أغلبنا لما يسمع "طاقة شمسية" بيتخيل لوح فوق سطح البيت بيحوّل ضوء الشمس لكهرباء على طول. الطاقة الشمسية المركزة (CSP) بتشتغل بطريقة مختلفة، وعلى المستوى الصناعي الكبير ممكن تتفوق على الفكرة دي: حقول من المرايا أو العدسات بتركّز ضوء الشمس في نقطة واحدة، وبتولّد حرارة كفاية تغلي مياه وتُدير توربين بخاري تقليدي - بنفس المبدأ اللي محطات الطاقة بتستخدمه من مية سنة، بس هنا الوقود هو الشمس.

القرار التصميمي ده بيفتح إمكانية صعب تحققها بالألواح الكهروضوئية: تخزين الطاقة على هيئة حرارة والاستمرار في توليد الكهرباء لساعات بعد الغروب. وفي نفس الوقت بيطرح مجموعة تحديات هندسية مختلفة، من اختيار تشكيل المرايا المناسب للموقع، لحد اختيار السائل الناقل للحرارة - زي الأملاح المنصهرة - اللي هينقل ويخزّن الحرارة بكفاءة.

الدورة دي من أكاديمية الزمالة العربية البريطانية بتاخد المشاركين من المبادئ الأساسية للطاقة الشمسية المركزة لحد تسليم المشروع - وبتغطي أهم عائلات التقنيات، واختيار الموقع وتصميم المحطة، والتخزين الحراري وسوائل نقل الحرارة، والمهارات المالية وإدارة المشاريع اللازمة لأخذ محطة CSP من الفكرة لحد التشغيل الفعلي.

الفئة المستهدفة

• مهندسو وفنيو الطاقة المتجددة المنتقلون للعمل في مشاريع الطاقة الشمسية على المستوى الصناعي.
• المتخصصون والطلاب في العلوم البيئية المهتمون بمشاريع الطاقة المتجددة واسعة النطاق.
• صناع سياسات الطاقة والمحللون الذين يقيّمون دور CSP ضمن مزيج الطاقة الوطني.
• كل من يستكشف حلول الطاقة المستدامة واسعة النطاق كمسار مهني أو استثماري.

أهداف البرنامج

في نهاية البرنامج التدريبي، هيكون المشاركون قادرين على:

• شرح المبادئ الديناميكية الحرارية والتقنيات التي تقوم عليها أنظمة الطاقة الشمسية المركزة.
• المقارنة بين أنظمة الحوض المكافئ وأبراج الطاقة وعاكسات فرينل وطبق ستيرلينج والمفاضلات التصميمية بينها.
• إجراء تقييمات لاختيار الموقع ودراسات الجدوى لمحطة CSP مقترحة.
• الانتقال بنظام CSP من الفكرة إلى التصميم التفصيلي والتنفيذ.
• تطبيق مهارات إدارة المشاريع والتقييم الاقتصادي الأساسية المستخدمة في نشر مشاريع CSP.

المحور الأول: ليه الطاقة الشمسية المركزة: تحويل ضوء الشمس لبخار على المستوى الصناعي

• أهمية الطاقة الشمسية في مشهد الطاقة العالمي، وموقع CSP بجانب الأنظمة الكهروضوئية.
• الفكرة الأساسية وراء CSP: تركيز ضوء الشمس لإنتاج حرارة بدلاً من كهرباء مباشرة.
• مقارنة بين CSP والأنظمة الكهروضوئية في التوليد على المستوى الصناعي.

المحور الثاني: الديناميكا الحرارية وراء CSP: الإشعاع وتحويل الحرارة ودورات القدرة

• أساسيات الإشعاع الشمسي وطرق قياسه.
• المفاهيم الرئيسية في تحويل الحرارة المركّزة إلى طاقة حرارية قابلة للاستخدام.
• نظرة عامة على الدورات الديناميكية الحرارية المستخدمة لتحويل هذه الحرارة إلى كهرباء.

المحور الثالث: مكونات النظام الأساسية: المرايا والمستقبلات وتوازن المحطة

• المكونات المشتركة بين تقنيات CSP: المرايا والمستقبلات والتوربينات.
• دور أنظمة توازن المحطة في استمرار عمل منشأة CSP.
• مقدمة عن أنظمة التحكم التي تنسّق عمليات CSP.

المحور الرابع: تقنية الحوض المكافئ

• سمات التصميم ومبادئ التشغيل لأنظمة الحوض المكافئ.
• مقاييس الأداء واعتبارات الكفاءة.
• أماكن الانتشار الأكثر شيوعًا لمحطات الحوض المكافئ.

