Page 1

‫بسم هللا الرحمــــــن الرحيـــــــم‬

‫جامعة النجاح الوطنية‬ ‫كلية الهندســــــة _قسم العمارة‬ ‫السنة الدراسية ‪1121/1122‬‬

‫الطاقة الشمسية في نظام (‪ )LEED‬و الشرق األوسط‬

‫اسم الطالب ‪ :‬أنس جمال يعقوب‬

‫مقدم الى ‪:‬م ‪ .‬هال حداد‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫ملخص (‪)Abstract‬‬

‫يطرح هذه البحث ضرورة سعي بلدان الشرق األوسط الستثمار الطاقة الشمسية التي تتوافر إمكانياتها الهائلة‬ ‫في المنطقة ‪ ،‬لتعويض الطاقات التي ستنضب آجالً أو عاجالً من (النفط والغاز)‪ ،‬والمساهمة في الحفاظ على‬ ‫البيئة وفي دعم مسار التنمية المستدامة واالستفادة من فائض واردات النفط والغاز في رفد ذلك المسار ‪.‬‬ ‫وال يكفي بتأكيد أنّ الطاقات المتجددة يمكن أن تكون بديالً دائما ً للطاقة المستنفدة ‪ ،‬بل أن الموارد الهائلة للطاقة‬ ‫الشمسية في المنطقة يمكن أن تجعل من الكهرباء المتولدة عنها ‪ ،‬إن أحسن تطويرها واستثمارها ‪ ،‬أحد أهم‬ ‫صادرات المنطقة إلى أوروبا والمناطق األخرى التي تحيط بالشرق األوسط ‪ ،‬تقوم الدراسة على البحث في‬ ‫إمكانية العمل على تطبيق تقنيات الطاقة الشمسية المختلفة في المباني و المرافق العامة عن طريق تبني الدول‬ ‫لتطبيق نظام تقييم المباني الخضراء (‪ ، ) LEED‬الذي يشجع على إستخدام الطاقة المتجدده في المباني والتقليل‬ ‫من إستهالك الطاقة التقليدية المضرة بالبييئة ‪.‬‬ ‫و تتضمن الدراسة البحث في عالقة الطاقة الشمسية كطاقة متجدده بنظام تقييم المباني الخضراء (‪، ) LEED‬‬ ‫و إمكانيات دول الشرق األوسط لتوفير تقنيات مناسبة إلستغالل هذه الطاقة ‪.‬‬

‫‪1‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫مقدمة ‪...‬‬ ‫تعتبر طاقة الشمس المصدر الرئيسي للطاقة في كوكب األرض ومنها توزعت وتحولت إلى مصادر الطاقة‬ ‫األخرى سواء ما كان منها مخزون في طاقة الرياح والطاقة الحرارية في جوف األرض و الطاقة المولدة من‬ ‫مساقط المياه والطاقة الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة كالفحم الحجري واألخشاب ‪،‬‬ ‫وبما أن الطاقة الشمسية هي أهم مصادر الطاقة المتجددة خالل القرن القادم فإن جهود كثير من الدول تتوجه لها‬ ‫بمختلف صورها وترصد لها المبالغ الالزمة لتطوير المنتجات والبحوث الخاصة باستغالل الطاقة الشمسية‬ ‫كإحدى أهم مصادر الطاقة البديلة للنفط والغاز ‪ ،‬وقد أعطى النصيب األوفر في البحوث والتطبيقات لمجال‬ ‫تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وهو ما يعرف باسم ‪ Photovoltaics‬وهذا المصدر من الطاقة هو أمل الدول‬ ‫النامية و دول الشرق األوسط في التطور حيث أصبح توفر الطاقة الكهربائي من أهم العوامل الرئيسية إليجاد‬ ‫البنى األساسية فيها وال يتطلب إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى مركزية التوليد بل تنتج الطاقة وتستخدم‬ ‫بنفس المنطقة أو المكان وهذا ما سوف يوفر كثيراً من تكلفة النقل والمواصالت وتعتمد هذه الطريقة بصورة‬ ‫أساسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية ‪ ،‬وتوجد في الطبيعة مواد كثيرة تستخدم في صناعة الخاليا‬ ‫الشمسية والتي تجمع بنظام كهربائي وهندسي محدد لتكوين ما يسمى باللوح الشمسي والذي يعرض ألشعة‬ ‫الشمس بزاوية معينة لينتج أكبر قدر من الكهرباء ‪.‬‬ ‫وقد سعت العديد من دول العالم لوضع أنظمة و قوانين للتأكيد على أهيمة الطاقة المتجددة و إستغاللها في تصميم‬ ‫المباني ومن هذه األنظمة نظام قيادة الطاقة والتصميم البيئي ( ‪ ) LEED‬في الواليات المتحدة األمريكية‬ ‫وهي اختصار ‪ - Leadership in Energy and Environmental Design -‬وهذا النظام تم تطويره‬ ‫بواسطة المجلس األمريكي للبناء األخضر )‪ ، (USGBC‬يهدف إلى الوصول إلى مباني أكثر إستدامة و أقل‬ ‫إستهالك للطاقة تعتمد على الطاقة المتجدده في تشغيلها ‪ ،‬و دخلت الطاقة الشمسية كواحدة من انواع الطاقة‬ ‫المتجدده في المجاالت المطلوب توفيرها من المبنى للوصول إلى مستوى اإلستدامة المطلوب ‪.‬‬

