حديقة الطاقة الشمسية الضخمة في هيلدن – كيف تسعى مدينة إلى أن تصبح محايدة مناخيًا: من المفترض أن يحقق مشروع بمساحة 40 ألف متر مربع ذلك
الإصدار المسبق لـ Xpert
اختيار اللغة 📢
نُشر في: ١٤ أغسطس ٢٠٢٥ / حُدِّث في: ١٤ أغسطس ٢٠٢٥ – بقلم: كونراد وولفنشتاين
حديقة شمسية عملاقة في هيلدن – كيف تسعى مدينة إلى أن تصبح محايدة مناخيًا: من المفترض أن يحقق مشروع بمساحة 40 ألف متر مربع هذه الغاية – صورة إبداعية: Xpert.Digital
طريق هيلدن نحو محطة الطاقة الشمسية: قرار رائد لمستقبل الطاقة
مجلس المدينة يصوت على توفير الطاقة الموجهة نحو المستقبل
بعد أشهر من المناقشات المكثفة والدراسة المتأنية لمختلف المصالح، اتخذ مجلس مدينة هيلدن قرارًا رائدًا. بأغلبية واضحة بلغت 44 صوتًا مقابل 17 صوتًا، مُهّد الطريق لإنشاء محطة للطاقة الشمسية في منطقة كارناب-ويست. يُمثل هذا القرار إنجازًا هامًا في مسيرة هيلدن نحو الحياد المناخي بحلول عام 2035، ويُظهر كيف يُمكن للبلديات مواجهة تحديات التحول في مجال الطاقة عمليًا.
أُجري التصويت بالاقتراع السري، مما يُبرز حساسية المسألة. حتى الكتلة البرلمانية لحزب الاتحاد الديمقراطي المسيحي رفعت الانضباط الحزبي، مما سمح لكل عضو في المجلس باتخاذ قراره بما يمليه عليه ضميره. يعكس هذا النهج الديمقراطي التعقيد الذي تواجهه البلديات عند تنفيذ مشاريع الطاقة المستدامة.
مواصفات المشروع والتفاصيل الفنية
سيتم بناء محطة الطاقة الشمسية المخطط لها على أرض بلدية بمساحة 40,000 متر مربع في شارع آن دن غولدن. ومن المتوقع أن تحقق المحطة ذروة إنتاج تبلغ 5.2 ميجاواط، وستُستكمل بنظام تخزين بطاريات بسعة 4 ميجاواط/ساعة. وبهذا التكوين، من المتوقع أن تُولّد المحطة حوالي 5,000 كيلوواط/ساعة سنويًا، أي ما يُعادل حوالي 7% من إمكانات مبيعات الكهرباء لشركة المرافق البلدية في هيلدن.
سيتم تنفيذ المشروع باتجاه شرقي-غربي، مما يتيح الاستخدام الأمثل للمساحة مع ضمان إنتاج طاقة أكثر ثباتًا على مدار اليوم. وقد أثبت هذا الاتجاه فعاليته بشكل خاص في محطات الطاقة الشمسية الحديثة، إذ يغطي ساعات الصباح والمساء بشكل أفضل، مما يساهم في تغذية الشبكة الكهربائية بشكل أكثر استقرارًا.
يجب أن تستوفي المنشأة متطلبات متعددة، منها مسافة لا تقل عن خمسة أمتار من مزرعة آن دن غولدن ومسار المشي. ستُنشأ هذه المسافة كشريط مزروع للزهور والحماية، مما لا يوفر فوائد بيئية فحسب، بل يُحسّن أيضًا تكامل المناظر الطبيعية.
الإطار القانوني وإجراءات الموافقة
يخضع إنشاء أنظمة الطاقة الكهروضوئية المفتوحة في ألمانيا لعملية موافقة منظمة وواضحة. وعادةً ما تتطلب هذه الأنظمة تصريح بناء، يُصدر وفقًا للوائح البناء الحكومية المعنية. وفي معظم الولايات الاتحادية، يُشترط الحصول على تصريح لأنظمة المساحات المفتوحة التي يبلغ ارتفاعها ثلاثة أمتار وطولها تسعة أمتار أو أكثر.
