المشاريع الضخمة
سد سيت سي: أجرأ مشروع طاقة نظيفة في كندا
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
التحديات الهندسية لسد سيت سي
تتميز بعض المشاريع العملاقة بالدقة الفائقة لتقنياتها، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي أو مسرّع الجسيمات في سيرن. وتسعى مشاريع أخرى إلى دفع البشرية نحو آفاق جديدة، مثل بعثات أرتميس.
وبعض المشاريع الضخمة تُلفت الانتباه فقط لحجمها الهائل. مثال على ذلك هو سد “سيت سي” الكهرومائي الذي تم إطلاقه مؤخرًا في شمال شرق كولومبيا البريطانية، كندا.
المصدر: سجل مصدر الهندسة
هذا أحد أكبر مشاريع البنية التحتية في كندا حتى الآن، حيث تم إنجاز أعمال مدنية بقيمة 1.3 مليار دولار. يبلغ عرض السد 500 م عند القاعدة ويتناقص إلى 10 م فقط عند القمة. إجمالًا، كلف المشروع أكثر من 11.8 مليار دولار.
المصدر: Acciona
بالإضافة إلى نطاقه، اضطر المشروع لمواجهة ظروف الشتاء القاسية في جبال كندا واللوائح الصارمة المتعلقة بالبيئة والسلامة.
وفي نهاية المطاف، سينتج السد قدرًا من الكهرباء يعادل محطة نووية أو عدة محطات تعمل بالوقود الأحفوري، ولكن من دون انبعاثات كربونية أو نفايات نووية.
مشاريع الطاقة الكهرومائية لنهر السلام
هيدرولوجيا حوض نهر السلام
يمتد نهر السلام لنحو 2,000 كيلومتر (1,200 ميل) في جبال روكي بمقاطعة كولومبيا البريطانية.
نهر السلام رافد لنهر ماكنزي وجزء من منظومة أنهار فينلي–السلام–سليف–ماكنزي، وهي أطول منظومة نهرية في العالم في المرتبة الثالثة عشرة.
المصدر: صفحة الجيولوجيا
سيت سي هو السد الثالث على نهر السلام، وهو واحد من أربعة سدود رئيسية طُرحت في المقترح الأولي خلال منتصف القرن العشرين.
بُني السدان الأولان في عامي 1968 و1980 على التوالي، وحملا اسمي سد دبليو. إيه. سي. بينيت وسد وادي السلام.
تبلغ قدرة سد بينيت 3.9 غيغاواط، وتكوّن بحيرته ثالث أكبر بحيرة اصطناعية في أميركا الشمالية. أما قدرة سد وادي السلام فتبلغ 700 ميغاواط.
المصدر: NiCHE
تدير BC Hydro، أي هيئة كولومبيا البريطانية للطاقة والكهرباء، السدين. وهي الموزع الرئيسي للكهرباء في المقاطعة، وتخدم أكثر من أربعة ملايين عميل يمثلون 95% من السكان المشمولين بالخدمة.
أنجزت BC Hydro إجمالًا ستة مشاريع كهرومائية كبيرة بين عامي 1960 و1980. وحتى اليوم تأتي الغالبية العظمى من إنتاجها من مصادر نظيفة أو متجددة.
يقع السد الرابع الذي كان مقترحًا على الجزء الواقع في كولومبيا البريطانية من نهر السلام، وهو سيت إي، قرب حدود المقاطعة مع ألبرتا. وأُلغي المشروع من عملية التخطيط خلال جلسات عام 1982.
إحياء مشروع سيت سي وخط زمني للتخطيط
رُفض مشروع سد سيت سي أيضًا في أوائل ثمانينيات القرن الماضي بسبب الشكوك في جدواه الاقتصادية والحاجة إلى قدرته التوليدية.
أُعيد النظر في الخيار منذ عام 2004، حين بدأت BC Hydro مشاورات مع شعوب الأمم الأولى ومقاطعة ألبرتا والمجتمعات المحلية. وبعد تحليل موسع للآثار البيئية والاقتصادية والاجتماعية والتراثية والصحية، بدأ البناء عام 2015.
