صعود مُجمِّعات الطاقة الشمسية الحرارية ذات اللوحة المسطحة في الصين: من لاعب متخصص إلى رائد في مجال تكامل المباني

صعود مُجمِّعات الطاقة الشمسية الحرارية ذات اللوحة المسطحة في الصين: من لاعب متخصص إلى رائد في مجال تكامل المباني

يتميز تطبيق المجمعات الشمسية الحرارية ذات اللوحة المسطحة في الصين بتاريخ يمتد لأكثر من عقدين من الزمن، حيث تطور عبر مراحل من ألواح النحاس والألومنيوم المركبة، ولحام الشرائط بالموجات فوق الصوتية، إلى تقنية اللوحة الكاملة الملحومة بالليزر المتقدمة اليوم. وعلى الرغم من هذه التقنية، إلا أن حصتها في السوق لا تزال حوالي 10٪، وهو ما يمثل تناقضًا صارخًا مع المجمعات الأنبوبية المفرغة السائدة. وفي الوقت نفسه، يتعامل تطبيقها بشكل أساسي في المناطق المناخية الأكثر دفئًا في جنوب وجنوب غرب الصين، وهو نمط يتناقض بشكل حاد مع اعتمادها على نطاق واسع في الأسواق الدولية. والأسباب الرئيسية لهذا الاختراق المحدود تاريخية: فقد أدت الحاجة إلى نظام حلقة ثانوية قائم على الجليكول لحماية التجمد بطبيعتها إلى ارتفاع التكاليف، مما حد بشكل كبير من تطويرها في المناطق الشمالية والداخلية الشاسعة في الصين.

ومن المفارقات أن استخدام الطاقة الحرارية الشمسية في الصين شهد معدلات اعتماد أقل في المدن الأكثر تطوراً اقتصاديًا. ووجدت مجمعات الأنابيب المفرغة معقلها في المناطق الريفية والضواحي، حيث غذت مقاومتها المثالية للتجمد (عبر التسخين الجاف) وتكلفتها المنخفضة وتركيبها المرن نموًا هائلاً. ومع ذلك، فإن التحضر المستمر في الصين، والذي يتميز بانتشار المباني الشاهقة، قد كشف عن قيود أنظمة الأنابيب المفرغة التقليدية. وقد شكلت تحدياتها في تلبية متطلبات أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية المتكاملة مع المباني (BIST) - وخاصة فيما يتعلق بالجماليات والسلامة ومقاومة أحمال الرياح - تحديًا جديدًا حاسمًا لتطبيق الطاقة الشمسية في المباني الشاهقة الحضرية. أصبح معالجة تكامل النظام لضمان طلب المستخدم أولوية ملحة.

هذا التطور المعماري الحضري، إلى جانب التركيز المتزايد من الحكومة الوطنية على كفاءة الطاقة في المباني، يُهيئ الآن بيئة داعمة قوية لتكنولوجيا الألواح المسطحة. وقد وفرت مبادرات وزارة الإسكان والتنمية الحضرية والريفية، مثل برنامج المدن التجريبية للطاقة المتجددة ونظام تقييم ملصقات المباني الخضراء، زخمًا كبيرًا للسياسات. وإدراكًا منها لأهمية الطاقة الشمسية الحرارية في ترشيد استهلاك الطاقة في المباني، أتاحت هذه الإجراءات فرصًا كبيرة للتطوير. وهنا تبرز أهمية المجمعات الشمسية المسطحة، حيث توفر مزايا جوهرية في السلامة والكفاءة العالية والقدرة على تحمل الضغط، والأهم من ذلك، سهولة دمجها في التصميم المعماري.

