الطاقة الشمسية الكهروضوئية هي أكثر تقنيات الطاقة الشمسية ملاءمة لقطر من حيث التكلفة والموثوقية
معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة يواصل جمع وتحليل قياسات الإشعاع الشمسي من 15 محطة مراقبة في أنحاء قطر
قطر تضع نفسها في موقع الريادة بتطوير تقنيات تغير المناخ والطاقة النظيفة
قطر تستهدف الحصول على 20 % من إجمالي الطاقة في البلاد من مصادر متجددة بحلول عام 2024
 

أكد مختصون بجامعة حمد بن خليفة، عضو مؤسسة قطر للتربية والعلوم وتنمية المجتمع أن أطلس الطاقة الشمسية الذي أصدره مركز الطاقة بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة التابع للجامعة يوفر فهماً مفصلاً لموارد الطاقة الشمسية في قطر، مشددين على أن هذا الفهم ضروري لدعم تمويل وتطوير وتشغيل تطبيقات الطاقة الشمسية في الدولة.

وفي حوار لـ «العرب» مع الدكتورة فيرونيكا برموديز، مدير أبحاث أول في مركز الطاقة بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة التابع لجامعة حمد بن خليفة، والدكتور أنطونيو سانفيليبو، كبير علماء في مركز الطاقة بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة التابع لجامعة حمد بن خليفة عن إطلاق الأطلس الشمسي، أشارا إلى أن الأطلس الشمسي يوفر تقديراً كمياً لإمكانات الطاقة الشمسية في الدولة وتوزيعها الجغرافي كخطوة أولى في عملية تسريع استخدام المزيد من الطاقة الشمسية في جميع أنحاء قطر، بما يسهم في رؤية قطر الوطنية 2030 وطموحات الدولة من حيث التنمية المستدامة في بيئة مقاومة للمناخ.. وإلى نص الحوار:

في البداية.. ما فائدة الأطلس الشمسي الذي تم إطلاقه مؤخراً في قطر؟

- يوفر الأطلس الشمسي فهماً مفصلاً لموارد الطاقة الشمسية في قطر. هذا الفهم ضروري لدعم تمويل وتطوير وتشغيل تطبيقات الطاقة الشمسية في قطر. 
- يوفر تقديراً كمياً لإمكانات الطاقة الشمسية في الدولة وتوزيعها الجغرافي كخطوة أولى في عملية تسريع استخدام المزيد من الطاقة الشمسية في جميع أنحاء قطر. فهي تساهم في رؤية قطر الوطنية 2030 وطموحات الدولة من حيث التنمية المستدامة في بيئة مقاومة للمناخ.

حسب استكشافاتك، هل هناك مناطق غنية بالطاقة الشمسية أكثر من غيرها في قطر، وما هي؟

- كما هو موضح في خرائطنا الشمسية، تتمتع جميع أنحاء قطر تقريباً بالإشعاع الأفقي الكلي (GHI) (أعلى من 2000 كيلو واط في الساعة / متر مربع سنوياً)، وهو مكون الإشعاع الشمسي ذي الصلة لتطبيقات الخلايا الكهروضوئية (PV). تحتوي بعض المناطق الجنوبية الغربية على مؤشرات إشعاع أعلى قليلاً (تصل إلى ما يزيد عن 2160 كيلو واط في الساعة / متر مربع في السنة). يعتبر  الاشعاع الشمسي المباشر أو الاشعاع العمودي المباشر (DNI)، هو الوقود الاساسي لتقنيات الطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP)، أقوى أيضاً في الجنوب الغربي، حيث وصل إلى ذروة تبلغ 1950 كيلو واط في الساعة / متر مربع سنوياً، وأكثر من 1800 كيلو واط في الساعة / متر مربع سنوياً لمعظم شبه الجزيرة.
- قيمة الإشعاع DNI على الرغم من أنها جيدة ليست عالية كما هو مطلوب لنشر تقنيات الطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP) الفعالة من حيث التكلفة. وهذا يشير إلى أن الطاقة الشمسية الكهروضوئية هي أكثر تقنيات الطاقة الشمسية ملاءمة لقطر من حيث التكلفة والموثوقية. علاوة على ذلك، يتم توزيع الإشعاع الأفقي الكلي (GHI) بشكل أكثر تجانساً في جميع أنحاء البلاد، يُظهر الاشعاع الشمسي المباشر (DNI) تبايناً أعلى نتيجة لأحمال الهباء الجوي العالية، والتي يكون حساساً لها للغاية. يظهر كلاهما، الإشعاع الأفقي الكلي (GHI) والاشعاع الشمسي المباشر) (DNI سلوكاً موسمياً مختلفاً يؤثر على التوزيع المكاني للبلد. من المهم أن نلاحظ أن التباين الموسمي للإشعاع الأفقي الكلي (GHI) منخفض للغاية، مقارنة بالدول الأخرى، مما يؤهل قطر كدولة ذات إمكانات مجدية للغاية لتوليد الطاقة الكهروضوئية.

