حلول التوربينات الريحية الصغيرة لمتعهدي المشاريع السكنية في أوروبا

كانت الحاجة إلى الاستقلال في مجال الطاقة وانخفاض تكلفة الكهرباء للمُلاك في أوروبا دافعًا رئيسيًّا لازدياد الطلب على أنظمة الطاقة الريحية الصغيرة (SWE). ويتجه الاهتمام المتزايد لأنظمة الطاقة الريحية الصغيرة في أوروبا إلى مواصلة التصاعد، نظرًا لسعي المُلاك إلى تحقيق الاستقلال في مجال الطاقة وتخفيض فواتير الكهرباء. ومن المتوقع أن يقود هذا النمو المركب السنوي (CAGR) في سوق الطاقة الريحية الصغيرة في أوروبا بنسبة ١٢,٦٪ خلال الفترة من ٢٠٢٤ إلى ٢٠٣٣، وأن يصل حجم السوق إلى ١١,٤ مليار دولار أمريكي بحلول عام ٢٠٣٣. وبما أن وتيرة نمو هذا السوق تتسارع حاليًّا، فإن من المهم جدًّا لمتعهدي المشاريع السكنية أن يفهموا الجوانب الفنية والتنظيمية والعملية المرتبطة بتثبيت التوربينات الريحية الصغيرة، كي يتمكّنوا من النمو والازدهار، وتحقيق ثقة الجمهور، واكتشاف تقنيات تثبيت فعَّالة من حيث التكلفة ومناسبة لهذا الغرض.

فهم الطلب السكني الأوروبي

العوامل الرئيسية التي دفعت إلى تركيب توربينات الرياح الصغيرة على المستوى المنزلي في أوروبا هي: ارتفاع أسعار الطاقة، والآثار البيئية الضارة، والحاجة إلى الاكتفاء الذاتي من الطاقة. وهنا يمكن لتوربينات الرياح الصغيرة، التي تكون عادةً أقل من ٥٠ كيلوواط، أن تؤدي دورًا كبيرًا باعتبارها بديلًا صديقًا للبيئة لتوفير الكهرباء بشكل مستقل ومُوزَّع، مما يقلل من اعتمادنا على مصادر الكهرباء الحالية في المستقبل.

في إيطاليا، يشهد سوق طاقة الرياح المنزلية (أي الأنظمة الصغيرة ذات القدرة أقل من ٢٠ كيلوواط) نموًّا ملحوظًا، وتُعزى هذه الزيادة أساسًا إلى القطاعات السكنية وقطاع المشاريع الصغيرة والمتوسطة والقطاع الزراعي الصغير. وبجانب حقيقة أن توربين الرياح يوفِّر الطاقة حتى في غياب الشمس ليلاً أو خلال فصل الشتاء، فإن الجانب التكاملـي بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية يكتسب أهمية بالغة بالنسبة لأولئك في أوروبا الذين يركّبون أنظمة هجينة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

يجب أن يكون المقاولون على علمٍ بذلك. فالمالكون لا يرغبون في وجود جهاز كبيرٍ وصاخبٍ وبشعٍ في فناء منازلهم أو داخلها. وهذه التوربينات أهدأُ بكثيرٍ مقارنةً بتوربينات المحور الأفقي، وبما أنها تعمل في جميع الاتجاهات، فهي تصلح للاستخدام في أي مكان.

اختيار التوربين المناسب للمشاريع السكنية

ينطوي نجاح المشروع على نوع التوربين وحجمه المستخدمين. وتَميل التوربينات النموذجية ذات المحور الأفقي إلى أن تكون أكبر حجمًا، بينما بدأت توربينات المحور الرأسي تكتسب تفضيلًا متزايدًا في المناطق الحضرية والضواحي، إذ يمكن أن تكون فعّالة في المساحات الرياحية.

للمباني السكنية، تمتلك توربينات الرياح المحورية الرأسية عدّة مزايا. فهي تدور تلقائيًّا مع اتجاه الرياح، ولذلك فهي قادرة دائمًا على التوجُّه نحوها. ولهذا السبب، فهي مفيدة جدًّا في الظروف الريحية المعقَّدة جدًّا والمضطربة التي تسود المناطق السكنية. وعادةً ما تكون ارتفاعاتها ≤ ١٢ مترًا، وهي أصغر من معظم القيود المفروضة في مجالات الطيران والمناظر الطبيعية، ما يسهِّل الحصول على التصاريح. وبمستوى ضجيج أقل من ٤٥ ديسيبل عند مسافة ٢٠ مترًا، فهي مناسبة للاستخدام في المدارس والفنادق والمناطق السكنية.

