برقرسانی روستایی : پاشیدن بذر تغییر

طرح برقرسانی روستایی در كشور گابون برق را برای ۱۰۰ روستا از طریق انرژی خورشیدی و ایجاد “شبكه خُرد” فراهم میكند. این سیستم بنیانی برای توسعه آینده سیستم در منطقه خواهد بود.
پروژه برقرسانی روستایی شركت انتقال و توزیع برق زیمنس در كشور گابون ـ آفریقا از سال ۱۹۹۹ با همكاری وزارت معادن، انرژی و نفت این كشور آغاز شده است . هدف این پروژه بهبود زیربنای آن در بخشهایی از كشور است كه به دلیل بعد مسافت، اتصال آنها در آینده قابل پیشبینی به شبكه عمومی عرضه میسر نیست. گذشته از این منشور توسعه پایدار مصوب اجلاس “ژوهانسبورگ” در اوت ۲۰۰۲ به عنوان سندی تلقی شد كه در تلاش آگاهسازی مردم افریقا و جهان درباره پایانپذیر بودن منابع طبیعی انرژی است. یكی از مهمترین منابعی كه در سند یاد شده مورد اشاره قرار گرفت انرژی بود كه بیشتر آن امروزه از منابع پایانپذیر انرژی اولیه تولید می شود.
زیمنس با پیروی از خواستههای این اجلاس و ]همایشهای مشابه[ چندین دهه است كه به مشتریان خود در انتخاب سیستمهای مؤثر و اقتصادی زیربنای برقی در بخشهای تولید، توزیع و بهرهبرداری از آن كمك میكند . در سالهای اخیر تقاضا برای ایجاد نیروگاههایی با منابع تجدیدپذیر سوخت به شكلی چشمگیر افزایش یافته است.
در اجلاس ژوهانسبورگ ]شركت[ زیمنس برنامه خود برای پروژه انرژی خورشیدی گابون را عرضه كرد كه بر مبنای آن ۱۰۰ روستا در كشور از برق خورشیدی برای روشنایی معابر،روشنایی خانوار،یخچالها و تجهیزات مخابراتی بهرهمند میشوند. این پروژه گامی اساسی برای تامین نیاز جمعیت با تكنولوژی آیندهگراست.
به این ترتیب نه دیگر نیازی به چراغ نفتی و نه ایجاد زیربنای ویژه تامین نفت وجود خواهد داشت . اینك با شكل جدید، منابع تجدیدپذیر انرژی حفظ شده و تأثیرات مخرب زیستمحیطی آن كاهش مییابد.
به هر شكل ضروری است كه در انتخاب اجزای این سیستم و میزان بهرهگیری از آن دقت كافی مبذول و تاسیسات فنی بهینهای نصب شود كه كار سیستم خورشیدی را به شكلی سازگار با محیطزیست و مقرون به صرفه دنبال كند. اگر حتی یكی از اجزا به درستی كار نكند از عمر مفید سیستم به شكلی جدی كاسته خواهد شد و به این ترتیب هدفهای تولید برق كم هزینه و سازگار با محیط زیست محقق خواهد شد.
جنوب آفریقا با منابع عمده ] بالقوه و بالفعل[برق آبی پیشتاز در زمینه تولید برق از منابع تجدیدپذیر انرژی است. به هر شكل استفاده محض از سیستمهای انرژی خورشیدی برای بارهای پرقدرت نه اقتصادی و نه مفید برای زیست بوم است.
در روستاهای دوردست، برق آبی و خورشیدی هر دو به شكلی مؤثر میتوانند در ایجاد شبكههای كوچك مستقل مفید واقع شده راه حلی مقرون به صرفه را برای مشتریان به ارمغان آورند. اما تنها با تجربهٔ دیر پا و كافی میتوان این دو شكل را تواماً با موفقیت به كار انداخت.
●نصب
زمان و هزینه دلایل اصلی استفاده از سیستمهای خورشیدی در برقرسانی غیرمتمركز روستایی است . این سلولهای رویشی به زیربنای برقرسانی آینده و مناسب برای مناطق آفتابی است . این سلولها نیازهای اولیه روشنایی ، مخابرات، تصفیه آب و آبیاری مزارع را تامین میكنند اگر این هستههای انرژی گسترش یابند در نهایت میتوانند به اجزای یك شبكه جدید یكپارچه بدل شوند و یا پیاده شده و در محل دیگری دوباره نصب شوند.
نسبت برق برای چنین سیستمی نباید از Kwp۱۰۰۰ فراتر رود زیرا در حدود بالاتر، شكلهای دیگر تولید مقرون به صرفهتر و مؤثرترند.
در پروژه گابون هر دهكده با یك واحد پیش ساخته مستقل تجهیز میشود و میزان و اندازه وابسته به میزان جمعیت است. چهار اندازه مختلف قابلیت عملی خود را نشان دادهاند. برای عرضه برق به تاسیسات عمومی نظیر مدارسو درمانگاهها نرخ برق بین ۵۵۰ تا WP۶۶۰ انتخاب شده است. تفاوت بین این واحدها تنها در زمینه تعداد سلولهای خورشیدی است. سیستم مدارس با یك جریان متناوب ۲۳۰ ولت كار كرده و روشنایی آنجا را تامین میكند. حبابهای ۱۱ وات /۲۳۰ ولت كه همان روشنایی لامپ ۶۰ وات معمولی را ایجاد میكند،مورد استفاده قرار خواهد گرفت. برای هر یك از مشتریان كوچك نیز اتصالات نصب میشود.
