كلية تكنولوجيا التعليم حلوان.. تناقش رسالة ماجستير التخزين الكهرومائي القائم على الضخ

كشفت دراسة رسالة ماجستير نوقشت بقسم تكنولوجيا الكهرباء بكلية التكنولوجيا والتعليم جامعة حلوان، عن تخزين واسترجاع الطاقة الكهرومائية لتوليد الكهرباء واستخدام النتائج في إعداد وحدة تعليمية لطلاب كلية التعليم الصناعي .

تهدف الدراسة الى توفير الطاقة الكهربائية على مدار اليوم في المناطق النائية والريفية والبعيدة عن الشبكة وإيجاد حل موثوق وفعال من حيث التكلفة والكفاءة واستمرارية واستدامة النظام وكذلك الحصول على مردود طاقة اعلي على مدار اليوم ليلاً ونهاراً ولذلك تم  تصميم محطة تخزين طاقة كهرومائية قائمة على ضخ المياه الجوفية بالطاقة الكهروضوئية لتوليد الكهرباء في منطقة شرق العوينات بجنوب غرب مصر لأنها من المناطق المميزة من حيث نوع التربة وصلاحيتها للزراعة ونوعية المياه وكميتها الغزيرة بالإضافة الي المناخ الذي يسمح بزراعة اجود واثمن الزراعات الاستراتيجية والاقتصادية.

وركز البحث على عمل دراسة جدوى لتغذية (10 منازل ريفية ، ماكينة لطحن الحبوب الزراعية ، 2 مضخة غاطسة لضخ مياه البئر الجوفي  و2 مضخة قابلة للانعكاس (توربين فرانسيس) لضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي) بواسطة الطاقة الكهروضوئية نهاراً ثم تتدفق المياه مرة أخرى من الخزان العلوي الى الخزان السفلي لتدور المياه بينهما في حلقة مغلقة بواسطة توربينات فرانسيس القابلة للانعكاس  ليتم تغذية (10 منازل ريفية ، 5 محركات لري 50 فدانًا ، ألة لطحن الحبوب الزراعية) ليلاً بالطاقة بواسطة محطة تخزين الطاقة الكهرومائية (PHES).

لمواجهة التحديات.. تعرف على مشروع مركز التميز للمياه والمنح المقدمة للطلاب.. فيديو

أعدت الدراسة الباحثة ناديه شكري محمد أبو النصر تحت إشراف كل من الدكتور أحمد محمد عطا الله أستاذ الطاقة المتجددة بقسم هندسة القوي والألات الكهربية كلية الهندسة - جامعة عين شمس و الدكتور  حسن محمد محمود مصطفى أستاذ مساعد بقسم هندسة القوى والآلات الكهربية بكلية الهندسة - جامعة النهضة و الدكتور  حلمي السيد عواد أستاذ مساعد بقسم تكنولوجيا الكهرباء كلية التكنولوجيا والتعليم - جامعة حلوان و الدكتور هشام علي عبد السلام أستاذ مساعد بقسم تكنولوجيا الالكترونيات بكلية التكنولوجيا والتعليم - جامعة حلوان .

وأظهرت الدراسة التي نالتها الباحثة بتقدير ممتاز بأجماع الأراء أن نظام ال PHES قابل للتطبيق في أي مكان تتوافر فيه المياه الجوفية وقوة الاشعاع الشمسي مع إمكانية التوسعات المستقبلية للنظام عن طريق زيادة عدد الالواح الكهروضوئية وزيادة عدد خزانات المياه والمضخات الغاطسة المضخات القابلة للانعكاس   (توربينات فرانسيس).

كما رصدت الدراسة تقدير التكلفة لكل من نظام ال PHES ونظام التخزين بالبطاريات مع عمل مقارنة بينها لاختيار البنية الأفضل.

رئيس جامعة الدلتا: منع تبادل الأدوات الشخصية بين الطلاب أثناء الامتحانات

وأوضحت الدراسة ل" صدي البلد " أنه قد تم الاعتماد على المياه الجوفية في توليد الكهرباء بضخها وتخزينها بواسطة الطاقة الكهروضوئية استغلالاً للموقع وقد تم تطبيق بيانات الدراسة على نماذج مختلفة للتوسعات المستقبلية (20 منزل، 100 فدان - 50 منزل، 250 فدان - 100 منزل، 500 فدان) مع عمل مواصفات التصميم لكل نموذج وتم استخدام النتائج الهندسية للبحث في إعداد وتصميم وحدة تعليمية مقترحة لطلاب الفرقة الثالثة شعبة تكنولوجيا الكهرباء بكلية التكنولوجيا والتعليم – جامعة حلوان.

وفسرت الدراسة خطوات تصميم النظام وخطوات تقدير التكلفة لكل من نظام ال PHES ونظام التخزين بالبطاريات وأن تكلفة البطاريات تزداد أضعافا مضاعفة مع تقدم الوقت في حين أن تكلفة PHES تكاد تكون ثابتة.

وخلصت الدراسة إلى اختيار نظام ال  PHES للتطبيق في المناطق الريفية والنائية والبعيدة عن شبكة الكهرباء فقد كشفت الحسابات الأولية للنظامين أن 23 عامًا هي نقطة التعادل التي تصبح بعدها ال PHES مجدية اقتصاديًا كما أنها حل مناسب لمشكلة تخزين الطاقة وليس لها أي أثار ضارة على البيئة  بينما يتطلب التخلص من البطاريات عناية فائقة.

الباحثة ناديه شكري