يشترط قانون تخطيط البناء عمومًا إعداد خطة تطوير، إذ لا تُمنح أنظمة الطاقة الكهروضوئية المفتوحة امتيازات التطوير بموجب قانون البناء الفيدرالي. هذا يعني أن البلدية ملزمة بإجراء عملية تخطيط تطويرية مناسبة، تتضمن مشاركة عامة ومشاركة الجهات المختصة.
مع الحزمة الشمسية الأولى، التي دخلت حيز التنفيذ في مايو 2024، تحسنت الشروط الإطارية للأنظمة الكهروضوئية الأرضية بشكل ملحوظ. وأصبحت المناطق المحرومة مؤهلة بشكل عام للحصول على تمويل EEG على مستوى البلاد. ويمثل هذا تراجعًا عن اللائحة الاختيارية السابقة، التي كانت تتطلب موافقة الولايات الفيدرالية على هذه المناطق أولًا بموجب لائحة.
بالإضافة إلى ذلك، وُضعت معايير دنيا للحفاظ على الطبيعة لضمان التنمية المستدامة لمحطات الطاقة الشمسية. وتشمل هذه المعايير ألا تتجاوز المساحة القصوى التي تشغلها الوحدات 60% من إجمالي مساحة المشروع.
سياق سياسة الطاقة وأهداف المناخ
يُعد قرار بناء محطة الطاقة الشمسية في هيلدن جزءًا من أهداف ألمانيا الطموحة في مجال المناخ. ومن المقرر تحقيق قدرة كهروضوئية تبلغ 215 جيجاواط بحلول عام 2030، حيث تُمثل الأنظمة المثبتة على الأسطح والأرضية نصف هذه القدرة لكل منهما. ويمثل هذا زيادةً قدرها أربعة أضعاف في القدرة السنوية من مستواها الحالي البالغ حوالي 5 جيجاواط إلى متوسط 21 جيجاواط بين عامي 2026 و2035.
حددت هيلدن لنفسها هدفًا يتمثل في أن تصبح محايدة مناخيًا بحلول عام ٢٠٣٥، أي قبل عشر سنوات من الهدف الوطني. يتطلب هذا توسعًا هائلاً في الطاقة المتجددة على المستوى المحلي. حاليًا، لا تغطي أنظمة الطاقة الكهروضوئية الحالية في هيلدن سوى حوالي ستة بالمائة من احتياجات المدينة من الكهرباء. ومن المتوقع أن تزيد محطة الطاقة الشمسية المخطط لها هذه النسبة إلى حوالي عشرة بالمائة.
تسعى مرافق بلدية هيلدن إلى تطبيق استراتيجية شاملة لحماية المناخ، وتعمل على خفض انبعاثات الكربون من إمدادات الطاقة في المدينة. وبالإضافة إلى محطة الطاقة الشمسية، يشمل هذا أيضًا تخطيط أنظمة التدفئة البلدية وتوسيع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.
الجوانب الاقتصادية والتمويل
تبلغ مدة عقد الإيجار بين مدينة هيلدن وشركة المرافق البلدية 30 عامًا، بإيجار سنوي قدره 8000 يورو. يُحدد هذا المبلغ للسنوات العشر الأولى، ثم يُعدل كل خمس سنوات بناءً على الربحية، على ألا يقل أبدًا عن المبلغ الأصلي.
شهدت الجدوى الاقتصادية لمزارع الطاقة الشمسية تحسنًا ملحوظًا في السنوات الأخيرة. وانخفضت التكلفة الثابتة للكهرباء لأنظمة الطاقة الكهروضوئية الأرضية باستمرار، بينما ازدادت كفاءة الوحدات. وتستطيع مزارع الطاقة الشمسية الحديثة الآن إنتاج الكهرباء بتكلفة تتراوح بين ثلاثة وخمسة سنتات للكيلوواط/ساعة، مما يجعلها من أكثر مصادر الطاقة فعالية من حيث التكلفة.