ما هي آخر تطورات مشروع سراج 1 للطاقة الشمسية الذي أعلنت عنه المؤسسة العامة القطرية للكهرباء والماء «كهرماء»؟

تعد محطة سراج 1 من أكبر مشاريع الطاقة الكهروضوئية في المنطقة بقدرة 800 ميجاوات. وفقاً لكهرماء، ستلبي 10٪ من ذروة الطلب على الكهرباء في قطر وستساهم في تقليل 26 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون التكلفة الإجمالية للمشروع 1.7 مليار ريال قطري. سيتم تشغيل المحطة من قبل سراج 1 لمدة 25 عاماً ثم سيتم نقل الملكية إلى كهرماء. تشمل ملكية سراج 1 60٪ من ملكية سراج للطاقة (مشروع مشترك بين قطر للبترول وشركة الكهرباء والماء القطرية) و40٪ من قبل كونسورتيوم يضم توتال سولار إنترناشونال الفرنسية وماروبيني كوربوريشن اليابنية. سيوفر سراج 1 الكهرباء إلى كهرماء بسعر 1.745 سنت أمريكي / كيلوواط ساعة بتكلفة مستوية للكهرباء تبلغ 1.567 سنت أمريكي / كيلوواط ساعة بناءً على مؤشرات السوق المالية الحالية.
- في أوائل عام 2020، أعلنت قطر عن تشييد محطة للطاقة الكهروضوئية بقوة 800 ميجاوات على مساحة 1000 هكتار مع مليوني وحدة. يمكن مقارنة قيمة 800 ميجاوات في مشروع الخرسعة مع ذروة الطلب على الكهرباء في البلاد والتي تبلغ حوالي 8 جيجاوات. من الواضح أن محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ستنتج فقط ما يصل إلى أقصى طاقتها عندما تكون الشمس في أعلى نقطة لها في منتصف النهار. نظراً لارتفاع متطلبات الطاقة المتعلقة بتكييف الهواء، تقدم قطر حالة مثالية للطاقة الكهروضوئية مقارنة بالدول الأخرى: يكون منحنى الطلب على الكهرباء أعلى في الصيف وأثناء النهار الذي يكون فيه إشعاع الشمس مرتفعاً وهو أيضاً عندما تنتج الطاقة الكهروضوئية أكثر. هذه المطابقة بين منحنى إنتاج الطاقة الكهروضوئية والطلب على الكهرباء أكثر صحة في حالة الأنظمة ثنائية الوجه المزودة بمتعقب لأن الوحدات الكهروضوئية تتماشى مع الشمس طوال اليوم وتنتج المزيد في الصباح وبعد الظهر..