تتزايد الخيارات المتاحة كلما تحسَّنت تقنية الرياح الصغيرة. فعددٌ قليل من الشركات يصنع توربينات يمكن دمجها في حاويات، وتُرسل إلى العملاء مع بطاريات مدمجة لتكوين أنظمة مستقلة تمامًا خارج الشبكة، وبأسعار تنافسية، وفي نطاق واسع من الظروف الجوية.

التنقُّل في إطار الأنظمة التنظيمية والحصول على التصاريح

واحدٌ من أبرز التحديات التي تواجه المقاولين هو تنوع اللوائح التنظيمية المتعلقة بتثبيت توربينات الرياح الصغيرة في مختلف المناطق الأوروبية. وتنطبق المواصفة القياسية الدولية IEC 61400-2 على توربينات الرياح الصغيرة، وهي تحدد المتطلبات الخاصة بالسلامة والسلامة الهندسية وضمان الجودة.

سيكون إجراء مسح الموقع أحد العناصر الأساسية في العمل لضمان الامتثال للوائح التنظيمية. ويتحدد اختيار فئة التوربين المناسبة وفقًا لسرعات الرياح وانحدار الرياح وأي اضطرابات أو عوائق موجودة في منطقة التثبيت. وقد تختلف قوانين الترخيص اختلافًا كبيرًا بين الدول الأوروبية. ففي بعض الولايات القضائية، قد تكون بعض التثبيتات مؤهلة بالفعل ضمن نطاق التطوير المسموح به، وبالتالي لا تتطلب طلب تصريح تخطيطي. وعليه، يجب على المقاولين التحقق من التشريعات السارية على المستوى الوطني أو الإقليمي.

تتطلب شهادة MCS في المملكة المتحدة أن تكون الأنظمة مُصمَّمة وفق معايير MIS 3003.

في إيطاليا، تزداد شعبية أنظمة الرياح الصغيرة باطراد بسبب سهولة الحصول على التصاريح لها. ويتطلب جميع الاختصاصات إجراء تقييم لظاهرة وميض الظل. ولن يتجاوز مقدار وميض الظل الناتج عن النظام ٣٠ ساعة في السنة. كما ينبغي استشارة الإرشادات الصادرة عن سلطة الطيران المدني المحلية بشأن القيود المفروضة على الطيران والفضاء الجوي.

تعزيز جدوى المشروع للعملاء

يعتمد ذلك على الموقع والدعم المالي المتاح، وكذلك الجدوى المالية لتوربينات الرياح الصغيرة. ويجب إنجاز دراسة الجدوى قبل إبرام العقد النهائي، ويجب أن تتضمن معطيات مثل متوسط سرعة الرياح، ومعدل استهلاك الكهرباء داخل حدود محطة الطاقة الشمسية (ويُعرف هذا المعدل بـ«نسبة الاستهلاك الذاتي للكيلوواط ساعة المنتَجة»)، وأسعار الكهرباء المحلية.

تُقدَّم الدعم المذكور في المنطقة. وفي والونيا، يتوفر دعم استثماري للشركات الصغيرة والمتوسطة (20٪). أما في بروكسل، فينطبق نظام الشهادات الخضراء (1,81 يورو لكل ميغاواط ساعة) لمدة 10 سنوات، وفي فلاندرز ينطبق دعم «في إي إيه» (حتى 74 يورو لكل ميغاواط ساعة) لمدة 10 سنوات. كما يتوفر أيضًا خفض ضريبي اتحادي بنسبة 13,5٪ (وكان 25٪ حتى عام 2022) للشركات الصغيرة والمتوسطة. وحاليًّا، تبلغ تكلفة توليد الطاقة من التوربينات الريحية الصغيرة في ألمانيا نحو 8,38 سنت يورو لكل كيلوواط ساعة، وما زال يُطبَّق نظام التعريفة المضمونة لتوليد الطاقة من المصادر الريحية الصغيرة. وتُعَدُّ التوربينات الريحية الصغيرة استثمارًا جيدًا، إذ يمكن أن تصل وفورات فواتير الطاقة إلى 30٪ للمستهلكين المنزليين في أوروبا، مع فترات استرداد عادةً أقل من 10 سنوات.

منذ عام ٢٠٠٩، تلتزم شركة جيانغسو دي إتش سي لتقنيات البيئة والسيليكون المحدودة بتقديم حلول مدمجة للطاقة الريحية والشمسية في السوق، وتوفير مختلف التوربينات الريحية الصغيرة والألواح الشمسية وبطاريات ليثيوم حديد فوسفات (LiFePO₄) للاستخدام المنزلي. وستقدّم شركة دي إتش سي خدمات عالية الجودة ومُركَّزة على العميل للمقاولين الأوروبيين، ما يمنحهم الثقة اللازمة لتسليم حلول الطاقة المتجددة إلى المنازل الأوروبية بيقينٍ تام.