سد الطاقة الكهرومائية سيت سي
نظرة عامة
ستبلغ القدرة الاسمية للسد الكهرومائي 1,100 ميغاواط (1.1 غيغاواط)، ومن المتوقع أن ينتج نحو 5,100 غيغاواط ساعة سنويًا. تكفي هذه الطاقة لتزويد ما يعادل نحو 450 ألف منزل في كولومبيا البريطانية أو 1.7 مليون سيارة كهربائية.
يتولى توليد الكهرباء ست وحدات، تستطيع كل واحدة منها إنتاج أكثر من 180 ميغاواط، بينما تبلغ قدرة كل توربين 250 ألف حصان.
المصدر: Construct Connect
يبلغ طول سد الردم الترابي نحو 1,050 مترًا وارتفاعه 60 مترًا (3,450 قدمًا و200 قدم)، ويضم 16 مليون متر مكعب من المواد (565 مليون قدم مكعبة). واستخدم المشروع 950 ألف متر مكعب من الخرسانة (33.5 مليون قدم مكعبة)، ومن المتوقع أن يدوم السد الخرساني 100 عام على الأقل.
سيبلغ طول الخزان 83 كيلومترًا (51 ميلًا)، وقد يصل عرضه إلى ثلاثة أضعاف عرض النهر الحالي.
يتكون السد من جزأين: سد ردم ترابي يغلق معظم مجرى النهر، ومحطة توليد ومفيض على شكل حرف L منحني، مع طرق وصول إلى جانبي السد.
سيتصل المشروع بالشبكة الكهربائية الكندية عبر خطي نقل للتيار المتردد بجهد 500 كيلوفولت.
المصدر: Straight
| السد | التشغيل | السعة | الخزان |
|---|---|---|---|
| سد دبليو. إيه. سي. بينيت | 1968 | 3,900 MW | بحيرة ويليستون (ثالث أكبر بحيرة في أميركا الشمالية) |
| سد وادي السلام | 1980 | 700 MW | خزان وادي السلام |
| سد سيت سي | 2024 | 1,100 MW | خزان بطول 83 كم |
مواصفات مولدات وتوربينات سيت سي
يستطيع كل توربين تمرير كمية من المياه تملأ مسبحًا أولمبيًا في ثانية واحدة عند أقصى تصريف. ومن أبرز مكوناته دوّارات ضخمة تحول تدفق المياه إلى طاقة ميكانيكية، ويبلغ ارتفاعها 4.2 متر وقطرها 7.4 متر (14 قدمًا و24 قدمًا).
“الدوّار جزء من مجموعة التوربين. وهو يحول الطاقة الكامنة للمياه في الخزان إلى طاقة دورانية لتدوير المولد.”
صُنعت التوربينات والدوّارات وأنابيب الضغط كلها في البرازيل.
المصدر: SewerView
قطعت هذه المعدات رحلة بحرية طويلة من المحيط الأطلسي مرورًا بقناة بنما ثم صعودًا بمحاذاة ساحل المحيط الهادئ حتى وصلت إلى سيت سي.
استراتيجية تحويل مسار النهر لبناء سيت سي
عند بناء سد كهرومائي، تتمثل مشكلة رئيسية في استحالة البناء داخل مجرى النهر ما دام الماء يتدفق. وغالبًا ما تُعالج بحفر مجرى موازٍ وتحويل النهر بأكمله طوال سنوات بناء الحاجز.
في سيت سي اختير نهج أكثر طموحًا، فحُفر نفقان هائلان يبلغ طول كل منهما 800 متر (2,600 قدم) وقطره 11 مترًا (36 قدمًا)، وظلا يعملان من 2020 إلى 2024.
المصدر: Acciona
يجري الآن إغلاق النفقين وملؤهما كي تعود مياه نهر السلام إلى مسارها الطبيعي وتصل إلى سد سيت سي.
ملء الخزان
بعد إغلاق النفقين، امتلأ الخزان خلال 11 أسبوعًا في صيف 2024، وارتفع منسوب المياه بين 30 سنتيمترًا وثلاثة أمتار يوميًا.
ستبلغ المساحة الإجمالية لسطح الخزان 9,330 هكتارًا (23 ألف فدان).
كان لا بد من إعادة بناء وتصميم طرق وبنية تحتية كثيرة حول الموقع لتتلاءم مع خط المياه الجديد والخزان الذي أصبح أعرض بكثير من مجرى النهر السابق.
