نظام Brizo للطاقة الشمسية العائمة بقدرة 3 ميجاواط من Fred. Olsen 1848 النرويجية يحصل على إعلان مطابقة وفق معيار DNV-RP-0584، مع خطة لتجريبه في خريف 2026

أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة الطاقة المتجددة النرويجية Fred. Olsen 1848 أن تصميم نظامها Brizo للطاقة الشمسية العائمة (FPV) يخضع حاليًا للاختبار والتحقق من قبل DNV، الهيئة النرويجية للتصنيف والاعتماد. تشمل أعمال التحقق منهجية التصميم، وتقييم الأحمال الهيدروديناميكية المستند إلى اختبارات النماذج الفيزيائية المصغّرة، والأداء الهيكلي، وإجراءات الاختبار، وذلك لدعم انتقال هذه التقنية من مرحلة التطوير التجريبي إلى النشر التجاري.

يهدف تصميم Brizo إلى منع تراكم الأحمال الهيكلية عبر مصفوفة الطفو بأكملها، مما يتيح لكل وحدة طفو الاستجابة بشكل مستقل نسبيًا لظروف البيئة القريبة من الشاطئ.

أوضح غير غريمسرود، الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في Fred. Olsen 1848، أن التصميم يستهدف الأحمال البيئية الناتجة عن الرياح والأمواج في ظل ظروف الأعاصير المدارية، مع تطلّع لتحقيق الكفاءة من حيث التكلفة اللازمة لمشاريع المرافق العامة. معظم أنظمة الطاقة الشمسية العائمة التقليدية تربط وحدات الطفو على التوالي، وتُظهر المحاكاة العددية أن قوى الضغط وعزوم الانحناء تتراكم تدريجيًا في هذا الترتيب المتسلسل، مما يُحدث إجهادات هيكلية ملحوظة. ومن هنا وضع Brizo مبدأ تصميم واضحًا: عدم نقل الأحمال بين وحدات الطفو، بل توجيه الأحمال مباشرة إلى نظام الإرساء، وتثبيت المنشأة بأكملها في قاع البحر.

نظرًا للعدد الكبير من المكونات والوزن الإجمالي المرتفع في محطات الطفو ذات مقياس المرافق، تحتاج الهياكل الداعمة إلى توفير تثبيت وتحديد موضع مستقرين. يعتمد Brizo على شبكة من الحبال الليفية مُسبقة الشد كأساس هيكلي للجزيرة العائمة: تتميز الحبال الليفية بقدرة تحمّل عالية ووزن منخفض وتكلفة تنافسية، بينما توفر حالة الشد المسبق الصلابة والاستقرار الهيدروديناميكي، مما يحافظ على سلامة المنشأة تحت الأحمال البيئية البحرية.

كما يبسّط هيكل الشبكة الحبلية عملية التركيب. يمكن نشر نظام الإرساء مسبقًا في موقع المشروع، بينما يتم تجميع الجزيرة العائمة ودمجها على اليابسة، حيث يمكن تركيب واختبار الشبكة الحبلية ووحدات الطفو والممرات والبنية التحتية الكهربائية قبل النشر؛ وبعد اكتمال التجميع، يُجرّ الهيكل كوحدة واحدة صالحة للإبحار إلى موقع المشروع، مما يقلل من متطلبات التجميع في البحر ويقصر وقت التشغيل التجريبي.

تتبع عمليات التشغيل والصيانة نفس النهج. على عكس أنظمة الطاقة الشمسية العائمة التقليدية التي تعتمد على شبكات واسعة من الممرات العائمة للأفراد، يستخدم Brizo قاربًا متخصصًا للتشغيل والصيانة (O&M) من نوع كاتاماران لتنفيذ أعمال الصيانة، حيث يوفر هذا القارب ممرًا آمنًا داخل المنشأة لدعم عمليات التفتيش والإصلاح والصيانة الروتينية، ويمكن عند الحاجة الاستعانة بمركبات تعمل عن بُعد تحت الماء (ROV) وطائرات بدون طيار. وقد أدى تقليل مرافق الممرات العائمة المتخصصة إلى توفير أساس أوضح لتقدير ومراقبة تكاليف التشغيل والصيانة على مدى دورة حياة المشروع.

في هذا التكوين للنظام، تعمل الشبكة الحبلية كعنصر هيكلي رئيسي وكجزء من نظام الإرساء في آن واحد. يحتوي كل جسم طافٍ على أربع نقاط إرساء، وتتصل الشبكة الحبلية بحبال الإرساء عبر أنابيب البولي إيثيلين (PE) وحبال الربط والعوامات، مما يسمح بنقل الأحمال البيئية مباشرة من جسم الطفو إلى المرساة. يتطلب التركيب تطبيق شد مسبق على الشبكة الحبلية للحفاظ على صلابتها وشكلها الهندسي. في الظروف التي يكون فيها تغير منسوب المياه في الموقع محدودًا، يتم توفير الشد المسبق بواسطة عوامات سطحية: يمر سلسلة الإرساء عبر العوامة ويلتف حول عجلة السلسلة، وبعد وضع المرساة وسلسلة الإرساء والشبكة الحبلية العائمة في مكانها، تُلف السلسلة باستخدام أداة شد لسحب العوامة إلى موضع غاطس أعمق؛ وعند بلوغ الشد المسبق المحدد، تُقفل السلسلة، ويظل نظام الشبكة الحبلية في حالة شد مسبق مستقرة.