تتراوح تكاليف الاستثمار في محطة طاقة شمسية بهذا الحجم عادةً بين 4 و6 ملايين يورو، وذلك حسب التصميم والظروف المحلية. وتتراوح فترة الاسترداد عادةً بين عشر وخمس عشرة سنة، مما يتيح تحقيق عوائد مجزية على مدى مدة العقد البالغة 30 عامًا.
دور تخزين البطاريات في استقرار الشبكة
من السمات المميزة لمشروع هيلدن دمج نظام تخزين طاقة بالبطاريات بقدرة 4 ميجاواط/ساعة. ويتزايد أهمية تخزين الطاقة بالبطاريات في دمج الطاقات المتجددة، إذ يمكنه تعويض تقلبات إنتاج الكهرباء والمساهمة في استقرار الشبكة.
تتيح تقنية التخزين تخزين فائض الطاقة الشمسية خلال فترات ذروة الإنتاج، ثم إعادة ضخها إلى الشبكة عند الحاجة. ويُعد هذا الأمر بالغ الأهمية لتوفير خدمات النظام، مثل التحكم في الترددات وتثبيت الجهد. وتستجيب أنظمة تخزين البطاريات الحديثة لتقلبات الشبكة في غضون أجزاء من الثانية، مما يجعلها أسرع بكثير من محطات الطاقة التقليدية.
يُمثل الجمع بين محطة الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة في البطاريات، والمعروف أيضًا باسم محطة الطاقة الهجينة، حلاً مثاليًا لإمدادات الطاقة الحديثة. فهو لا يُعزز الاستخدام الذاتي للكهرباء المُنتَجة فحسب، بل يُساعد أيضًا في تخفيف الحمل على شبكات النقل.
مشاركة المواطنين والقبول الاجتماعي
أظهرت المناقشات الدائرة حول مشروع الطاقة الشمسية في هيلدن أهمية المشاركة العامة الشاملة في مشاريع الطاقة. فعلى مدار عام تقريبًا، نُظمت فعاليات إعلامية متنوعة، استعرض فيها المواطنون والإدارة والمرافق البلدية وخبراء خارجيون المشروع من وجهات نظر مختلفة.
يمكن لمشاركة المواطنين أن تتخذ أشكالًا متنوعة، بدءًا من المعلومات والتشاور وصولًا إلى المشاركة المالية. وتُعد النماذج التي لا تقتصر على توعية السكان المحليين فحسب، بل تتيح لهم أيضًا الاستفادة اقتصاديًا من المشروع، نماذج واعدة للغاية. ويمكن أن تشمل هذه النماذج تعاونيات الطاقة، والقروض الثانوية، أو تعريفات الكهرباء المدعومة.
تُظهر تجارب مشاريع أخرى أن نماذج المشاركة المالية يمكن أن تزيد من قبولها بشكل ملحوظ. فعندما يشارك المواطنون في العائدات، غالبًا ما تتحول مواقفهم من التشكك إلى التأييد. ويمكن إيجاد أمثلة ناجحة في مجتمعات مثل تونينغن وماسباخ، حيث طُبّقت نماذج المشاركة المحلية.
جديد: براءة اختراع من الولايات المتحدة الأمريكية – تركيب محطات الطاقة الشمسية بتكلفة أقل بنسبة 30% وأسرع وأسهل بنسبة 40% – مع مقاطع فيديو توضيحية!
جديد: براءة اختراع أمريكية – تركيب محطات الطاقة الشمسية بتكلفة أقل بنسبة 30% وأسرع وأسهل بنسبة 40% – مع فيديوهات توضيحية! – الصورة: Xpert.Digital
يكمن جوهر هذا التطور التكنولوجي في التخلي المتعمد عن التثبيت بالمشابك التقليدية، التي كانت المعيار السائد لعقود. ويعالج نظام التثبيت الجديد، الأكثر فعالية من حيث الوقت والتكلفة، هذه المشكلة بمفهوم مختلف جذريًا وأكثر ذكاءً. فبدلًا من تثبيت الوحدات في نقاط محددة، تُدخل في سكة دعم متصلة ذات شكل خاص وتُثبّت بإحكام. يضمن هذا التصميم توزيع جميع القوى المؤثرة – سواءً أكانت أحمالًا ساكنة من الثلج أم أحمالًا ديناميكية من الرياح – بالتساوي على طول إطار الوحدة.