في المباني الشاهقة، يمكن دمج مجمعات الطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة بسلاسة عبر مجموعة متنوعة من الطرق: إما بدمجها في الجدران أو الشرفات، أو تركيبها كعناصر واجهات، أو كأجهزة تظليل، أو نشرها كمصفوفات أرضية. ولا يُعد استخدام نظام منفصل بتصميم مضغوط مع حلقة ثانوية من الجليكول عيبًا في هذا السياق، بل نقطة قوة رئيسية، تضمن السلامة الجمالية للمبنى وتشغيل النظام بشكل آمن وموثوق. ومع تحسن مستويات المعيشة، يتزايد عدد المستهلكين الذين يطلبون أنظمة الألواح المسطحة بشكل استباقي، وهو تحول في الطلب ينعكس في الزيادة السريعة في عدد الشركات المصنعة المتخصصة فيها. ويؤكد هذا التوجه على ملاءمة مجمعات الطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة للتطبيقات السكنية الحضرية، ويبشر بمستقبل واعد.

تُعد دورة الألعاب الآسيوية في غوانزو عام ٢٠١٠ دليلاً على التقدم التكنولوجي للمنتجات الصينية المحلية. فقد زوّد هذا الحدث الدولي الكبير، الذي لا يسبقه في الأهمية سوى الألعاب الأولمبية، قاعات المنافسات والقرية الرياضية بأنظمة تسخين مياه شمسية مسطحة من إنتاج شركة غوانغدونغ ووكسينغ. والجدير بالذكر أن أولمبياد بكين عام ٢٠٠٨ استخدم أنظمة مسطحة ألمانية الصنع. ويدل هذا التحول على التقدم الملحوظ والابتكار التكنولوجي السريع الذي حققته الشركات المصنعة الصينية في فترة وجيزة.

بالنظر إلى ما هو أبعد من تحضير الماء الساخن المنزلي - والذي يمثل فقط أبسط تطبيق للطاقة الحرارية الشمسية - فإن منصة المجمع الهوائي المسطح هي نقطة انطلاق للابتكار. من خلال الاستفادة من تقنياتها الأساسية، يمكن تطوير منتجات جديدة. على سبيل المثال، باستخدام الطلاء الانتقائي عالي الأداء، وهيكل الزعانف المحسن، وقنوات تدفق الهواء، يمكن هندسة مجمعات الهواء الشمسية عالية الكفاءة. تتمتع مجمعات الهواء هذه بآفاق تطبيق واسعة في التدفئة السلبية والنشطة للمساحات وعمليات التجفيف الصناعية / الزراعية. بالمقارنة مع ألواح الهواء ذات الأنابيب المفرغة، توفر الألواح الخاصة المسطحة مقاومة تدفق أقل وكفاءة أعلى وسهولة التركيب وتشغيلًا أكثر موثوقية.

وبالمثل، بالاعتماد على تقنية اللحام بالليزر المستخدمة في المجمعات الشمسية المسطحة، يمكن للشركات تطوير أنظمة هجينة تعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية الحرارية (PVT). هذه المنتجات، مثل سخانات المياه الكهروضوئية الحرارية، ومضخات الحرارة الشمسية، ومضخات الحرارة الشمسية ذات التمدد المباشر، تُولّد في الوقت نفسه الكهرباء والحرارة المفيدة من نفس مساحة السطح، مما يُحسّن إنتاج الطاقة لكل متر مربع من مساحة السطح.

باختصار، بينما يُعد تسخين المياه بالطاقة الشمسية تطبيقًا أساسيًا للمبتدئين، فإن مستقبل الطاقة الشمسية يكمن في تدفئة المساحات، والتجفيف، وتوليد الطاقة، والإضاءة، والتبريد، والتدفئة الصناعية على نطاق أوسع. ومع استمرار ترسيخ السياسات الوطنية المتعلقة بتبني الطاقة المتجددة، وتشجيع المباني الخضراء، ومدن التجارب الرائدة في مجال الطاقة المتجددة، فإن مجمع الطاقة الشمسية ذي اللوحة المسطحة، بمزاياه الفريدة، مهيأ للتطور السريع والكبير، ليتحول من مجرد منتج متخصص إلى ركيزة أساسية في استراتيجية الطاقة الحضرية في الصين.

