قد يبدو وضع الألواح الشمسية على المنصات البحرية لتحقيق الاكتفاء الذاتي من احتياجاتها من الكهرباء أمرًا مبتكرًا، ولكن هذا بالضبط ما ستفعله أرامكو السعودية بمنصاتها البحرية لحقن المياه لبرنامج حقل الظلوف.
كانت الفكرة ثمرة دراسة معقدة خلال مرحلة التصميم بقيادة إدارة تخطيط المرافق بالتعاون مع إدارة الشبكات الكهربائية وإدارة الخدمات الاستشارية وإدارة أساليب التصنيع والمراقبة وإدارة الإنتاج وتطوير المرافق.
ويُعد تصميم الألواح الشمسية في المنطقة البحرية في الظلوف خير مثال للتعاون الفاعل بين مختلف الإدارات المعنية في الشركة الذي أدى إلى تجنب التكاليف الباهظة، وتتوافق النتيجة مع الهدف الإستراتيجي للشركة المتمثل في زيادة الربح وتحقيق القيمة ودعم رؤية المملكة 2030 لتطبيقات الطاقة المتجددة.
ويقع حقل الظلوف في المنطقة البحرية على بُعد 70 كيلومترًا من مرفق رأس تناقيب. ويُنتج حاليًا 800 ألف برميل من النفط الخام من مكمن الظلوف، وتُنقل إلى معمل فرز الغاز من الزيت في المنطقة البحرية في الظلوف للمعالجة. وفي إطار برنامج التطوير الجديد الذي سيبدأ في آخر عام 2023م، سوف تضيف الظلوف 600 ألف برميل إضافي من النفط الخام من مكمن الظلوف في السفانية مما يرفع إجمالي الإنتاج إلى 1.4 مليون برميل في اليوم. وسعيًا لدعم هذا المستوى من الإنتاج والمحافظة على ضغط المكمن لتحقيق أقصى حد من استخلاص النفط، وصمم المخططون حلقة خارجية من 19 منصة لضخ المياه المعالجة إلى المكمن. ويُعدُّ مرفق المعالجة المركزية على اليابسة المُقترح في الظلوف في رأس تناقيب مصدرًا للمياه المعالجة ويُنقل من خلال شبكة من الخطوط البحرية الرئيسة وخطوط الأنابيب وخطوط الجريان والخطوط الفرعية.
التوافق الإستراتيجي
ولكن كيف نجعل هذه المنصات لحقن المياه ذات كفاءة من حيث التكلفة؟ يتمثل البديلان في استخدام الكابلات الكهربائية التقليدية المغمورة أو الألواح الشمسية لإنتاج الطاقة اللازمة لكل منصة بحرية لحقن المياه. وثَمَّة ميزة إضافية للألواح الشمسية وهي أنها صديقة للبيئة. وبتوليد الطاقة من خلال الألواح الشمسية، يتراجع معدل الآثار الناجمة عن انبعاث الكربون لبرنامج توسعة الظلوف. ورغم أن هذه ليست المرة الأولى التي يتم استخدام هذه الفكرة، لكنها المرة الأولى التي يتم تطبيقها على هذا النطاق الواسع.
ولتلبية متطلبات الكهرباء في منصات حقن المياه التسع عشرة، اختار المصممون إنشاء مصفوفات من الألواح الشمسية على الأسطح لتزويد كل منصة بالطاقة الكهربائية التي تحتاجها. ويُقدّر أن كل منصة تحتاج إلى معدل 8 كيلوواط ولكن وضع المصممون سعة إضافية للألواح الشمسية في مجموعة التصميم لضمان توفر الطاقة الكهربائية في آبار الحقن عند الحاجة إليها، كما عملوا على وضع أنظمة تخزين ذات بطارية احتياطية تتيح للمرفق العمل لمدة سبعة أيام في حالة عدم وصول أشعة الشمس بشكلٍ كافٍ نتيجة السحب أو الغبار.
حجم الإنجاز
ونتيجة لتطبيق الفكرة، فقد تحققت وفورات رئيسة في التكلفة نتيجة التخلي عن نظام الطاقة المنفصل على اليابسة، لنقل الطاقة من خلال كابلات تحت البحر إلى 19 منصة لحقن المياه. ويُعد استخدام الطاقة الناتجة عن نشر الألواح الشمسية على نطاق واسع هو النهج الأمثل. فهي تُسهم في تقليل استهلاك الوقود من خلال توليد الطاقة التقليدية بالإضافة إلى تقليلها من تكاليف دورة الحياة. ويجب أن يكون لنجاح مثل هذا التصميم القوي لحقل الظلوف تأثيرًا على الدوائر الداخلية والجهات الخارجية لتشجيعهم للتفكير على الاستفادة من الطاقة الشمسية.
