مع تكثيف الجهود العالمية نحو الطاقة المتجددة، برز دمج مصادر متجددة متعددة في أنظمة الطاقة الهجينة كاستراتيجية رئيسية لتحسين موثوقية الطاقة واستدامتها وكفاءتها. تكتسب تصميم أنظمة الرياح والطاقة الشمسية الهجينة، التي تجمع بين تقنيات طاقة الرياح والطاقة الشمسية، اهتماما كبيرا لقدرتها على توفير الطاقة المستمرة في مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. ومن خلال الاستفادة من الطبيعة التكميلية لموارد الرياح والطاقة الشمسية، يمكن لهذه الأنظمة تحسين توليد الطاقة، وضمان إمداد طاقة أكثر اتساقا وموثوقية. 

تقدم الأكاديمية البريطانية للتدريب والتطوير هذه الدورة لتزويد المهنيين بالمعرفة الأساسية والمهارات الفنية اللازمة لتصميم وتنفيذ وتحسين تصميم أنظمة الرياح والطاقة الشمسية الهجينة، وهي تغطي المبادئ الأساسية لكل من تقنيات الرياح والطاقة الشمسية، ومنهجيات تكامل النظام، والاعتبارات العملية لتحسين إنتاج الطاقة مع تقليل التكاليف، حيث سيكتسب المشاركون فهما عميقا لعملية التصميم، من التقييم الأولي للموقع إلى النشر النهائي للنظام الهجين.

الفئة المستهدفة

• المهندسون ومديرو المشاريع ومستشارو الطاقة المشاركون في تصميم وتنفيذ وتشغيل أنظمة الطاقة المتجددة.
• المهنيون في مجالات الهندسة الكهربائية والطاقة المستدامة والعلوم البيئية الذين يسعون إلى تعميق معرفتهم بأنظمة الطاقة الهجينة.
• الذين يتطلعون إلى الانتقال إلى قطاع الطاقة المتجددة أو تعزيز مهاراتهم الحالية في تصميم النظام الهجين.
• المختصون الجدد في مجال الطاقة المتجددة والمهنيين ذوي الخبرة الذين يسعون إلى توسيع خبرتهم في قطاع الطاقة الهجينة.

أهداف البرنامج

في نهاية البرنامج التدريبي سوف يتعرف المشاركون على:

• المبادئ الأساسية والجوانب الفنية لتقنيات طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
• مزايا وتحديات الأنظمة الهجينة مقارنة بتقنيات الطاقة المتجددة المستقلة.
• تصميم نظام هجين فعال وفعال من حيث التكلفة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية بناء على المتطلبات الخاصة بالموقع.
• تقييم وتحسين أداء أنظمة الطاقة الهجينة في ظل الظروف البيئية المختلفة.
• تطبيق أفضل الممارسات في تخطيط وتركيب وصيانة الأنظمة الهجينة.
• دمج الأنظمة الهجينة مع حلول تخزين الطاقة لتحسين موثوقية الطاقة وتوافق الشبكة.

