حل مشكلة الطاقة بمصر وانقطاع التيار الكهربى


(محمود العقاد) #1

بسم اللة الرحمن الرحيم

متى تطبق بلادنا نظام تستغنى بة عن الوقود التقليدى لمشتقات البترول فى توليد الطاقة الكهربائية

وفرعلماء الدول المتقدمة فى مجال الطاقة الكهربائية وابحاثها العلمية على اقتصاد بلادهم وفروا مليارات الجنيهات كانت تتحملها فى تمويل وتدعيم اقامة المحطات الكهربائية لتوليد الطاقة الكهربائية بمليارات الدولارات حقا ولما يتكلم العلم والعلماء يسكت الجهلاء اللذين لايعلمون .
**اولا اقاموا بتصميماتهم محطات التوربينات الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية بحرارة الشمس كوقود .
اقامت دول العالم نظم جديدة من محطات توليد الطاقة الكهربائية بدون وقود البترول واقصد المشتق منة من وقود مثل وقود الشمس وهو حرارة ضوئها الذى ترسلة طيلة اثنى عشر ساعة مهدرا منة اكثر من نصفة على سطح الارض وفى اجوائها ولا تكلفة مطلقا لاستخدامة مالية فى تكنولوجيا توليد الطاقة الكهربائية ولا تتكلف هذة المحطات راس مال غير راس مال العلم وادواتها التى تعد نظاما جديدا لتوليد الطاقة تدخل ضمن تكاليف المحطات النمطية البترولية ولكن بوفر مالى اقتصادى كبير فى تغذية المحطة بالوقود الشمسى المكلف للدول التى مثلنا مصر ملايين الدولارات سنويا انة وقود طبيعى هو ضوء الشمس بحرارتة التى يمكن تجميعها وتوجيهها الى القلوب الفولاذية للغلايات المعروفة بتحميصها للبخار عندما ينزل الضوء ساقطا من الشمس على اطباق المحطة الموضوعة بعلم الهندسة الحرارية لتوربينات البخار بالمحطات العادية البخارية وتتجمع الاشعة مع حفظ ضوئها الابيض الناصع الذى يعتبر ضوء مثالى الحرارة للشمس واعلى درجة ضمن اطياف الضوء والذى يتالف من ثلاثة الوان اولية يتالف منها الضوء الابيض للشمس ولكن يسقط على الاطباق المنتشرة اعلى منصة المحطة الحاملة لها باعداد تتناسب مع الحرارة التى سيدفع بخار مياهها التوربينات البخارية بقوة معشقة عجلاتها مع اكس كل مولد كهرباء مرافق لها او مجموعات مصفوفة للمولدات معها كان لابد من وضع زوايا للاطباق معينة والوان لعدساتها الملونة اعلى المنصة للحصول على اللون الابيض حتى لاينحل وهو يسقط عليها كمنشور الى الوانة الثلاثة الحمراء والزرقاء والخضراء للحصول والمحافظة على الطيف الضوئى للنهار ابيض بحرارتة كاملة دون تهدير . ولذلك اصطفت المنصة باسلوب علمى للالوان والاعداد والزوايا المستقبلة ووجهات زواياة التى سترسلها الى القلوب الصلب للغلايات من بؤرة المرايات المصطفة العاكسة للشعاع الشمسى الابيض المعكوس اليها من الاطباق الى اسفل المنصة المرفوعة عن الارض مسافة مدروسة وتجمعة المرايا ذوات البؤر المجمعة بوضعها الامثل فى بؤرها فتعكس ما جمعتة من الاشعة وترسلها فى الجهة المقابلة لصفوف الغلايات البخارية التى ترسل بخارها لما يغلى الماء ويصل بحرارتة وغليانة الى بخار محمص ليدفع التوربينات البخارية الى دفع المولدات المعشقة اكساتها او اعمدة دورانها معها على نفس اكس الدوران للتوربينة فيدور بعدد متناسب مع الكيلوفولت امبير للقدرة الظاهرية للتصميم وتخرج الكهرباء الى ابراج هوائية للتحميل ثم التوزيع من ضغط عالى كهربى الى متوسط ثم منخفض ليتوزع على صورة شبكات ارضية لمحولات الضغط المنخفض 380 -220 فولت بتردد 50 دورة كل ثانية كذبذبة .
