شهد سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالميّ نمواً سريعاً ومتزايداً خلال العقد الماضي مدفوعاً بالمستوى العالي من التنافسية التي حققتها تقنية الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ووفقاً لجمعية «Solar Power Europe»، فإن الطاقة الشمسية، عام 2021، وللعام التاسع على التوالي تمكنت من تحطيم الرقم القياسي في التركيب السنوي للمشاريع وذلك بإضافة 168 جيجاواط من الطاقة الشمسية ورافق ذلك الاستمرار في إنشاء مشاريع على مستوى المرافق الخدمية «Utility-Scale» والتي تشكل النسبة الأكبر من الاستطاعة المركبة عالمياً من مشاريع الطاقة الشمسية.
وفي الوقت الذي تشهد فيه الطاقة الشمسية انتشاراً هائلاً عالمياً، توصي شركة «+Enertis Applus» بما يسمى: «الخدمات الهندسية للمالك – Owner Engineering»، والتي أصبحت حالياً واحدة من أكثر الخدمات المطلوبة خلال مراحل التصميم والتخطيط والبناء والتشغيل للمشاريع على مستوى المرافق الخدمية وذلك لدورها في ضمان جودة المشاريع طيلة فترة تشغيلها.
ويعود ذلك إلى أن المستثمرين وشركات «الهندسة والمشتريات والتشغيل – EPC» لديهم الآن الخبرة الكافية في مجال مشاريع الطاقة الشمسية والمعرفة العميقة بالعناصر الرئيسية التي يجب مراقبتها لضمان الجودة خلال المراحل المختلفة للمشروع. إن وجود طرف ثالث خارجي يمثل مالك المشروع مع امتلاكه خبرة واسعة على المستوى العالمي يعد قيمة مضافة يمتاز بها هذا النوع من الخدمات.
ولعلّ من أبرز التحديات التي تواجه المهندسين المتخصصين من طرف المالك هي الرغبة بزيادة الكفاءة وخفض التكاليف في مشاريع الطاقة الشمسية ما يؤدي لخفض نفقات رأس المال وبالتالي يؤثر على النفقات الإجمالية للمشروع. وقد ينتج عن هذا الهدف تخفيض الميزانية المخصصة للأعمال المدنية والإنشائية، ولذلك من الضروري إجراء بعض الدراسات الإضافية على الطرق وأنظمة الصرف الصحي وإمكانية الجريان السطحي إلى جانب إجراء مراجعات شاملة للحلول المقترحة من قبل شركات «EPC» لتجنب وقوع الحوادث الخطيرة في المراحل المختلفة من مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية. كما وأصبحت المراجعات الهيكلية الشاملة واحدة من أكثر الخدمات المطلوبة في المشاريع وذلك بسبب التحسين المبالغ فيه على المواد الخام التي تستخدم في تصنيع أنظمة التخزين بالبطاريات «BESS» أو بعض المكونات الرئيسية لأنظمة الطاقة والتي بدورها قد تؤثر على هوامش السلامة في المشاريع.
يمتلك الخبراء المتخصصون بتقديم الخدمات الهندسية للمالك «OE» في شركة «+Enertis Applus» خبرة عملية كفنيّي مواقع في أكثر من 65 دولة حول العالم ولديهم خبرة واسعة في تقنية الطاقة الشمسية الكهروضوئية وبالتالي فهم قادرون على تحديد أي مشكلة قد تنشأ خلال المراحل المختلفة للمشروع وهذا ما يصب في منفعة مالك المشروع.
مشاكل الجودة الأكثر شيوعاً في مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يمكن القول أن المشاكل المتعلقة بالجودة بدرجاتها المختلفة قد تحدث في جميع مشاريع الطاقة الكهروضوئية، ولذلك من المهم أن يتم تنفيذ برامج مراقبة الجودة بشكل مناسب وذلك لتجنب وقوع مثل هذه المشاكل.
ووفقاً لخبراء «+Enertis Applus»، فإن مشاكل الجودة التالية هي الأكثر شيوعاً في مشاريع الطاقة المتجددة:
المشاكل في تركيب أنظمة التثبيت الأرضية في المشاريع
تظهر مشاكل متعلقة بأنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية الأرضية في حوالي 90% من مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية وذلك عندما لا يكون عمق الحفر لتثبيت القواعد كافياً.
يتم اختبار ذلك بتطبيق «اختبارات شد وسحب – Pull Out Test» والمعروفة بـ (POT)، وتكون محددة لتقييم سلوك هذه القواعد عند تطبيق حمل عمودي للأسفل أو حمل عمودي للأعلى للتأكد من تلبية المتطلبات الفنية لهياكل التركيب.