سیستم بیمارستان نیز با یك جریان متناوب ۲۳۰ ولت كار میكند. همان چراغهای ۱۱ وات/۲۳۰ ولت كه برای مدارس مورد استفاده قرار میگیرد ، در اینجا نیز به كار گرفته خواهد شد . یك یخچال با ظرفیت ۲۰۰۱ برای نگهداری داروها و یك پنكه سقفی برای تهویه هوا در اتاق معاینه نصب می شود. اتصالات این مكانها نیز با هزینهای اندك انجام خواهد شد. تمام واحدها برای توانمندی به پوشش فواصل دور با یك معكوسكننده مجهز شدهاند كه ولتاژ سلولهای خورشیدی را به ۲۲۰ ولت AC تبدیل میكنند. این معكوسكنندهها كاملاً ایمن هستند یعنی اینكه در موارد اضافه بار یا كاهش آن قطعكننده خودكار فعال میشود و هنگامی كه اشكال از بین رفت، معكوسكننده خود به خود حالت اول را برمیگرداند. این تمهید باعث بهرهبرداری بدون نیاز به تعمیرات برای سالهای طولانی میشود. هر یك از اجزاء مثل اتاقك، چارچوبها، باتریها و غیره میتواند بدون نیاز به یك كشنده، حمل و نصب شوند.
●طراحی
طراحی سیستم اتاقكها، بیمارستان و مدارس منحصر به فرد است. اتاقكها در بیرون ساختمان نصب و روی یك فونداسیون بتونی مستقر میشوند. معكوسكننده با یك رگلاتور یكپارچه خورشیدی دراخل اتاق نصب میشود . دو رشته كابل بین كاسكت وجعبه توزیع نصب شده در اتاق اول ساختمان، جریان را برقرار میكنند. این كابلها دارای پوشش لولهای پلاستیك قابل انعطاف قرار دارند. ایستگاه انباره در قسمت پایین اتاقك مستقر است و از نوع باتریهای خورشیدی است كه روی دو طبقه پلكانی شكل قرار داده شده ولتاژ آن ۲۴ ولت DC است.
توری ورودی نزدیك ورودی كابل امكان خروج گاز در صورت تشكیل شدن آن در باتریها را فراهم میكند. در یك قطب، فیوز باتری نصب شده كه امكان حفاظت دستگاهها بین رگولاتور و باتری میسر میسازد.
خانههای خصوصی به یك سیستم عرضه ۱۲ ولت DC غیرمتمركز متصلاند. مزیت این راهحل فردی شده آن است كه فاصلهها را بیاثر میكند و تخصیص لامپهای ۱۲ ولت DC ـ مخصوص صرفهجویی در انرژی ـ مشتریان را از لامپهای پرقدرتتر بینیاز میكند و به این ترتیب از بار اضافی سیستم جلوگیری می شود. هر خانه به یك جعبه از نوع IP۵۴ مجهز بوده درپوش آن قفل میشود این جعبههای داخلی شامل یك رگولاتور خورشیدی ۱۲ ولت DC و یك جعبه توزیع با یك بلوك ترمینال برای رگولاتور و یك بلوك ترمینال برای وصل دو شاخه نصب شده در سمت راست جعبه و یك بلوك ترمینال برای روشنایی و یك باتری خورشیدی است.
●عرضه برق
برای اتصال بارهای كوچك مثل رادیوترانزیستوری و شارژ ارتباطات رادیویی و امثال آن یك دو شاخه با پریز تامین شده كه در برابر معكوس شدن قطبها محافظت میشود. محدودیت بار اتصالی و نسبت برق لامپها نقشی مهم در طول عمر باتریها و كنترولرها دارد. هر خانه مسؤول سیستم خود بوده و استفاده توام با دقت از تجهیزات تضمین شده است. همه روزه پنج تا ده خانه به سیستم عرضه برق متصل میشوند.
نصب سیستم خورشیدی در گابون هماهنگ با كاربرد ویژگیهای IEC برای طراحی استاندارد ۴۰۰/۲۴۰ ولت انجام شده است. معنای این حرف آن است كه در شبكه عمومی لازم است كه تنها لامپها جایگزین شوند. در كار نصب نیازی به انجام تعدیل نیست جعبه باتری و سلولهای خورشیدی مرتبط (wp۵۵×۲) میتواند جابهجا شود.
نصب هر چراغ خیابانی خورشیدی ۱۸ وات خیابانها ـ كه به شكل كاملاً خودگردان كار میكند و اگر مانعی جلوی خورشید نباشد قابل تنظیم است ـ هر بار سبب جنبش در دهكده میشود و به شكل زیر طراحی شده است:
یك ژنراتور خورشیدی با پیك ۱۱۰ وات با دو مدل (قطعه)SM۵۵ خورشیدی تشكیل و روی یك قطع تیوب فلزی با یك پایه تثبیت نصب شده است. جعبه به شكل قفسه بوده به طور مستقیم بر بالای قطب نصب شده است.
عرضه انرژی روستایی به شكل غیرمتمركز قاعدتا باید با هدف ایجاد یك شبكه انرژی با منابع مختلفی مثل باد، خورشید ، تاسیسات كوچك برق آبی و بیوماس (زیست توده)صورت بگیرد. منابع تجدیدپذیر انرژی ]به اشكال مختلف[ در هر محل وجود داشته به رغم نوسانات فیزیكی دسترسی به آنها، اغلب سبب افزایش پایداری برق، بهبود كارایی و جلوگیری از خسارات زیست محیطی میشوند. آمیختهای از سیستمهای تولید میتواند اوج بار را در تمام روزهای سال تعدیل كند و تقاضای انرژی را به شكلی مؤثر تامین كند.

مجله PEI ـ اوت ۲۰۰۳

منبع : مجله بولتن بین الملل