ان هذا النمظ لا يكلف الدولة وقودا ما يدفعة اقتصادها وخزينتها لتمويل تشغيلها لتوليد الطاقة الكهربائية الحيوية اللازمة لبلادنا وبهذة النظم المقامة لدى دول كثيرة لاوروبا وامريكا واليابان وغيرها بالعالم يمكن رفع المعاناة عن الشعب الكادح الذى يلتمس ابنائة فاتورة كهرباء منخفضة القيمة او السعر للكيلووات الكهربى لا يدفع فى تسديدها ما لا يطيق ويوفر لاسرتة بدلا من مبالغها العالية التكاليف فى حالة انشاء المحطات البترولية للتوليد ما يسدة من مبلغها فى جوانب اخرى للحياة وتوفرالدولة لابنائها سبل كريمة للحياة .

** ثانيا:-
محطات صغيرة هيدروليكية التوربينات مساعدة بتخزين الماء بصهاريج عالية الارتفاع وقت معامل الطلب لاستهلاك الطاقة لادنى ذروة اثناء الليل .
ان النظام المساعد الذى تتبعة دول العالم المتقدمة لما ضاق بها اقتصادها الصرف على عملية انقطاع التيار الكهربى من اكثر من مصدر كهربى من مصادر المدينة او المحافظة كان من نفس النوع والذى لا يستخدم البترول او مشتقاتة فى تشغيلها وتوليد احمالها المساعدة لاحمال الشبكة العمومية للمدينة المغذية لها ويضطر المسئولون فى هذة المحطات او المصادر المغذية للطاقة عند استخدام المستهليكن من المواطنين تعدى حدود معامل الاستخدام للاحمال الى قيمتة القصوى الامر الذى يضطر بة المهندس والعامل الى قطع التيار الكهربى عند زيادة سحب الاحمال من لدى المستهليكن وقد يكون الانقطاع من جهة اخرى سببة هو ان الوقود لا يكفى لتشغيل الديازل التى تدير المولدات الكهربائية لنفاذ كميتة ولا تستطيع الكميات الموجودة مجابهة الاحمال الزائدة فتفصل المحطة بعض المولدات التى تديرها ماكينات الديزل التى تعمل بالجازولين او وقود البترول .
لذا قامت دراسات وابحاث لوضع محطات صغيرة بمواقع متفرقة من المدينة لا تعمل بوقود البترول مطلقا بل بالتوربينات الهيدروليكية للماء المدفوع من صهاريج عالية الارتفاع او احواض مياة كنظام تخزين اسبوعى معاد الدورة بطريق الضخ بطلمبات او مضخات ترفع وتملأ الصهاريج بالمياة والاحواض بالمحطة المساعدة الصغيرة بالقدرة الكهربائية المتوفرة من منبع المصدر الرئيسى للتغذية لمحطة المدينة المغذية فى وقت متاخر من الليل اى فى وقت الثانية بعد منتصف الليل وحتى الصباح او قريبا منة وهذا الوقت يكن معامل الاستخدام للمستهلكين لا يتعدى 25 % من القدرة الكلية لوجود شوارع وميادين مضاءة عند منتصف الليل وبعدة وبعض الاعمال والاستهلاك الاحتمالى لدى الدولة والمواطنين . وعند زيادة معامل الطلب على استهلاك الطاقة تعمل المحطات المساعدة الهيدروليكية بطريق فتح صمامات ومناسيب الارتفاعات للصهاريج لدفع المياة الى التوربينات الهيدروليكية الصغيرة المساعدة لتدير المولدات المساعدة التى تولد الاحمال اللازمة بالكيلو فولت امبير وبدون وقود بترولى بل بطريقة تخزين المياة ودفها كنظام الشلالات والسدود مصغر صناعى مساعد عند تعدى معامل الطلب قيمتة القصوى لدى المستهلكين . والاضطرار لقطع التيار الكهربى عنهم .
