أطلق مركز المستقبل لبحوث الطاقة سلسلة هندسية متخصصة في تصميم منظومات الطاقة الشمسية، تهدف إلى رفع كفاءة وأمان منظومات الطاقة الشمسية المنفذة في العراق، من خلال تسليط الضوء على المبادئ الهندسية الصحيحة المعتمدة في التصميم الكهربائي وفق المعايير الدولية، مع مراعاة الظروف المناخية المحلية.
وتناولت الحلقة الأولى من السلسلة موضوع تحديد عدد الألواح الشمسية الموصولة على التوالي (PV String Sizing)، والذي يُعد من أكثر خطوات التصميم حساسية، نظرًا لتأثيره المباشر على سلامة العاكس (Inverter)، واستقرار عمل متتبع نقطة القدرة العظمى (MPPT)، والإنتاجية السنوية للمنظومة.
أولًا
: لماذا يُعد PV String Sizing عنصرًا حرجًا في العراق؟
الجهد الكهربائي للألواح الشمسية غير ثابت، ويتغير بتغير درجة حرارة الخلايا الشمسية، حيث:
• ينخفض الجهد عند ارتفاع درجات الحرارة (وهو الوضع السائد صيفًا في العراق)،
• ويرتفع الجهد عند انخفاض درجات الحرارة (في الأجواء الباردة شتاءً).
وفي حال عدم أخذ هذه التغيرات بالحسبان، قد يؤدي ذلك إلى:
• تجاوز الجهد الأقصى المسموح به للعاكس خلال الشتاء،
• أو خروج الجهد عن نطاق عمل MPPT خلال الصيف، مما يسبب انخفاضًا كبيرًا في القدرة المنتجة خلال أوقات الذروة.
ثانيًا: المعادلات الأساسية المستخدمة في PV String Sizing
يعتمد التصميم الصحيح على معادلتين أساسيتين:
حساب جهد الدائرة المفتوحة عند أدنى درجة حرارة (Voc at Cold Conditions)
تُستخدم هذه المعادلة لتحديد الحد الأقصى لعدد الألواح في السلسلة:
V_{oc(cold)} = V_{oc(STC)} \times \left[1 + (25 - T_{min}) \times \frac{TempCoeff_{Voc}}{100}\right]
حيث أن:
• V_{oc(STC)}: جهد الدائرة المفتوحة عند شروط الاختبار القياسية (STC)
• T_{min}: أدنى درجة حرارة محيطة متوقعة في الموقع (°C)
• TempCoeff_{Voc}: معامل تغير الجهد مع الحرارة (%/°C)
ومن ثم يتم حساب الحد الأقصى لعدد الألواح في السلسلة:
N_{max} = \frac{V_{DC(max,\ inverter)}}{V_{oc(cold)}}
وذلك لضمان عدم تجاوز الجهد الأقصى المسموح به للعاكس في أبرد الظروف.
⸻
حساب جهد القدرة العظمى عند أعلى درجة حرارة تشغيلية (Vmp at Hot Conditions)
تُستخدم هذه المعادلة لتحديد الحد الأدنى لعدد الألواح في السلسلة، وهو أمر بالغ الأهمية في العراق:
V_{mp(hot)} = V_{mp(STC)} \times \left[1 + (T_{hot} - 25) \times \frac{TempCoeff_{Vmp}}{100}\right]
حيث أن:
• V_{mp(STC)}: جهد نقطة القدرة العظمى عند STC
• T_{hot}: درجة حرارة تشغيل الخلايا الشمسية (65–70°C في العراق)
• TempCoeff_{Vmp}: معامل تغير جهد Vmp مع الحرارة (%/°C)
ومن ثم يتم حساب الحد الأدنى لعدد الألواح:
N_{min} = \frac{V_{MPPT(min)}}{V_{mp(hot)}}
وذلك لضمان بقاء الجهد ضمن نطاق عمل MPPT حتى في ذروة الصيف.
