کانال{0}}فلوتولوژیک برتر برای پروژه عظیم آبیاری افغانستان

یک گروه تحقیقاتی از ژاپن و افغانستان یک ارزیابی فنی-زیست محیطی و اقتصادی یک کانال-سیستم PV (CTPV) برتر را در کانال آبیاری قوش{2}}تپا افغانستان انجام داده است. برای این منظور، محققان چارچوبی به نام ارزیابی یکپارچه فنی{4}}اقتصادی-محیط زیست (ITEEA) معرفی کردند، که به گفته آنها قابل انتقال به سایر مناطق در حال توسعه با ویژگی های مشابه، از جمله هند، پاکستان، شمال و شرق آفریقا و بخش هایی از آسیای جنوب شرقی است.

حمیدالله ذهب، نویسنده مسئول، به مجله pv گفت: «چارچوب ITEEA به صراحت تولید انرژی،-کاهش تبخیر آب، صرفه‌جویی در استفاده از زمین-و عملکرد اقتصادی را در یک ساختار تحلیلی واحد اندازه‌گیری می‌کند. "این چشم انداز یکپارچه به ویژه برای مناطق شکننده و محدود{3}}منابع مهم است، جایی که زیرساخت ها باید چندین هدف را به طور همزمان انجام دهند. ما علاقه مندیم چارچوب ITEEA را به سایر سیستم های کانال فرامرزی در آسیای مرکزی و جنوبی گسترش دهیم."

ذهب با بحث در مورد نتایج استفاده از چارچوب در کانال قوش{0}}تپا، گفت که یکی از برجسته‌ترین یافته‌ها مقیاس صرفه‌جویی در مصرف آب است که از طریق سایه‌اندازی کانال قابل دستیابی است. وی افزود: «حتی با پوشش جزئی کانال، کاهش تبخیر به صدها میلیون متر مکعب آب ذخیره‌شده در طول عمر پروژه تبدیل می‌شود که دارای اهمیت اقتصادی و استراتژیک قابل مقایسه با تولید برق است».

کار روی کانال آبیاری قوش-تپا در سال 2022 آغاز شد و انتظار می‌رود در سال 2028 تکمیل شود. این پروژه که در شمال افغانستان واقع شده است، آب رودخانه آمودریا را برای آبیاری حدود 550,000 هکتار هدایت می‌کند و به بیش از 60,000 خانوار خدمات رسانی می‌کند. طول کانال 285 کیلومتر بدون احتساب کانالهای فرعی با عرض بالای 125 متر، عرض بستر 85 متر، عمق آب 6.5 متر و عمق مجموع کانال 8 متر برنامه ریزی شده است.

چارچوب ITEEA این گروه با غربالگری مکانی و یک ارزیابی پیش{0} امکان سنجی، با استفاده از مجموعه داده‌های سنجش از راه دور، لایه‌های GIS و مصاحبه با سهامداران آغاز می‌شود. در مرحله دوم، مدل‌سازی فنی{3}}اقتصادی و محیطی با استفاده از مدل مشاور سیستم (SAM) برای شبیه‌سازی انرژی و روش ضریب تبخیر (ECM) برای ارزیابی هیدرولوژیکی انجام می‌شود. مرحله سوم بر طراحی مهندسی و بهینه سازی سیستم، از جمله پیکربندی سیستم مدولار، طرح فضایی کانال و پوشش سطح تمرکز دارد.

در مرحله چهارم سیستم نصب شده و وارد عملیات می شود. در این مرحله، چارچوب خروجی های دوشاخه، مانند جریان آب از طریق پمپ ها به انبارها یا مزارع کشاورزی، و تولید برق برای برق رسانی روستایی یا صادرات شبکه را در نظر می گیرد. مرحله پنجم به یکپارچه سازی خط مشی، انطباق با شبکه و مشارکت ذینفعان می پردازد. در مرحله آخر، از رویکرد یادگیری حلقه بسته-برای مقایسه داده‌های عملکرد زمانی واقعی با پیش‌بینی‌های پایه استفاده می‌شود.

بر اساس سه مرحله اول، محققان بخشی از کانال نزدیک مزار-i- را برای استقرار CTPV انتخاب کردند، زیرا پتانسیل خورشیدی بالاتری ارائه می‌دهد. آنها ماژول‌های PV کریستالی-سیلیکونی 550 واتی با راندمان 19% را انتخاب کردند که در زاویه شیب 0 درجه و آزیموت 180 درجه، رو به جنوب نصب شده بودند. ظرفیت کل سیستم مدل سازی شده 836 مگاوات بود. از آنجایی که این یک مطالعه شبیه‌سازی بود، تیم سیستم را مستقر نکرد، بلکه عملکرد آن را با استفاده از فاکتورهای ظرفیت 18٪، 20٪ و 23٪ مدلسازی کرد.

"سیستم CTPV با ظرفیت نصب شده 836 مگاوات طراحی شده است، و با استفاده از ضریب ظرفیت پایه 20%، سیستم قادر است تقریباً 1465 گیگاوات ساعت در سال تولید کند، با دامنه حساسیت 1318 تا 1684 گیگاوات ساعت که مطابق با ضریب ظرفیت 18 تا 23٪ است." «علاوه بر این، این سیستم تبخیر آب را تقریباً 20 درصد کاهش می‌دهد و در حدود 445 میلیون مترمکعب آب صرفه‌جویی می‌کند و در طول 25 سال، منافعی را{15}}به‌دست می‌آورد که ارزش آن حدود 200 میلیون دلار است.

دانشمندان توضیح دادند: «صرفه‌جویی در استفاده از زمین 118 میلیون دلار اضافی به کل مزایا کمک می‌کند. سرمایه‌گذاری اولیه مورد نیاز تقریباً 1.08 میلیارد دلار است و اقتصاد پروژه در طول عمر 25 ساله با نرخ تنزیل پایه 12% با تحلیل حساسیت بین 8 تا 16% ارزیابی می‌شود. تحت سناریوهای مالی و عملکرد مطلوب، سیستم بازده اقتصادی مثبتی را نشان می‌دهد، در حالی که نتایج به عوامل ظرفیت و مفروضات نرخ تنزیل حساس باقی می‌ماند.

کار تحقیقاتی در «کانال{0}}سیستم‌های فتوولتائیک برتر در قوش-کانال تپا: مدلی برای هم افزایی انرژی و آب» ارائه شده است، که در «تبدیل و مدیریت انرژی: X» منتشر شده است. محققان دانشگاه ریوکیوس ژاپن، دانشگاه کابل افغانستان و دانشگاه ابن سینا در این مطالعه شرکت کرده‌اند.