انة نظام بسيط لا يكلف الدولة المستخدمة لهذا النظام الا الماء المندفع ولذلك سمى
Small Helper Electrical Hydraulic Stations. OR
Water pumps storage system
نظام توليد الطاقة باستخدام طاقة الرياح ورتوبينات الهواء …
** ان النظام الثالث :-
هو استخدام الهواء بدلا من الوقود البترولى بادارتة لتوربينات تعمل بقوة الهواء
AIRE TURBINS
والتى فى نظامها توربينة ذات اجنحة او ريش مطصادمة بااتجاة الهواء الجوى بزوايا خاصة للاصطدام باكبر مساحة باجنحة التوربينة الشبيهة بالمراوح العملاقة المحمولة على اعمدة متينة عالية الارتفاع فتتحرك وتدور بقوة الاندفاع للهواء وتنقل الحركة الدورانية لها العمودية الى حركة دورانية لاكس افقى متصل بنظام صندوق تروس مثبت بة اكس المولد الكهربى ليدور بقوة توربينات الهواء ويولد القدرة الكهربائية بقوة الهواء ودفعة بدلا من الوقود البترولى المكلف لملايين الجنيهات . وتتسم هذة النظم والتى طبقتها مصر بهيئة كهرباء مصر بكفاءة دون تعميمها كنظام جديد يوفر ملايين الجنيهات عند استخدام الهواء المندفع وقوتة المسماة بطاقة الرياح الى توربينات الهواء بدلا من الجازولين البترولى فلماذا توقفت وهى ارقى النظم الموفرة لبلادنا مليارت الجنيهات وتوفر استهلاك البترول لتسد بتكاليفة الدولة خانة اخرى من الخانات التى يلزم فى عملها استخدام البترول او الجازولين كالسيارات والاتوبيسات .

النظام الرابع :-
وقود الهيدروجين من الماء هو النظام الرابع المقترح فى بعض المواقع التى تستزرع ولا مياة فيها وهو استخدام وقود الهيدروجين من تحليل الماء الذى نشربة وماء البحر بعد تحليل الماء بين مجموعة اقطاب تسرى فيما بينها كهربائية قطبية موجبة وسالبة بتيار بطارية 12 فولت وتيار كهربى ثابت 20 امبير بخاصية التوصيل القطبى على النظام المتوالى للاقطاب حتى يثبت التيار الكهربى دالة التحليل واالكم المتناسب مع حجم الايدروجين المنفصل من الماء عن غاز الاكسجين المركب الثانى بالماء ويجب عمل نبضة للتيار والجهد المستمران مربعة كهربائية كنبضات الارسال الاذاعى بدائرة خاصة اليكترونية للقوى الكهربائية من البطارية بحيث تحتوى النبضة شكل التيار المستمر وهو الدالة الاساسية فى عملية انتاج اللتر الاعلى من الايدروجين تحت نبضة مربعة بقدر عالى نسبيا فى الثانية الواحدة تصل فى العادة الى عدد 156 كيلوسيكل حتى تحوى الموجة المربعة اكبر مساحة بين الاقطاب الكهربائية من الماء العادى ومساعدة الكيمائى على التوصيل الكهربى بخزان الغازين المنفصلين قبل فصل الايدروجين وهو الوقود المطلوب باللتر / دقيقة حجما ويتم انتقائة بخزان وحدة نظيف خالى من الاكسجين حتى نتجنب الانفجار الخطير . وفى مواقع كالصحراء لم تستزرع ويلزم زراعتها استخدام الماء طبعا وبدلا من اقامة محطات مكلفة لاعمار هذة المواقعكهربائية يتم ادارة الموتورات الميكانيكية ذات الاسطوانات الاحادية اى الديزل لادارة الطلمبات الكهربائية المعشقة معها بواسطة مولدات الهيدروجين النظيف كوقود كوقود لا يستخدم لادارتها الا بطارية جهد وتيار كهربيان مستمران كبطارية السيارة لتدير ماكينات الديزل ويتم رفع المياة بها من باطن الارض بعد تحديد المواقع الهامة جيدا بالصحارى وغيرهاوالتى يلزم زراعتها .
ان وقود الايدروجين من الماء العادى والمستخلص بالطريقة المختصرة التى تم شرحها انما ابينة فى صورة حية فوتوغرافية اخذتها بكاميرا الموبايل من ابتكارى كمقدمة للموضوع الهام بالدول الاخرى الان ومبينة بالمقال والذى طلب نقيب المهندسين من ابناء النقابة المشاركة بورقة عمل للمهندس المصرى لوضع مقترحات عديدة الحلول لانهاء مشكلة العجز فى سد حاجة المحطات التى تعمل بتغذية ماكينات التوليد بالجازولين ومشتقات البترول الاخرى انها دراسة علمية نفذت بالدول الاجنبية ومنها امريكا وكوريا واليابان وتركيا وانجلترا ودول اخرى ونفذت خصيصا كوقود للسيارات تدار بهيدروجين الماء النظيف بدراسات نحن عنها بعيد جدا ولم نحاول تنفيذها مطلقاحتى الان .
