نعم. سأبني لك دراسة أولية رقمية لمشروع طاقة شمسية مع فصل ما هو مؤكد عن الافتراضات الهندسية.
المعلومة المهمة التي وجدتها أن بيانات الترخيص تشير إلى 45,000 طن سنوياً من البليت الناتج من الصهر، إضافة إلى منتجات أخرى بطاقة 45 ألف طن، وموقع الوحدة في المنطقة الصناعية .�
كما أن الإشعاع الشمسي في المنطقة جيد؛ البيانات المناخية تعطي متوسطات يومية تتراوح تقريباً من 3.0 kWh/m² في ديسمبر إلى 8.5 في يونيو، ولذلك سأستخدم في الحساب التصميمي إنتاجاً محافظاً قدره 1,700 kWh سنوياً لكل kWp شمسي.
�
Weather Spark +١
1. أول تصحيح مهم: الـ10,000 «واط»
إذا كنت تقصد 10,000 واط حرفياً = 10 kW فهذا صغير جداً بالنسبة لمصنع صهر الحديد.
أما إذا كنت تقصد 10,000 kW = 10 MW، فهذا رقم معقول كقدرة كهربائية لحظية/ذروة لمنشأة صناعية.
وهنا توجد نقطة مهمة جداً:
لا أنصح بتصميم محطة شمسية 10 MW على أساس أن المصنع يستهلك 10 MW طوال السنة.
لأن المصنع المرخص لإنتاج 45,000 طن من البليت لا يحتاج بالضرورة إلى 10 MW بشكل مستمر 24 ساعة.
2. الطاقة المطلوبة لإنتاج الشمش
سأستخدم قيمة تصميمية تقريبية:
550 kWh كهرباء / طن شمش
وهذه تشمل كهرباء الصهر والمعدات المساعدة بصورة تقريبية، وليست رقماً نهائياً للمصنع؛ الرقم الحقيقي يجب أخذه من عدادات المصنع وفرن الصهر.
إذن:
45,000 طن × 550 kWh = 24,750,000 kWh
أي:
حوالي 24.75 GWh سنوياً
أو متوسط:
2.83 MW مستمر
وهذا يفسر لماذا لا ينبغي أن نفترض أن الـ10 MW تعمل باستمرار.
3. المشروع الذي أقترحه
لو كان الهدف أن تغطي الشمس معظم استهلاك المصنع السنوي، أقترح مبدئياً:
محطة شمسية PV بقدرة 25 MWp
وليس 10 MW فقط.
لماذا؟
في قم يمكننا افتراض إنتاج تقريبي:
1,700 kWh لكل kWp سنوياً
إذن:
25,000 kWp × 1,700
= 42,500,000 kWh سنوياً
أي:
42.5 GWh سنوياً
وهذا أكبر من استهلاكنا التقديري للصهر البالغ 24.75 GWh.
وهذا يسمح بتغطية خسائر النظام، واستهلاك المعدات المساعدة، والتفاوت الموسمي.
4. عدد الألواح
إذا استخدمنا ألواحاً حديثة بقدرة تقريبية 550 W للوح:
25,000 kW ÷ 0.55 kW
= 45,455 لوحاً تقريباً
أي يمكن تصميم المحطة بحوالي:
45–46 ألف لوح شمسي
ولو استخدمنا ألواح 600 W، ينخفض العدد إلى نحو 41,700 لوح.
5. مساحة الأرض
لا نحسب مساحة الألواح وحدها؛ يجب ترك مسافات بين الصفوف، طرق صيانة، محولات، كابلات، محطة تحويل، مناطق أمنية وغيرها.
لمحطة 25 MW في هذه الحالة أقدر المساحة الأولية بـ:
30–40 هكتاراً
وأفضل أن نخصص:
حوالي 40 هكتاراً
حتى لا يصبح التصميم مزدحماً.
6. البطاريات
هنا يوجد قرار اقتصادي مهم جداً.
لا أنصح ببطارية ضخمة لتشغيل فرن الصهر طوال الليل من الشمس في المرحلة الأولى.
الأفضل:
الشمس نهاراً + شبكة الكهرباء ليلاً + بطارية لتخفيف الذروة واستقرار الحمل.
ولكن إذا أردنا بطارية صناعية حقيقية، أقترح مبدئياً:
50–100 MWh
مع قدرة تفريغ تقريبية:
10–20 MW
مثلاً:
20 MW / 100 MWh
تعني أن البطارية تستطيع نظرياً إعطاء 20 MW لمدة 5 ساعات.
أما إذا أردنا تشغيل حمل 10 MW طوال 12 ساعة ليلاً:
10 × 12 = 120 MWh
وهذا قبل احتساب احتياطي البطارية والخسائر.
