كتبت: مريم السيابية -رئيسة قسم شؤون المجالس واللجان بالندب بمكتب نائب الرئيس للدراسات العليا والبحث العلمي

تحتم مساعي العالم نحو تحقيق التنمية المستدامة والتوازن البيئي مضاعفة التركيز على استخدام بدائل الطاقة المتجددة من المصادر المتجددة والبديلة، مثل: الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح لإنتاج الطاقة الكهربائية وتخزينها، وذلك بما يحقق أمن الطاقة وكفاءتها، ويسهم في خفض تكلفتها، ويقلل الانبعاثات الضارة للبيئة، وهو الدافع ذاته لإنشاء المحطة الهجينة لتجارب إنتاج الكهرباء بجامعة السلطان قابوس، إذ تُعدّ من أبرز المشاريع الحيوية التي يحتضنها مركز أبحاث الطاقة المستدامة بالجامعة.
وقد تمّ تجهيز المحطة بأحدث المعدات والأجهزة، بما فيها نظام الشبكة الصغيرة الذكية، وخلايا وقود الهيدروجين الكهروكيميائية الذي يعمل من خلال معالج الميثانول، ومعدات تنقية المياه (deionized water system)، إضافة إلى ما تضمه المحطة من مختبرات مخصصة للتجارب ومخزن للميثانول. كذلك فإن المحطة تضم مولد كهرباء يعمل بوقود الديزل وتوربينة رياح ونظام الطاقة الكهروضوئية (الفلطاضوئية)، والجهود حثيثة نحو مواصلة تزويد المحطة بالمعدات اللازمة التي من شأنها أن تسهم في تحقيق الأهداف الرئيسية من إنشاءها والوفاء بالتزامات المركز في سبيل إجراء البحوث والدراسات التي تسهم في إنتاج الكهرباء من خلال مصادر الطاقة المتجددة بدلًا من وقود الديزل، لاسيما في المناطق الريفية.

يتمّ العمل من خلال المحطة على مشروع يحتوي على خلية وقود الهيدروجين بسعة (5) كيلوواط تعمل بوقود خليط من الميثانول والماء المقطر بالإضافة إلى مولد كهرباء يعمل بالديزل بسعة (6) كيلوواط ونظام الخلايا الشمسية بسعة (5) كيلوواط، وبطاريات تخزين ليثيوم أيون بسعة (15) كيلوواط/ ساعة. ويتم دمج مصادر الطاقة المختلفة من خلال منظومة التحكم الذكية للطاقة التي تعمل بنظام الربط مع شبكة توزيع الكهرباء بالجامعة أو بنظام الشبكة الصغيرة (microgrid)، وتعمل على تغذية الأحمال الكهربائية الموجودة بالمحطة، وذلك دون الحاجة إلى شبكة الكهرباء. ويركز المشروع بصورة عامة على التأكيد باستخدام الميثانول لإنتاج الكهرباء بطريقة اقتصادية وآمنة للبيئة نظرًا لانخفاض الانبعاثات الضارة للبيئة.
تجدر الإشارة بأن إنشاء المحطة قد مرّ بعدة مراحل، إذ بدأ عمل المرحلة الأولى في عام 2017م من خلال مشروع بحثي حول “دراسة أداء ومراقبة الطاقة الشمسية الكهروضوئية” لفريق بحثي يرأسه الدكتور راشد بن سعيد العبري، وبمشاركة الدكتور عامر بن سيف الهنائي الذي تم تمويله من شركة نفاذ للطاقة المتجددة، وضمت المحطة في هذه المرحلة نظام الخلايا الشمسية بسعة (4) كيلوواط مدمج مع تروبينة رياح بسعة (3) كيلواط، وبطاريات تخزين بسعة (900) واط/ ساعة، وتعمل بالنظام الهجين لتوليد الكهرباء والربط مع شبكة توزيع الكهرباء بالجامعة.
ثم ارتبطت المرحلة الثانية للمحطة في عام 2019م بمشروع بحثي حول تقييم الميثانول لتوليد الكهرباء في المناطق الريفية والنائية في السلطنة الممول من شركة صلالة للميثانول (أوكيو حاليًا) برئاسة الدكتور عامر بن سيف الهنائي. وقد ضمت المحطة في هذه المرحلة مختبرًا ومكاتب للباحثين إضافة إلى مستودع للميثانول، ومحطة لمعالجة وتنقية المياه لإنتاج الماء المقطر الذي يستخدم في إنتاج الوقود الخليط لإنتاج الكهرباء باستخدام خلية الوقود التي تعمل من خلال معالج الميثانول.
وبعد انتهاء المرحلتين الأولى والثانية من إنشاء المحطة، تتجه الجهود حاليًا نحو عملية تقييم استخدام الميثانول لتوليد الطاقة للمناطق الريفية والنائية، كما يعمل الفريق البحثي على دمج مصادر الطاقة المختلفة لإنتاج الكهرباء بكفاءة عالية عن طريق استخدام مصادر الطاقة البديلة. كما سيتم استخدام نظام تخزين الطاقة عن طريق البطاريات لضمان توفرها، إذ يعتمد النظام الهجين على نظام الطاقة الشمسية، وخلايا وقود الهيدروجين، ومولد الوقود الأحفوري، وتستخدم البطاريات لتخزين الطاقة في حالات وجود فائض في الإنتاج ليعاد استخدامها في فترة نقص الإنتاج. ومن المؤمل أن يتم قريبًا تشغيل وربط المحطة مع شبكة الكهرباء والأحمال الكهربائية بالجامعة. كما تتجه المساعي كذلك نحو إنتاج الميثانول الأخضر باستخدام الطاقة المتجددة.