د. حسين كاظم الوائلي
رئيس مجموعة ابحاث الطاقة المتجددة وتكنولوجيا الاستدامة
استاذ مشارك وخبير طاقة – جامعة صحار
في الجزء السادس سنتعرض الى اول تطبيقات الطاقة المتجددة التي نرى اهميتها ان تكون جزء من برنامجة الرؤية وخصوصا انها ترتبط بالطاقة والمياه. حيث نجد انه في السنوات الأخيرة شهدت عمان ارتفاعًا في القطاعات الحضرية والاقتصادية بسبب سياسة التنويع الاقتصادي الحكومية. تسببت هذه السياسة ، بالإضافة إلى الزيادة السكانية ، في زيادة الضغط في الطلب على الطاقة الكهربائية المولدة. ان زيادة الطلب على الكهرباء ملحوضة حيث وصلت الزيادة إلى حوالي 46.4 ٪ في عام 2010 مقارنة مع الطلب في عام 2005. شهدت بعض أنحاء سلطنة عمان بعض الانقطاعات في التيار الكهربائي في صيف 2009 و 2010. ومنذ ذلك الوقت ارتفع الطلب على الطاقة إلى 599 ميجاوات في عام 2015 ، ويستمر في النمو حيث زاد إجمالـي التزويـد بالكهربـاء فـي السـلطنة بمقـدار 2.1 تيراواط/سـاعة فـي عام 2018 مـن 3.32 تيراواط/ سـاعة فـي عـام 2017 ليصـل إلـى 5.33 تيراواط/سـاعة، أي زيـادة بنسـبة 7.3%.
الطلب الصيفي على الكهرباء يتضاعف مقارنة مع فصل الشتاء. وفي شهري يوليو وأغسطس يرتفع الطلب بشكل كبير في القطاعات السكنية بسبب الطقس الحار والقاسي الرطب في عمان. ويستهلك القطاع السكني حوالي 55 ٪ من الطاقة المولدة من خلال تكييف الهواء. اما القطاعات الأخرى الحكومية والصناعية والتجارية فتستهلك 15 و 8 و 20٪ على التوالي. تعتمد سلطنة عمان على الغاز الطبيعي في معظم محطات توليد الطاقة لديها كما تستخدمه كمصدر رئيسي للدخل القومي. ويستخدم جزء من الطاقة المولدة (447 ميجاوات) وقود الديزل لتزويد المناطق الريفية واسعة الانتشار غير المتصلة بالشبكة الوطنية كولاية مصيرة وغيرها. تشير هذه الحقائق إلى أن استخدام الطاقة المتجددة في سلطنة عمان سيكون مناسبًا لحل متطلبات الاستهلاك لمختلف التطبيقات المتناثرة والواسعة.
يعتمد الاقتصاد العماني على صادرات النفط والغاز ويشكل 81 ٪ من الناتج المحلي الإجمالي ؛ هذا الجزء الكبير يجعل الاقتصاد العماني عرضة لتقلبات أسعار النفط والغاز. بلغ إنتاج النفط العماني 836،000 برميل يوميًا في عام 2010. كما بلغ إنتاج الغاز الطبيعي 2.4 مليار قدم مكعب في اليوم. منذ عام 2007 ، بدأت سلطنة عمان في استيراد الغاز (200 مليون قدم مكعب في اليوم) لأغراض توليد الطاقة هذا من جانب.
اما من جانب المياه فقد وضعت السلطات العمانية خطة وطنية رئيسية للموارد المائية لإعداد البلاد للطلب على المياه في المستقبل للفترة 2001-2020. علما انه يجب إضافة 330 مليون متر مكعب في السنة لتلبية احتياجات البلاد من المياه. حيث بذلت الحكومة العمانية جهودًا كبيرة في التشريعات ، والتنظيم ، والحفظ ، والاستكشاف ، وإعادة تدوير الموارد الطبيعية والاستخدام المستدام. وهذا لجهد موضع تقدير ومن المناسب الاشارة الى اهمية اخذ الرؤية 2040 موضوع المياه بنظر الاعتبار.
في الماضي ، كان الشعب العماني يستخدم مياه الآبار ولكن اليوم الجزء الأكبر من المياه المستخدمة يأتي من مياه محطات التحلية. حيث ازداد الاعتماد على مياه محطات التحلية على مر السنين ليصل إلى حوالي 129 مليون متر مكعب في السنة في عام 2010 وبالتالي هذا يتطلب توفير مصادر الطاقة. وكان معدل نمو الطلب على المياه 11.2 ٪ للفترة 2004-2010. وسوف يستمر هذا المعدل في الزيادة. كما ان المياه الجوفية ومياه الامطار تعتبر مصدر مهم. وتظهر المحاكاة المتوقعة أن يواجه شمال عمان انخفاضًا في هطول الأمطار في العقود القادمة. حيث يبلغ فيها الان متوسط مستويات الأمطار السنوية التاريخية ما بين 50 و 100 ملم لمنطقة الساحل الشمالي، ومن المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى هطول أمطار أقل ما بين 20 و 40 ملم بحلول عام 2040.
ان هذا النقاش يقودنا الى اول انواع تطبيقات الطاقة المتجددة وهو “المضخة الشمسية”. ولابد من الاشارة الى ابحاثنا في هذا المجال عام 2014 في جامعة صحار بدعم من مجلس البحث العلمي، حيث تم تصميم مضخة شمسية ذكية بايدي عمانية قادرة على استخراج المياه من الابار لاغراض سقي المزروعات في اوقات معينة بما يناسب حاجة النباتات كما تقوم المنظومة بغسل نفسها من الغبار المتراكم وتتحرك متبعة ضوء الشمس للحصول على اكبر قدر ممكن من الطاقة.
وحيث ان الطاقة الشمسية اليومية في صحار تصل الى 6.182 كيلو واط ساعة / يوم. فقد وجد أن عامل العائد السنوي لمنظومة المضخة الشمسية هو 2024.66 كيلو واط ساعة / كيلوواط. علاوة على ذلك ، فإن معامل القدرة وجد أنه 23.05 ٪ ، وهو أمر واعد جدا. وتشير النتائج إلى أن النظام الأمثل لعمان يمكن أن يوفر الطاقة المطلوبة في ساعات الذروة ويؤدي إلى انخفاض كبير في تغيير حجم مجموعة الخلايا الشمسية وبالتالي تكلفة رأس المال الاستثماري وفترة الاسترداد. التكلفة الكلية وجدت انها ارخص من المنظومات المماثلة تجاريا في السوق العالمية وقد تمت مقارنة تكلفة الطاقة بمولد الديزل. تشير المقارنة إلى أن تكلفة الطاقة هي 0.180 و 0.309 و 0.790 دولار أمريكي / كيلووات في الساعة لأنظمة PV-REPS.OM و PV-HOMER والديزل على التوالي ، مما يبدو أن أنظمة ضخ المياه الشمسية واعدة في عمان.
هذا التطبيق ممكن تعميمه على المناطق الصحراوية والنائية ولاسيما مشروع المليون نخلة في مزارع عبري و الصفا وغيرها بناء على زيارتي الاخيرة لهذه المواقع والتي اشجع على استخدام هذه التقنية لكفائتها واستدامتها وكلفتها المنافسة. والى تطبيق اخر للطاقة المتجددة الواعدة في رؤية عمان 2040، دمتم بخير.