‫‪3‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫عالقة الطاقة الشمسية بنظام تقييم المباني الخضراء ( ‪) LEED‬‬ ‫تمثل الطاقة الشمسية واحدة من أنواع الطاقة المتجددة التي يركز عليها نظام المباني الخضراء ( ‪ ) LEED‬في‬ ‫سعيه للحصول على مباني خضراء صديقة للبيئة ‪ ،‬ولدراسة الطاقة الشمسية و إستخداماتها في نظام ( ‪) LEED‬‬ ‫يجب علينا أوال إستعراض مجاالت التقييم الرئيسية للنظام ‪.‬‬ ‫و أنظمة التقييم الرئيسية الخاصية بالمباني تعتمد على ست مجاالت رئيسية ‪:‬‬ ‫‪- 1‬الموقع المستدام ‪Sustainable Site .‬‬ ‫‪- 2‬كفاءة إستخدام المياه ‪Water Efficiency .‬‬ ‫‪- 3‬الطاقة و الغالف الجوي ‪Energy and Atmosphere .‬‬ ‫‪- 4‬المواد و المصادر ‪Materials and Recourses‬‬ ‫‪- 5‬جودة البيئة الداخلية ‪Indoor Environmental Quality .‬‬ ‫‪- 6‬اإلبداع في التصميم أو (التشغيل) ‪Innovation In Design ( or Operations) .‬‬

‫مجاالت نظام التقييم في ‪LEED‬‬

‫‪4‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫و توزع النقاط الواجب تحقيقها للحصول على درجة ( ‪ ) LEED‬كما هو مبين في الجدول التالي ‪:‬‬ ‫المجاالت‬

‫تصميم و إنشاء المباني‬

‫مباني قائمة‬

‫الموقع المستدام‬

‫‪26‬‬

‫‪26‬‬

‫كفاءة إستخدام المياه‬

‫‪10‬‬

‫‪14‬‬

‫الطاقة و الغالف الجوي‬

‫‪35‬‬

‫‪35‬‬

‫المواد و المصادر‬

‫‪14‬‬

‫‪10‬‬

‫جودة البيئة الداخلية‬

‫‪15‬‬

‫‪15‬‬

‫المجموع‬

‫‪100‬‬

‫‪100‬‬

‫النقاط اإلضافية‬ ‫اإلبداع في التصميم‬

‫‪6‬‬

‫‪6‬‬

‫االولوية الجغرافية‬

‫‪4‬‬

‫‪6‬‬

‫المجموع الكلي‬

‫‪110‬‬

‫‪110‬‬

‫و يمكننا المالحظة أن مجال الطاقة و الغالف الجوي ‪ Energy and Atmosphere‬يحمل اكبر عدد من‬ ‫النقاط التي يمكن تحقيقها ‪ ،‬و هنا يكمن إهتمام نظام المباني الخضراء ( ‪) LEED‬‬

‫وتشجيعه على استخدام‬

‫الطاقة المتجددة في المباني بديال للطاقة التقليدية لما يحدثه ذلك من فرق و أثر على مستوى المبنى و مستوى‬ ‫البيئة الخارجية ‪.‬‬ ‫و للتعرف أكثر على أهمية الطاقة الشمسية في النظام سنقوم باإلشارة إلى النقاط التي يلزم فيها التعامل مع الطاقة‬ ‫الشمسية في المبنى وذلك في مجال الطاقة و الغالف الجوي ‪. Energy and Atmosphere‬‬

‫مجال الطاقة و الغالف الجوي‬

‫تحسين أداء الطاقة‬

‫‪: Energy and Atmosphere‬‬

‫‪EA Credit 1 - Optimize Energy‬‬

‫‪Performance‬‬ ‫‪_ 1 point for each 3.5% improvement over baseline‬‬ ‫‪_ 0-10 points possible‬‬

‫‪5‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫الهدف ‪ :‬تحيقيق الحد األدنى الداء الطاقة ‪ ،‬وهو الشرط اإللزامي ‪ ،‬و تحقيق المستوى االفضل للحصول على‬ ‫نقاط ضمن فئة الطاقة والغالف الجوي ‪.‬‬ ‫المتطلبات ‪ :‬الخيار االول _ محاكاه طاقة المبنى الكاملة ‪ ،‬عن طريق مقارنة ‪ 10%‬من االداء المقرر للمباني‬ ‫الحديثة أو ‪ 5%‬للمباني الخاضعة للتعديالت الجوهرية ‪.‬‬ ‫الخيار الثاني _ الطريقة اإللزامية حسب دليل التصميم الصادر عن ‪ ، ASHRAE‬و إتباع القياسات اإللزامية‬ ‫وفق المنطقة الجغرافية ‪.‬‬ ‫التقنيات و اإلستراتيجيات ‪ :‬تصميم المحيط الخارجي للمبنى و االنظمة بحيث تحقق المتطلبات و اإلشتراطات‬ ‫القياسية ‪.‬‬

‫الطاقة المتجددة في الموقع‬

‫‪EA Credit 2 – On_site Renewable Energy‬‬

‫الهدف ‪ :‬زيادة مستوى الطاقة المولدة ضمن الموقع من المواد المتجدده ‪ ،‬و تخفيض مستوى التأثيرات البيئية و‬ ‫اإلقتصادية إلستخدام الوقود اإلحفوري ‪.‬‬ ‫المتطلبات ‪ :‬إستخدام أنظمة توليد الطاقة المتجدده في الموقع ‪.‬‬ ‫التقنيات و اإلستراتيجيات ‪ :‬إستخدام مصادر طبيعية متجدده لتوليد الطاقة دون تخريب البييئة ‪ ،‬مثل الطاقة‬ ‫الشمسية و طاقة الرياح و الطاقة الجوفيه ‪.‬‬

‫الطاقة المستدامة‬

‫‪EA Credit 6 - Green Power‬‬

‫الهدف ‪ :‬تشجيع إستخدام المواد المتجددة و توليد الطاقة التي ال تؤثر على البيئة ‪.‬‬ ‫المتطلبات ‪ :‬اإللتزام ببرنامج توليد للطاقة المستدامة ‪ .‬على األقل لمدة سنتين و يشمل البرنامج على األقل ‪35%‬‬ ‫من طاقة الكهرباء المطلوبة من المبنى ‪.‬‬ ‫التقنيات و اإلستراتيجيات ‪ :‬تحديد إحتياجات الطاقة و تحديد الفرص المناسبة لشراء الطاقة المستدامة و المنتجات‬ ‫المعتمدة على الطاقة المستدامة ‪.‬‬

‫‪6‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫وينقسم نظام الطاقة الشمسية وف ًقا للطريقة التي يتم استغالل وتحويل وتوزيع ضوء الشمس من خاللها إلي‬ ‫قسمين ‪:‬‬

‫‪ 1‬تقنيات الطاقة الشمسية الفعالة‬

‫‪Active Solar-Energy System‬‬

‫و هي التقنيات التي تستخدم فيها الطاقة الشمسية بهدف توليد الطاقة أو تبريد و تسخين المبنى ‪ ،‬وتشمل هذه التقنيات‬ ‫استخدام اللوحات الفولتوضوئية والمجمع الحراري الشمسي‪ ،‬مع المعدات الميكانيكية والكهربية الالزمة‪ ،‬لتحويل‬ ‫ضوء الشمس إلى مصادر أخرى مفيدة للطاقة ‪.‬‬

‫‪‬‬

‫التحويل الكهربائي للطاقة الشمسية ‪:‬‬

‫حيث يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة‬ ‫كهربائية من خالل آليتي التحويل‬ ‫الكهروضوئية باستخدام محوالت‬ ‫فولتوضوئية )‪ (PV‬أو عملية تركيز الطاقة‬ ‫الشمسية )‪، (CSP‬‬ ‫مجاالت نظام التقييم في ‪LEED‬‬

‫ويقصد بالتحويل الكهروضوئية تحويل اإلشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بوساطة الخاليا‬ ‫الشمسية ( الكهروضوئية ) ‪ ،‬وكما هو معلوم هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى‬ ‫اشتباه الموصالت كالسيليكون والجرمانيوم وغيرها ‪.‬‬

‫الطاقة الشمسية الضوئية (الفوتوفولتية) ‪:‬‬

‫‪photovoltaic (PV) systems‬‬

‫من أهم وسائل تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية هو التحويل بالخاليا الفولتوضوئية ‪ ،‬وهي‬ ‫صفائح من أشباه الموصالت مثل السليكون ‪ Crystalline Silicon‬تجرى عليها بعض العمليات تجعلها‬ ‫تستقبل االشعاع الشمسي وتحوله مباشرة الى تيار كهربائي متواصل ‪ ،‬و يتكون النظام الكهروضوئي من عدد‬ ‫من االلواح الشمسية يتم توصيلها بما يناسب الحمل الكهربائي المطلوب باالضافة الى مجموعة من المكونات‬ ‫المكمل ة للنظام من أجهزة السيطرة ونظام التخزين ‪ ،‬وتمتاز هذه النظم في امداد الكهرباء بوثوقية عالية لتطبيقات‬

‫‪7‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫متعددة منها ضخ المياه وكهربة الريف وتغذية محطات االتصاالت وتشغيل مختلف االجهزة الكهربائية‪.‬‬ ‫وتتراوح تكاليف انشاء النظم الكهروضوئية المتكاملة( ‪ )01 -5،6‬دوالر‪ /‬واط وتصل تكاليف توليد الكهرباء‬ ‫بهذه النظم ( ‪ ) 61 – 01‬سنت‪ /‬كيلو واط ‪ .‬ساعة ‪ .‬بناءا على تباين أسعار الخاليا المستخدمة وكثافة االشعاع‬ ‫الشمسي في الموقع (‪. )0‬‬

‫و ال يكون نظام الخلية الفولطية الضوئية بحاج ٍة‬ ‫لضوء الشمس الساطع بغرض تشغيله‪ ،‬بل يمكنه توليد‬ ‫الكهرباء حتى في األيام الغائمة‪ .‬حين توصف الخلية‬ ‫الفولطية الضوئية المركبة بأنّ سعتها تعادل ‪3KWP‬‬ ‫(وقت الذروة)‪ ،‬وهي تشير إلى خرج النظام في شروط‬ ‫االختبار القياسية‪ ،‬ما يسمح بالمقارنة بين معايير‬ ‫مختلفة‪ .‬في وسط أوروبا‪ ،‬يمكن لمنظوم ٍة كهربائي ٍة‬ ‫سطح تقارب مساحته‬ ‫شمسية سعتها ‪ 3KWP‬وذات‬ ‫ٍ‬ ‫‪ 17‬متراً مربعا ً أن تنتج ما يلبي احتياجات أسرة من‬ ‫الكهرباء (‪. )0‬‬

‫مكونات الخلية الشمسية‬

‫‪‬‬

‫التحويل الحراري للطاقة الشمسية ‪:‬‬

‫حيث يعتمد على تحويل اإلشعاع الشمسي إلى‬ ‫طاقة حرارية عن طريق المجمعات ( األطباق )‬ ‫الشمسية والمواد الحرارية ‪.‬فإذا تعرض جسم داكن‬ ‫للون ومعزول إلى اإلشعاع الشمسي فإنه يمتص‬ ‫إلشعاع وترتفع درجة حرارته ‪ .‬يستفاد من هذه‬ ‫الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه و غيرها ‪.‬‬ ‫و تقوم تقنيات الحرارة الشمسية بتركيز الطاقة عبر تسخين الماء في وعا ٍء عاتم‪ ،‬تحول الحرارة بعدها‬ ‫لتشغيل دورة طاقة تقليدية‪ .‬يمكن حفظ الحرارة الستخدامها في الليل بجعل وسائط صلبة أو سائلة (مثل األمالح‬ ‫المنصهرة بالحرارة والخزف واإلسمنت أو مزائج ملحية مطورة حديثاً) تقوم بتخزينها‪.‬‬ ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ ‫‪ _ 0‬إستخدام الطاقة الشمسية في المباني _ عبدالرازق ‪ ،‬إبراهيم‬ ‫‪0_PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY _ European Commission‬‬

‫‪8‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫يمكن تركيز األشعة الشمسية مباشر ًة في خاليا‬ ‫شمسية للحصول على طاقة كهربائية أو توليد الكهرباء‬ ‫عبر وسائط (مثل تسخين المياه أو تحريك عنفات‬ ‫بخارية)‪ .‬كما يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتسخين‬ ‫المياه محليا ً وتدفئة المباني السكنية والتجارية وتعد‬ ‫تطبيقات السخانات الشمسية هي األكثر انتشاراً في مجال‬ ‫التحويل الحراري في فلسطين ‪.‬‬

‫‪ 2‬تقنيات الطاقة الشمسية السلبية‬

‫‪Passive Solar-Energy System‬‬

‫تتضمن التقنيات التي تعتمد على استغالل الطاقة الشمسية السلبية توجيه أحد المباني ناحية الشمس واختيار المواد‬ ‫ذات الكتلة الحرارية المناسبة أو خصائص تشتيت األشعة الضوئية‪ ،‬وتصميم المساحات التي تعمل على تدوير الهواء‬

‫بصورة طبيعية دون الحاجة إلى معدات و أداوات ميكانيكية إضافية غير عناصر المبنى األساسية ‪.‬‬ ‫تحديد توجيه المبنى ‪ ،‬الكتلة الحرارية ‪ ،‬العزل مع وضع مناسب للنوافذ و التظليل ‪ ،‬تحسين دخول ضوء النهار و‬ ‫المساعدة على زيادة تدفئة في المبنى ‪.‬‬ ‫و تطلب ( ‪ ) LEED‬توفير كمية ضوء مناسبة‬ ‫بإستخدام تقنيان الطاقة الشمسية السلبية عن طريق‬ ‫المحاكاة بإستخدام برامج الكمبيوتر ‪ ،‬حيث تطلب‬ ‫توفير اكبر قدر ممكن من الضاءة الطبيعية ‪ ،‬بحيث‬ ‫اليقل مستوى اإلنارة لضووء النهار عن ‪25‬‬ ‫‪. )3( foot_candles‬‬ ‫وهنالك العديد من التوصيات لتحسين كفاءة اإلضاءة‬

‫الطبيعية التي تندرج تحت مجال جودة البيئة الداخلية‬ ‫‪ ، Indoor Environmental Quality .‬ومنها ‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫يوصى برفع منسوب الفتحات إلى أقصى إرتفاع ممكن عن مستوى البالط للسماح بدخول الضوء إلى‬ ‫مسافات عميقة‪.‬‬

‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ ‫‪3 _ LEED, Practices, Certification and Accreditation Handbook _ Sam Kubba‬‬

‫‪9‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫‪‬‬

‫يوصى بمراعات التوجيه األفضل للمبنى و الفتحات لضمان وصول أشعة الشمس إلى فراغات المبنى ‪.‬‬

‫‪‬‬

‫يوصى بإستخدام المواد العاكسة في األعماق الكبيرة ليصل الضوء إلى أبعد مسافة ممكنه في الداخل ‪.‬‬

‫و تشكل الخاليا الفوتوفولتيه واحدة من أهم تقنيات الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة للمباني و خاصة أنها تناسب نظام التقييم‬ ‫( ‪ ) LEED‬في عالقتها مع المباني الجديدة او القائمة ‪ ،‬وفيما يلي شرح لبعض معايير تصميم الخاليا الفوتوفولتيه ضمن‬ ‫التصميم المعماري ‪:‬‬

‫‪ -1‬تكامل التصميم المعماري مع الخاليا الفوتوفولتيه ‪:‬‬ ‫تعتبر الخاليا الفوتوفولتية وسيلة جيدة إلنتاج الكهرباء في الموقع مباشرة من الشمس ‪ .‬و من اهم التطبيقات الخاصة‬ ‫بالخاليا الفوتوفولتية التطبيق الخاص بموضوع ( العالقة التكاملية بين المباني والخاليا الفوتوفولتية )وتشير عبارة‬ ‫النظم الفوتوفولتية المتكاملة مع المبنى إلى أنها تبنى وتقام مضافه إلى المبنى ‪ ،‬وذلك يحدث بالتعاون ما بين العديد‬ ‫من التخصصات المختلفة مثل هندسة البناء والهندسة المدنية وتصميم النظم الفوتوفولتية‪ .‬وهنا نجد أن هناك العديد‬ ‫من الفوائد والمميزات لهذا النظام والتي تظهر في النقاط التاليه( هذه النظم تعمل بكفاءة عالية وغير محدودة القدرة‬ ‫هذه النظم ‪.‬‬

‫‪ -2‬تصميم الفوتوفولتات المتكاملة مع المبنى ‪:‬‬

‫البد من التوصل إلى نظم فوتوفولتية متكاملة مع المبنى )‪ (BIPV‬بحيث تنتقل إلى تقنيات التصميم الواعي و يتم‬ ‫إستخدامها مع المعدات والنظم التي يتم إختيارها وتحديدها لمالئمتها مع المبنى ‪ ،‬ويجب متابعة التكاليف على مر‬ ‫دورة الحياه الخاصه بالخاليا وذلك لمعرفة التكلفة الكلية التي يمكن تقليلها بتجنب تكاليف خاصة بمواد البناء‬ ‫والعمالة التي يمكن إستبدالها باألقل ‪.‬‬

‫‪21‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫وتشمل خطوات تصميم ال )‪ (BIPV‬على‪:‬‬ ‫‪ )1‬دراسة تطبيق التصميم الذي يهتم بالطاقة أو مقاييس كفاءة الطاقة لتقليل متطلبات البناء للطاقة‪.‬‬ ‫‪ )2‬االختيار بين نظام الخاليا الفوتوفولتية التفاعلى مع المبنى ونظام الخاليا الفوتوفولتية المستقل ‪.‬‬ ‫‪ )3‬توفير التهوية الكافية ‪ ،‬فكفاءة تحويل األلواح تقل مع إرتفاع حرارة التشغيل ‪.‬‬ ‫‪ )4‬دراسة دمج ضوء النهار والتجميع الفوتوفولتي باستخدام النماذج رقيقة الطبقات شبه الشفافة أو النماذج‬ ‫البللورية مع الخاليا المتباعدة بين طبيقتين من الزجاج ‪.‬‬ ‫‪ )5‬ادراك المصممون لتأثيرات المناخ والبيئة على إنتاج الطاقة ‪.‬‬ ‫‪ )6‬تناول موضوع تخطيط الموقع والتوجيه في بداية مرحلة التصميم ‪.‬‬

‫‪22‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫الطاقة الشمسية و الشرق األوسط ‪:‬‬

‫هنالك إمكانات هائلة لمصادر الطاقة المتجددة في الشرق األوسط لكنها ‪ ،‬إلى الوقت الراهن ‪ ،‬ال تزال غير‬ ‫ً‬ ‫خاصة على الطاقة الشمسية ‪ ،‬فإمكاناتها في منطقة الشرق األوسط وشمال إفريقيا‬ ‫مستغلة‪ .‬ينطبق هذا األمر‬ ‫وحدها تفوق الطلب العالمي على الكهرباء‪..‬‬ ‫ستجعل الطاقة المتجددة أسعار الكهرباء مستقرة ‪ ،‬طالما أنّ توليدها ال يعتمد على مصادر مستنفدة‪ .‬كذلك‬ ‫ت‬ ‫ستزيد أنظمة الخاليا الفولطية الضوئية فرص حصول المناطق الريفية على الكهرباء دون حاج ٍة التخاذ قرارا ٍ‬ ‫سياسية معقدة‪ ،‬ما يؤدي إلى توازن في البنية التحتية االجتماعية ـ االقتصادية في المنطقة‪.‬‬

‫الطلب العالمي على الكهرباء وإمكانات الطاقات المتجددة‬

‫تقع دول العالم العربي في الحزام الشمسي الغني بالطاقة الساقطة من الشمس على األرض ‪ ,‬ولذلك فقد حباها‬ ‫هللا بمصدر للطاقة البديلة يزيد أضعافا مضاعفة عن مخزونها من البترول ‪ 650‬بليون برميل ‪ ، 20‬بل يزيد عن‬ ‫احتياجات العالم بأسره من الطاقة ‪.‬‬ ‫ويبلغ متوسطة الطاقة الشمسية الساقطة على الكيلو متر المربع من الصحارى العربية ‪ 2334‬مليون كيلوات‬ ‫ساعة في السنة ‪ ,‬وهى كمية تكافئ ‪ 1.5‬مليون برميل من خام البترول ‪ .‬وتبلغ مساحة الصحاري العربية ‪14‬‬ ‫مليون كيلو متر مربع‪.‬‬

‫‪21‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫وتبلغ كفاءة التحويل من الطاقة الشمسية إلى الطاقة الكهربائية حاليا‬

‫‪ %15‬إلى ‪ 21 %.‬وهذا يعني أنه‬

‫بتحويل الطاقة الشمسية الساقطة على الكيلو متر المربع إلى طاقة كهربائية بكفاءة تحويل ‪ 15 %‬فقط ينتج الكيلو‬ ‫متر المربع من الصحارى العربية ‪ 350‬مليون كيلوات ساعة من الكهرباء في السنة (‪. )4‬‬

‫بلغ الطلب من الطاقة الكهربائية في البالد األوربية عام ‪ 2008‬تقريبا ‪ 3‬تريليون كيلووات ساعة كهر بائية ‪.‬‬ ‫ولو أضفنا إلى ذلك استهالك البالد العربية لنفس العام والبالغ ‪ 655‬بليون كيلووات ساعة تقريبا‪ ،‬فإن جملة الطلب‬ ‫البالغ ‪ 3655‬بليون كيلووات ساعة يمكن تلبيته من الصحارى العربية باستغالل مساحة ‪ 10400‬كيلو متر مربع‬ ‫فقط من الصحاري العربية ‪ 0.07 %‬من مساحتها البالغة ‪ 14‬مليون كيلو متر مربع (‪. )6‬‬

‫المجموع السنوي لإلشعاع الشمسي المباشر في منطقة الشرق األوسط و جنوب أوروبا ‪ ،‬و تساوي طاقة اإلشعاع الشمسي‬ ‫الساقطة على كل متر مربع في العام الطاقة الناتجة من ‪ 0_0‬برميل نفط ‪.‬‬

‫و بالتالي باستخدام مصادر الطاقة المتجددة في إنتاج الطاقة في الشرق األوسط ‪ ،‬سيتاح ألجيال المستقبل‬ ‫تنمية اجتما ٌ‬ ‫ٌ‬ ‫عية ـ اقتصادية وازدها ٌر‬ ‫أن تستفيد من الوقود األحفوري‪ ،‬وستنخفض انبعاثات الكربون‪ ،‬وتتحفز‬ ‫مستدام‬ ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ ‫‪ _4‬الشرق األوسط واستراتيجيات الطاقة المتجددة _ بيتر ميسين‬

‫‪ _6‬طاقة المستقبل للعالم العربي مقارنة الطاقة الشمسية بالطاقة الذرية _ عمران الحالمي‬

‫‪23‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫الوضع الراهن إلستغالل الطاقة الشمسية في الشرق األوسط ‪:‬‬ ‫‪-‬‬

‫إسرائيل‪ :‬لديها أكثر من ‪ 011‬ألف أسرة في إسرائيل مسخنات ماء تعمل على الطاقة الشمسية‪.‬‬

‫‪-‬‬

‫اإلمارات العربية المتحدة ‪ :‬تفترض التنبؤات أ ّنه بحلول العام ‪ ،0161‬فإنّ أكثر من نصف حاجات‬

‫البالد من الطاقة ستأتي من مصادر متجددة ‪ ،‬وقد طورت مؤخراً لتبريد مجمع مؤلف من ‪ 011‬شقة سكنية في‬ ‫دبي‪ ،‬ما ساهم في تخفيض الفواتير بمعدل الثلث ‪ ،‬و ستنشئ أبو ظبي محطة طاقة شمسية استطاعتها ‪ 611‬ميغا‬ ‫واط ‪ ،‬يمكن أن تستخدم أيضا ً لتحلية المياه ‪.‬‬ ‫‪-‬‬

‫إيران‪ :‬تستخدم الطاقة الشمسية في إيران حاليا ً إلنارة الحدائق العامة والشوارع كما تستخدم لتغذية‬

‫مضخات المياه التي تزود القرى النائية بالمياه‪.‬‬

‫‪-‬‬

‫مصر‪ :‬ستطور مصر قريبا ً محطة لتركيز الطاقة الشمسية في الكريمات‪ ،‬ستخفض من انبعاثات ثاني‬

‫أكسيد الكربون بمعدل ‪ 33‬ألف طن سنوياً‪.‬‬

‫الجزائر‪ :‬تطور الجزائر حاليا ً محطة طاقة شمسية لمنافسة الطاقة المنتجة في باقي أنحاء العالم‪ .‬يتوقع أن يحقق‬ ‫الهجين ‪ 6‬بالمائة من قدرة التوليد الوطنية في العام ‪..0106‬‬

‫يوضح ازدياد مقدار الطاقة بال(‪ )MW‬التي تولد بالطاقة الشمسية في دول العالم لألعوام من ‪ 0833‬لغاية‬ ‫‪ 0113‬م‬

‫‪24‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫االستنتاجات (‪)Conclusions‬‬