بعد صدور الأطلس الشمسي، ما هي الخطوات المستقبلية بناء على هذا الإنجاز؟

- سيواصل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة جمع وتحليل قياسات الإشعاع الشمسي من 15 محطة مراقبة للطاقة الشمسية في جميع أنحاء قطر لتوفير بيانات وتطبيقات موثوقة للمؤسسات المشاركة في تطوير وتشغيل تطبيقات الطاقة الشمسية في قطر.
- بناءً على القدرات المبنية لرسم الخرائط الشمسية، قمنا بتطوير خدمتين للتنبؤ بالطاقة الشمسية: واحدة تعتمد على أساليب التعلم الآلي مع قياسات من محطات قياس الإشعاع QEERI، والأخرى تعتمد على نماذج التنبؤ بالطقس الرقمية مع البيانات المشتقة من الأقمار الصناعية. وقد ساهم الجمع بين النهجين في تحسين دقة قدرات التنبؤ بالطاقة الشمسية والطاقة لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة.علاوة على ذلك، يتأثر أداء الألواح الكهروضوئية بالتلوث وترسب الغبار وهذا هو الحال بشكل خاص للظروف المناخية في المنطقة وقطر. يرتبط بالجهود المبذولة في مجال التنبؤ بالطاقة الشمسية، يقوم معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة حالياً بتطوير نموذج تشغيلي لرسم خريطة لمظهر التلوث في الدولة وتوصيف موسمها. سيكون الهدف النهائي هو تحسين جداول وأساليب التنظيف لتقليل تكلفة الكهرباء الشمسية المنتجة في قطر وزيادة العائد على الاستثمار في محطات الطاقة الشمسية. تشمل خطواتنا المستقبلية إنتاجية الطاقة المحاكاة لتقنيات الطاقة الشمسية المختلفة بناءً على مواردنا الشمسية المقدرة، وخدمة التنبؤ بالطاقة الشمسية في مواقع شبكة القياس الإشعاعي الأرضي الوطنية لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة، ولشبه الجزيرة العربية بأكملها مع مراعاة تركيز الهباء الجوي وتحليل التلوث توقع المناطق ذات أعلى وأدنى تلوث وتغيرات موسمية. تجري حالياً دراسة القدرة التنافسية من حيث التكلفة لتقنيات الطاقة الشمسية لتلبية احتياجات البحث التي يحركها السوق لأصحاب المصلحة المحليين والدوليين تتضمن هذه الأسئلة موضوعات التشغيل والصيانة مثل الفعالية من حيث التكلفة لحلول التنظيف للتخفيف من التلوث، ومعدل تدهور أنظمة تحويل الطاقة الشمسية، والاستجابة للطلب على الطاقة، فضلاً عن دراسة التأثير المحتمل للسياسات على تغلغل الطاقات المتجددة في مزيج الكهرباء في قطر.

كيف يمكن أن يساهم إصدار الأطلس الشمسي في تحقيق رؤية قطر الوطنية 2030 وأهداف وغايات خطة التنمية المستدامة العالمية لعام 2030؟

- يساهم أطلس قطر للطاقة الشمسية بشكل كبير في تحقيق رؤية قطر الوطنية 2030 وأجندة 2030 العالمية للتنمية المستدامة وأهدافها وغاياتها. سيسهم في الحفاظ على النظام البيئي وبيئة مقاومة المناخ من خلال دعم تمويل وتطوير وتشغيل تطبيقات الطاقة الشمسية في قطر، ويساهم أطلس الطاقة الشمسية في إنشاء سوق للطاقة الشمسية يعتمد عليه وقائم على الأعمال التجارية في قطر. من شأنها تسهيل الانتقال إلى اقتصاد قائم على المعرفة، والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من خلال استخدام الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء.
- يتطلب تحويل الطاقة الشمسية إلى ناقل طاقة قابل للاستخدام مثل الكهرباء تقديراً مفصلاً ودقيقاً للمورد المتاح من أجل السماح لمثل هذا التحويل بأن يكون نشاطاً صناعياً مجدياً اقتصادياً والخيار المفضل من حيث توليد الكهرباء. تتخذ قطر مجموعة من الإجراءات للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ولتضع نفسها في موقع الريادة في تطوير تقنيات تغير المناخ والطاقة النظيفة. محلياً، تهدف قطر إلى الحصول على 20 في المائة من إجمالي الطاقة المتجددة في البلاد من مصادر متجددة بحلول عام 2024. إن تطوير التكنولوجيا النظيفة هو محور اهتمام قطر نظراً لمواردها وفرصتها لتطوير التقنيات التي تعالج تحديات تغير المناخ المحددة لدولة قطر ودول مجلس التعاون الخليجي، والتي يمكن تسويقها عالمياً. يتمثل التحدي الذي يواجه قطر في التوفيق بين أهدافها المتعلقة بتغير المناخ والاستدامة البيئية مع مواصلة تطوير قطاع الطاقة بما يتوافق مع تطوير تقنيات الطاقة النظيفة، وهذا هو المكان الذي يساهم فيه أطلس الطاقة الشمسية والتقنيات الأخرى التي تم تطويرها في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في تحقيق أهداف الدولة.