⸻
ثالثًا: مثال تطبيقي مناسب للبيئة العراقية
بافتراض لوح شمسي بالمواصفات التالية:
• V_{oc(STC)} = 50 V
• V_{mp(STC)} = 41 V
• معامل الحرارة = −0.3 %/°C
• الجهد الأقصى للعاكس = 1100 V
• نطاق MPPT الأدنى = 600 V
• T_{min} = -5°C
• T_{hot} = 70°C
النتائج التقريبية:
• V_{oc(cold)} \approx 55.4 V ⟹ N_{max} \approx 20 لوح
• V_{mp(hot)} \approx 36 V ⟹ N_{min} \approx 17 لوح
بالتالي يكون التصميم الآمن:
من 17 إلى 20 لوحًا لكل سلسلة
⸻
رابعًا: توصيات تصميمية للبيئات الحارة
• اعتماد درجات حرارة تشغيلية واقعية تصل إلى 70°C
• الحفاظ على هامش أمان لا يقل عن 10% دون الحد الأقصى لجهد العاكس
• توحيد أطوال السلاسل لكل MPPT
• التحقق من التصميم باستخدام برامج متخصصة مثل PVsyst
احتفلت جامعة المستقبل باختتام عام 2025 من خلال حفل رسمي ترأسه رئيس الجامعة الأستاذ الدكتور حسن مجدي، بحضور قيادات الجامعة، وأعضاء الهيئة التدريسية، وجمع من الطلبة، حيث جرى استعراض عام حافل بالإنجازات النوعية التي شكّلت محطات مفصلية في مسيرة الجامعة.
وفي كلمته الافتتاحية، أكد الأستاذ الدكتور حسن مجدي أن عام 2025 يُعد علامة فارقة في تاريخ جامعة المستقبل، مشيرًا إلى أن الجامعة رسّخت مكانتها بين الجامعات الرائدة على المستويات الوطنية والإقليمية والدولية، وتصدّرت التصنيفات الوطنية للجامعات الأهلية، فضلًا عن تحقيقها تقدمًا ملحوظًا مقارنة بعدد من الجامعات الحكومية والدولية.
من جانبه، استعرض الأستاذ الدكتور مظفر الزهيري، مدير الإشراف العلمي والأكاديمي، أبرز منجزات الجامعة خلال العام، مؤكدًا أن هذه النجاحات جاءت نتيجة استراتيجية قيادية قائمة على الجودة المستدامة. ومن أهم ما تحقق:
• حصول الجامعة على الاعتماد المؤسسي الوطني.
• نيل كلية الصيدلة الاعتماد البرامجي.
• فوز الجامعة بجائزة «الجامعة المتميزة الأولى» لعدة سنوات متتالية.
• استحداث برامج دراسات عليا دولية.
• تحقيق تقدم متقدم في تصنيفات الاستدامة العالمية.
وتضمن الحفل عرض فيلم وثائقي يوثق هذه الإنجازات، أعقبه فقرات فنية متنوعة. واختُتمت الفعالية بتأكيد رئاسة الجامعة على شكرها وتقديرها لجميع منتسبيها، مشددة على أن هذه النجاحات تمثل دافعًا لمواصلة العمل بروح الفريق الواحد نحو آفاق أوسع من التميز والريادة.
ضمن سلسلة الفعاليات العلمية المرافقة لزيارة طلبة المرحلة الثانية / قسم هندسة الإلكترونيات والاتصالات – كلية الهندسة / جامعة القادسية إلى مركز بحوث الطاقة في جامعة المستقبل يوم الأحد الموافق 28 كانون الأول 2025، ألقى الأستاذ حميد باقر محاضرة علمية وتوعوية بحضور كادر المركز.
واستُهلّت المحاضرة بكلمة ترحيبية بالطلبة، أعقبها حديث موسّع عن ريادة الأعمال وأهميتها في المرحلة الجامعية، حيث تم تسليط الضوء على كيفية استثمار البيئة الجامعية في تطوير الأفكار وتحويلها إلى منتج أكاديمي قابل للدخول إلى سوق العمل بعد التخرج.
كما تناولت المحاضرة المتطلبات الأساسية التي يحتاجها الطالب بعد التخرج للاندماج في سوق العمل، مع بيان الدور الذي يمكن أن تؤديه جامعة المستقبل في توفير هذه المتطلبات من خلال الدعم الأكاديمي، والتدريب، وتهيئة البيئة المناسبة للإبداع والابتكار، إضافة إلى التأكيد على الدعم الكامل الذي يقدمه مركز بحوث الطاقة للمشاريع والأفكار المنتجة التي يمكن أن تتطور لاحقًا إلى أفكار تجارية قابلة للتنفيذ.
وفي ختام المحاضرة، تم تقديم تقنية NFC كنموذج عملي لفكرة بسيطة يمكن للطلبة العمل عليها والدخول بها إلى سوق العمل، حيث جرى شرح آلية استخدامها وتطبيقاتها المختلفة، وكيفية توظيفها في الأعمال لتقليل الاستهلاك الورقي والمخلفات وتعزيز التوجه نحو التحول الرقمي.