المزيد عنها هنا:
مستقبل محطات الطاقة الشمسية: التقنيات المبتكرة والفرص الإقليمية حتى عام 2027
تطوير المشاريع وجدولتها
يُعدّ تطوير محطة للطاقة الشمسية عمليةً معقدةً تستغرق عادةً عدة سنوات. وقد حدّد هانز أولريش شنايدر، المدير العام لشركة شتاتفيرك هيلدن، الجدول الزمني الإضافي قائلاً: "سيتم تقديم طلب تصريح البناء في خريف عام ٢٠٢٥، يليه طرح مناقصة للبناء. ومن المتوقع إتمام العقود وترسيتها في خريف عام ٢٠٢٦، ومن المقرر بدء التشغيل في النصف الأول من عام ٢٠٢٧".
هذا الإطار الزمني نموذجي لمشاريع مزارع الطاقة الشمسية. فترة الإنشاء الفعلية قصيرة نسبيًا، تتراوح بين بضعة أسابيع وشهور، لكن مرحلة التخطيط والموافقة الأولية تستغرق وقتًا أطول بكثير. يمكن تقسيم تطوير المشروع إلى خمس مراحل رئيسية:
عادةً ما يستغرق البحث عن الموقع والمناقشات الأولية مع الملاك والبلديات حوالي ستة أشهر. يلي ذلك مرحلة التخطيط والموافقة المعقدة، والتي قد تستغرق ما يصل إلى عامين في حالة المحطات الشمسية الكبيرة. خلال هذه الفترة، يتم إعداد التقارير الفنية، وتقديم طلبات التصاريح، وتشجيع المشاركة العامة.
يستغرق تجهيز الموقع، بما في ذلك الطرق المؤدية إليه والكابلات، ما بين ستة أشهر وعام. ثم يستغرق البناء الفعلي للمنشأة ما بين ثمانية وعشرة أسابيع، حسب حجم المشروع وتعقيده.
الابتكار التقني والاتجاهات المستقبلية
تستخدم محطات الطاقة الشمسية الحديثة أحدث جيل من الوحدات الكهروضوئية والعاكسات، وهي أكثر كفاءة بكثير مما كانت عليه قبل بضع سنوات. وقد ازدادت كثافة الطاقة باستمرار، مما يسمح بتوليد المزيد من الكهرباء في نفس المنطقة.
تزداد شعبية الوحدات ثنائية الوجه، التي تستخدم أيضًا الجانب الخلفي لتوليد الطاقة. ويمكنها زيادة الإنتاجية بنسبة تتراوح بين 10% و25%، حسب نوع الركيزة وطريقة التركيب. كما يمكن لأنظمة التتبع، التي تسمح للوحدات بتتبع مسار الشمس، أن تزيد الإنتاجية بشكل ملحوظ.
يُعد دمج تخزين البطاريات في مزارع الطاقة الشمسية توجهًا جديدًا نسبيًا، مدفوعًا بانخفاض تكاليف التخزين والتقنيات المتطورة. شهدت بطاريات أيونات الليثيوم انخفاضًا كبيرًا في تكلفتها في السنوات الأخيرة، وتصل الآن إلى عمر افتراضي يتجاوز 6000 دورة كاملة.
الجوانب البيئية والحفاظ على الطبيعة
من الاعتبارات المهمة عند تخطيط أنظمة الطاقة الكهروضوئية الأرضية تأثيرها على الطبيعة والبيئة. ولذلك، طرحت الحزمة الشمسية الأولى معايير دنيا للحفاظ على الطبيعة، والتي يجب مراعاتها في جميع الأنظمة التي يدعمها قانون مصادر الطاقة المتجددة.