المصدر: Site C Project
كما جرى نمذجة وتوقع استقرار جوانب الخزان واحتمال انهيارها بفعل تآكل المياه، وتخضع للمراقبة المستمرة في مراحل الملء الأولى.
إنشاء مضطرب
ظروف قاسية
إلى جانب حجم المشروع، شكلت الظروف المناخية في موقع البناء تحديًا إضافيًا. فالسد يقع بعيدًا في الشمال، ولذلك تعذر تنفيذ جميع أنواع الأعمال على مدار العام.
خلال أشهر الشتاء الستة اقتصرت الأعمال على التخطيط وحفر الأنفاق والثقب والحقن الخرساني لتدعيمها. وانخفضت الحرارة أحيانًا إلى -31 درجة مئوية (-23.8 فهرنهايت).
المصدر: Acciona
مع ارتفاع الحرارة في الربيع تسارع بناء السد الخرساني. وفي ذروة العمل عام 2023 تجاوز عدد العاملين في المشروع 6,000 شخص.
العمل في مشروع عملاق كهذا شديد الخطورة أيضًا. فعلى سبيل المثال توفي قرابة مئة شخص أثناء بناء سد هوفر في نيفادا خلال ثلاثينيات القرن الماضي.
ساعدت التكنولوجيا، ولا سيما نشر خوذات مزودة بتقنية RFID تنبه سائقي الآلات الثقيلة عند اقتراب العمال. وبفضل هذه المعدات جزئيًا، لم تُسجل أي وفاة طوال مشروع البناء.
الجدل
التأثير المحلي
رغم أن المشروع سيزود كولومبيا البريطانية على الأرجح بكهرباء منخفضة الكربون في ظل كهربة النقل والتدفئة، فإنه لم يخلُ من الجدل.
تمثل الاعتراض الأول في تأثيره على ثقافة شعوب الأمم الأولى وطريقة حياتها.
سد سيت سي “سيمحو مئات القبور والمواقع الاحتفالية.
وإذا بُني، فسينتهك حقوق الأمم الأولى بموجب المعاهدة رقم 8 ويجعلها بلا معنى إلى حد السخرية.”
قد تطلق الأشجار والمواد العضوية المتحللة في الخزان المغمور حديثًا ميثيل الزئبق السام لسنوات، ما يضر بالصيد وصيد الأسماك وسبل العيش التقليدية. كما زاد التهجير القسري للسكان القاطنين في موقع الخزان المستقبلي من الاضطراب.
هذه المخاوف مفهومة لأن الأمر حدث بالفعل عند بناء سد بينيت، لكنها لم تكن كافية في النهاية لإيقاف المشروع.
ويضاف إلى ذلك أثر السد في الزراعة المحلية المعتمدة على المناخ الدقيق الفريد لضفاف نهر السلام، ما يزيد تكلفته الاقتصادية والبيئية.
“يمكن لتربة وادي نهر السلام العميقة والغنية بالطمي، وطول ساعات النهار الشمالية خلال موسم النمو، ومناخه الدقيق الزراعي أن تنتج فاكهة وخضروات تكفي الاحتياجات الغذائية لأكثر من مليون شخص سنويًا.”
ولأن كولومبيا البريطانية تستورد أكثر من 57% من خضرواتها الطازجة، فقد أثيرت تساؤلات حول قرار إغراق هذه الأراضي بدلًا من زيادة إنتاجيتها.
الاقتصاد
أحد أسباب إلغاء مشروع سيت سي في ثمانينيات القرن الماضي أن الدراسة الاقتصادية لـBC Hydro تعرضت لانتقادات بسبب تفاؤل نموذجها الاقتصادي المفرط.
ويتمثل أحد مواضع الخلاف في نمو استهلاك الكهرباء.
“في عام 2007، عندما أُعيد النظر في مشروع سايت سي للمرة الأولى، توقعت شركة «بي سي هايدرو» نمو الطلب بنسبة ثابتة تبلغ 2% سنويًا.
كان من المفترض أن تستهلك كولومبيا البريطانية 70 تيراواط ساعة سنويًا بحلول 2016–2017، لكنها تستهلك 60 تيراواط ساعة فقط.”
