قدّم فريق بحثي نموذجًا عمليًا لنظام طاقة هجين يعتمد على مصادر متجددة في ميناء نينغبو-تشوشان، أحد أكثر الموانئ البحرية ازدحامًا في العالم.
ويهدف هذا المشروع إلى أن يكون مرجعًا للموانئ الساعية إلى إزالة الكربون وتحقيق استقرار أكبر في إمدادات الطاقة. وينتمي الفريق البحثي لجامعة ووهان للتكنولوجيا، ومركز أبحاث الشبكات الكهربائية الصغيرة في شاوشينغ.
وجاء ذلك بحسب تقرير منصة “Solarabic” الإخبارية المتخصصة في مجال أخبار الطاقة المتجددة، الاستدامة، النقل الكهربائي، والهيدروجين في العالم العربي.
مشروع وطني بدأ في 2021
وانطلق تطوير النظام عام 2021 ضمن إطار المشروع الوطني لدمج تقنيات الطاقة المتعددة في قطاع النقل المائي والموانئ.
وفي عام 2024، تم تشغيل المنصة بطاقة مركّبة تضم 12.5 ميجاواط من طاقة الرياح، و3.66 ميجاواط من الطاقة الشمسية. بالإضافة إلى 3.8 ميجاواط ساعة من تخزين الطاقة، وبنية تحتية متكاملة لإنتاج وتخزين الهيدروجين، وفقًا للتقرير.
خفض الانبعاثات وتحقيق كفاءة عالية
وبات نحو نصف الطاقة المورّدة للميناء يأتي من مصادر متجددة؛ ما ساهم في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 22,000 طن سنويًا.
ويرتكز النظام على إنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي القلوي باستخدام كهرباء الرياح والشمس. بعدها يتم تنقيته إلى نقاء يبلغ 99.9 % وتخزينه تحت ضغوط تتراوح بين 1.5 و45 ميجا باسكال.
استخدامات الهيدروجين في الميناء
ويستفيد الميناء من الهيدروجين المخزن في توليد الكهرباء عبر خلايا وقود ثابتة أو في تشغيل المعدات العاملة بالهيدروجين. إلى جانب كفاءة تشغيلية تبلغ نحو 64.5 % للمحلل الكهربائي و58.3 % لخلايا الوقود.
وأوضح التقرير أن هذه النسب تعزز موثوقية الإمدادات،ويحد من الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية.
معدات تشغيل بالهيدروجين تقلّص فترات التوقف
ويعتمد ميناء نينغبو-تشوشان على تشغيل جرّارات ورافعات تعمل بالهيدروجين، وفق ما صدر في تقرير المنصة.
كما تتمتع الجرّارات بمدى تشغيلي يتجاوز 350 كيلومترًا، مع زمن تزوّد بالوقود يتراوح بين 8 و12 دقيقة. أما الرافعات فتعمل لمدة تصل إلى 10 ساعات متواصلة، وتعاد تعبئتها بالوقود خلال 3 إلى 5 دقائق فقط.
علاوة على ذلك يساهم هذا في تقليل فترات التوقف مقارنةً بالمعدات المعتمدة على البطاريات في بيئة عمل تعمل على مدار الساعة.
دعم البنية التحتية بالطاقة الخضراء
وقال التقرير: “إن محطة خلايا وقود بقدرة 300 كيلوواط تساهم في تزويد مرافق الميناء بالكهرباء والتدفئة”.
وأضاف أنه يتحقق ذلك بالتكامل مع منظومة تخزين الطاقة لموازنة أحمال الذروة، وضمان استقرار الشبكة الداخلية، ويعتمد النظام على مبدأ الاكتفاء الذاتي من الطاقة المتجددة.
كما يستغل النظام فائض الإنتاج في توليد الهيدروجين كمخزن للطاقة ووسيلة لموازنة تقلبات إنتاج الرياح والشمس.
جدوى اقتصادية واسترداد سريع للاستثمار
وأوضح التقرير أن كلفة المشروع بلغت نحو 39 مليون يوان (5.4 مليون دولار). فيما يحقق المشروع أرباحًا سنوية تزيد على 4 ملايين يوان؛ ما يخفض فترة الاسترداد إلى أقل من 10 سنوات.
وتتحقق الوفورات من خلال الاستغناء التدريجي عن وقود الديزل؛ حيث يعد نقل الهيدروجين أقل كلفة تشغيلية بنسبة تقارب 20 %.
بالإضافة إلى بيع الأكسجين الناتج عن عملية التحليل الكهربائي كمُنتج ثانوي للاستخدامات الصناعية والطبية.
نموذج عالمي لتحول الموانئ
ويرى الباحثون في التقرير، أن تجربة ميناء نينغبو – تشوشان تمثل نموذجًا رائدًا يمكن للموانئ حول العالم الاسترشاد به في مسار التحول نحو الطاقة الخضراء.
كما تابعوا أن نجاح تعميم هذه التجربة يتطلب توفير دعم سياسي وتعاون دولي لتوسيع نطاق التطبيق، وتحقيق أثر بيئي واقتصادي أكبر.