي عام 1967، تم بناء محطة السد العالي بقدرة 2.1 ج.و، وتبعها بناء محطة سد أسوان 2 في 1985، بالإضافة إلى بناء محطة إسنا في 1993، ومحطة نجع حمادي عام 2008. و كما يوجد محطات لتوليد الكهرباء من الغاز الناتج عن معالجة مياه الصرف الصحي (مثل: محطة الجبل الأصفر بقدرة 23 م.و.) هذا بالإضافة إلى إمكانية لتوليد 1000 م.و. من مخلفات الزراعة.

توليد الكهرباء من طاقة الرياح
تساهم طاقة الرياح بأقل من 2% في الطاقة الكهربية المولدة حاليا بالرغم من وفرة مصادر الرياح، و بخاصة في منطقة خليج السويس: غرب مصر (ضفة النيل الغربية)، منطقة الخارجة، شرق مصر (ضفة النيل الشرقية) و منطقة خليج العقبة. وفي عام 2010، قامت هيئة وإستخدام الطاقة الجديدة والمتجددة التابعة لوزارة الكهرباء والطاقة، بإنشاء محطات رياح بقدرة كلية تصل إلى 550 م.و. في منطقة الزعفرانة. وقد تم إنشاء هذه المحطات بالتعاون الدولي مع الدنمارك، وألمانيا ، وأسبانيا واليابان. ويوجد حاليا مشاريع تحت الإنشاء بقدرات تصل إلى 1120 م.و. في منطقة خليج الزيت على ساحل البحر الأحمر. كما تم تسجيل محطة الزعفرانة كمشروع تابع لآلية CDM. وتشير العديد من الدراسات أن الكهرباء المولدة من مصادر الرياح تمثل أفضل الفرص للطاقة المتجددة في مصر للوصول إلى أسعار تنافسية للكهرباء مقارنة بالوقود والغاز. .

الطاقة النووية السلمية توليد الكهرباء
الاعتقاد السائد أن اندماج ذرات الهيدروجين، وتحولها إلى ذرات هليوم، لا يتم إلا في وجود قدر هائل من الطاقة، ويحتاج إلى درجة حرارة بالغة الارتفاع تصل إلى 100 مليون درجة مئوية. إلا أن هناك طريقة جديدة اكتشفت حديثاً يمكن فيها لذرات الهيدروجين أن تندمج معاً، وتطلق قدراً هائلاً من الطاقة، دون الحاجة إلى رفع درجة حرارتها إلى تلك الحدود بالغة الارتفاع. ففي سنة 1940 توصل العلماء إلى إمكانية حدوث مثل هذا الاندماج في درجة حرارة منخفضة بتأثير بعض الجسيمات الأولية المعروفة باسم “الميونات” Muons وهي وحدات أولية من وحدات المادة الكونية، تنتج، طبيعاً، من اصطدام الأشعة الكونية الأولية الواردة لنا من أغوار الفضاء، بجزيئات الغازات المكونة للهواء في طبقات الجو العليا. وهي جسيمات سالبة التكهرب، تشبه الإلكترونات في شحنتها، إلا أن كتلتها تصل إلى نحو 207 مرات قدر كتلة الإلكترون، وهذه الكتلة الكبيرة هي التي تساعد على عملية الاندماج النووي .
في عام 1980 قدم عالم من علماء معهد ليننجراد للطبيعة النووية في الاتحاد السوفيتي سابقاً نموذجاً لإنتاج الطاقة بالاندماج، وقدم مجموعة من العلماء في جامعة تكساس بالولايات المتحدة الأمريكية نموذجاً مماثلاً.
والاندماج النووي هو عملية يتم فيها اندماج ذرتين لعنصرين خفيفين، ليكونا عنصراً أثقل تحت ظروف معينة، مع انطلاق كمية هائلة من الطاقة الحرارية. والميزة الرئيسية للاندماج النووي أنه لا تنتج عنه نفايات إشعاعية ذات عمر زمني طويل.
ويتكون المفاعل من معمل للجسيمات النووية، تخرج منه حزمة من الأيونات، توجه إلى هدف من الديوتيريوم والتريتيوم، فتتكون حزمة من الميونات، وتوجه إلى مفاعل الاندماج، الذي يحتوي على خليط من الديوتيريوم والترينيوم، وبعد حدوث الاندماج النووي، تنطلق النيوترونات الناتجة، لترتطم بجدار المفاعل المغلف بغلاف من الليثيوم، فيتكون خليط من الترينيوم والهليوم، ويفصل الهليوم وحده، ثم يعاد الترينيوم إلى مفاعل الاندماج.
وتستغل الحرارة الناتجة من تفاعل الاندماج النووي، في تسخين سائل يمر تحت ضغط معين في غلاف المفاعل، وتحويله إلى بخار مضغوط، يستخدم في تشغيل توربين عالي الضغط لانتاج الكهرباء.
وقد قامت الولايات المتحدة مؤخراً بإنشاء مفاعل التوكاماك التجريبي للاندماج النووي Tokamak fusion test reactor والمراقبون لا يتوقعون إنتاجها على مستوى تجاري والمساهمة الفعالة في إنتاج الطاقة الكهربائية قبل عام 2020.

أضف تعليقاً

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