قامت الباحثة بتول مصطفى يوسف عمارنه، الطالبة في كلية الدراسات العليا بجامعة النجاح الوطنية، يوم الثلاثاء الموافق 12/9/2017 بمناقشة اطروحة الماجستير بعنوان "استخدامات التناضح العكسي لتحلية المياه في فلسطين: تحليل التكلفة والمنفعة".
هذه الأطروحة تبحث في جدوى كل من نظام التحلية الكهروضوئية المستقل ونظام التحلية باستخدام الطاقة الهجينه، ويستخدم كلا النظامين تقنية التناضح العكسي لتحلية المياه المالحة في المناطق النائية من منطقة أريحا في الضفة الغربية،تم اجراء محاكاة للنظامين وتحليل حساسيه النظام للعوامل المؤثرة.النظام الاول عباره وحدة تحلية تستخدم الطاقة الكهروضويئه بشكل مستقل مع بطاريات للتخزين، ونظام تحلية بالطاقة الشمسية هجين مع مولد للكهرباء يعمل باستخدام السولار.وتعتبر وحدة التناضح العكسي هي الحمل الرئيسي في الوحدة ككل. ويتمثل الهدف الرئيسي من الدراسه باجراء تحليل جدوى لكلا النظامين من خلال تحديد النوع الأمثل للطاقة المتجددة المتوفر في المنطقة.
ولتحقيق أهداف الدراسة المقترحة تم اتباع إطار عام، بدءا من استعراض ااطار النظري للبحث، ثم جمع البيانات بما في ذلك بيانات وحدة الزبيدات - تحلية المياه الجيرية (دراسة الحالة)، وبيانات نوعية المياه الملوحة في منطقة الدراسة ( تراكيزCl,PH,NO3 ، ...) وأخيرا بيانات الطلب على المياه و إمدادات المياه المتوفره.
تم تحليل ثلاثة سيناريوهات مختلفة اقتصاديا وبيئيا باستخدام برنامج HOMER Pro الذي وضعه مختبر الطاقة المتجددة الوطني الأمريكيNERL , في HOMER،فضل نظام ممكن أو مثالي هو النظام الذي يفي بالقيم المحددة من قبل المستخدم بأقل تكلفة صافية حالية ( وقد تم دراسة نظام التناضح العكسي المصمم الجاهز بمتوسط حمل يومي حوالي 26 كيلوواط ساعة / يوم وقدره ذروتها تصل 5.27 كيلوواط.
تم النظر في العديد من قيم الحساسية في الحالات الثلاث بما في ذلك سعر الفائدة: 0 و 6٪، سعر الديزل: أدنى وأعلى الأسعار المسجلة في عام 2016 (1.3 دولار / لتر و 1.5 دولار / لتر على التوالي)، وأخيرا قيم الإشعاع الشمسي المتوسط: (2.8)، 5.37بالاضافه الى8.19 كيلوواط ساعة / م 2 / يوم.
وكان السيناريو الأول هو تشغيل النظام كما هو (خلايا شمسيه\ نظام البطارية)، وأظهرت النتيجة انه كلما كان متوسط الطاقة الشمسية أقل من حوالي 5 كيلوواط ساعة / م2 / يوم lمن الافضل اقتصاديا استخدام نظام خلايا شمسيه لوحده وغير ذلك من الافضل استخدام نظام خلايا شمسيه/ البطارية. قيمة الاشعاع اليومي العظمى (8.19 كيلوواط ساعة / م2 / يوم) لديها أقل تكلفة كهرباء (0.0234 $ / كيلوواط ساعة) من جميع قيم الإشعاع الشمسي الثلاث، ولكن يجب أن يتضمن النظام البطاريات للتغلب على مشاكل الاستقرار، والحد الأدنى (2.28 كيلوواط ساعة / متر مربع / يوم) لديه أعلى تكلفة للكهرباء (0.0618 $ / كيلوواط ساعة) من جميع قيم الإشعاع الشمسي الثلاثة. وفى الوقت نفسه؛ كل منهم لا تعمل بشكل صحيح دون البطاريات. جميع النظم لديها حوالي 6٪ من الحمولة غير الملباة ونقص القدرة بحوالي 10٪ و 100٪ نسبة الطاقة المتجددة المستخدمه في النظام وبالطبع صفر كجم / ساعة غازات الدفيئة.
ولقد كان السيناريو الثاني يعمل على تشغيل النظام مع مولد كهرباء باستعمال السولار بقدرة 10 كيلو واط وحده، وافضل تشكيل للنظام نهو عندما سعر الفائدة في الحد الأدنى من قيمته 0٪، وسعر السولاروصل الحد الأدنى 1.3 دولار / لتر وسعر الكهرباء المنتجة 1.25 دولار أمريكي / كيلوواط ساعة وهو مرتفع نسبيا مع انبعاثات غازات الدفيئة الكبيرة. ، ومهما كان سعر الوقود أو سعر الفائدة فأن سعر الطاقة المتجة مرتفع نسبيا، حصة الطاقة المتجددة هي صفر ولا يوجد اية احمال غير ملباة.
وكان السيناريو الثالث هو تشغيل النظام لضعف الوقت الذي استخدم فيه النظامالسابقز وهذا النظام يتكون من خلايا شمسيه / بطاريات / مولد للكهرباء باستخدام السولار, مع اخذ متغيرات مختلفة لدراسه تغير النظام والتي أعطت تشكيلا للنظام مثاليا مع أقل تكلفة بحوالي 0.424 دولار / كيلوواط ساعة عندما يكون سعر الوقود على الأقل (1.3 دولار / لتر)، ومتوسط االاشعاع الشمسي هو الحد الأقصى (8.91 كيلو واط.ساعه /م2 / يوم)، لكلا نسب الفائدة صفر و 6 %، أفضل شكل لتشغيل النظام هواستخدام مولد كهرباء يعمل على السولار بقدرة 10 كيو واط وخلايا كهرضوئية بقدرة 27.2 كيلوواط من الوحدات الكهروضوئية و 24 بطارية (1.75 كيلوواط سعة)، وحصة الطاقة الشمسية للنظام هي 70٪ مع تخفيض في انتاج غازات الدفيئة بنسبة 68٪.
وتكونت لجنة المناقشة من الدكتور عبد الفتاح حسن مشرفاً ورئيساً، و الدكتور رابح مرار مشرفاً ثانياً، و الدكتور صبحي سمحان ممتحناً خارجياً من سلطة المياه الفلسطينية، و الدكتور عبد الحليم خضر ممتحناً داخلياً، وفي ختام المناقشة أوصت اللجنة بنجاح الطالبة ومنحها درجة الماجستير بعد اجراء التعديلات.
عدد القراءات: 112