تمكين أداء شمسي موثوق عبر رصد الطقس من الفئة A وفق IEC في السعودية
- العميل
- الشركة السعودية لشراكات المياه (SWPC)
- الموقع
- ثلاث محطات ISTP في Buraydah وTabuk وMadina، المملكة العربية السعودية
- القطاع
- الطاقة المتجددة
- النتيجة
- تُرسل بيانات الطقس من المحطات الثلاث إلى SCADA عبر Modbus TCP منذ يناير 2025.
الخلفية
تتصدر المملكة العربية السعودية (KSA) تطوير الطاقة المتجددة في منطقة دول مجلس التعاون الخليجي، وتحقق باستمرار إنجازات جديدة في مسيرتها نحو الاستدامة. وفي إطار هذه الرؤية، تنتقل المملكة إلى مصادر الطاقة المتجددة وتعيد تشكيل منظومتها حول تطبيقات رئيسية. ومن المبادرات البارزة تطوير محطات الطاقة الشمسية الحرارية المتكاملة (ISTP) التي تعتمد على الطاقة الشمسية بدلًا من مصادر الطاقة التقليدية. ويمثل هذا التحول خطوة مهمة في التزام المملكة بمستقبل مستدام.
التحدي
طورت الشركة السعودية لشراكات المياه (SWPC) بنجاح ثلاث محطات ISTP في المملكة تعمل بأنظمة الطاقة الكهروضوئية الشمسية (PV). وتقع المحطات في Buraydah وTabuk وMadina، وهي جزء أساسي من تلبية الطلب المتنامي على الطاقة في البلاد بما يتماشى مع أهداف الاستدامة. غير أن كفاءة أنظمة الطاقة الكهروضوئية الشمسية تعتمد اعتمادًا كبيرًا على بيانات الطقس الفورية، وهي ضرورية لفهم كيفية تأثير العوامل البيئية في توليد الطاقة.
الحل
لمواجهة هذا التحدي، جرى تنفيذ محطة رصد الطقس (WMS) من Aeron في مواقع ISTP الثلاثة. ونُشرت مسجّلات البيانات من سلسلة Xtreme (XG-930) من Aeron لجمع البيانات من مستشعرات الطقس المختلفة ومعالجتها. وتوفر هذه المستشعرات المعاملات الأساسية التي تؤثر مباشرة في توليد الطاقة الشمسية، ومنها
الإشعاع الأفقي الكلي (GHI)
مستوى المصفوفة (POA)
حرارة سطح الوحدة
حرارة الهواء المحيط
الرطوبة النسبية
سرعة الرياح واتجاهها
نظام قياس مؤشر التلوث بالأتربة (لرصد فاقد التلوث)
يعالج مسجّل البيانات الذكي XG-930 من Aeron بيانات عدة مستشعرات باستخدام محول ADC بدقة 24 بت، مما يضمن أقل قدر من الأخطاء (±0.01% من FS عند 30°C). ثم تُرسل البيانات المعالجة إلى نظام SCADA عبر TCP-MODBUS لمزيد من التحليل واتخاذ القرار.
التنفيذ
نُشرت محطات رصد الطقس بصورة مدروسة في كل من محطات ISTP الثلاث، وصُممت كل واحدة منها لتناسب قدرة مختلفة:
5.5 MW (Buraydah)
4 MW (Tabuk)
1.8 MW (Madina)
هذه المحطات مثبتة على الأرض دون متتبعات شمسية، مما يجعل بيانات الطقس الدقيقة أكثر أهمية لتحسين توليد الطاقة الشمسية. وقد صُممت محطات الطقس لتتحمل الظروف البيئية القاسية في السعودية، إذ تعمل WMS من Aeron في درجات حرارة تتراوح من -30°C إلى +75°C، بما في ذلك الظروف الرطبة المعتادة في المنطقة.
الميزات الرئيسية لمحطة WMS من Aeron:
المطابقة للمعايير: تصنَّف محطة الطقس من Aeron ضمن CLASS-A وتستوفي المعايير الدولية، ومنها IEC-61724:1 وIEC-61004-12-1:2022، مما يضمن أداءً موثوقًا في البيئات الصعبة.
المتانة: صُممت WMS من Aeron للعمل في الظروف القاسية، من ارتفاع الحرارة إلى شدة الرطوبة، بما يضمن خدمة متواصلة في مناخ المملكة الصعب.
النتائج
كان لتركيب أنظمة Aeron لرصد الطقس دور محوري في تمكين SWPC من اتخاذ قرارات مدروسة بشأن أداء محطات ISTP العاملة بالطاقة الشمسية وكفاءتها. ومع بيانات الطقس الفورية، تستطيع SWPC إدارة العمليات بصورة أفضل، وتحسين توليد الطاقة، ومعالجة التحديات المرتبطة بأنماط الطقس مثل تقلبات الحرارة والرطوبة وفاقد التلوث بالأتربة.
الخلاصة
يؤكد دمج تقنية Aeron لرصد الطقس في محطات ISTP في السعودية التزام المملكة بالطاقة المتجددة والاستدامة. ومع استمرار نمو الطلب على الطاقة نموًا هائلًا في المملكة وحول العالم، تفخر Aeron بالإسهام في مثل هذه المشاريع المرموقة التي تساعد على تشكيل مستقبل الطاقة.
نظرة عامة على المشروع
الجهة المطورة للمشروع: الشركة السعودية لشراكات المياه (SWPC)
شهر النشر: يناير 2025
المؤلف: Sagar Pathak (Manager Business Development -IoT)