هل هذا أحدث ابتكارات قطاع الطاقة الشمسية؟

تجري مضخة النفط دورة كاملة خلال كل سبع إلى ثماني ثوان، أي نحو 11.5 ألف مرة في اليوم، بينما يجري المتعقب الشمسي دورة واحدة فقط يومياً أي 11 ألفاً خلال عمره الافتراضي البالغ 30 عاماً.

ولذلك لا ينبغي القلق من فشل أنظمة تشغيل هذه الأجهزة، ويظل المقياس الأهم هو التكلفة، علماً أن زيادة الإنفاق 10 في المئة لتتبع الشمس من شأنه توفير طاقة وإيرادات أكثر بنحو 25 في المئة، بحسب تقرير لـ"أويل بريس".

إن إقامة المتعقبات الشمسية أعلى أسطح المنازل لا يزال أمراً إشكالياً، لكن تنفيذها على الأرض مستحسن للغاية، مما يفسر القدرة الكبيرة للمزارع، التي تقام على نطاق واسع في توفير مزيد من الطاقة مقابل أسعار أقل.

الألواح المتحركة أكثر كفاءة

تظهر معظم الصور الملتقطة لمصفوفات الألواح الشمسية ثبات وحدات الطاقة، إما على سطح أحد المباني أو على الأرض، والمشكلة هي أن معظم أشعة الضوء الساقطة تهبط بعيداً عن الخلية الضوئية ولا يستفاد منها.

وهناك ما يعرف بـ"التشمس الطبيعي المباشر" أو"دي إن آي"، وهو ما يطلق عليه المهندسون أيضاً "ظاهرة وجود الشمس فوق الرأس مباشرة"، وفي هذه الحالة ترسل الأشعة الضوئية مباشرة إلى أي جهاز يعمل على امتصاصها.

وبالنسبة إلى مصفوفات الألواح الشمسية الثابتة، فحتى لو كانت مائلة في الاتجاه الصحيح، تستفيد من هذه الفرصة الكريمة فترة قصيرة من الوقت، بالتالي فإن كفاءة الألواح غير المتحركة منخفضة للغاية.

بالتالي سيكون من المنطقي القول، إن من يستطيع تثبيت الألواح باتجاه الشمس طوال اليوم يحقق عوائد أكبر، وهو ما يبرر بدء الشركة الإسبانية "سولتيك" في تدشين مشروعات المتعقبات الشمسية في البرازيل هذا العام.

وبعد الانتهاء من مشروعها الأول بقدرة 292 ميغاوات، ستشرع الشركة في تدشين آخر بقدرة 450 ميغاوات، بعدما أقامت بالفعل محطات تصل قدرتها الإنتاجية إلى 1.4 غيغاوات في الأميركتين.

أنواع المصفوفات المتحركة

هناك نوع من المصفوفات الشمسية يعرف بـ"محور التعقب الفردي" ويقصد به مجموعة الألواح التي تميل من الشرق صباحاً إلى الغرب مع خفوت الشمس، وينفذ هذا النمط من المحطات تحركاته بشكل تلقائي.

ويوجد نوع آخر يدعى "محور التعقب المزدوج" وهو عبارة عن مصفوفة من الألواح لا تتبع الشمس من الشرق إلى الغرب فحسب، إنما تلاحق حركة الشمس ارتفاعاً وهبوطاً، بمعنى أنها تلاحق الشمس في كافة الاتجاهات.

والتقنية الشمسية الوحيدة، التي تستفيد من استخدام مفهوم محور التعقب المزدوج هي الصحون المكثفة، التي تتمكن دون غيرها من امتصاص 100 في المئة من أشعة الشمس الساقطة، أي إنها تحافظ على "التشميس الطبيعي المباشر" طوال الوقت.

الجانب السلبي في الأمر، هو أن التكلفة باهظة للغاية نظراً إلى الحاجة الماسة لتوفير مواد قادرة على مقاومة الحرارة المرتفعة لتفادي الذوبان.

نموذج رائد

أعلنت شركة "NEXTracker" أحد كبار العاملين في مجال المتعقبات الشمسية، بيعها أخيراً متعقبات بقدرة إنتاجية تزيد على غيغاوات في الهند وحدها، التي تعد أفضل سوق للطاقة الشمسية في العالم من وجهة نظر بعض المحللين.

وقالت "GTM" للأبحاث، إن "نكست تراكر" حافظت على ريادتها لسوق متعقبات الطاقة الشمسية للعام الثاني على التوالي خلال 2016، ورفعت حصتها من السوق العالمي إلى 30 في المئة من 24 في المئة.

كما تتعاون "نيكست تراكر" مع إحدى شركات تخزين الطاقة، للاحتفاظ بإنتاج محطاتها في الهند، التي لا تحظى بسطوع الشمس طوال الوقت.

ونجاح الشركات مثل "نكست تراكر" يؤكد أن صناعة المتعقبات الشمسية ليست مجرد تجربة قد تنجح أو لا، إنما هي ابتكار ناجح بالفعل وسيظل قائماً.