لذلك نحتاج تقريباً:
150 MWh بطاريات
إذا كان الهدف تغطية ليلة طويلة تقريباً بهذا الأسلوب.
7. كم تنتج محطة 25 MW سنوياً؟
التصميم:
البند
القيمة
قدرة المحطة
25 MWp
الألواح
≈45,500 لوح 550 W
الأرض
≈40 هكتار
الإنتاج السنوي
≈42.5 GWh
البطارية المقترحة
100 MWh
قدرة البطارية
20 MW تقريباً
إنتاج المصنع المرخص
45,000 طن/سنة
الإنتاج الفعلي سيختلف حسب اتجاه الألواح، الحرارة، الغبار، التنظيف، المحولات، الكابلات، التوقفات وغيرها.
8. كم طن شمش تنتج الطاقة الشمسية؟
إذا اعتبرنا:
550 kWh لكل طن
فإن 42.5 مليون kWh تعادل:
42,500,000 ÷ 550
= 77,273 طن شمش
لكن هنا تظهر نقطة مهمة:
المصنع حسب بيانات الترخيص لديه 45,000 طن/سنة، ولذلك لا يمكن القول إن الطاقة الشمسية ستنتج 77 ألف طن في المصنع نفسه.
الطاقة الشمسية ستكون أكثر من احتياجات إنتاجه المرخصة. �
Armanin
بالنسبة للمصنع نفسه:
45,000 طن × 550 kWh = 24.75 GWh
أي أن محطة 25 MW تنتج طاقة تكفي نظرياً لـ:
حوالي 45,000 طن شمش بالكامل
مع وجود حوالي 17.75 GWh فائضاً مقارنة بهذا الافتراض.
9. ماذا لو اكتفينا بمحطة 10 MW؟
هذا سيناريو مهم لأنك ذكرت 10 MW.
10 MW × 1,700 kWh/kWp:
= 17 GWh سنوياً
17,000,000 ÷ 550
= 30,900 طن شمش تقريباً
أي أن:
محطة 10 MW يمكنها نظرياً توفير كهرباء تكفي لنحو 31 ألف طن شمش سنوياً.
وهذا يعادل حوالي:
69% من إنتاج المصنع المرخص البالغ 45 ألف طن
إذا كان استهلاك الصهر قريباً من افتراض 550 kWh/طن.
10. المقارنة بين الخيارات
المشروع
قدرة PV
الإنتاج الشمسي
ما يعادل من الشمش
صغير
10 MW
17 GWh/سنة
≈31 ألف طن
المقترح
25 MW
42.5 GWh/سنة
≈77 ألف طن نظرياً
يغطي المصنع
≈15 MW
≈25.5 GWh
≈46 ألف طن
وبالتالي، إذا كان هدفنا فقط تزويد مصنع ذوب گستر بالطاقة اللازمة لإنتاج 45 ألف طن، فإن محطة في حدود 15 MWp قد تكون أقرب إلى الحجم المطلوب سنوياً، وليس بالضرورة 25 MW.
11. ماذا عن «المرايا» والطاقة الشمسية المركزة CSP؟
هنا أريد تعديل ما قلته لك سابقاً.
بالنسبة لمعمل صهر الحديد الذي يستخدم فرن صهر كهربائي، فإنني أفضّل:
PV + بطارية + شبكة
على:
مرايا CSP + توربين بخاري
لأن الـCSP ممتاز عندما نريد حرارة عالية أو كهرباء قابلة للتخزين حرارياً، لكنه أكثر تعقيداً وتكلفة عندما يكون المطلوب الأساسي هو الكهرباء المباشرة لفرن كهربائي.
أي أنني لن أضع 25 MW من المرايا أمام فرن الصهر.
سأضع:
ألواح PV → محولات → محطة كهرباء → فرن الصهر
ومعها:
بطاريات → لتغطية الذروة والتذبذب
والشبكة الكهربائية تبقى احتياطاً.
12. التصميم الذي أراه الأفضل مبدئياً
أقترح أن ندرس المشروع بهذا الشكل:
☀️ 20–25 MWp PV
🔋 50–100 MWh Battery
⚡ محطة تحويل 20–30 MW
🏭 فرن الصهر والمصنع
🔌 الشبكة الوطنية كاحتياط
🌞 ≈40 هكتار أرض
والهدف:
إنتاج 45,000 طن شمش سنوياً مع تغطية جزء كبير جداً من الكهرباء بالطاقة الشمسية.
لكن هناك رقم واحد إذا حصلنا عليه من المصنع سيغير الحساب كله: الاستهلاك الحقيقي للكهرباء بالكيلوواط ساعة لكل طن شمش، وليس مجرد القدرة القصوى 10 MW.
انتهى.
الولاية الاخبارية موقع اخباري وثقافي لمن يسلك الطريق الی الله
