هل يمكن تثبيت مشروعي؟ هل ستكون عملية التثبيت صعبة؟

في المقال السابق، قمنا بتحليل شامل لمتانة وسلامة نظام "الدعامة المصنوعة من سبائك الألومنيوم + المرساة الأرضية الحلزونية" - فهو قادر على تحمل إعصار من الدرجة 17، ومقاوم للتآكل لمدة 30 عامًا، وتتمتع المرساة الأرضية الحلزونية بقدرة رفع تزيد عن 3 أطنان. الآن، يبرز السؤال الأكثر عملية: هل يمكن تركيب هذا النظام على قطعة الأرض التي اخترتها؟ وهل سيكون التركيب صعبًا؟

في نهاية المطاف، حتى أفضل المنتجات لا فائدة منها إذا كان تركيبها معقدًا، أو يستغرق وقتًا طويلاً، أو حتى يُلحق الضرر بالبيئة. سنوضح اليوم هذه القضايا الثلاث الرئيسية - السيناريوهات المحتملة، وعملية التركيب، والأثر البيئي - دفعة واحدة.

Ⅰ هل يمكن تركيبه في أي نوع من التضاريس؟ ما هي السيناريوهات المناسبة؟

أول شيء يجب توضيحه هو أن تقنية الركائز الحلزونية صُممت في الأصل للتضاريس المعقدة.

تتطلب الأساسات الخرسانية التقليدية تسوية الموقع وحفر التربة. وفي المناطق الجبلية أو التلالية، قد تكون تسوية الأرض وحدها مهمة شاقة. أما الأساسات الحلزونية فتستخدم طريقة "اللف الميكانيكي" لاختراق التربة، مما يُغني عن تسوية الموقع. كما أنها تُتيح تعديل ارتفاع الهيكل الداعم مباشرةً وفقًا لتضاريس الأرض، ما يجعلها أكثر مرونة.

وعلى وجه التحديد، يغطي نطاق هذا النظام العديد من السيناريوهات الصعبة:

التلال والجبال - هذا هو المجال الذي تتفوق فيه الركائز الحلزونية. يمكن تطبيق نظام دعم الركائز الأرضية الحلزونية القابل للتعديل، الذي أطلقته شركة شانشان للطاقة الجديدة، على نطاق واسع في بيئات أرضية معقدة مثل التلال والجبال والسهول الصحراوية والتربة الصخرية. وقد وردت ردود فعل فعلية من مشاريع تركيب الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ففي المنحدرات، توجد العديد من الأحجار تحت السطح، وتكون طريقة الحفر التقليدية بطيئة للغاية. ولكن بعد التحول إلى الركائز الحلزونية، "باستخدام آلات متخصصة لربط الركائز الفولاذية المجوفة في الأرض كما لو كانت براغي، زادت سرعة البناء بشكل ملحوظ".

• بيتشلاند يُعد مشروع محطة الطاقة الكهروضوئية الأرضية بقدرة 10 ميغاواط في دونغينغ، بمقاطعة شاندونغ، أول محطة طاقة كهروضوئية في الصين تُطبّق تقنية الركائز الحلزونية. يستفيد المشروع من موارد الأراضي الشاطئية الواسعة، حيث يقع في منطقة ساحلية ذات تربة رخوة ولزجة قابلة للتشوه بدرجة عالية، ذات قدرة تحمل منخفضة ومستوى مياه جوفية مرتفع. يُعدّ إنشاء الأساسات الخرسانية التقليدية أمرًا بالغ الصعوبة، إلا أن الركائز الحلزونية قد حلّت هذه المشكلة بنجاح.

• الصحاري وصحاري جوبي تُستخدم الركائز الحلزونية أيضًا في ظروف جيولوجية خاصة مثل الصحاري والمراعي وصحراء جوبي والتربة المتجمدة. وقد تحققت شركة تشاينا كوميونيكيشنز كونستركشن من جدوى تقنية الركائز الحلزونية في الظروف الجيولوجية الصحراوية. وتتمثل طريقتهم في "حمل جسم الركيزة بشفرات حلزونية وتدويره ليتم تثبيته في الأرض. تخترق الشفرات طبقة الرمل طبقة تلو الأخرى لتشكيل دعامة ثابتة".

(الصورة من武威日报）

• أرض منحدرة يعتمد نظام الألواح الكهروضوئية الأرضية المصنوع من الألومنيوم على نظامين: أساسات حلزونية أو أساسات شريطية خرسانية. ويمكن تعديله رأسيًا وأفقيًا، مما يُصحح أخطاء التركيب في الموقع بكفاءة. أما نظام Alu-TWC من CHIKO، فهو أكثر وضوحًا: قابل للتطبيق على أي نوع من التضاريس وأي أساس.

• في مناطق التربة الصقيعية - يمكن أيضاً إنشاء الركائز الحلزونية دون التأثر بالظروف المناخية. أثناء عملية الإنشاء، يكفي فقط التأكد من أن طرف الركيزة يخترق طبقة التربة الصقيعية.

مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن تركيب الألواح الشمسية على الأسطح ليس خيارًا شائعًا لهذا النظام الأرضي. فأنظمة الألواح الشمسية على الأسطح تتطلب عادةً أنظمة دعم مخصصة، مثل أنظمة تثبيت الألواح على الأسطح المسطحة أو حلول تثبيت بلاط الأسطح. لذا، إذا كنت بحاجة إلى تركيب الألواح على سطح ما، يُنصح باختيار منتجات دعم الأسطح المناسبة.

يمكن تعديل زاوية الميل ويمكن استخدامها في خطوط عرض مختلفة.

لا يكفي مجرد امتلاك لوحة شمسية؛ بل يجب أن تكون قادرة على تعديل زاويتها وفقًا لحركة الشمس. يتميز هذا النظام بمرونة مماثلة في تعديل زاوية الميل، حيث تدعم معظم المنتجات التعديل المستمر أو المتقطع من 0° إلى 60°. وهذا يعني أنه من خلال تعديل زاوية الميل، يمكن تحقيق أقصى كفاءة لتوليد الطاقة في جميع المناطق، من خطوط العرض المنخفضة إلى خطوط العرض المرتفعة.

ثانياً: "لا تدعيم، لا حفر" - هل هذا صحيح أم لا؟ إلى أي مدى يمكن تقصير مدة البناء؟

هذا سؤال يمكن أن يثير إعجاب مدير المشروع والمالك بشكل مباشر.

"بدون دق الركائز أو الحفر" هي الحقيقة بالفعل.

يُوضح تعريف الأساس الحلزوني كل شيء: فهو يستخدم أنابيب فولاذية مجلفنة بالغمس الساخن مزودة بشفرات حلزونية، تُغرس في التربة باستخدام آلات متخصصة. لا يتطلب الأمر تسوية الموقع أو حفر الأرض. بعبارة أخرى، لا حاجة لحفر حفرة الأساس، أو تركيب القوالب، أو صب الخرسانة، أو الانتظار لمدة 28 يومًا للتصلب - لا صب، لا حفر، ولا فترة تصلب.

من خلال بيانات البناء، يتضح أن الفجوة كبيرة للغاية:

• وقت تركيب الركائز المفردة: يتطلب بناء الأساسات الخرسانية التقليدية ذات النقطة الواحدة فترة معالجة تتراوح بين 3 و7 أيام على الأقل قبل البدء بالخطوة التالية. في المقابل، لا يستغرق بناء الركائز المفردة باستخدام تقنية الحلزون سوى 3 إلى 10 دقائق، ويمكن تركيب المكونات العلوية في نفس يوم البناء.

• إجمالي مدة الإنشاء: في مشروع للطاقة الشمسية الكهروضوئية في صحراء شينجيانغ بقدرة 10 ميجاوات، استغرق بناء 1 ميجاوات 45 يومًا عند استخدام الأساسات الخرسانية التقليدية؛ وبعد التحول إلى أساسات الركائز الحلزونية، استغرق الأمر 15 يومًا فقط لبناء 1 ميجاوات، مما قلل فترة البناء الإجمالية بنسبة 60٪ وقلل أيضًا حجم نقل المواد بنسبة 50٪ - في المناطق الصحراوية، كل طن أقل من مواد البناء المنقولة يمكن أن يوفر آلاف اليوانات في تكاليف النقل.

• حالة مشروع واسع النطاق: في مشروع للطاقة الكهروضوئية بقدرة 200 ميغاواط، تم بناء أكثر من 100000 أساس باستخدام الركائز الحلزونية، مما أدى إلى إنجاز المشروع قبل شهرين من الطريقة التقليدية.

إذن، ما هي المؤهلات والمعدات المطلوبة لفريق التركيب؟

من حيث المعدات، لا يتطلب بناء الركائز الحلزونية آلات ضخمة ومعقدة. إذ يمكن إنجاز العملية باستخدام حفارة مخصصة مزودة برأس دق ركائز هيدروليكي. حتى أن بعض المعدات الصغيرة لا تتطلب سوى شخص أو شخصين لتشغيلها. أما بالنسبة لمشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية التجارية واسعة النطاق، فعادةً ما يحتاج فريق البناء إلى مؤهلات مقاولات احترافية في هندسة الأساسات والقواعد (مثل المستوى الثالث أو أعلى) لضمان جودة وسلامة البناء. وبالنسبة للمشاريع السكنية أو الزراعية الصغيرة، يمكن لفرق التركيب ذات الخبرة التعامل معها أيضاً، ولكن يُنصح مع ذلك بالاستعانة بفرق متخصصة لإجراء مسوحات ميدانية وتقييمات جيولوجية، فكما أثبتت التجارب العملية، "إذا قام مصممون محترفون بإجراء مسوحات ميدانية في البداية في المناطق ذات التضاريس المعقدة، فسيقلّ عدد الالتفافات بشكل كبير".

(الصورة من موقع 中国西藏网)

ثالثاً: هل هو حل صديق للبيئة حقاً؟

في ظل الاتجاه الحالي نحو التنمية الخضراء ومنخفضة الكربون، أصبحت هذه القضية ذات أهمية متزايدة.

