دراسة جدوي مضخات الطاقة الشمسية

جدوي مضخات الطاقة الشمسية و مقارنتها بمصادر الطاقة الأخري من الكهرباء و الديزل يخضع للتحليل المالي السليم و ليس مجرد كلام دعاية عشوائي من البائعين, و لعمل هذه المقارنة يتم اتباع الخطوات التالية:

حساب صافي تكلفة الكيلو وات/ساعة للمضخات التي تعمل بطاقة مولدات الديزل و الكهرباء الحكومية

1. محتوي لتر الديزل للطاقة = 10 كيلو وات
2. كفائة تحويل الطاقة الي طاقة كهربائية = 33% للمولدات العادية
3. الكفائة المتوسطة للمضخات AC في السوق = 85%
4. صافي الطاقة المستفاد منها قي رفع الماء لكل لتر ديزل= 10 * 0.33 * 0.85 = 2.8 كيلو وات
5. سعر لتر الديزل في مصر 2018 = 5.5 جنيه
6. تكلفة الكيلو وات طاقة = 5.5/2.8 =
   1.96 جنيه
7. اما قي حالة المقارنة مع الكهرباء الحكومية قي استخدامات الري المدعمة فسعر الكيلو وات حاليا في مصر شهر 7 لعام 2018 = 50 قرش و عند قسمة هذا الرقم علي كفائة المضخات البالغ 85%
   تكلفة الكيلو وات طاقة كهربائية من الشبكة = 50/0.85=
   59 قرش

حساب الفرق في تكلفة تنفيذ مضخة ديزل بالمقارنة بالطاقة الشمسية و المضخة التي تعمل علي شبكة الكهرباء الحكومية

1. المضخات التيار المستمر AC التي تعمل بالطاقة الشمسية كفائتها 60% فقط عند مقارنتها بالمضخات التي تعمل بالديذل التي تصل كفائتها الي 85%, نتيجة ان الطاقة الشمسية تجعل المضخة تعمل بسرعات متغيرة و ذلك كما تم شرحه في الفيديو.
   
   و بالتالي قدرة المضخة المستخدمة في الطاقة الشمسية يجب ان تكون اكبر للحصول علي نفس كمية المياه
   نسبة الزيادة في قدرة المضخة = 1-85/60 = 40%
2. و كمثال التكلفة الأستثمارية لتشغيل مضخة تعمل بالديزل بقدرة 30 حصان شامل سعر المضخة = 140000 جنيه للمولد ال60 كيلو + 60000 جنيه للمضخة بالكابل و اللوحة = 200000 جنيه
   سوف يقابل ذلك تنفيذ محطة شمسية بقدرة 40 كيلو وات لتشغيل مضخة بقدرة 40 حصان … و تكلفتها طبقا للسوق = 40*15000 = 600000 جنيه
   و بذلك يكون الفرق في التكلفة الأستمارية =
   400000 جنيه
   
   
   و ذلك علي اساس ان عدد ساعات التشغيل 5 يوميا فقط, مع العلم ان المولد الديزل يمكنه ان يعمل لعدد ساعات اضافة عكس المحطة الشمسية
   
   و ببساطة شديدة يمكن اعتبار ان النظام الشمسي 3 اضعاف تكلفة المولد في اغلب الحالات
3. اما في حالة المضخة التي تعمل علي الكهرباء الحكومية فتختلف تكاليف مقايسة ادخال الكهرباء الشبكة الي ارض المشروع اختلافات كبيرة جدا طبقا للحالة و لأ يمكن وضع رقم استرشادي لهذه القيمة. و لذلك سوف نكتفي في هذه الدراسة بحساب المصاريف التشغيلية من فواتير كهرباء للمحطة التي تعمل بالكهرباء و معدل استرداد الأموال المستثمرة في حال تنفيذ نظام شمسي.

حساب توليد المحطة الشمسية للطاقة المفيدة

1. بالطبع تختلف معدلات توليد الطاقة طبقا للموقع الخغراقي للمشروع طبقا للتطبيق
2. و لو افترضنا في مصر متوسط توليد الطاقة للكيلو وات قدرة الواح شمسية = 1600 كيلو وات سنويا
3. و لكن كما سبق شرحه فان كفائة المضخات AC التي تعمل بالطاقة الشمسية 60% فقط مقابل 85% لنفس المضخة عندما تعمل بالديزل
4. يصبح بذلك معدل توليد الطاقة التي يتم الأستفادة بها في رفع المياه لكل كيلو وات قدرة الواح شمسية = 1600 * 0.60 = 960 كيلو وات
5. و من المثال السابق تكون المحطة بقدرة 40 كيلو وات فد قامت بتوفير قدره كهربائية سنويا قدرها = 40*960 =
   
   38400 كيلو وات
   

التوفير السنوي للمضخة الشمسية

لبيان جدوي مضخات الطاقة الشمسية يجب حساب التوفير السوني لهذه النظم و يشمل هذا التوفير عنصرين: تكلفة الديزل + تكلفة الصيانة
و من المثال السابق هذا التوفير قدره كما يلي:

1. توفير الذيزل = 1.96 * 38400 = 75200 جنيه
2. اعمال صيانة المولد و تكاليف الزيت السنوية و نقل الديزل و عمالة تشغيل المولد حوالي 25000 جنيه من تجارب مماثلة

و بذلك يصبح اجمالي التوفير السنوي = 75000 + 25000 =

100000 جنيه


3. اما عند المقارنة لكهرباء الشبكة يكون التوفير = 0.59 * 38400 = 22650 جنيه

حساب معدل استرداد الأموال للنظام الشمسي

معدل استرداد الأستثمار هو المعيار الأقتصادي السليم لبيان جدوي تنفيذ نظام شمسي من عدمه. و من المثال السابق

1. حجم الأستثمار الأضافي في الديزل=
   400000 جنيه
   
   
   حجم الأستثمار الصاقي في حالة الكهرباء الحكومية=
   540000 جنيه
   
2. التوقير السنوي للنظام الشمسي في الديزل = 100000 جنيه
   التوقير السنوي للنظام الشمسي في الديزل = 22650 جنيه

3. معدل استرداد الأستثمار = 400000/100000 =
   
   4 سنوات
   
   
   و يعتبر هذا المعدل جيد جدأ يحقق جدوي اقتصادية عالية و هذا سبب انتشار هذا النظام الشمسي بكثرة في مصر و اليمن.
   و يجل مراعاة تنفيذ النظام الشمسي بالموافصات الفنية المحترمة و عدم السعي وراء التنفيذ العشوائي الضعيف و الرخيص, لأن التجارب اثبتت ان هذا الأسلوب يتسبب في انهيار المنظومة بعد مرور شهور قليلة
   معدل استرداد الأستثمار = 540000/22650 =
   
   24 عام
   
   
   و يعتبر هذا المعدل ضعيف جدا و خطاء فادح نحزيل نظام الري بالكهرباء الحكزمية الي نظام بالطاقة الشمسية.
   و من يقول ان اسعار الكهرباء في زيادة مستمر, الرد البسيط عليه هو تأجيل تنفيذ اي نظام شمسي حتي تثبت الجدوي الأقتصادية للتنفيذ في المستقبل مع العلم ان اسعار تكنولوجيا الطاقة الشمسية في انخفاض مستمر و لأ وجه لأي استعجال في عمل بدئل للكهرباء الحكومية في الوقت الحالي.