«المصرى اليوم» تكشف تفاصيل التصميم الهندسى لتوربينات «سد النهضة» الإثيوبى

حصلت «المصرى اليوم» على التصميمات الهندسية لوحدات توليد القوى المزمع وضعها فى داخل جسم سد النهضة الإثيوبى.
وكشفت التصميمات الهندسية عن وجود 16 وحدة توليد مائية (توربين) من طراز «فرانسيس» تعمل بنظام التدفق القطرى، وهو أحد الأنظمة التى تستطيع التعامل مع التدفقات القوية للمياه، وتستطيع توليد قوى كبيرة من قوى الدفع المائية.
وستقوم شركة «ألستوم» متعددة الجنسيات- والتى نفذت عددًا كبيرًا من المشروعات فى أفريقيا - بتوريد التوربينات المائية إلى إثيوبيا، بمقتضى عقد تبلغ قيمته نحو 250 مليون يورو- (2 مليار و131 مليون جنيه مصرى تقريبًا) وحسب العقد، ستقوم «ألستوم»، أيضا، بالإشراف على تركيب جميع المعدات الكهروميكانيكية ومعدات المحطات.
وبحسب الموقع الرسمى للشركة، فإن العقد الموقع بينها وبين شركة الطاقة الكهربائية الإثيوبية- وهى هيئة مستقلة تحت إشراف وزارة الطاقة والمياه الإثيوبية- قد بدأ فى النفاذ أواخر عام 2013، وسينتهى فى الربع الأخير من عام 2016، وهو التاريخ المحدد فى العقد، لتكون الشركة قد نفذت، خلال تلك الفترة، جميع الأعمال الهندسية الخاصة بمحطات توليد الكهرباء الخاصة بسد النهضة الإثيوبى، بالإضافة إلى مد خط كهرباء بقدرة 50 كيلوفولت لاستخدامه فى نقل الطاقة المُنتجة من السد.
وكانت شركة «ألستوم» المتخصصة فى مجال صناعة وسائل توليد الطاقة المتجددة قد تعاونت مع عدد من الحكومات الأفريقية، مثل موزمبيق، غانا، جنوب أفريقيا، السودان وأنجولا، وزودت شبكات توليد الكهرباء بعدد من التوربينات المائية، علاوة على توربينات الرياح. وتتركز جهود الشركة حول زيادة كفاءة تحويل الطاقة، وخفض تكاليف البناء والصيانة وإدارة مصادر الطاقات المتجددة. وبحسب التقارير الهندسية، التى اطلعت عليها «المصرى اليوم» مع مصدر تحتفظ باسمه، فإن الحد الأدنى لارتفاع المياه فى بحيرة السد، والكافى لتوليد القوى الكهربائية، سيكون ضمن ارتفاع 590 مترًا فوق سطح البحر، فيما يقل الحد الأقصى لارتفاع المياه فى البحيرة عن 640 مترًا فوق سطح البحر.
وبحسب التقرير، تنقسم أنواع السدود إلى قسمين: الأول هو «سدود الآر آر R-R dam» ويعمل ذلك النوع على التدفق دون تخزين المياه فى البحيرات، فيما يعمل النوع الثانى- والذى ينتمى إليه سد النهضة- على طاقة اندفاع المياه المخزنة فى البحيرات، والتى تضمن استقرارا كبيرًا فى توليد الكهرباء مهما بلغ حجم الفيضان، ويقول التقرير إن أقل حجم من المياه المخزنة اللازمة لتوليد الكهرباء هو 12 مليار متر مكعب مُخزن خلف السد فى البحيرة التى ستكفى لتخزين 63 مليار متر مكعب من مياه النيل.
ينقسم الجسم الرئيسى فى سد النهضة إلى ثلاثة أقسام، الجسم المركزى، القسم الأيمن، والقسم الأيسر، وسيتم استخدام الجسم المركزى كممر مفيض، فيما سيوضع فى القسم الأيمن 10 توربينات، بالإضافة إلى 6 توربينات فى القسم الأيسر. وتشير التصميمات الهندسية- التى اطلعت عليها «المصرى اليوم»- إلى أن ذلك النوع من التوربينات يعمل على تدفق مياه أقصى مُقدر ب19370 مترا مكعبا فى الثانية الواحدة، فيما تبلغ سرعة دوران ريشة التوربين الواحد نحو 750 لفة فى الدقيقة الواحدة.
التحكم فى مياه الفيضانات سيتم عبر ثلاث قنوات، الأولى هى القناة الرئيسية التى ستستخدم نظام البوابات، أم الثانية، فهى قناة للطوارئ تقع على قمة كتلة وسط السد، فيما تقع الثالثة على السد الجانبى، فى حالة الفيضانات العادية، سيتم استخدام القناة الأولى لتصريف المياه الزائدة عن حاجة بحيرة السد بمعدل 10 آلاف متر مكعب من المياه فى الثانية الواحدة، وذلك للحفاظ على الحد الأقصى لمستوى تخزين المياه فى حدود 640 مترا، أما فى حالات الفيضانات الشديدة، سيتم استخدام القناتين الباقيتين لتفريغ المياه بمعدل 26750 مترا مكعبا فى الثانية الواحدة.
وتنتمى توربينات فرنسيس المستخدمة فى سد النهضة إلى فئة توربينات الفعل الأفقية «Vertical Axis Francis Turbine»، وهى إحدى أقوى التكنولوجيات فى العالم، وتعتمد فى أدائها على ارتفاع الضغط- وهى المسافة التى يقطعها الماء وصولاً إلى ريش التوربين- وليس على كمية التدفق، وهو ما يثير علامات التعجب حول ضرورة تخزين إثيوبيا للمياه خلف السد، خصوصًا مع التدفقات شبه المنتظمة لنهر النيل، حسبما ذكر المصدر، الذى يؤكد أن هناك عددًا من السدود تستخدم تقنيات التدفق دون تخزين، مثل سد ولاية «أركنساس» الذى يستخدم سرعة انحدار المياه فى توليد الطاقة الكهرومائية دون احتجاز المياه فى بحيرة خلفه. وبحسب التصميمات، فإن أقصى ارتفاع «Head» تستطيع التوربينات التعامل معه هو 133 مترا، فيما يبلغ أقل ارتفاع 63 مترا لتنتج- مُجتمعة- نحو 6000 ميجاوات بمعدل 375 ميجاوات للتوربينة الواحدة- حوالى 3 أضعاف كمية الطاقة المولدة من السد العالى- وبمتوسط إنتاج طاقة متوقع 15692 جيجا وات/ ساعة فى السنة، وهو ما يؤهل سد النهضة ليدخل ضمن أكبر 10 سدود تولد طاقة كهرومائية فى العالم.