نعم، الإجابة هي نعم. يكمن السبب الرئيسي وراء تسمية الركائز الحلزونية بـ "الأساسات ذات التدخل المحدود" في الجوانب التالية:

• تعظيم حماية الغطاء النباتي السطحي: أثناء إنشاء الركائز الحلزونية، لا يلزم سوى غرس الركائز في المواقع المحددة، مما يُحدث أقل قدر من الإخلال ببنية التربة الأصلية. وبالمقارنة مع الطريقة التقليدية للحفر واسع النطاق لحفر الأساسات، يمكن القول إن "الضرر الذي يلحق بالغطاء النباتي السطحي ضئيل للغاية" - 19. كما أثبتت المشاريع العملية أن الحالة البيئية للموقع تعود بسرعة إلى حالتها الأصلية بعد استخدام الركائز الحلزونية.

• لا ينتج عنه أي نفايات بناء تقريبًا: لا يتطلب بناء الركائز الحلزونية كميات كبيرة من مواد البناء كالخرسانة والرمل وقضبان الصلب، كما أنه لا ينتج عنه تربة نفايات أو مخلفات بناء. وفي المناطق الحساسة كالأراضي الزراعية والمراعي والمنحدرات والمسطحات المدية، لن يتبقى أي أثر تقريباً بعد الانتهاء من البناء.

• قابلة لإعادة التدوير وإعادة الاستخدام: يمكن سحب الركائز الحلزونية وإعادة استخدامها. تصل نسبة إعادة الاستخدام إلى أكثر من 95%، وهي نسبة لا تُقارن بالأساسات الخرسانية.

• فوائد واضحة لخفض انبعاثات الكربون: تُظهر البيانات أنه بالنسبة لكل ميغاواط من مشروع الطاقة الكهروضوئية، فإن استبدال الأساس الخرساني بالركائز الحلزونية يمكن أن يقلل من انبعاثات الكربون بحوالي 1.3 طن، وهو ما يعادل زراعة 70 شجرة.

• لا يوجد تأثير على نظام الصرف: بعد تركيب الركائز الحلزونية، فإنها تُظهر نفاذية ممتازة ولن تؤثر على نظام الصرف الحالي للموقع.

بشكل عام، لا يقتصر هذا النظام على تلبية متطلبات الطاقة النظيفة لتوليد الطاقة الكهروضوئية فحسب، بل إن عملية بنائه نفسها تُعدّ حلاً حقيقياً منخفض الكربون وصديقاً للبيئة. بالنسبة للمناطق الحساسة بيئياً أو المشاريع التي تتطلب حماية البيئة، تُعتبر الركائز الحلزونية الخيار الأمثل بلا شك.

ملخص: هل يستحق الاختيار؟

بالعودة إلى السؤال الأصلي - هل يمكن تثبيت هذا النظام وهل عملية التثبيت صعبة؟

الجواب هو: يمكن تثبيته وهو مريح للغاية.

• سيناريوهات التطبيق: التلال والجبال والمسطحات الطينية والمناطق الرملية والمنحدرات، تغطيها جميعها تقريباً. وبفضل إمكانية تعديل الميل من 0° إلى 60°، يمكنها التكيف مع مختلف خطوط العرض.

• كفاءة التركيب: "لا حاجة للركائز، ولا للحفر" حقيقة واقعة. تتقلص مدة البناء من عدة أسابيع إلى بضعة أيام فقط. لا يستغرق ركائز البناء الواحدة سوى 3 إلى 10 دقائق.

• الفوائد البيئية: يقلل من الأضرار التي تلحق بالنباتات، ولا ينتج عنه أي نفايات بناء، وقابل لإعادة التدوير، ويساهم في خفض انبعاثات الكربون.

بالمقارنة مع الأساسات الخرسانية التقليدية، يتميز هذا النظام من دعامات سبائك الألومنيوم ومثبتات أرضية حلزونية بمزايا واضحة من حيث سهولة التركيب ومراعاته للبيئة. وبالطبع، هناك بعض النقاط التي تستدعي الانتباه، منها على سبيل المثال، ضرورة اختيار طول الركائز ومواصفات الشفرات المناسبة بناءً على الظروف الجيولوجية، وعدم إغفال إجراء مسوحات جيوتقنية أولية. وقد تتطلب طبقات التربة السطحية الرخوة معالجة خاصة. علاوة على ذلك، فإن استخدام الركائز الحلزونية محدود في التربة شديدة التآكل أو الأساسات الصخرية.

ومع ذلك، بالنسبة للغالبية العظمى من مشاريع الأراضي العادية والتلال والشواطئ والأراضي الرملية، فإن هذا النظام بلا شك يوفر حلاً أكثر كفاءة وأكثر ملاءمة للبيئة وأكثر أمانًا لهياكل دعم الخلايا الكهروضوئية.

إذا كان مشروعك يواجه تضاريس معقدة أو جدولًا زمنيًا ضيقًا أو متطلبات عالية لحماية البيئة، فقد ترغب في التفكير بجدية في هذا النهج التقني.