القصة
تسعى شركة رائدة في مجال العقارات التجارية في دولة الإمارات العربية المتحدة إلى تركيب محطة طاقة شمسية لتقليل تكاليف الطاقة وتحسين الاستدامة. في عام 2020، بلغ إجمالي استهلاك الطاقة في مباني الشركة 30,000 ميغاواط ساعة، ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى أنظمة الإضاءة والتكييف والمصاعد. تبلغ التعرفة التجارية للكهرباء في دبي 23 فلسًا/كيلوواط ساعة للاستهلاك حتى 2,000 كيلوواط ساعة، و28 فلسًا/كيلوواط ساعة لما فوق ذلك. ونظرًا للقيود التنظيمية، لا يمكن للعميل الاستفادة من نظام صافي القياس أو النقل (wheeling). ومع ذلك، تتمتع العقارات التجارية بمساحة سطح كافية تبلغ 50,000 متر مربع، مما يسمح بتركيب نظام طاقة شمسية كهروضوئية بقدرة تصل إلى 8 ميغاواط ذروة (MWp).
المشاكل
أدى الاستهلاك العالي للطاقة في المباني التجارية، وخاصة بسبب أنظمة التكييف والإضاءة، إلى ارتفاع كبير في تكاليف الكهرباء. كما أن عدم القدرة على الاستفادة من صافي القياس أو النقل تسبب في خسارة فائض الطاقة المنتجة، ما أدى إلى عدم الكفاءة وفقدان وفورات محتملة.
الهدف الرئيسي
سعى العميل إلى تركيب نظام طاقة شمسية كهروضوئية لتعويض جزء من استهلاك الطاقة وتقليل التكاليف. ونظرًا لغياب آليات صافي القياس والنقل، قامت شركة Ark Energy بإجراء تحليل شامل لتحديد الحجم الأمثل للنظام الذي يحقق أقصى وفورات ممكنة مع تلبية احتياجات الطاقة.
النهج
أجرت Ark Energy تدقيقًا للطاقة وتحليلًا لعدة سيناريوهات بهدف تحديد حجم النظام الأنسب، بحيث يقلل من الفاقد الناتج عن تقليص الإنتاج (curtailment) ويضمن توافق التوليد مع متطلبات التشغيل.
الجدول 01
مقارنة بين سيناريوهات مختلفة لحجم المحطة من حيث الوفورات التراكمية وكفاءة التكاليف، مع تمييز السيناريو الأمثل
تم تحديد أن الحجم الأمثل لنظام الطاقة الشمسية هو 8 ميغاواط ذروة، لكن من خلال تحليل السيناريوهات، تبين أن نظامًا بقدرة 6 ميغاواط ذروة يمثل التوازن الأفضل بين الكفاءة وتقليص الفاقد الناتج عن تقليص الإنتاج.
الرسم البياني 01
مخطط يوضح السعة المثلى لنظام الطاقة الشمسية التي تمثل السيناريو المثالي لتحقيق وفورات وتكاليف مثلى
تم تقييم خيارات التمويل الذاتي وتمويل الطرف الثالث. وعلى الرغم من أن خيار التمويل الذاتي يوفر أعلى وفورات على مدى عمر النظام، إلا أنه يتطلب استثمارًا رأسماليًا كبيرًا في البداية. وتم تحديد نموذج اتفاقية شراء الطاقة (PPA) مع طرف ثالث كخيار أكثر جدوى من حيث التكلفة.
الجدول 02
خيارات التمويل المختلفة مع توضيح التكاليف الرأسمالية (CapEx)، الوفورات السنوية، ومدفوعات اتفاقية شراء الطاقة، مع تمييز الخيار المقارن
أظهرت التحليلات المالية أن نموذج التمويل الذاتي يحقق أعلى وفورات سنوية وطويلة الأجل، لكنه يتطلب تمويلًا مبدئيًا مرتفعًا. وقد أظهر عقد لمدة 15 عامًا أعلى وفورات على مدى الحياة، في حين أن عقد الـ20 عامًا قدم وفورات سنوية أفضل.
الرسم البياني 02
سعة المحطة قبل وبعد التحسين لتوضيح فائدة تقليص فاقد الطاقة الناتج عن تقليص الإنتاج
من خلال الأنشطة التي نفذتها Ark Energy، تم تحقيق نتائج واضحة من خلال تحسين إنتاج الطاقة وتقليل الفاقد الناتج عن تقليص التوليد.
وقد أمنت Ark Energy مستثمرًا من طرف ثالث لتطوير نظام الطاقة الشمسية بموجب اتفاقية تأجير (PPA). حيث سيقوم العميل بشراء الطاقة الشمسية بسعر 160 درهم/ميغاواط ساعة بدلاً من السعر الشبكي الاعتيادي البالغ 200 درهم/ميغاواط ساعة، مع إنتاج طاقة سنوي يصل إلى 8,000 ميغاواط ساعة.
النتائج
شملت النتائج التي تم تحقيقها من المشروع ما يلي:
