الصين تبني أكبر ممر للطاقة النظيفة في العالم

يجمع نهر اليانغتسي أطول نهر في الصين، عددًا من الروافد ويمر عبر العديد من الوديان العميقة، مما يوفر موارد غنية للطاقة الكهرومائية وطرق شحن وفيرة واحتياطيات ضخمة من المياه العذبة.

وتشكل ست محطات ضخمة للطاقة الكهرومائية على طول المنبع الرئيسي لنهر اليانغتسي، وهي محطة وودونغدي، وبايهيتان، وشيلودو، وشيانغجيابا، وسد المضائق الثلاثة، وقهتشوبا، أكبر ممر للطاقة النظيفة في العالم، والذي يمتد على مسافة أكثر من 1800 كيلومتر مع أكبر الفرق لارتفاع منسوب المياه يتجاوز 900 متر. ويعمل إجمالي 110 مولدات للطاقة الكهرومائية جنبًا إلى جنب على طول الممر، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء الخضراء باستمرار.

وفي الآونة الأخيرة، تم ربط جميع محطات الطاقة الكهرومائية الستة بمنصة إنترنت صناعية، مما يمثل اكتمال “العقل الصناعي” لأكبر ممر للطاقة النظيفة في العالم. ومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى تعزيز الكفاءة التشغيلية والموثوقية للممر بشكل كبير.

وتفيد التقارير أن محطات الطاقة الكهرومائية الستة هذه قد ولدت أكثر من 3.5 تريليون كيلووات/ساعة من الكهرباء، أي ما يعادل توفير أكثر من مليار طن من الفحم القياسي وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 2.8 مليار طن. علاوة على ذلك، فإن التنسيق بين هذه الخزانات المتسلسلة يضمن أيضًا الشحن دون عوائق، وإمدادات المياه الكافية، والحفاظ على البيئة.

تضم محطة بايهيتان للطاقة الكهرومائية 16 وحدة لتوليد الطاقة الكهرومائية بقدرة إجمالية تبلغ 16 مليون كيلووات. ويتم تشغيل هذه الوحدات عن طريق غمر المياه لمسافة تزيد عن 200 متر من الأعلى، حيث تنتج كل دورة حوالي 150 كيلووات/ساعة من الكهرباء.

قال وانغ بين، نائب مدير قسم العمليات في محطة بايهيتان للطاقة الكهرومائية التي تديرها شركة يانغتسى الصينية المحدودة للطاقة: “يعمل موظفونا على مدار الساعة. وإنه مع تركيب أجهزة استشعار لجمع البيانات في الوقت الفعلي، فإن أي خلل سيؤدي إلى إطلاق تنبيهات تلقائية داخل النظام.”

وقد دخلت جميع وحدات محطة بايهيتان للطاقة الكهرومائية مرحلة التشغيل الكامل في ديسمبر 2022، وهو ما يمثل اكتمال أكبر ممر للطاقة النظيفة في العالم، وشاهد على الاختراقات التي حققتها الصين في هندسة الطاقة الكهرومائية.

تبلغ قدرة سد قهتشوبا، الذي اكتمل بناؤه في الثمانينيات، 170 ميغاوات. أما سد الخوانق الثلاثة، وهو أكبر مشروع للطاقة الكهرومائية في العالم، فتم التجهيز بوحدات توليد طاقة تبلغ قدرة كل منها 700 ميغاوات.

إن تنمية قدرة وحدات توليد الطاقة من مستوى مائة ميغاوات إلى مليون كيلوواط لا يمكن تحقيقها من دون تقنيات ومواد جديدة وترقية سلسلة التصنيع الكاملة.

وقال لي هاي جيون، نائب مدير مركز التكنولوجيا الكهروميكانيكية التابع لمجموعة الخوانق الثلاثة الصينية، إن الوحدات التي تبلغ قدرتها مليون كيلووات تخضع لتأثير ضغط الماء وسرعات الدوران والضغوط أعلى بكثير مقارنة بالوحدات الأصغر.