ترى لماذا نتقاعص عن تقدم علمنا الى مستوى يليق بمصر ونكن فى صفوف الدول الاولى فى العالم .

** النظام الخامس :-
نظام الاسترشاد للطاقة الكهربائية و توفير الطاقة التى تستهلكها لمبات كشافات الشوارع والميادين والواجهات ومواقف انتظار السيارات بجمهورية مصر العربية بامر مسئولى الدولة رأسا…
ان النظام الحالى اخر بهدلة يهدر الاستهلاك الكهربى للطاقة تهديرا مخيفا لا يرضى بة ابناء المهنة الهندسية ومصر وخاصة المهندسين اللذين يعملون على تصميم هذة النظم للاضاءة وتقييم توريدها ماليا وتركيبها على نظام خطأ لا تعمل بنظامة الان الدول المتقدمة مطلقا بل نرى اننا بعيدا جدا عن نظامهم الان ونحن نعمل بنظام يدوى للتحكم فى فصل وتشغيل مجموعات كشافات الشوارع بمصر الصوديومية ذات التفريغ العالى والزئبقية ايضا والتى تعمل بتحكم بدائى مهدر للقدرة الكهربائية التى تستهلكها هذة اللمبات المنتشرة بشوارع الجمهورية لاضائتها واستبدلت منذ زمن بعيد بنظام كمبيوتر مصغر PLC لا يتحكم فى فصل وتشغيل الكشافات فقط بل يتحكم طيلة الليل فى قدرة اللمبات الصوديومية والزئبيقة بالشوارع لتوفير الطاقة باختيار اتوماتيكيا بمؤتمتات الكمبيوتر من الوقت والقدرة اللازمة للمبات فى فترة الليل بالشوارع بتلك الدول حسب معامل الطلب المرورى للسيارات بالطرق المختلفة واصدار الامر لمكونات اللمبات بالعمل للاضاءة على قدرة تناسب شدة الاضاءة لوقت معامل طلب المرور والسيارات منذ الساعة 6 مساءا حتى الصباح بتقليل القدرة الكهربائية المتناسبة مع الجهد والامبير على اربع مراحل اثناء فترة الليل بدلا من عملها فى حالة النظام اليدوى المهدر للطاق دائمة حتى الصباح بدون تحكم فى تغيير قدرتها الكهربائية بما يناسب معامل الطلب المتزامن مع حركة المرور للسيارات بالشوارع ولكنة يدعها تعمل بقدرتها ثابتة منذ تعشيق مفاتيح لوحات تغذيتها بالقدرة مهدرة لطاقتها حتى الصباح بطرق بدائية يدوية لا توفير فى اقتنائها للطاقة المستهلكة وبدون الكمبيوتر المتحكم فى دوال اللمبات الكهربائية للتحكم فى القدرة .
** النظام السادس :-
بتصنيع اوتوفير دوائر اليكترونية اولا لقص القدرة الغير فعالة من القيمة الكلية للقدرة الظاهرية جديدة اليكترونية بعد تحويل القدرة الظاهرية الى قدرة من مترددة الى مستمرة بالدوائر الاليكترونية الموحدة للتيار والقدرة الظاهرية التى تكلفها الدولة مليارات الجنيها تعتبر متضمنة لشقين من القدرة ولكن الدولة تتحملهما عند انشاء محطاتها الكهربائية وهما القدرة التى يستهلكها المواطنين وهى القدرة الفعالة والقدرة هذة هى الكيلووات / ساعة والقدرة التى تصل ايضا المواطنين المستهلكين مع السابقة وهى القدرة الغير فعالة اى التى لا فائدة لها مطلقا بل انها السبب فى تلف الاجهزة الكهربائية كالموتورات بالثلاجات والتكييفات واللمبات الكهربائية والكابلات …الخ نظرا لانها عبارة عن المجال الكهربى المغناطيسى الذى لا نستخدمة ويصدر عن مولدات ومحولات واجهزة المحطة الكهربائية فلكى توفر الدولة التكلفة الكلية وتستفيد من القدرة الفعالة فقط كان لابد من ايجاد وسيلة للتخلص من هذة القدرة الغير فعالة بالكيلوفاراد من جهة المستهلكين بالمنازل والمحال التجاري لاسترشاد وتوفيرالطاقة الكهربائية للمشتركين المستهلكين للطاقة باذن وارشاد شركات الدولة لنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية .
وذلك بتحسين معامل القدرة الظاهرية التى تجمع القدرتين الفعالة والغير فعالة والتى يقوم اى تصميم كهربى بالمحطات على حساباتها مما يكلف الدولة ان تتحمل الاستهلاك للقدرة الغير فعالة والمستهلك القدرة بالكيلوات الفعالة ولان القدرةالغيرالفعالة لا فائدة منها بل وتتسبب فى تلف الاجهزة والموتورات بمجالها الترددى الزائد المتوافق مع ترددات الاجهزة من الدرجة الفردية والزوجية للترددات الغير فعالة والتى يجب القضاء عليها بارسال القدرة اصلا الغير فعالة معدومة والفعالة نقية خالصة الى المستهلكين فتوفر الدولة تكلفة القدرة الغير فعالة نظرا لاداء هذة الدوائر او الاجهزة الاليكترونية العالى فى قصها بطريق من القرة الظاهرية بمكونات اليكترونية تعمل على معامل القدرة الغير فعالة Sinⱷ مما يسهل قصها وترك القدرة الفعالة كما هى للمستهلكين وتسمى دوائر puck and post OR Spices
ان هذة الاجهزة المحسنة لمعامل القدرة لا يتعدى حجم الواحد منها اكثر من خمسة عشر سنتميترات وبمقدارتكلفة الدولة لن يتعدى خمسمائة جنيها …
يوفر فاتورة الكهرباء 40 % من القيمة وتعمل حتى 3 كيلووات بالنسبة لاحمال الشقة الواحدة او المحل التجارى .
وهو ابتكار حديث تعمل به الدول المتقدمة لتوفير القدرة بتحسين معاملها بالقص والدفع اليكترونية المكونات من ملفات ومكثف ودوائر تقويم التيار المتردد ودايود بسيطة غير معقدة التصميم سهلة الاستخدام للمواطن و تعمل بالمنازل والمحال التجارية بالدولة ويجب اجبار المواطنين على اقتنائها وتركيبها بامر الدولة لتوفر القدرة الغير فعالة عند انشاء المحطات الكهربائية.
وترفع معامل القدرة من 0.8 الى 1 صحيح …
ان النظام السابع والاخير هو :-
استخدام الدولة طريقة الاضاءة بلمبات توفير القدرة الكهربائية الجديدة التى انتشرت باروبا وامريكا واسيا الكبرى والصغرى تعمل بمواد مصممة خصيصا للاضاءة لا تستهلك اثنائها قدرة كبيرة كلمبات البلازما ولمبات المواد المدمجة ولمبات LED والتى تستهلك ثلث القدرة الكهربائية التى تستهلكها اللمبات التقليدية العادية الحالية وتصدر نفس الفيوض الليومنية ونفس الشدة بالشمعة لاضائة نفس المساحة التى تضيئها اللمبات الحالية وكذلك بديلة للمبات الصوديوم والميتالهاليد ضوء النهار والتى تضىء شوارع مصر بقدرة عالية وباهظة الاستهلاك والتكاليف ومحملة على الشبكة الرئيسية والتى هى السبب ايضا فى زيادة معامل الاستخدام للطاقة ان العالم قد تقدم بالنسبة لتوفير الطاقة والسبل والبدائل لمنابع الوقود كانت ابحاثها فى المقدمة وكل عالم يبحث ويعمل لتقدم بلادة وخاصة فى مثل هذا المضمار الذى اصبحت مشكلاتة تؤرق المصريين والدولة وحيث ان الدول تبنى بالعلم وعقول ابنائها العلماء فانا اتقدم بهذة النبذة كورقة عمل لنقابتى نقابة المهندسين كاشارة نقيبنا الينا بالتسابق لخدمة مصر علميا وارجو ان انال القبول من لدى المشرفين المهندسين على الموضوع والخير لمصر دائما والرقى والتقدم على طول ممر الزمن ومحنة وعراقيلة .
مهندس / محمود احمد ابراهيم العقاد عضو النقابة بشعبة الكهرباء قوى وتكنيك الضغط العالى
7778/10 وعضو دائم بجمعية المهندسين المصرية الام والكهربائية رقم 3555 بمصر .
بكالوريوس الهندسة شعبة القوى 1977 كلية هندسة شبرا – جامعة الزقازيق ودبلوم الدراسات العليا قوى وتكنيك الضغط العالى 1999 ومسجل لدرجة الماجستير تكنيك الضغط العالى 2001 هندسة الازهر .