هاري سوين – نائب وزير اتحادي سابق في وزارة الصناعة الكندية ووزارة الشؤون الهندية والشمالية الكندية.
يمكن تصدير الكهرباء المنتجة إلى الولايات المتحدة أو ألبرتا المجاورة. لكن الجدوى الاقتصادية للمشروع عمومًا، على الأقل خلال السنوات العشر المقبلة، لا تزال غير مؤكدة.
ومع توقع تسارع كهربة النقل خلال تلك الفترة وعمر السد الذي يتجاوز 100 عام، فمن المرجح أن يصبح مصدرًا قيمًا للطاقة منخفضة الكربون على المدى الطويل.
كما قد يؤثر توفر طاقة رخيصة ومحايدة كربونيًا في المنطقة على الاستهلاك المستقبلي، وربما تنتقل بعض الصناعات للاستفادة منها، وإن كانت العملية بطيئة.
فمثلًا قد تفكر مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي بقدرات غيغاواط، التي تُبنى حول العالم وتبحث بشدة عن طاقة مستقرة ومنخفضة الكربون، في كولومبيا البريطانية مستقبلًا.
التخفيف من الأثر البيئي
جرت محاصرة الدببة وتخديرها ونقلها قبل ملء الخزان.
أُنشئ ممر مؤقت للأسماك كي تتمكن من الصعود في نهر السلام أثناء البناء، بهدف تقليل الأثر في النظم المائية قدر الإمكان.
كما قامت BC Hydro باستعادة موائل متعددة للمياه الضحلة وأعادت زراعة ضفاف الجداول لدعم الحياة المائية.
استهدفت استراتيجية تخفيف أخرى انبعاثات الكربون. فعادة يعتمد بناء السدود بكثافة على الشاحنات الكبيرة لنقل ملايين الأطنان من مواد الردم.
وبدلًا من ذلك بُني حزام ناقل بطول يقارب خمسة كيلومترات لنقل الرواسب الجليدية من طين وطمي ورمل وحصى وصخور، وهي المادة الأساسية لسد الردم.
ولأن الحزام الناقل يعمل بالكهرباء، فقد خفض الانبعاثات بأكثر من 1,500 طن من ثاني أكسيد الكربون.
المصدر: STM
عمومًا لم يخلُ المشروع من أثر بيئي، لكنه لا يُتوقع أن يسبب ضررًا طويل الأمد للنظام البيئي المحلي بعد بضع سنوات، وسيساعد كندا على خفض انبعاثاتها الكربونية.
الخلاصة
يعد سد سيت سي أحد أكثر مشاريع الطاقة الكندية طموحًا منذ عقود، ويضيف توليدًا نظيفًا يعادل إنتاج محطة نووية.
وهو أيضًا إنجاز هندسي مثير للإعجاب، شمل تحويل نهر كبير كامل عبر أنفاق عملاقة، ونقل ملايين الأطنان من المواد، وجلب توربينات ضخمة ومعداتها من البرازيل.
وقد يكون مستوى السلامة المرتفع أكثر إثارة للإعجاب، إذ يوضح أن البنية التحتية الضخمة يمكن اليوم بناؤها في ظروف لم يكن عمال قبل قرن يتخيلونها.
ولا يعني ذلك أن المشروع لم يؤثر في النباتات والحيوانات المحلية والسكان الأصليين للمنطقة.
وكما يحدث كثيرًا في المشاريع الطموحة، كان محورًا للجدل وشهدت جدواه الاقتصادية نقاشًا حادًا.
ومع تزايد استهلاك الكهرباء في السيارات الكهربائية ومضخات الحرارة والبنية الرقمية، يُرجح أن تجد هذه الكهرباء النظيفة استخدامًا مفيدًا قريبًا. ولا تزال الانبعاثات العالمية أعلى بكثير من المستويات المستهدفة لكبح الاحترار، ولذلك قد يساعد مشروع كهرومائي كبير مثل سيت سي إلى جانب نشر طاقة الرياح والشمس على نطاق واسع.
الاستثمار في الطاقة المستدامة
GE Vernova
GEV مخطط السعر
نشأت GE Vernova (GEV ) من تفكيك التكتل الصناعي العملاق General Electric (GE.TO ) (GE)، وهي الذراع المخصصة لتوليد الطاقة وخصوصًا تقنيات التوربينات.