• نظرة عامة على تقنيات الطاقة المتجددة
  • مقدمة عن تقنيات طاقة الرياح والطاقة الشمسية ودورها في توليد الطاقة الحديثة.
  • المبادئ الأساسية وراء تقنيات الطاقة الكهروضوئية (الشمسية) وطاقة الرياح.
  • التحول العالمي نحو الطاقة المتجددة: الاتجاهات والتحديات والفرص.
• فوائد أنظمة الطاقة المتجددة الهجينة
  • مزايا دمج طاقة الرياح والطاقة الشمسية: زيادة الموثوقية وتقليل التقطع.
  • أمن الطاقة: كيف توفر الأنظمة الهجينة إمدادات طاقة مستقرة.
  • الاعتبارات الاقتصادية: كيف يمكن للأنظمة الهجينة خفض التكاليف وزيادة الكفاءة.
• دور الأنظمة الهجينة في التحول العالمي للطاقة
  • الحاجة المتزايدة للأنظمة الهجينة في شبكات الطاقة اللامركزية.
  • مساهمة الأنظمة الهجينة في تخفيف انبعاثات الكربون العالمية وتحقيق أهداف الاستدامة.
  • كيف تدعم الأنظمة الهجينة مرونة الطاقة في المواقع النائية أو خارج الشبكة.
• مبادئ توليد الطاقة الشمسية
  • كيف تحول الخلايا الكهروضوئية ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.
  • الاختلافات بين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الحرارية الشمسية.
  • العوامل المؤثرة في توليد الطاقة الشمسية: الإشعاع ودرجة الحرارة واتجاه الألواح.
• تصميم نظام الطاقة الشمسية
  • خطوات تصميم نظام الطاقة الشمسية: تقييم الموقع، واختيار المكونات، والتخطيط.
  • تحديد حجم المصفوفات الشمسية لتلبية الطلب على الطاقة والنظر في تخزين الطاقة.
  • اختيار مكونات النظام: العاكسات، والبطاريات، وتوازن مكونات النظام.
• العوامل المؤثرة على أداء الطاقة الشمسية
  • العوامل البيئية مثل المناخ، ودرجة الحرارة، والإشعاع الشمسي.
  • تأثير التظليل وإمالة الألواح على كفاءة الألواح الشمسية.
  • التغير الموسمي وتأثيره على الإنتاج الكلي للطاقة الشمسية.
• مبادئ توليد طاقة الرياح
  • كيف تحول توربينات الرياح طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية وكهربائية.
  • المكونات الرئيسية لتوربينات الرياح: الدوار، والشفرات، والمولد، وعلبة التروس.
  • كيف تؤثر سرعة الرياح وحجم التوربين على توليد الطاقة.
• تصميم نظام طاقة الرياح
  • تقييم الموقع لتوربينات الرياح: تقييم موارد الرياح واختيار المواقع المثلى.
  • اختيار حجم التوربين وتكوينه المناسبين لاحتياجات الطاقة المحددة.
  • التكامل مع الشبكة: اعتبارات وضع التوربينات ونقل الطاقة.
• تقييم موارد الرياح
  • استخدام خرائط الرياح والبيانات الجوية وأجهزة قياس سرعة الرياح لتقييم مواقع طاقة الرياح المحتملة.
  • بيانات موارد الرياح طويلة الأجل وأهميتها لموثوقية النظام.
  • أدوات وطرق للتنبؤ بسرعة الرياح وناتج الطاقة في أوقات مختلفة من العام.
• الطبيعة التكميلية لموارد الرياح والطاقة الشمسية
  • الطبيعة التكميلية لطاقة الرياح والطاقة الشمسية: توليد الطاقة في النهار مقابل توليد الطاقة في الليل، والتقلبات الموسمية.
  • كيف يمكن لطاقة الرياح أن تكمل الطاقة الشمسية خلال الفترات الملبدة بالغيوم أو في الليل.
  • فوائد الجمع بين المصادر المتجددة لتوفير إمدادات طاقة ثابتة.
• اعتبارات التصميم للأنظمة الهجينة
  • العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تصميم نظام هجين للطاقة الشمسية والرياح، مثل الموقع والطلب على الطاقة والموارد.
  • موازنة أحجام أنظمة الرياح والطاقة الشمسية لتعظيم الكفاءة الإجمالية.
  • اختيار مكونات النظام المناسبة للتكامل الهجين، بما في ذلك العاكسات وأجهزة التحكم.
• تحديد حجم النظام ومطابقة الحمل
  • كيفية تحديد حجم النظام الهجين بناء على احتياجات الطاقة والمناخ المحلي وتوافر الموارد.
  • مطابقة إنتاج الطاقة مع الطلب: ضمان الأداء الأمثل طوال العام.
  • استراتيجيات التعامل مع الفائض أو النقص في إنتاج الطاقة في النظام.
• دور تخزين الطاقة في الأنظمة الهجينة
  • لماذا يعد تخزين الطاقة ضروريا للأنظمة الهجينة لتوفير إمداد مستمر بالطاقة.
  • أنواع حلول تخزين الطاقة المستخدمة في الأنظمة الهجينة (على سبيل المثال، البطاريات، وتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ).
  • دور التخزين في تحسين استقرار الشبكة وموثوقية الأنظمة الهجينة.
• أنواع تقنيات تخزين الطاقة
  • تقنيات تخزين الطاقة المختلفة: بطاريات الليثيوم أيون، وبطاريات التدفق، والتخزين بالضخ.
  • مزايا وقيود كل حل تخزين للأنظمة الهجينة.
  • اختيار تقنية التخزين المناسبة بناء على حجم النظام وموقعه والميزانية.
• تحسين كفاءة النظام
  • تقنيات تحسين تشغيل وأداء الأنظمة الهجينة.
  • استخدام أنظمة إدارة الطاقة (EMS) للتحكم الفعال وتكامل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والتخزين.
  • تعظيم عمر وكفاءة أنظمة التخزين من خلال تحسين دورات الشحن والتفريغ.
• التحليل الاقتصادي وتقييم التكلفة
  • مكونات التكلفة للأنظمة الهجينة، بما في ذلك تكاليف رأس المال ونفقات التشغيل.
  • النماذج المالية لتقييم جدوى النظام الهجين: فترة الاسترداد، والعائد على الاستثمار، والقيمة الحالية الصافية.
  • الحوافز والإعانات وخيارات التمويل المتاحة لمشاريع الطاقة المتجددة.
• التأثيرات البيئية والاستدامة
  • كيف تساعد الأنظمة الهجينة في تقليل انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري ودعم أهداف الاستدامة العالمية.
  • إجراء تقييم لدورة الحياة (LCA) لتقييم التأثيرات البيئية.
  • فوائد الأنظمة الهجينة للتنوع البيولوجي والحفاظ على النظام البيئي والحد من البصمة الكربونية.
• السياسات التنظيمية والحوافز للأنظمة الهجينة
  • السياسات واللوائح والحوافز العالمية للطاقة المتجددة للأنظمة الهجينة.
  • التعريفات التغذوية، والائتمانات الضريبية، والحوافز الحكومية الأخرى لمشاريع الطاقة المتجددة.
  • كيف تؤثر الأطر السياسية والتنظيمية على تبني أنظمة الطاقة الهجينة وقابليتها للتوسع.