وشهدت المحاضرة تفاعلًا إيجابيًا من الطلبة، الذين أعربوا عن اهتمامهم بالمحاور المطروحة وأهمية هذا النوع من المحاضرات في توسيع مداركهم وربط الجانب الأكاديمي بمتطلبات الواقع العملي.
مركز بحوث الطاقة في جامعة المستقبل يستقبل طلبة كلية الهندسة / جامعة القادسية في زيارة علمية
استقبل مركز بحوث الطاقة في جامعة المستقبل يوم الأحد الموافق 28 كانون الأول 2025 وفدًا من طلبة المرحلة الثانية / قسم هندسة الإلكترونيات والاتصالات – كلية الهندسة / جامعة القادسية، وذلك ضمن زيارة علمية جرت بإشراف الأستاذ المساعد الدكتور عماد داخل عبد السادة.
وكان في استقبال الوفد مدير مركز بحوث الطاقة السيد الدكتور سلوان عبيد وحيد، وبحضور كادر المركز، حيث رحّب بالطلبة مؤكدًا أهمية الزيارات العلمية في تعزيز الجانب العملي وربط الجوانب النظرية بالتطبيقات البحثية الحديثة، ولا سيما في مجال الطاقة.
وتضمنت الزيارة جولة ميدانية في أقسام ومختبرات المركز، اطّلع خلالها الطلبة على الأجهزة والمشاريع البحثية التي ينفذها المركز، وبالأخص المشاريع المتعلقة بالطاقة المتجددة، مع تقديم شروحات تفصيلية عن آليات العمل والتجارب العلمية ودور المركز في دعم البحث العلمي وخدمة المجتمع.
وفي ختام الزيارة، أعرب الطلبة عن شكرهم وامتنانهم لإدارة المركز وكادره على حسن الاستقبال والمعلومات القيّمة التي أسهمت في توسيع معارفهم وتعزيز خبراتهم العلمية والعملية.
ضمن برنامج الزيارة العلمية التي أجراها طلبة المرحلة الثانية / قسم هندسة الإلكترونيات والاتصالات – كلية الهندسة / جامعة القادسية إلى مركز بحوث الطاقة في جامعة المستقبل يوم الأحد الموافق 28 كانون الأول 2025، ألقى مدير المركز السيد الدكتور سلوان عبيد وحيد محاضرة علمية تخصصية للطلبة بحضور كادر المركز.
وتناولت المحاضرة مبادئ الطاقة المتجددة وأهم مصادرها وتطبيقاتها الحديثة، إضافة إلى شرح مفصل للمفاهيم الأساسية في الكهرباء، مثل السلك الكهربائي والتيار الكهربائي، وتأثير مرور التيار داخل السلك وما قد يترتب عليه من نتائج فيزيائية وعملية، مع ربط هذه المفاهيم بالتطبيقات العملية المستخدمة في الأنظمة الكهربائية وأنظمة الطاقة.
كما تطرق السيد مدير المركز إلى أهمية مشاريع التخرج ودورها في تنمية مهارات الطلبة البحثية والتطبيقية، مؤكدًا على ضرورة اختيار موضوعات تخدم التوجهات الحديثة في مجال الطاقة المتجددة وتنسجم مع متطلبات سوق العمل والبحث العلمي.
وفي ختام المحاضرة، شهدت الجلسة تفاعلًا ملحوظًا من الطلبة من خلال طرح الأسئلة والمناقشات العلمية، حيث أكدوا أهمية هذه المحاضرات في تعزيز الفهم العملي وتوسيع آفاقهم العلمية.
قام كادر مركز المستقبل لبحوث الطاقة في جامعة المستقبل بتوزيع بروشورات توعوية على طلبة الجامعة بعنوان:
«الموارد المائية والتغير المناخي: أهمية الحفاظ على الماء»، وذلك ضمن جهود المركز لنشر الوعي البيئي وتعزيز مفاهيم الاستدامة.
تُعتبر الموارد المائية من أهم عناصر الحياة على كوكبنا، فهي ضرورية للشرب، والزراعة، والصناعة، والحفاظ على النظم البيئية. ويُعد الحفاظ على الماء أمرًا بالغ الأهمية لتوازن البيئة، وتقليل الطاقة المستخدمة في معالجة المياه وتوزيعها، وضمان توافرها للأجيال القادمة.
وتزداد أهمية الماء مع التغير المناخي، الذي يؤدي إلى تغير أنماط الأمطار وارتفاع درجات الحرارة، مما يسبب شحّ المياه في بعض المناطق وفقدانها في مناطق أخرى. لذلك يصبح ترشيد استهلاك المياه والوعي بأهمية الحفاظ عليها أكثر ضرورة من أي وقت مضى.