تتولى مشابك الحبال تثبيت عناصر الحبال المتقاطعة لتشكيل شبكة مستقرة. ولتجنب استخدام مواد باهظة الثمن، تُصنع هذه المشابك بالكامل من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) للتحكم في التكاليف. يتمثل التحدي في المواد البلاستيكية في الزحف (الانزياح التدريجي)، فحتى تحت القوى الصغيرة، يؤدي التعرض الطويل الأمد إلى انخفاض قوة التثبيت. صمّمت Fred. Olsen 1848 المشبك بحيث يحافظ على قوة تثبيت منخفضة في ظروف التشغيل العادية، وتزداد قوة التثبيت عندما يرتفع حمل النظام، ويكون ذلك ملحوظًا بشكل خاص في ظروف العواصف.

تُعد الممرات العائمة أيضًا مكونًا رئيسيًا، حيث تُستخدم لاستيعاب كابلات التيار المستمر والتيار المتردد وعاكسات السلسلة. تُركّب العاكسات على الممرات لتسهيل وصول مشغلي المحطة للصيانة؛ وتوجد في نهايات الممرات قنوات تعليق لتوجيه كابلات الإخراج للتيار المتردد من الجزيرة العائمة.

تُستخدم أنابيب HDPE في النظام لتثبيت الشبكة الحبلية والحفاظ على المسافات بين الحبال، مع قيامها بوظيفة توزيع حبال الربط، مما يسمح بتقليل عدد حبال الإرساء: عادةً ما يتصل كل حبل إرساء من 8 إلى 10 حبال ربط، وتقوم الأنابيب بامتصاص قوى الضغط الناتجة عن توزيع حبال الربط. كما أشار غريمسرود إلى أن الأمواج قصيرة القمة التي تشكلها الرياح البحرية تسبب خسائر يومية بسبب عدم التطابق، وتستطيع أنابيب HDPE عكس هذه الأمواج وتقليل تأثيرها، مما قد يزيد من توليد الطاقة مقارنة بالأنظمة التي لا تحتوي على هذه الأنابيب.

بالنسبة لخزانات الطاقة الكهرومائية التي تشهد تغيرات كبيرة في منسوب المياه، طوّرت Fred. Olsen 1848 عوامات شدّ تعمل على ضبط طول الحبل المُطلق وفقًا لتغيرات عمق المياه، مما ينظّم شد الإرساء ديناميكيًا. تُركّب الروافع على العوامات وتعمل بالتنسيق مع نظام تحكم آلي، مما يحافظ على استقرار تحديد موضع المنشأة بأقل قدر من التدخل البشري. وقد انتقل هذا المفهوم من مرحلتي التطوير والنموذج الأولي إلى الاختبار الميداني في خزان ألتو راباغاو التابع لشركة EDP البرتغالية. وفقًا للخطة، سيتم تركيب التصميم الجديد في خريف 2026 في موقعي رامشيار التجريبي وموقع EDP التجريبي، مع إجراء تجارب ميدانية خلال أشهر الشتاء، بهدف حصول المنتج على شهادة الاعتماد والجاهزية للنشر في النصف الأول من عام 2027.

سبق أن أجرت Fred. Olsen 1848 اختبارات لمفهوم Brizo في مرافق تديرها مؤسسة الأبحاث النرويجية Sintef، وشملت الاختبارات ظروف أمواج منتظمة وغير منتظمة، مع استخدام مجموعة من ارتفاعات وأطوال الموجات. وبناءً على نتائج الاختبارات، تعاونت الشركة مع DNV لتطوير منهجية تجمع بين أحمال الأمواج والرياح والتيارات المائية لتحديد قوى الإرساء وقوى المرساة. وقد شاركت DNV في تطوير والتحقق من Brizo منذ المراحل المبكرة من التصميم. حاليًا، حصلت جزيرة Brizo العائمة بقدرة 3 ميجاواط على إعلان مطابقة وفق معيار DNV-RP-0584، وينطبق ذلك على ارتفاع موجة فعال يصل إلى 3.5 متر، وهبات رياح تصل إلى 65 مترًا/ثانية، وسرعة تيار 0.38 متر/ثانية، كما شمل التقييم تراكمًا بيولوجيًا بحريًا بمتوسط سمك 10 سم على أجسام الطفو والحبال. وأشارت الشركة إلى أن هذه النتائج تدعم نشر النظام في البيئات القريبة من الشاطئ وكذلك في البحيرات والخزانات الكبيرة.

بعد أن أصدرت DNV معياري الهياكل العائمة DNV-ST-C108 ومعياري أنظمة الإرساء وتحديد المواقع DNV-ST-E309، وهما معياران مخصصان لأنظمة الطاقة الشمسية العائمة، تعمل Fred. Olsen 1848 على تحديث وثائقها الفنية لإثبات الامتثال للمتطلبات الجديدة.