المحور الخامس: تقنية أبراج الطاقة (المستقبل المركزي)

• بنية ووظيفة تقنية المستقبل المركزي.
• المزايا والقيود مقارنة بتشكيلات CSP الأخرى.
• التطورات الحديثة في تكنولوجيا أبراج الطاقة.

المحور السادس: عاكسات فرينل وأنظمة طبق ستيرلينج

• تصميم وتشغيل أنظمة عاكس فرينل الخطي.
• آلية عمل تكنولوجيا طبق ستيرلينج ومجالات تطبيقها المعتادة.
• نظرة مقارنة على كفاءة الأنواع الأربعة لأنظمة CSP.

المحور السابع: اختيار الموقع وتقييم الموارد الشمسية

• العوامل الرئيسية المؤثرة على ملاءمة الموقع، من الجغرافيا والمناخ لإمكانية الوصول.
• تقنيات قياس وتحليل الموارد الشمسية في المواقع المرشحة.
• كيف تنعكس نتائج تقييم الموارد مباشرة على جدوى المشروع.

المحور الثامن: تقييم الأثر البيئي والمتطلبات التنظيمية

• العوامل البيئية الواجب تقييمها قبل المضي في مشروع CSP.
• طرق تقييم الأثر البيئي.
• المتطلبات التنظيمية التي تحكم عملية التقييم البيئي.

المحور التاسع: تصميم محطة CSP: من الفكرة إلى المخطط

• عملية تصميم النظام بشكل عام والقرارات التي تتضمنها.
• المكونات الأساسية وكيفية ترابطها داخل المحطة الكاملة.
• مبادئ التخطيط الهادفة لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

المحور العاشر: التخزين الحراري: استمرار التوليد بعد غروب الشمس

• لماذا يُعد التخزين الحراري من أهم مزايا CSP.
• أنواع تقنيات التخزين الحراري وفوائدها النسبية.
• اعتبارات دمج التخزين ضمن تصميم النظام.

المحور الحادي عشر: سوائل نقل الحرارة: الاختيار وتأثيرها على الأداء

• معايير اختيار سائل نقل الحرارة المناسب لكل تشكيل من تشكيلات CSP.
• أنواع السوائل الشائعة وخصائصها الفيزيائية.
• تأثير اختيار السائل على كفاءة النظام الإجمالية.

المحور الثاني عشر: هيكل التكاليف واقتصاديات دورة الحياة لمشاريع CSP

• تفصيل تكاليف رأس المال والتشغيل على مدار عمر المشروع.
• طرق تحليل تكاليف دورة الحياة الخاصة بـ CSP.
• العوامل الأكثر تأثيرًا على كفاءة التكلفة الإجمالية.

المحور الثالث عشر: النمذجة المالية والعائد المعدّل بالمخاطر

• بناء نموذج مالي لتقييم مشروع CSP مقترح.
• المقاييس الرئيسية للحكم على الجدوى الاقتصادية.
• استخدام تحليل الحساسية لإدارة المخاطر المالية.

المحور الرابع عشر: التمويل والحوافز وتأمين رأس المال

• مصادر التمويل المحتملة لمشاريع CSP.
• الحوافز والإعانات الحكومية الداعمة للطاقة المتجددة.
• استراتيجيات عملية لتأمين الدعم المالي.

المحور الخامس عشر: إدارة المشروع من البدء إلى الإغلاق

• المنهجيات الأساسية لإدارة المشاريع في مجال الطاقة المتجددة.
• دورة حياة المشروع: البدء والتخطيط والتنفيذ والإغلاق.
• لماذا تُحدث إدارة أصحاب المصلحة والتواصل الفارق في نجاح مشروع CSP.

المحور السادس عشر: إدارة المخاطر ومراقبة الأداء

• تحديد وتحليل المخاطر الخاصة بمشاريع CSP.
• استراتيجيات التخفيف وأدوات إدارة المخاطر الفعّالة.
• متابعة التقدم عبر مؤشرات الأداء الرئيسية والتقييم بعد انتهاء المشروع.

المحور السابع عشر: التقنيات الناشئة في CSP

• الابتكارات في المواد والتصميم التي تعيد تشكيل أنظمة CSP.
• الأنظمة الهجينة التي تجمع CSP مع مصادر متجددة أخرى.
• التطورات في تقنيات تخزين الطاقة الحرارية.

المحور الثامن عشر: اتجاهات السوق والآفاق السياسية

• الوضع الحالي لسوق CSP العالمي وأنماط النمو الإقليمية.
• السياسات والاتفاقيات الدولية المؤثرة على نشر CSP.
• التحديات والفرص والنظرة المستقبلية للقطاع.