كيف تحقق دولة قطر التنويع الاقتصادي من خلال الاستثمار في الطاقة المتجددة وخاصة الطاقة الشمسية، ولماذا يتم التركيز على الطاقة الشمسية مقارنة بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل طاقة الرياح؟

- سيؤدي إنشاء سوق للطاقة الشمسية إلى تنويع الاقتصاد المحلي من خلال تعزيز التطورات الاقتصادية الجديدة وخلق وظائف جديدة في البحث والتصنيع والهندسة.
- تشمل التطبيقات المتخصصة المناسبة، خطاً جديداً من التكنولوجيا أو تطبيقاً أو تكييفاً إقليمياً محدداً. تقوم قطر بالفعل بمبادرات البحث والتطوير في إطار هدفها الوطني لنشر الطاقة المتجددة، بما في ذلك منشأة جديدة لاختبار الطاقة الشمسية حيث تكون رائدة وتصبح رائدة على الصعيدين الإقليمي والدولي. تتمتع جميع تقنيات تحويل الطاقة الشمسية بميزة كبيرة تتمثل في أن ضوء الشمس الذي يغذيها بالوقود مجاني وأن تكاليف التشغيل والصيانة (التشغيل والصيانة) منخفضة، خاصة بالنسبة للطاقة الكهروضوئية. ومع ذلك، فإن الأمر لا يتعلق فقط بالطاقة الشمسية، ولكن تطوير جميع القطاعات الأخرى المصاحبة لها والتي لعا تأثير كالتقنيات الناشئة مثل البطاريات على نطاق الشبكة، والأشكال الأخرى لتخزين الطاقة المقترنة بمحطات التوربينات الغازية ذات الدورة المركبة (CCGT)، واحتجاز وتخزين ثنائي أكسيد الكربون (CCUS). ستسمح التقنيات السابقة بتغلغل أكبر للطاقة الشمسية في الشبكة المحلية، حيث يمكن تخزين الكهرباء الزائدة لتلبية الطلبات غير النهارية للكهرباء والتبريد. الأهم من ذلك، أن هذا من شأنه أيضاً أن يوسع استخدام الطاقة الشمسية لتحلية المياه بالتناضح العكسي إلى خارج ساعات النهار، وبالتالي زيادة تغلغلها. من ناحية أخرى، يمكن لتقنية احتجاز وتخزين ثنائي أكسيد الكربون (CCUS) إزالة الكربون من التوليد المشترك للكهرباء والماء الذي يعمل بالغاز، وبالتالي التنافس مع تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية. ومع ذلك، لم يتم بعد تقييم الجدوى التقنية والاقتصادية لاستخدام وتخزين الكربون وتخزينه على نطاق واسع وستفرض تكاليف إضافية على نظام الطاقة والتي سيتعين دعمها من خلال هدف وطني لخفض الانبعاثات.
    
لاشك أن هناك استثمارات ضخمة في معظم دول المنطقة العربية في مجال الطاقة المستدامة، برأيك ما هو ترتيب قطر مقارنة بالدول الأخرى؟