واستجابة لهذا التحدي، أخذت مجموعة الخوانق الثلاثة الصينية زمام المبادرة في التعاون مع كبار صانعي الفولاذ لتطوير ألواح فولاذية مقاومة للضغط القوي بمستوى 800 باسكال مصممة خصيصًا للأغلفة الحلزونية. وأوضح لي هاي جيون أن هذا الاختراق قد وضع فعليا حدا للاعتماد طويل الأمد على ألواح الصلب المستوردة.

تتضمن جدولة محطات الطاقة الكهرومائية العملاقة هذه جوانب متعددة عبر نطاقات ومناطق وشبكات مكانية وزمانية واسعة. وأوضح تانغ تشنغ يانغ، نائب مدير مركز أبحاث الموارد المائية التابع لـ CYPC(شركة طاقة نهر يانغتسي) أن التعامل مع الأحمال القصوى والقاعدة يتطلب معايير أعلى للسلامة والاستقرار. وتتيح منصة الإنترنت الصناعية لمحطات الطاقة الكهرومائية التعامل مع جميع سيناريوهات الأعمال، بما في ذلك العمليات الذكية والصيانة والإصلاحات والإرسال واتخاذ القرار، مما يعزز بشكل شامل العمليات الذكية ويدفع الرقمنة.

وبصرف النظر عن توفير الكهرباء، شكل ممر الطاقة النظيفة أيضًا ممرًا مائيًا بعمق 768 كيلومترًا يعمل على تحسين ظروف الملاحة في نهر اليانغتسي بشكل مطرد. وقد تم تحويل الأجزاء التي لم يكن من الممكن الملاحة فيها في السابق إلى ممرات واسعة، وأصبحت الموانئ الصغيرة على طول الممر أقوى وأكبر. على سبيل المثال، ظهرت عدة أرصفة للمياه العميق على مستوى 5000 طن على طول الجزء الواقع في بلدية تشونغتشينغ بجنوب غرب الصين، مما يزيد من مزايا النقل المائي على طول نهر اليانغتسي، المعروف باستهلاكه المنخفض للطاقة وقدرته العالية وفعاليته من حيث التكلفة.

يحظى حوض نهر اليانغتسي منشأ المياه العذبة الاستراتيجي للصين، بـ 995.9 مليار متر مكعب من موارد المياه سنويا، وهو ما يمثل حوالي 36 في المائة من إجمالي الصين. ويشكل ممر الطاقة النظيفة وحده مجموعة خزانات يبلغ إجمالي سعتها التخزينية 91.9 مليار متر مكعب، والتي تعمل بمثابة احتياطي استراتيجي حيوي للمياه العذبة.

وتعد أعداد الأسماك بمثابة مؤشر حاسم على الصحة البيئية للنهر. وإن زيادة تصريف المياه بشكل منهجي من الخزانات لرفع منسوب الأنهار تدريجياً يمكن أن يساعد في خلق ظروف مواتية لتكاثر الأسماك الطبيعية. وقد أجرت السلطات ذات الصلة تجارب متعددة للجدولة البيئية على نطاق واسع بشكل متزايد.

ووفقا لمسؤول في لجنة موارد المياه في نهر يانغتسي التابعة لوزارة الموارد المائية، فقد توسعت أهداف الجدولة الحالية إلى ما هو أبعد من تسهيل انتشار الأسماك. حيث تشمل الآن سحب المياه على طبقات من أجل تنظيم درجة الحرارة، ومنع تكاثر الطحالب والسيطرة عليها، وتصريف الرواسب وتقليل الطمي في الخزانات، والحد من النمو المفرط للنباتات المائية المغمورة.

وتساهم هذه الجهود في الحفاظ على النظام البيئي المائي واستعادته عبر حوض نهر اليانغتسي. ونتيجة لذلك، تطور أكبر ممر للطاقة النظيفة في العالم إلى ممر للحفاظ على البيئة.