دراسة جدوى الطاقة الشمسية المركَّزة كوقود شمسي لمحطات توليد الطاقة الكهربائية: دراسة حالة محطة أوباري الغازية في ليبيا

الملخص

تؤكد هذه الدراسة الجدوى الاقتصادية والفوائد البيئية لاستخدام الطاقة الشمسية المركَّزة (CSP) كمصدر بديل لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة العاملة بالغاز، مع تطبيق عملي على محطة أوباري في ليبيا. ويتمثل الهدف الرئيسي من هذه الدراسة في تزويد الحكومة الليبية والمهندسين بمعلومات تقنية واقتصادية حول تقنيتي برج الطاقة الشمسية (Solar Power Tower – SPT) والمجمّع الشمسي ذي القطع المكافئ (Parabolic Trough Concentrator – PTC)، وذلك لدعم التوجه نحو التنمية المستدامة في المنطقة من خلال تقليل استنزاف النفط بنسبة محددة وإعادة توجيهه إلى الصناعات البتروكيميائية ذات العوائد الاقتصادية الأعلى. تم استخدام برنامج System Advisor Model (SAM) لمقارنة تقنيات مختلفة لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية المركَّزة، مع الأخذ في الاعتبار ساعات التشغيل المختلفة وسعات التخزين الحراري المتنوعة، حيث استُخدم التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) كمؤشر أساسي للمقارنة. وأظهرت النتائج أن تقنية برج الطاقة الشمسية تُعد الخيار الأمثل، حيث تمثل حوالي 43.6% من معامل السعة. وتشير خصائص التصميم المثلى لنظام التوليد المقترح إلى قدرة برج شمسي تبلغ نحو 400  ميغاواط، وسعة خزان تخزين حراري تقارب 11,332 م³، ومساحة أرض مطلوبة للإنشاء تبلغ حوالي 508  هكتارا، مع تكلفة استثمارية إجمالية تُقدَّر بنحو 186,102,644 دولارًا أمريكيًا، وتكلفة مستوية للطاقة تبلغ حوالي 13.48 سنت/كWh. كما يُقدَّر الوفر السنوي في النفط الخام بنحو 3,187,726 برميلًا، أي ما يعادل تقريبًا 243,637,912 دولارًا أمريكيًا. إضافةً إلى ذلك، فإن منع انبعاث ما يقارب 1,735,060 طنًا من ثاني أكسيد الكربون سنويًا يرتبط بتقليل أضرار بيئية تُقدَّر قيمتها الاقتصادية بحوالي 130,129,247 دولارًا أمريكيًا.