- مع اكتمال محطة سراج 1 للطاقة الشمسية، ستكون قطر على الأرجح واحدة من أولى الدول في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا التي تصل إلى أعلى حصص متجددة من الطاقة الأولية والنهائية بحلول عام 2025.
- كما أشرنا من قبل، تتخذ قطر مجموعة من الإجراءات للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ولتضع نفسها في موقع الريادة في تطوير تقنيات تغير المناخ والطاقة النظيفة. محلياً تمتلك قطر هدفاً للطاقة المتجددة يتمثل في الحصول على 20% من إجمالي الطاقة في البلاد من مصادر متجددة بحلول عام 2024. يعد تطوير التكنولوجيا النظيفة محور اهتمام قطر نظراً لمواردها وفرصتها لتطوير التقنيات التي تعالج تحديات تغير المناخ المحددة لدولة قطر ودول مجلس التعاون الخليجي، والتي يمكن تسويقها عالمياً. يتمثل التحدي الذي يواجه قطر في التوفيق بين أهدافها المتعلقة بتغير المناخ والاستدامة البيئية مع مواصلة تطوير قطاع الطاقة بما يتوافق مع تطوير تقنيات الطاقة النظيفة، وهذا هو المكان الذي يساهم فيه أطلس الطاقة الشمسية والتقنيات الأخرى التي تم تطويرها في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في تحقيق أهداف الدولة.

كيف تم استخدام خوارزميات التعلم الآلي لجمع البيانات في الأطلس الشمسي، كم من الوقت استغرق إصداره والمراحل التي مر بها المشروع؟

