تطوير نموذج رياضي للإشعاع الشمسي لموقع أردني و تقييم تكنولوجيا الطاقة الشمسية ذات العلاقة

الملخص AR

تتناول هذه الدراسة وضع الأردن كواحدة من دول العالم حيث يعاني اقتصاديا و بشكل ملحوظ بسبب الوقود الأحفوري بالإضافة لما يسببه من معاناة للبيئة و المجتمع و السياسة في الأردن حيث أن إنتاج الكهرباء يعتمد و بشكل كبير على الطاقة المستوردة، و بشكل أساسي على الغاز الطبيعي و النفط.

في حين أن الأردن يعد وحدا من أفضل دول العالم لما يتمتع به من الطاقة الشمسية.

و بالرغم من وقوع الأردن في منطقة الحزام الشمسي إلا أن استغلاله للطاقة الشمسية لا يكد يذكر.

و في هذا الصدد تأتي أهمية دراسة و فهم معدل الإشعاع الشمسي للأردن لم تعنيه من أهمية خصوصا للتحاليل الاقتصادية، التصميم الأمثل و الارتقاء بكفاءة الأنظمة الشمسية.

و في هذا الإطار تعد أفضل طريقة الدراسة معدل الإشعاع الشمسي لموقع هي بتركيب أجهزة بيرانوميتر في عدة مناطق للموقع المستهدف.

لكن هذه الطريقة تحتاج إلى عناية يومية من ناحية صيانة و تسجيل للقراءات مما يجعلها طريقة مكلفة اقتصاديا و من هنا تبرز أهمية بناء نموذج رياضي لمعدل الإشعاع الشمسي للموقع حيث يمكن استخدام نفس النموذج الرياضي لمواقع لا تتوافر له معلومات عن لطاقة الشمسية و تتشبه في الأحوال الجوية و ذات نفس الطبيعة الجغرافية حيث كان هذا الجانب الأول من هذه الدراسة بحيث استخدم نموذج رياضي مشهور يدعى بنموذج " إنجنسترم " الخطي لأول مرة في الأردن حيث تم إيجاد ثوابت جديدة (a, b) لنموذج إنجنسترم للمواقع : معان، عمان، إربد، الأزرق و الشوبك و كانت قيمة الثوابت هي 0.49، 0.26، لمدينة إربد، 0.48، 0.28 لمدينة عمان، 0.49، 0.26 لمدينة الأزرق، 0.49، 0.27 لمدينة الشوبك 0.48، 0.29 لمدينة معان.

كما و تم حساب الثوابت (a, b) للأردن لتكون 0.489 و 0.279 على التوالي.

يجدر الإشارة بالذكر أنه تم دراسة تأثير عوامل جوية أخرى كدراسة متوسط درجة الحرارة، درجة الحرارة العليا، و درجة الحرارة الدنيا و الرطوبة النسبية في نموذج إنجسترم الخطي حيث وجد له تثير في النموذج على الثوابت (a) و (b). أما الجانب الثاني للدراسة فهو تحليل تقني اقتصادي لعدة أنوع من تكنولوجيا الطاقة الشمسية تتضمن الخلايا الكهروضوئية و عدة أنواع من المركزات الشمسية الحرارية لأول مرة في الأردن.

و قد بينت النتائج أن بناء محطة طاقة شمسية (بارابوليك ترف) في الأردن لها تكلفة استرجاع للمشروع تساوي نصف ثمن كلفة استرجاع المشروع في المريا-إسبانيا مما يشجع على الاستثمار في مشاريع الطاقة الشمسية في الأردن. إن هذه الدراسة تتناول موضوع الطاقة الشمسية في الأردن من حيث تم تطوير نموذج رياضي للإشعاع الشمسي لموقع أردني-معان- و أضيف إليه أربعة مواقع أخرى : إربد، عمان، المفرق و الشوبك. كما و تتناول هذه الدراسة أيضا تقييم لتكنولوجيا الطاقة الشمسية ذات العلاقة و هي عدة أنواع من تكنولوجيا المركزات الشمسية المتقدمة و الخلايا الكهروضوئية. و تنقسم هذه الدراسة إلى أربعة أجزاء أساسية ألا و هي : مقدمة لهذا الموضوع، تركيب محطة علية الدقة للأرصاد الجوية، النموذج الرياضي للإشعاع الشمسي و التحليل العددي و دراسة الجدوى الاقتصادية مرتبطا بأنواع التكنولوجيا الشمسية المستخدمة.