‫لقد تم التوصل الي عدد من النتائج من خالل الدراسه البحثيه يمكن ايجازها في النقاط التاليه‪:‬‬ ‫‪ ‬تعتبر الطاقة الشمسية واحدة من اكبر و أهم أنواع الطاقة المتجدده التي يمكن اإلعتماد عليها في المستقبل‬ ‫لتوليد كميات كافية من الطاقة ‪ ،‬و ذلك هو السبيل الوحيد الذي يمكن أن يجنب اإلنسانية أخطار نضوب الموارد‬ ‫وتلوث البيئة وتغيير المناخ لكونها طاقة نظيفة ومتجددة تحقق أهداف التنمية المستدامة وتنسجم مع منهجيتها‪.‬‬ ‫‪ ‬تعتبر الخاليا الفوتوفولتية واحدة من أهم تقنيات إستغالل الطاقة الشمسية ‪ ،‬و كبديل لتوفير الطاقة الكهربائية‬ ‫للمباني و المدن ‪.‬‬ ‫‪ ‬تحتل الطاقة الشمسية مساحة جيدة من مجاالت تقييم نظام ‪ ، LEED‬وذلك بسبب ما تتماز به هذه الطاقة‬ ‫من خواص من سهولة اإلستخدام و تعدد طرق و تقنيات اإلستفادة منها و ألنها تعتبر اكثر فاعلية مقارنة‬ ‫بالمصادر االخرى ‪.‬‬ ‫‪ ‬وتمتاز منطقة الشرق األوسط بشكل عام و الوطن العربي بشكل خاص بوجود مصادر طاقة شمسية هائلة‬ ‫وذلك أن أرض العرب في الجزير ة العربية وشمال أفريقيا تقعان في الحزام الشمسي المداري حيث تتوهج‬ ‫الشمس بأعلى قدر من الطاقة المتجددة الساقطة‪ ،‬مما يشكل لهم أهم مورد في كل شبر منها يعادل متوسط‬ ‫الطاقة الساقطة على الكيلو متر المربع الواحد من أرض العرب سنويا ‪) 2.350‬بليون كيلووات ساعة حرارية)‬ ‫‪ ،‬تعادل الطاقة المخزونة في ‪ 1.46‬مليون برميل من البترول تنتج ‪ 350‬مليون كيلوات ساعة في السنة تكفي‬ ‫حاجة ‪ 51470‬منزل بمقدار ‪ 6800‬كيلوات ساعة للمنزل في السنة ‪.‬‬

‫‪25‬‬


‫‪.‬‬

‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫التوصيات ‪:‬‬ ‫‪.‬‬ ‫بالنهاية نستنج انه هنالك دور كبير على دول الشرق األوسط عامة و دول الوطن العربي خاصة يجب ان تقوم‬ ‫به للعمل على إستغالل الطاقة الشمسية بالشكل الكافي لتوليد الطاقة البديلة إستعدادا للتناقص في الوقود‬ ‫اإلحفوري و الغاز ‪.‬‬ ‫ومن خالل تطبيق نظام التقييم للمباني الخضراء ‪ ، LEED‬تزيد كفائة وفاعلية المباني في إستغالل الطاقة‬ ‫الشمسية سواء السلبية منها او الفعالة ‪.‬‬ ‫ولذلك يجب على دول الوطن العربي العمل على تبني أساليب تقييم نظام ‪ LEED‬في إدارة و إنشاء المباني‬ ‫العامة و الخاصة ‪ ،‬او العمل على إنشاء نظام تقييم خاص بها يتناسب مع الظروف المناخية و الجغرافية للمنطة‬ ‫بحيث تستغل الطاقة المتجددة في المنطقة أكبر إستغالل ‪.‬‬

‫‪.‬‬

‫‪26‬‬


.

‫ و الشرق األوسط‬LEED ‫الطاقة الشمسة في نظام‬

: ‫المراجـــــــــع‬

‫ إبراهيم‬، ‫إستخدام الطاقة الشمسية في المباني _ عبدالرازق‬

‫الشرق األوسط واستراتيجيات الطاقة المتجددة _ بيتر ميسين‬

‫طاقة المستقبل للعالم العربي _ عمران الحالمي‬

‫محمد البيلى‬.‫توليد الطاقة بإستخدام الطاقة الشمسية _ م‬

LEED 2009 for New Construction

LEED, Practices, Certification and Accreditation Handbook _ Sam Kubba

The Engineering Guide to LEED New Construction _ Liv Haselbach

PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY _ European Commission

Planning for Solar Energy as an Energy Option for Palestine _ Mai Abu-Hafeetha

solar house _ terry galloway

27


‫الطاقة الشمسة في نظام ‪ LEED‬و الشرق األوسط‬

‫‪.‬‬

‫‪28‬‬

الطاقة الشمسية و الشرق الأوسط  

الطاقة الشمسية و الشرق الأوسط

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you