-تُستخدم طرق التعلم الآلي في مجالات مختلفة من البحث المتعلق بالأطلس الشمسي، بما في ذلك التنبؤ بالطاقة الشمسية واشتقاق قياسات الطاقة الشمسية من بيانات الأقمار الصناعية.
- تقيس جميع المحطات الاشعاع الشمسي الكلي (GHI ) والاشعاع الشمسي المباشر (DNI) والاشعاع الشمسي المنعكس (DHI) باستخدام معدات بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بالإضافة إلى معلمات الأرصاد الجوية (T، RH، P، سرعة الرياح، واتجاه الرياح، باستخدام معدات ادارة الارصاد الجوية القطرية). بالإضافة إلى ذلك يقيس موقعان من مواقع المعهد أيضاً الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. تم استخدام قياسات الإشعاع الشمسي من هذه المحطات جنباً إلى جنب مع القيم المشتقة من القمر الصناعي لمدة 15 دقيقة لتوفير خريطة دقيقة كاملة ومعايرة الأرض لموارد الطاقة الشمسية في الوقت الفعلي تقريباً، مع دقة مكانية تبلغ 5 كيلومترات في جميع أنحاء البلاد. تم تطبيق هذه المنهجية لتقدير الإشعاع الشمسي من تصوير ميتيوسات لتوليد قيم كل ساعة لـلاشعاع الشمسي الكلي (GHI ) و الاشعاع الشمسي المباشر (DNI) على مدار أحد عشر عاماً، المقابلة لدورة شمسية، وبدقة مكانية قدرها 0.05 درجة للمنطقة المعنية. تم تصحيح التقديرات وفقاً لطريقة إزالة التحيز الخطي الناتجة عن المقارنة مع القياسات الأرضية. تمت معالجة البيانات النهائية المصححة لتجميع القيم اليومية لـلإشعاع الشمسي الكلي (GHI ) والاشعاع الشمسي المباشر (DNI) لكامل مساحة الشبكة قيد الدراسة، وللفترة 2003-2013 باستخدام بيانات ادارة الارصاد الجوية القطرية و المعهد اليومية للإشعاع الشمسي الكلي (GHI )، وبيانات المعهد بالساعة فقط لـلإشعاع الشمسي المباشر (DNI). تم استخدام القيم اليومية والقيمة المصححة لكل ساعة لإنشاء خرائط الاشعاع الشمسي الكلي (GHI ) و الاشعاع الشمسي المباشر (DNI) السنوية على التوالي. لقد كان جهداً لعدة سنوات بسبب الحاجة إلى نشر محطات الأرصاد الجوية الأرضية وتطوير المنهجية التي تطلبت عـــــدة سنوات من جمع البيانات.
ما هي الخطط المستقبلية الرئيسية لمعهد أبحاث الطاقة بناءً على نتائج أطلس الطاقة الشمسية؟
- دمج جمع وتحليل والتنبؤ بقياسات التلوث وإنشاء خرائط للطاقة الشمسية منصة للتنبؤ يمكن لأصحاب المصلحة استخدامها لدعم تمويل وتطوير وتشغيل تطبيقات الطاقة الشمسية في قطر.
- تتمثل مهمة معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في مساعدة قطر على مواجهة تحدياتها الكبرى المتعلقة بالطاقة والمياه والبيئة. هدفنا هو المشاركة والعمل عن كثب مع أصحاب المصلحة لدينا لتزويدهم بالبحث والتطوير والدعم التكنولوجي والحلول التي سيكون لها تأثير مباشر على قطر. يساهم أطلس قطر الشمسي والمنهجيات والمعرفة المرتبطة به، بالإضافة إلى قدرات التنبؤ ورسم الخرائط، بقوة في العديد من البرامج عبر المعهد.
يعمل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة على تطوير حلول في مجال الذكاء الاصطناعي والطاقة (AI-Energy). يصبح الذكاء الاصطناعي أكثر أهمية في صناعة الطاقة ولديه إمكانات كبيرة للتصميم المستقبلي لنظام الطاقة. في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة نعمل في العديد من مجالات التطبيق مثل تجارة الكهرباء والشبكات الذكية والتنبؤ بإنتاج الطاقة الشمسية وبين مجالات أخرى. يتمثل النهج النهائي الشامل للطاقة في الدولة والمنطقة في النظر إلى الفرص المتاحة في جميع القطاعات لنشر تقنيات جديدة وأكثر ذكاءً من خلال رقمنة قطاع الطاقة لتحقيق خدمات طاقة فائقة بكفاءة مُحسنة حيث يتم إنتاج الطاقة المتجددة سيوفر التنبؤ مستوى أعلى من الموثوقية والأمان. يركز مشروع المعهد على الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح في المدينة التعليمية على تطوير منصة برمجية تقدر العائد المحتمل لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح في قطر باستخدام تقنيات نمذجة GIS (نظم المعلومات الجغرافية) مع مجموعة متنوعة من مصادر المعلومات التي تشمل LiDAR (اكتشاف الضوء) و بيانات الارتفاع، وبيانات الاشعاع الشمسي، والتمثيل المتجه والخطوط النقطية (القائمة على البكسل) للبيانات المكانية، والتصوير الجوي. يجب تسريع تطوير الأنظمة الكهروضوئية السكنية والتجارية لتوسيع نطاق محطات الطاقة الكهروضوئية على نطاق المرافق في تحقيق أهداف الحد من غازات الاحتباس الحراري لاتفاقية باريس لعام 2016. سيساعد نمو سوق الطاقة الكهروضوئية السكنية والتجارية على تنويع الاقتصاد الوطني من خلال الابتكار وريادة الأعمال وتسريع الانتقال من اقتصاد قائم على الكربون إلى اقتصاد مستدام قائم على المعرفة. معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في وضع جيد للقيام بدور رائد في تعزيز اعتماد أنظمة الكهروضوئية السكنية والتجارية من خلال الريادة في تطوير نظام بيئي مجتمعي للطاقة الشمسية في المدينة التعليمية. ضمن مشروع الطاقة الشمسية المجتمعية يتم مشاركة التركيبات الكهروضوئية المملوكة للمجتمع أو طرف ثالث من قبل العديد من المستهلكين مع الوصول العادل إلى الكهرباء المولدة.
في هذا الخط أبرم معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة شراكة مع مزرعة تقع جنوب غرب الدوحة وأنشأ نظاماً متكاملاً للطاقة الشمسية الكهروضوئية لتزويد الطاقة الكهربائية المطلوبة للري والإضاءة والتبريد. من المخطط استخدام النظام الكهروضوئي في أغراض أخرى أيضاً مثل تبريد الصوبات الزراعية المزمع تركيبها في المزرعة. يعد نظام التحكم والإدارة المصغر مسؤولاً عن تشغيل الأحمال المختلفة حسب أولويتها لضمان الاستخدام الأكثر كفاءة وفعالية للطاقة الشمسية المنتجة. بالاقتران مع النظام الكهروضوئي، يتوفر اتصال شبكة المرافق ومولد الديزل في المزرعة. يدير نظام التحكم المركزي المصادر المختلفة لتوفير الطاقة اللازمة للأنشطة الزراعية. يحتوي النظام على 30 كيلوواط من الطاقة الشمسية الكهروضوئية ومولد الديزل والبطاريات. من جانب آخر يتم تضمين وحدتين من مضخات مياه 2.5 كيلو وات ومكيفات هواء ووحدة لتحلية المياه. تراقب وحدة التحكم المركزية الطاقة التي توفرها الكهروضوئية وتقوم بتشغيل مضخات المياه ووحدة تحلية المياه. يشارك معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في تقديم الدعم لـ «أشغال» في تطوير محطة حافلات تعمل بالطاقة الكهروضوئية في لوسيل لحافلة كهربائية تتعامل مع أهداف الدولة للمركبات الكهربائية حيث قدمنا بيانات الإشعاع الشمسي إلى جانب دعم التصميم والمفهوم.
ما هو دور قطاع البحث والتطوير في مؤسسة قطر في دعم الاستدامة البيئية وتقليل انبعاثات الكربون، خاصة مع حلول مونديال قطر 2022؟
في أواخر عام 2020 أبرمنا اتفاقية ترخيص البيانات والخدمات الاستشارية مع Redco International لدعم حلول الطاقة المتجددة لقطاع النقل في البلاد من خلال أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يهدف المشروع إلى دعم قطر في تحقيق هدفها المتمثل في تزويد ربع أسطول حافلات الدولة بالكهرباء بحلول عام 2022، وسيتم استخدامه خلال كأس العالم لكرة القدم 2022.

