محطة توليد الطاقة الشمسية التابعة لمجموعة سولار فيرست في جورجيا بقدرة 23.8 ميجاوات

Ⅰ.نظرة عامة على المشروع

خلفية المشروع

تُفرض جورجيا، وهي منطقة ذات مناخ رطب وحار حيث يصل معدل هطول الأمطار السنوي إلى 500-650 ملم وتتراوح درجة الحرارة السنوية حول 24 درجة مئوية، متطلبات عالية على مقاومة التآكل على المدى الطويل والاستقرار الهيكلي لنظام التركيب. ومع ذلك، استطاعت مجموعة سولار فيرست التغلب على هذه التحديات وتقديم نظام تركيب كهروضوئي بحل شامل بقدرة مركبة إجمالية تبلغ 23.8 ميجاوات، مما ساعدها على إنشاء محطة طاقة شمسية فعالة وموثوقة وصديقة للبيئة في ظروف تضاريس مستوية.

متطلبات المشروع

عند مراجعة متطلبات المشروع، وجدنا أن المطلب الأساسي للعميل هو بناء نظام تثبيت ثابت قابل للتكيف مع المناخ الرطب والحار، مع مراعاة الجدوى الاقتصادية وسهولة التنفيذ. إضافةً إلى ذلك، تضمنت متطلباته المحددة ما يلي: (1) أن تتمتع مادة التثبيت بمقاومة ممتازة للتآكل لضمان عمر تصميمي يزيد عن 25 عامًا لمحطة الطاقة؛ (2) أن يتكيف تصميم الأساس مع الظروف الجيولوجية الصعبة نسبيًا للموقع، مع تقليل التأثير على التضاريس الأصلية؛ (3) أن يكون الهيكل العام بسيطًا والتركيب فعالًا، مع التحكم في التكلفة الإجمالية مع ضمان الموثوقية.

ثانياً: التحديات

تحديات في متانة المواد في ظل الظروف الرطبة والحارة

يتميز موقع المشروع في جورجيا بمناخ رطب وحار مع ارتفاع نسبة الرطوبة الجوية، مما يُسرّع بشكل ملحوظ من معدل تآكل الهياكل المعدنية. وتُعدّ المواد المطلية التقليدية عرضةً لمخاطر مثل تآكل الحواف وتلف الطلاء عند التعرض المطوّل لهذه الظروف، مما يستلزم اعتماد حلول مقاومة للتآكل عالية الجودة لضمان الموثوقية طوال دورة حياة المشروع.

التحديات في بناء الأساسات في ظروف التربة الصلبة

يقع الموقع على تربة صلبة نسبياً، مما قد يُسبب صعوبات كبيرة في الإنشاء وتكاليف باهظة عند استخدام أشكال الأساسات التقليدية. ويُعدّ تحقيق التوازن الأمثل بين قدرة تحمل الأحمال، وكفاءة الإنشاء، والتوافق البيئي، والجدوى الاقتصادية التحدي الأهم في تصميم مخططات الأساسات.

ثالثًا: الحل

ولمعالجة التحديات المذكورة أعلاه، تقدم مجموعة Solar First Group حلاً مخصصاً يتمحور حول هيكل MAC وركيزة C-type المصبوبة في الموقع.

للبيئات الرطبة والحارة: يتم استخدام مواد MAC عالية المقاومة للتآكل.

يتكون الهيكل الرئيسي للدعامة من فولاذ MAC بوزن طلاء يبلغ 350 غ/م². يتميز فولاذ MAC بمزايا كبيرة في مجال حماية الهياكل الكهروضوئية من التآكل.

• مقاومة ممتازة للتآكل: اجتازت اختبار رش الملح المحايد لمدة 4000 ساعة من قبل مؤسسة موثوقة، ولم يتم إنتاج أي صدأ أحمر على سطح الطلاء، مما يدل على مقاومة للتآكل تتجاوز بكثير مقاومة المواد المجلفنة التقليدية؛

• إصلاح ذاتي للشقوق: تتشكل طبقة واقية كثيفة تلقائيًا عند الشقوق، مما يمنع التآكل بشكل فعال؛
•  ضمان العمر الطويل: يفي بمتطلبات عمر الخدمة لمحطات الطاقة لمدة 25 عامًا.

بالنسبة للتربة الصلبة: يتم اعتماد أساسات الركائز المصبوبة المحفورة من النوع C.

استنادًا إلى الظروف الجيولوجية للموقع، تم اعتماد مخطط الركائز المصبوبة في الموقع من النوع C لتحقيق تصميم متكامل للركائز والأعمدة:

• قدرة عالية على التكيف مع التضاريس: يمكن تعديل ارتفاع الجزء العلوي من الأساس بمرونة وفقًا للتضاريس، مما يلغي الحاجة إلى تسوية الموقع على نطاق واسع؛
• الحد الأدنى من التأثير البيئي: لا يتطلب الأمر سوى الحفر، مما يلغي الحاجة إلى حفر أساسات واسعة النطاق، ويقلل من الأضرار التي تلحق بالنباتات الأصلية والتضاريس؛
• دقة بناء عالية: بعد غرس الركائز الفولاذية من النوع C في الحفرة، يمكن تعديل الارتفاع قبل صب الخرسانة، مما يعوض بشكل فعال أخطاء ارتفاع البناء؛
• كفاءة اقتصادية جيدة: في ظل ظروف جيولوجية مناسبة، تكون التكلفة الإجمالية أفضلإلى أساسات مستقلة وأوتاد مسبقة الصب، ذات هيكل بسيط و تخفيف التوترتوزيع.

رابعاً: النتائج

تم إنجاز المشروع بنجاح ويعمل بثبات

تم الانتهاء من محطة الطاقة الشمسية بقدرة 23.8 ميجاوات في جورجيا وتشغيلها في عام 2025. وقد أظهر نظام التركيب المصنوع من الزنك والألومنيوم والمغنيسيوم (Zn-Al-Mg) الذي وفرته مجموعة Solar First Group متانة ممتازة في ظل الظروف الحارة والرطبة، في حين حقق أساس الخوازيق المحفورة من النوع C أداءً إنشائيًا مستقرًا وموثوقًا وفعالًا في ظروف التربة الصلبة نسبيًا.

فوائد بيئية ملحوظة وملاءمة للبيئة

اعتمد المشروع تصميمًا متكاملًا للأعمدة والركائز، ونظامًا مُصغّرًا لأعمال الحفر، مما ساهم في الحفاظ على التضاريس والنباتات الأصلية إلى أقصى حد، وهو ما يعكس فلسفة البناء الصديقة للبيئة. وتُنتج محطة توليد الطاقة كميات كبيرة من الكهرباء النظيفة سنويًا، مما يُسهم في تحسين هيكل الطاقة الإقليمي.

القيمة التوضيحية والترويجية

أثبت هذا المشروع بنجاح صلاحية استخدام مواد الزنك والألومنيوم والمغنيسيوم على المدى الطويل في المناخات الحارة والرطبة (تم التحقق من ذلك من خلال اختبار رش الملح لمدة 4000 ساعة)، بالإضافة إلى المزايا الشاملة للركائز المحفورة من النوع C في ظروف التربة الصلبة نسبيًا. يوفر الحل المتكامل الذي يجمع بين "المواد عالية المقاومة للتآكل مع أساسات الركائز والأعمدة" نموذجًا مثاليًا قابلًا للتكرار والتوسع لبناء محطات الطاقة الكهروضوئية في ظل ظروف مناخية وجيولوجية مماثلة.