يشمل ذلك تغطية المساحة القصوى المذكورة آنفًا والبالغة 60%، مما يضمن مساحة كافية لنمو النباتات والموائل. إضافةً إلى ذلك، يجب اتخاذ تدابير لتعزيز التنوع البيولوجي، مثل إنشاء شرائط زهور أو إنشاء بيئات حيوية.
تُظهر العديد من الدراسات أن محطات الطاقة الشمسية المُخطط لها جيدًا يُمكن أن تُحقق آثارًا إيجابية على التنوع البيولوجي. فالإدارة المُكثفة للأراضي وتجنب الاستخدام الزراعي المُكثف يُهيئان موائلًا مُتنوعة لأنواع مُختلفة من الحيوانات والنباتات. وتُعدّ نفاذية المياه للأنواع الحيوانية الأصغر حجمًا أمرًا بالغ الأهمية، ويمكن ضمان ذلك من خلال وضع سياج مُناسب.
القيمة المضافة الإقليمية والفوائد البلدية
يمكن أن تُسهم محطات الطاقة الشمسية بشكل كبير في خلق قيمة إقليمية. فبالإضافة إلى دخل الإيجار المباشر لملاك الأراضي، يستفيد أيضًا الحرفيون المحليون المشاركون في أعمال البناء والصيانة. وتتدفق عائدات الضرائب التجارية إلى البلدية المضيفة، ويمكن استخدامها في مشاريع البلدية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للبلديات الاستفادة من قانون طاقة المواطنين، الذي يسمح لمشغلي محطات الطاقة المتجددة بتزويد البلديات المتضررة بـ 0.2 سنت لكل كيلوواط/ساعة يتم تغذيتها. بالنسبة لمحطة شمسية بحجم هيلدن، فإن هذا يعني دفعات سنوية تتراوح بين 10 آلاف و20 ألف يورو تقريبًا.
التحديات والحلول
لا يخلو تطوير محطات الطاقة الشمسية من التحديات. ومن أكبر هذه التحديات توافر الأراضي المناسبة وتطويرها بموجب قانون التخطيط. وتُعدُّ الحاجة إلى الأراضي اللازمة للتحول في مجال الطاقة كبيرة: لتحقيق أهداف التوسع الوطني، ستكون هناك حاجة إلى مساحة إضافية تتراوح بين 80,000 و100,000 هكتار لتركيب أنظمة الطاقة الكهروضوئية الأرضية بحلول عام 2030.
في الوقت نفسه، يجب تجنب التعارض مع حقوق استخدام الأراضي الأخرى. فالتنافس بين إنتاج الطاقة والزراعة والحفاظ على الطبيعة يتطلب حلولاً ذكية، مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية، التي تجمع بين الزراعة وتوليد الطاقة الشمسية.
هناك مشكلة حرجة أخرى تتمثل في تكامل الشبكة. فالعديد من المواقع المحتملة تفتقر إلى سعة كافية للشبكة، مما قد يؤدي إلى فترات انتظار طويلة وتكاليف توصيل مرتفعة. لذا، تبرز الحاجة إلى أساليب مبتكرة، مثل عقود ربط مرنة بالشبكة ومفاهيم تسويق محلية.
التصنيف الدولي وأفضل الممارسات
ليست ألمانيا وحدها في تطوير محطات الطاقة الشمسية. فعلى الصعيد الدولي، ثمة أمثلة عديدة على مشاريع ناجحة وأساليب مبتكرة. وقد جرى إنشاء محطات طاقة شمسية واسعة النطاق بمشاركة المواطنين لسنوات في دول مثل إسبانيا وفرنسا وهولندا.
من المثير للاهتمام بشكل خاص نماذج تطوير محطات الطاقة الشمسية كجزء من أنظمة الطاقة الإقليمية. لا يقتصر هذا على توليد الكهرباء فحسب، بل يشمل أيضًا مراعاة التدفئة والتنقل. يمكن لهذه النُهُج المتكاملة أن تزيد الكفاءة بشكل كبير وتعزز القبول العام.