ويهدف هذه الاختبار إلى التأكد من عدم حدوث مشاكل في الهياكل عند تعرضها لظروف مناخية قاسية. وفي هذه الحالة، يعمل خبراء الخدمات الهندسية المقدمة لمالك المشروع «OE» جنباً إلى جنب مع المقاول للاتفاق على بعض الإجراءات والمعايير لتحديد مستوى عمق الحفر الذي يمكن اعتماده حسب خصائص تضاريس المنطقة. وفي حالة وجود أي من المشاكل المذكورة، سيساعد هذا الاختبار على معرفة ما إذا كانت هذه القواعد مناسبة أو ما إذا كانت بحاجة إلى سحبها من الأرض وتنفيذ عمليات حفر جديدة.
أما المهمة الثانية لخبراء الخدمات الهندسية لصالح مالك المشروع فتتمثل بالتحكم المستمر بنطاق الحوادث التي من الممكن أن تقع للقواعد إلى جانب التأكد من أن شركات «EPC» تتبع الإجراءات المحددة والمتفق عليها فيما يخص معايير القبول والرفض فضلاً عن إجراء الاختبارات المتفق عليها.
المشاكل المتعلقة بأنظمة تصريف المياه في مشاريع الطاقة الكهروضوئية
تظهر مشاكل في أنظمة التصريف في حوالي 20% من مشاريع الطاقة الكهروضوئية، والتي غالباً ما تحدث بسبب عدم الأخذ بعين الاعتبار وجود الموارد المائية في موقع المشروع.
ويتم الكشف عن هذه المشاكل في المناطق الجغرافية التي تمتاز بالأمطار الغزيرة وخاصةً عند وجود قنوات تصريف داخلية دون وجود طبقات خرسانية حيث تُسدّ هذه القنوات الداخلية بسرعة نتيجة الرواسب الذائبة في المياه، مما يعرّض معدات المشروع للخطر نتيجة تكوّن حواجز وأخاديد مائية نتيجة جريان المياه لأمتار عدة في موقع المشروع. وهنا تتمثل مهمة خبراء الخدمات الهندسية في تقديم المشورة بشأن حلول الصرف الأكثر ملاءمة اعتمادًا على نوع التضاريس والظروف المناخية ومراجعة تصميم الصرف الذي اقترحته شركة «EPC» لضمان موافقته لدراسات الموارد المائية في المشروع.
الأخطاء المتعلقة بتصميم أنظمة التتبع
يتم الكشف عن وجود أخطاء في تصميم أنظمة التتبع الخاصة بأنظمة الطاقة الكهروضوئية في حوالي 30% من مشاريع الطاقة الكهروضوئية والمتعلقة بشكل أساسي بمحاولة تحسين استخدام الحديد والذي يسبب أبعاد غير صحيحة لهيكل التركيب وإلى تآكل مبكر للمكونات المعدنية. يمكن التخفيف من آثار هذه المخاطر بمساعدة من خبراء «OE» الذين يقومون بتقديم مراجعة مفصلة لتصميم المشروع ويستخدمون مجموعة من البرامج المحددة لإجراء اختبارات ديناميكية وثابتة على هذه المكونات. كما ويعد ضبط الجودة عاملاً أساسياً أثناء مرحلة ما قبل التصنيع وذلك للتأكد من أن فاتورة المواد تفي بالمواصفات المطلوبة إضافة إلى مرحلة ما بعد التثبيت والتي تتأثر فيها مادة الحماية لأنظمة التعقب من التآكل بشكل متكرر أثناء مرحلة التثبيت.
المشاكل المتعلقة بتركيب الأسلاك
تحدث المشاكل أو العيوب الكهربائية في تركيب الأسلاك في حوالي 50٪ من المحطات، والتي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بعزم الشد المطبق في نقاط ربط النهايات الكهربائية.
كما ويمكن أن تسبب هذه المشكلات بقعاً ساخنة ومن ثم حرائق خاصة في الجسور بين العواكس الشمسية والمحولات أو في صناديق التجميع في مواقع المشاريع. كما ويمكن أن تنتج هذه المشاكل بسبب فشل العزل الناتج من الأضرار التي تحدث أثناء تثبيت الأسلاك، سواء في الجهد المنخفض أو التيار المتردد. من الضروري أن يقوم مستشار فني مستقل بإجراء إشراف مفصل وشامل على بروتوكولات الجودة والتشغيل خلال مرحلة البناء وذلك لتجنب هذا النوع من المشاكل.
خلاصة
يساهم الاعتماد على الدعم والمشورة الفنية من قبل شريك مستقل في جميع مراحل المشروع في تخفيف المخاطر المرتبطة بعيوب الجودة، فضلاً عن تقليل التأثير على ربح المشروع وإنتاجيته.
كما وتدعم خدمة «OE» الشاملة العميل أثناء مرحلة التصميم الاولي، مروراً بمرحلة تقديم العطاءات (المناقصات) أو اختيار شركات «EPC» ومن ثم تقديم المشورة الفنية لجميع الخدمات المتعلقة بالإشراف على البناء. تقدم شركة «+Enertis Applus» فريقاً من الخبراء والمتخصصين وبقيادة مدير موقع مختص بالهندسة لمالكي المشروع ويتمتع بخبرة واسعة في المجال الكهروميكانيكي وتدعمه خدمة مكتب عن بعد وفريق إشراف من الموظفين المحليين.