كما يساهم الحفاظ على المياه في الحد من التلوث وحماية البيئة، ويعزز من قدرة المجتمعات على مواجهة آثار التغير المناخي، بما يضمن استدامة الموارد الطبيعية للأجيال الحالية والمستقبلية.
وتأتي هذه المبادرة تأكيدًا على دور جامعة المستقبل في دعم الأنشطة التوعوية التي تسهم في بناء جيل واعٍ ومسؤول تجاه قضايا البيئة والتنمية المستدامة.
أجرى السيد مدير المركز الدكتور سلوان عبيد وحيد، برفقة السيد عميد كلية التقنيات الهندسية الأستاذ المساعد الدكتور أزهر محسن عبد، زيارة ميدانية إلى عدد من المختبرات العلمية في كلية التقنيات الهندسية، وذلك في إطار تعزيز التعاون العلمي والاطلاع على أحدث النشاطات البحثية والتطبيقية داخل الكلية.
وتضمنت الزيارة جولة في مجموعة من المختبرات الهندسية المتخصصة، حيث اطّلع الوفد على عدد من المشاريع العلمية المتميزة، ولاسيما المشاريع المعنية بالطاقة الشمسية وتطبيقاتها العملية، والتي تهدف إلى استثمار مصادر الطاقة المتجددة وتوظيفها في مجالات هندسية مختلفة تسهم في دعم التنمية المستدامة.
كما استمع السيدان إلى شروح وافية قدمها التدريسيون والطلبة القائمون على تنفيذ هذه المشاريع، تناولت آلية العمل، والأهداف العلمية، والنتائج المتحققة، إضافة إلى إمكانية تطوير هذه المشاريع وربطها باحتياجات سوق العمل والواقع العملي.
وأشاد الدكتور سلوان عبيد وحيد بالمستوى العلمي المتقدم للمشاريع المعروضة، مثمناً الجهود المبذولة من قبل عمادة الكلية والكوادر التدريسية والطلبة، ومؤكداً أهمية دعم مثل هذه المبادرات العلمية التي تسهم في تطوير البحث العلمي وتعزيز الابتكار في مجال التقنيات الهندسية.
من جانبه، أكد الأستاذ المساعد الدكتور أزهر محسن عبد حرص الكلية على توفير بيئة علمية محفزة للإبداع والبحث، مشيراً إلى استمرار الكلية في دعم المشاريع التي تواكب التطور التكنولوجي وتخدم المجتمع.
استقبل مركز بحوث الطاقة في جامعة المستقبل وفد كلية هندسة المسيب – جامعة بابل، وذلك على هامش توقيع اتفاقية التعاون العلمي بين كلية هندسة المسيب وكلية التقنيات الهندسية في جامعة المستقبل، في إطار تعزيز الشراكات العلمية والبحثية بين الجامعات العراقية.
وكان في استقبال الوفد السيد مدير مركز بحوث الطاقة الدكتور سلوان عبيد وحيد، برفقة كادر المركز، حيث رحّب بالوفد الزائر وأكد أهمية هذه الزيارة في تعزيز التعاون العلمي وتبادل الخبرات البحثية، ولاسيما في مجالات الطاقة المتجددة والتقنيات الحديثة.
وضم وفد كلية هندسة المسيب السيد عميد الكلية الأستاذ الدكتور وسام جليل خضير، وعدداً من السادة رؤساء الأقسام العلمية، الذين اطلعوا خلال زيارتهم على نشاطات مركز بحوث الطاقة، والمختبرات التخصصية، والمشاريع البحثية الجارية، خصوصاً تلك المعنية بالطاقة الشمسية وتطبيقاتها الهندسية.
كما قدّم كادر المركز شروحاً مفصلة عن طبيعة عمل المركز، وأبرز البحوث والمشاريع المنفذة، وآفاق التعاون المستقبلي في مجالات البحث العلمي، والإشراف المشترك، وتبادل الخبرات الأكاديمية، بما يسهم في خدمة المسيرة العلمية والبحثية في الجامعتين.
وأشاد الوفد الزائر بالدور العلمي والبحثي الذي يضطلع به مركز بحوث الطاقة، وبالمستوى المتقدم للبنى التحتية والمختبرات، مؤكداً حرصه على توسيع مجالات التعاون المشترك بما يدعم تطوير البحث العلمي ويواكب متطلبات التنمية المستدامة.