التحول الرقمي وتكامل الشبكة الذكية
لم تعد محطات الطاقة الشمسية الحديثة مجرد مولدات طاقة سلبية، بل أصبحت عناصر فاعلة في نظام الطاقة. تُمكّنها أنظمة التحكم الرقمية من الاستجابة بمرونة لاحتياجات الشبكة وتوفير خدمات متنوعة.
يتيح التكامل مع الشبكات الذكية تنسيق إنتاج الطاقة مع الاستهلاك على النحو الأمثل، وتجنب ازدحام الشبكة. ويساعد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على تحسين توقعات الإنتاج وإدارة المحطات بشكل استباقي.
نظام طاقة مرن مع محطة للطاقة الشمسية وتخزين البطاريات
محطة الطاقة الشمسية في هيلدن ليست مجرد مشروع طاقة – بل هي رمزٌ للانتقال نحو إمدادات طاقة مستدامة على مستوى البلدية. ويُظهر قرار مجلس المدينة أنه حتى المشاريع الصعبة يُمكن تنفيذها بنجاح بمشاركة كافية من المواطنين وتواصل شفاف.
ستكون تجارب هيلدن قيّمة أيضًا للبلديات الأخرى التي تخطط لمشاريع مماثلة. وعلى وجه الخصوص، يُمكن أن يُشكّل الجمع بين الابتكار التقني والمسؤولية البيئية والمشاركة الاقتصادية للمواطنين نموذجًا يُحتذى به لمشاريع الطاقة المستقبلية.
مع بدء تشغيله المخطط له في عام 2027، ستكون هيلدن قد اتخذت خطوة مهمة نحو الحياد المناخي بحلول عام 2035. ولن تساهم المحطة الشمسية في توفير الطاقة المحلية فحسب، بل ستعمل أيضًا كحجر أساس لنظام طاقة مرن ومستدام.
إن دمج تخزين البطاريات يجعل المشروع متينًا للمستقبل، ويُظهر كيف يمكن أن تبدو البنية التحتية للطاقة الحديثة. إذا حذت بلديات أخرى حذوها ونفذت مشاريع مماثلة، فقد تتمكن ألمانيا بالفعل من تحقيق أهدافها المناخية الطموحة.
إن الطريق إلى هذا الهدف ليس دائمًا سهلاً، كما أظهرت أشهر من المناقشات في هيلدن. لكن النتيجة – قرارٌ مُشرّع ديمقراطيًا لمستقبل طاقة مستدامة – تُظهر أن الجهد المبذول جديرٌ بالاهتمام. وهكذا، أصبحت هيلدن نموذجًا يُحتذى به للبلديات الأخرى التي ترغب في اتخاذ خطوة نحو مستقبل الطاقة المتجددة.
انظر، هذه التفاصيل الصغيرة توفر ما يصل إلى ٤٠٪ من وقت التركيب وتكلفتها أقل بنسبة تصل إلى ٣٠٪. إنها أمريكية الصنع وحاصلة على براءة اختراع.
جديد: أنظمة شمسية Assemble-ready ! هذا الابتكار الحاصل على براءة اختراع يُسرّع عملية بناء نظامك الشمسي بشكل كبير.
جوهر ابتكار ModuRack هو ابتعاده عن التثبيت بالمشابك التقليدية. فبدلاً من المشابك، تُركّب الوحدات وتُثبّت في مكانها بواسطة سكة دعم مستمرة.
المزيد عنها هنا:
شريكك لتطوير الأعمال في مجال الكهروضوئية والبناء
من السقف الصناعي الكهروضوئي إلى الحدائق الشمسية إلى أماكن لوقوف السيارات الشمسية الأكبر
☑️ لغة العمل لدينا هي الإنجليزية أو الألمانية
☑️ جديد: المراسلات بلغتك الوطنية!
كونراد ولفنشتاين
سأكون سعيدًا بخدمتك وفريقي كمستشار شخصي.
يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) . عنوان بريدي الإلكتروني هو: ولفنشتاين ∂ xpert.digital
إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.
