المزايا الأساسية لهيكل الدعم الكهروضوئي المرن (هيكل شبكة الكابلات مسبقة الإجهاد)
يعتمد هيكل الدعم المرن على شبكة من جدائل فولاذية عالية المتانة ومسبقة الإجهاد بوصفها الهيكل الرئيسي الحامل للأحمال. ومقارنة بالهياكل الثابتة الصلبة التقليدية، تتركز مزاياه في التضاريس المعقدة ومشروعات الاستخدام المركب للأراضي، كما يلي:
أولاً: باعات كبيرة وخلوص مرتفع، ملائم للمشروعات الكهروضوئية المركبة (الميزة الأبرز)
- يتراوح البحر المعتاد للفتحة الواحدة بين 25–60 m، من دون الحاجة إلى عدد كبير من الأعمدة الوسيطة؛ ويمكن ضبط ارتفاع الخلوص بمرونة بين 2 و8 m، وقد يصل إلى 10 m في بعض الحلول.
- الخيار المفضل لمشروعات التكامل الزراعي والكهروضوئي والتكامل بين الاستزراع المائي والطاقة الكهروضوئية: لا توجد أعمدة كثيفة في الأسفل تعوق مرور الآلات الزراعية أو أنشطة الاستزراع المائي أو نمو أشجار الفاكهة، ما يزيد مساحة الأرض القابلة للزراعة بدرجة كبيرة.
- في ظروف الأرض نفسها، ترتفع كثافة توزيع الوحدات مقارنة بالهياكل الصلبة بنسبة 30%–50%، ما يحسن معدل استغلال الأرض بدرجة ملحوظة.
ثانياً: قدرة فائقة على التكيف مع التضاريس وتقليل أعمال الحفر والاستثمار في الركائز
- يمكن تكييفه مع الجبال بميول 15°–35°، والأخاديد، ومناطق هبوط مناجم الفحم، والمسطحات المدية، وأحواض الأسماك، والأراضي متفاوتة الارتفاع؛ ويُرتب وفق فروق الارتفاع الطبيعية من دون الحاجة إلى أعمال حفر واسعة أو تسوية الموقع، بما يحافظ قدر الإمكان على الغطاء النباتي الأصلي.
- خفض عدد الركائز بدرجة كبيرة: ينخفض عدد الركائز بنسبة 40%–60% مقارنة بالهياكل الصلبة التقليدية، ما يقلل بدرجة كبيرة تكلفة الأساسات المدنية؛ وتظهر مزاياه بوضوح في التربة الضعيفة والإنشاء فوق المسطحات المائية.
- يمكنه عبور المنخفضات والقنوات والأحواض المائية، بما يعالج قيود الهياكل الصلبة التي لا تستطيع اجتياز المسطحات المائية أو الأودية.
ثالثاً: توفير المواد وميزة واضحة في التكلفة الإجمالية للأعمال المدنية
- يعتمد على شد الكابلات الفولاذية لتحمل الأحمال بدلاً من عدد كبير من العوارض الرئيسية والثانوية المصنوعة من القطاعات الفولاذية؛ وتكون كمية الفولاذ لكل MW أقل، مع توفير يقارب 30%–35%.
- تكون التكلفة الإجمالية لمشروعات الجبال والمسطحات المائية أفضل من الهياكل الصلبة؛ بينما لا تكون الميزة واضحة في المشروعات الصغيرة بالمناطق السهلية.
- مكونات خفيفة الوزن وسهولة أكبر في النقل، ولا سيما في المشروعات الجبلية النائية.
رابعاً: الخصائص الميكانيكية الإنشائية — آلية فريدة لمقاومة الرياح
- ينتمي إلى الهياكل الشدّية مسبقة الإجهاد، وعند التعرض لرياح قوية يعتمد على تشوه مرن مضبوط لامتصاص طاقة اهتزازات الرياح وتبديدها، ما يمنع تلف الهياكل الصلبة بسبب تركّز الإجهاد تحت الرياح القوية؛ ويمكن للتصميم الملائم مقاومة الأعاصير والهبات الشديدة.
- يعمل مع نظام تخميد لتقليل اهتزاز الوحدات الناتج عن الرياح وخفض خطر التشققات الدقيقة في الوحدات الكهروضوئية، ويعتمد ذلك على تصميم متخصص وملحقات لتقليل الاهتزاز.
تنبيه: قد تتعرض الهياكل المرنة البسيطة غير المحسّنة لمشكلات اهتزاز الرياح، ولذلك يجب تجهيزها بمطارق مضادة للاهتزاز، ومحددات جانبية، وأجهزة تخميد.
خامساً: تهوية وتبديد حراري أفضل وزيادة محدودة في إنتاج الكهرباء
يتميز الجزء السفلي من الحامل بالانفتاح وجودة تدفق الهواء، ما يخفض درجة حرارة تشغيل الوحدات؛ كما ينساب الهواء بسلاسة داخل المصفوفة، وقد أظهرت القياسات الفعلية إمكان زيادة إنتاج المحطة بنسبة 2%–4%.
سادساً: مزايا الإنشاء والبيئة
- تُصنع نسبة كبيرة من المكونات مسبقاً في المصنع، وتتركز الأعمال في الموقع على شد الكابلات ورفع الوحدات وتركيبها؛ ويمكن تقليص مدة تنفيذ المشروعات الجبلية بنسبة 30%–40% مع خفض الحاجة إلى دخول المعدات الثقيلة.
- تسبب أعمال الإنشاء اضطراباً محدوداً وأضراراً أقل للتربة والمياه، ما يسهّل تلبية المتطلبات البيئية لمشروعات استعادة النظم البيئية والأراضي الحرجية وتأهيل المناجم.