وهذا يجعل GE Vernova الوريث المباشر للنشاط الأصلي الذي بدأه توماس إديسون. فقد كانت GE رائدة في الطاقة الكهرومائية عام 1918 بثلاثة مولدات بجهد 12 ألف فولت عند شلالات نياغرا، كما كانت رائدة في التيار المستمر عالي الجهد (HVDC) عام 1972، وهي تقنية لا تزال مهمة للشبكات وتشكل نشاطًا قويًا للشركة.
لا تزال الشركة عملاقًا في توليد الكهرباء، إذ تفيد خبرتها في التوربينات قطاعات الطاقة الكهرومائية والنووية والرياح ومحطات الوقود الأحفوري. ويعمل حاليًا نحو 55 ألف توربين رياح و7 آلاف توربين غاز من GE، وتولد هذه المعدات مع محطات كهرومائية ونووية كثيرة تعتمد تقنياتها نحو 25% من كهرباء العالم.
المصدر: GE Vernova
GE شريك وثيق لكثير من أكبر شركات المرافق في العالم وعماد لأنظمة الكهرباء في دولها ومناطقها. ومن الشركاء Engie الفرنسية وDuke Energy الأميركية (DUK ) (DUK +0.21%) وSouthern Company (SO ) (SOT.DE ) (SO -0.44%) وRWE الألمانية وIberdrola الإسبانية وTaiwan Power Company وغيرها.
المصدر: GE Vernova
وتنشط GE Vernova أيضًا في الاستعداد لتقنيات طاقة جديدة، من بينها الجيل الجديد من المحطات النووية واحتجاز الكربون والهيدروجين.
المصدر: GE Vernova
تتبنى الشركة نهجًا قياديًا خصوصًا في المجال النووي، إذ تشارك GE Vernova الآن مباشرة في بناء المحطة نفسها بدل الاكتفاء بتوربيناتها. ويعد BWRX-300 أول عقد تجاري في أميركا الشمالية لمفاعل معياري صغير، وُقع مع Ontario Power مع اتفاق إطاري لثلاث وحدات إضافية.
كما توضح مشاريع كهرومائية كبيرة مثل سيت سي الكندي والسدود العملاقة العديدة في الصين، ستظل التوربينات الكبيرة بالغة الأهمية لشبكة الطاقة مستقبلًا.
ستزيد السيارات والتدفئة الكهربائية، وقريبًا الشاحنات الكهربائية وكهربة الصناعات الثقيلة، الطلب باستمرار على توليد إضافي يحل محل النفط والغاز، ما يضع GE Vernova في موقع جيد للاستفادة.
نظرًا لاتساع أنشطة GE Vernova، لا يحتاج المستثمرون في سهمها إلى الجزم بالتقنية التي ستفوز في تحول الطاقة خلال السنوات الخمس أو العشر المقبلة:
- إذا بقي الغاز الطبيعي مهمًا، فإن «جي إي فيرنوفا» تُعد بالفعل جهةً رئيسية في هذا القطاع.
- إذا شهدت الطاقة النووية انتعاشًا فعليًا، فقد تحقق التوربينات النووية والمفاعلات الصغيرة المعيارية إيرادات كبيرة.
- إذا حافظت طاقة الرياح على مكانتها إلى جانب الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء المتجددة، فستكون «جي إي فيرنوفا» جهةً رئيسيةً في هذا القطاع أيضًا.
- إذا ازدهرت أسواق الهيدروجين أو الأمونيا أو الميثانول أو التخزين المائي بالضخ أو احتجاز الكربون وتخزينه، فستتمكن «جي إي فيرنوفا» من الاستفادة منها بفضل استثماراتها المبكرة في البحث والتطوير.
- إذا أصبحت استقرارية الشبكات وتحديث الشبكات الذكية محور الاستثمار، فإن «جي إي» شريكٌ معتمدٌ بالفعل لدى معظم أكبر شركات المرافق في العالم.
(يمكنك أيضًا قراءة المزيد عن تاريخ GE Vernova ونموذج أعمالها في التقرير المخصص للشركة)
آخر أخبار وتطورات سهم GE Vernova (GEV)