في عام 2009، دخلت شركة BTE Solar صناعة الألواح الشمسية المسطحة بطلاء الامتصاص الانتقائي المقاوم للعوامل الجوية PVD الذي طورته وصنعته بشكل مستقل. في عام 2010، دخلت شركة BTE Solar في تصنيع المودم المدمج لإنتاج المجمعات الشمسية المسطحة، مما قاد صناعة الألواح الشمسية المسطحة في الصين إلى مرحلة الإنتاج الحديثة وتحقيق تطور سريع بمعدل نمو مركب بلغ 88٪ لمدة 10 سنوات متتالية. من عام 2021 إلى عام 2022، احتل إنتاج المجمعات الشمسية المسطحة من شركة BTE المرتبة الثانية في العالم لمدة عامين متتاليين.

في الوقت الحاضر، أصبحت شركة BTE الشركة الوحيدة في العالم التي تنتج كل من "الطلاء الأسود - D-DOS" و"الطلاء الأزرق - PVD" للطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة، وأصبحت شركة مصنعة لسلسلة صناعية كاملة في صناعة الطاقة الشمسية الحرارية ذات الألواح المسطحة.

تُكرّس شركة BTE Solar جهودها لتعزيز تحويل "تسخين المياه بالطاقة الشمسية" إلى "طاقة حرارية نظيفة ذات ألواح مسطحة". تشمل منتجاتها الرئيسية حاليًا مجمعات التدفئة الموزعة إقليميًا، ومجمعات الطاقة الحرارية ذات الألواح المسطحة عالية الأداء وواسعة النطاق، ومجمعات الهواء ذات الألواح المسطحة، ومجمعات الهواء DVC. كما تُركز على تطوير أنظمة تدفئة وتبريد المباني، وأنظمة التدفئة الصناعية، وأنظمة التجفيف النظيف، وأنظمة PVT الحرارية الكهربائية المزدوجة، ومحطات الطاقة الموزعة. بخصوص

توفر التطبيقات المختلفة للطاقة النظيفة حلولاً فعالة وعالية العائد.

تتمحور مجموعة Shengtaoke حول "طاقة تنظيف اللوحة المسطحة" باعتبارها جوهرها، وتمتلك التكنولوجيا اللازمة لتطوير وتطبيق أنظمة اقتران الطاقة المتعددة مثل الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الهواء.

تقدم الشركة حلولاً شاملة في مجالات متعددة للعملاء، بما في ذلك التدفئة النظيفة، والمياه الساخنة النظيفة، والتدفئة للزراعة والتربية الزراعية، والتجفيف الزراعي، والتدفئة الصناعية؛ وتلبية احتياجات التطبيقات مثل التدفئة والتبريد السكنية، والتدفئة المركزية الحضرية، وتربية درجة الحرارة الثابتة في الدفيئة، وتجفيف 农副产品، وتدفئة الإنتاج الصناعي.

ولديها حالات هندسية غنية في القطاعات البلدية والعقارية والبنية التحتية الجديدة والفنادق والمدارس والمستشفيات والزراعة وتربية الحيوانات.

قضية:

التدفئة المركزية بالطاقة الشمسية في بلدة ساكيا، مدينة شيغاتسي

وقت المشروع: 2019

نطاق المشروع: مساحة التدفئة 107,000㎡

يختار المشروع المجمع ذو اللوحة المسطحة الكبيرة EFPC115 المصمم خصيصًا للتدفئة المركزية الحضرية للتدفئة
بمساحة 107 آلاف متر مربع، تمكن سكان المناطق الحضرية من التخلص من الاعتماد على حرق روث الأبقار والفحم في الغذاء.
طريقة دافئة. إن تقليل استهلاك الفحم القياسي بمقدار ٢٤٢٤ طنًا سنويًا مفيد لحماية البيئة المحلية.
أهمية كبيرة.