ما أبرز أوجه التعاون بين المعهد ومؤسسات الدولة، مثل وزارة البلدية والمؤسسة العامة القطرية للكهرباء والماء (كهرماء)، من أجل تحقيق أعلى معايير الاستدامة في قطر؟

- لدى مركز الطاقة التابع لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة العديد من أنشطة التعاون المستمرة مع مؤسسات الدولة بما في ذلك:
كهرماء: سلسلة بلوك تشين للطاقة، تكامل المركبات الكهربائية، مراقبة وحماية شبكة الطاقة في الوقت الحقيقي، أطلس قطر للطاقة الشمسية، البنية التحتية للقياس المتقدم، استخدام أساليب الذكاء الاصطناعي في إدارة محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
أشغال: تطبيق الطاقة الشمسية الكهروضوئية في مستودعات الحافلات وتجميع حرارة الطرق.
وزارة البلدية والبيئة: استخدام أساليب الذكاء الاصطناعي في زراعة البساتين.
إدارة الأرصاد الجوية في قطر (QMD): التشغيل المشترك لشبكة من محطات مراقبة الطاقة الشمسية والطقس في جميع أنحاء قطر.
مشروع احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS): يعمل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة على تطوير العمليات والتقنيات القادرة على تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات ذات قيمة مضافة تهدف إلى تقليل البصمة الكربونية. يتم تنفيذ هذا المشروع مع الصناعات ذات الصلة في الدولة ويتناول العديد من الأهداف الإستراتيجية على مستوى الصناعة والبلد مثل: الحد من انبعاثات الكربون في الصناعة وتحويل النفايات إلى الإيرادات، وضمان حل مستدام لإدارة النفايات المالحة والصناعية. دعم الصناعة من خلال الابتكار وحلول صديقة للبيئة. تركز الأنشطة البحثية على تمعدن ثاني أكسيد الكربون لإنتاج منتجات الكربونات؛ وعملية شفط ثاني أكسيد الكربون كهربيًا لتحويله كهربيًا إلى مواد كيميائية أقل تلويثًا وأكثر قيمة؛ وامتصاص ثاني أكسيد الكربون لإيجاد أنظمة تنقية أكثر استدامة وفعالية. ولمشروع تمعدن ثاني أكسيد الكربون القدرة على معالجة ثلاث قضايا رئيسية ذات أهمية عالمية ووطنية، وهي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، والمياه المالحة، والنفايات القلوية.