الطاقة الحرارية الشمسية: المفتاح لخفض تكاليف الحرارة في الصناعة!

الطاقة الحرارية الشمسية: المفتاح لخفض تكاليف الحرارة في الصناعة!

يتزايد الاهتمام بالطاقات المتجددة في الصناعة، كما أظهرت دراسة حديثة. وأسباب ذلك هي تقلبات أسعار الوقود الأحفوري، وارتفاع تكاليف ثاني أكسيد الكربون، ومخاطر أمن العرض بسبب التوترات الجيوسياسية. إن جمعية صناعة الطاقة الشمسية الألمانية متفائلة بشأن تطور سوق الطاقة الحرارية الشمسية وتوضح أن الاستثمارات في أنظمة التدفئة الشمسية أكثر اقتصادا من شراء الوقود الأحفوري لتوليد الحرارة المعالجة.

دراسة أجراها معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ISE نيابة عن BSW-Solar تبحث في العائدات والجدوى الاقتصادية لحرارة العمليات الشمسية في الصناعة. وفي هذا السياق، يصبح من الواضح أن الطاقة الحرارية الشمسية منطقية من الناحية الاقتصادية، وخاصة بالنسبة لتطبيقات درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة في الصناعة. ومع وصول حصة الطاقة الشمسية إلى 50%، فإن الاستثمارات في الطاقة الحرارية الشمسية أرخص حتى من شراء الوقود الأحفوري.

الكفاءة الاقتصادية للطاقة الشمسية الحرارية

تتراوح فترة الاسترداد للأنظمة الحرارية الشمسية بين ثلاث وثماني سنوات، اعتمادًا على السيناريو والموقع ونطاق درجة الحرارة. يظهر مثال على نظام حوض مكافئ بقدرة 34 ميجاوات في فورتسبورغ: يدفع النظام تكاليفه بعد 5.5 سنوات ويوفر أكثر من 40 مليون يورو على مدار 20 عامًا. مع الأخذ في الاعتبار القيمة الحالية، هناك توفير يبلغ حوالي 25 مليون يورو باستثمار قدره 12.6 مليون يورو. يؤكد كارستن كورنيج، المدير العام لشركة BSW-Solar، على الجدوى الاقتصادية والقدرة التنافسية للطاقة الحرارية الشمسية.

تمثل حرارة العمليات الصناعية جزءًا مهمًا من الطلب على الطاقة في ألمانيا، والذي يتم تغطيته حاليًا في الغالب بالوقود الأحفوري. يمكن للطاقة الحرارية الشمسية أن توفر درجات حرارة تصل إلى 400 درجة مئوية، وبالتالي توفر حلاً خاليًا من ثاني أكسيد الكربون للصناعة. تعتمد الدراسة على عمليات محاكاة النظام الديناميكي وتتضمن قيم الإشعاع الشمسي وتقنيات التجميع ونطاقات درجات الحرارة وتخزين الحرارة في أكثر من 6000 تكوين للنظام. كما تم أخذ أسعار الغاز الطبيعي الحقيقية والمتوقعة وضرائب ثاني أكسيد الكربون وأدوات التمويل في الاعتبار.

آفاق في منطقة العاصمة الراين نيكار

وفي الوقت نفسه، أظهرت دراسة أجريت لصالح غرفة التجارة والصناعة في منطقة الراين نيكار الحضرية أن هذه المنطقة هي واحدة من أكثر المناطق استهلاكًا للكهرباء في ألمانيا. ومن المتوقع أن يرتفع الطلب على الكهرباء في المستقبل من 17 تيراواط ساعة سنويا حاليا إلى 32 إلى 38 تيراواط ساعة سنويا بحلول عام 2045. والمحرك الرئيسي لهذه الزيادة هو إزالة الكربون وكهربة الصناعة.

وتقدر إمكانات الطاقة المتجددة في المنطقة بنحو 16.2 جيجاوات، على الرغم من أن القدرة المركبة الحالية لا تتجاوز حوالي عُشر هذه الكمية. هناك إمكانات كبيرة بشكل خاص في الأنظمة الكهروضوئية، حيث يبلغ إنتاجها المحتمل 14.4 جيجاوات، وبحد أقصى 1.8 جيجاوات من طاقة الرياح. ومع ذلك، حتى لو تم استغلال الإمكانات بالكامل، ستستمر المنطقة في الاعتماد على واردات الكهرباء بما يتراوح بين 10 و17 تيراواط ساعة سنويًا. تم جمع هذه النتائج باستخدام نموذج نظام الطاقة REMod لحساب مسارات التحول لنظام الطاقة الألماني حتى عام 2045.

وتوضح الأرقام أن تحول الطاقة في ألمانيا، وخاصة في المجالات الصناعية، يجب أن يتقدم من أجل مواجهة تحديات المستقبل. يعد التوسع القوي في الطاقات المتجددة أمرًا ضروريًا لتحقيق الأهداف الوطنية لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتلبية احتياجات الطاقة المتزايدة.

لمزيد من المعلومات حول موضوعات الطاقات المتجددة في الصناعة والطلب على الكهرباء في منطقة راين نيكار الحضرية، راجع المقالات حسب إيكونيوز و فراونهوفر ISE.