أنماط أسوار مزارع الطاقة الشمسية: مقدمةٌ لخيارات الحواجز المحيطة

مزرعة الطاقة الشمسية هي أصلٌ خارجيٌّ تدوم فترة خدمته طويلاً ولها محيط واسع ومفتوح. وتوضع الألواح والكابلات وصناديق التجميع والعواكس والمحولات في حقولٍ تقع غالباً بعيداً عن قاعدة المشغل، ويجب أن يؤدي سياج مزرعة الطاقة الشمسية عدة مهام في آنٍ واحد: منع دخول الأشخاص، التحكم في الماشية، تمكين الوصول للصيانة، والصمود أمام الرياح والغبار والملح والتعرض لأشعة فوق البنفسجية.

تتناول هذه المقدمة أنماط السياج المستخدمة في مشاريع الألواح الكهروضوئية، والاختلافات بينها، وكيفية الاختيار بينها.

لماذا يكتسب السياج المحيطي أهمية بالغة

الأمن المحيطي لا يقتصر على منع السرقة فحسب. بل إن سياج مزرعة الطاقة الشمسية يُعرِّف الحدود التشغيلية، ويدعم التحكم في الوصول، ويفصل بين الجمهور والمعدات المشحونة كهربائياً. ومن المخاطر التي يتوقع من سياج مزرعة الطاقة الشمسية التصدي لها ما يلي:

• سرقة الألواح والكابلات وموصلات التأريض النحاسية

• الدخول غير المصرح به من قِبل الجمهور، بما في ذلك الأطفال

• حيوانات الرعي التي تفرك الأسوار والأسلاك الكهربائية

• دخول المركبات إلى نقاط الوصول أو على طول الواجهات الطرقية

غالبًا ما يفشل السياج الذي يُختار فقط بناءً على أقل عرض سعر لكل متر في أحد هذه الجوانب خلال بضعة أعوام، وتكاليف تركيب البوابات أو التغطيات العلوية أو خط دفاع ثانٍ بعد التركيب تفوق تكلفة اختيار النمط المناسب منذ البداية.

ما الذي يشمله مصطلح «النمط»

يستخدم المورِّدون هذه العبارة بشكل غير دقيق. وفي الواقع، فإن نمط السياج الخاص بمزرعة الطاقة الشمسية هو مزيج من خمسة قرارات، ويصبح تقييم الخيارات أسهل عند مقارنتها بشكل منفصل: شكل الشبكة، ونوع التصنيع (لوح أم لفافة)، ونوع الدعامة، ونظام الطلاء، والارتفاع والتغطيات العلوية التي تحددها متطلبات الأمن.

النمط ١: سياج شبكي مصنوع من سلك مجدول

يُستخدم سياج السلسلة على نطاق واسع كسياج لمزرعة شمسية لأنه سريع التركيب، واقتصادي على المسافات الطويلة، ويوفر رؤية واضحة داخل المصفوفة. تستخدم التركيبات القياسية سلكًا مجلفنًا، غالبًا مع طلاء PVC باللون الأخضر أو الأسود حيث يرغب العميل في أن يختفي السياج بصريًا.

بسبب مرونة الشبكة، فإنها تتبع تعرجات الأرض بشكل أفضل من الألواح الصلبة وتحتاج إلى تحضير أقل للموقع. العيب هو أنها أسهل في القطع، لذا في المواقع التي لديها تاريخ من السرقة، يتم عادةً دمج سياج المزرعة الشمسية من هذا النوع مع تاج علوي، أو نظام إنذار، أو خط داخلي ثانٍ حول المعدات ذات القيمة العالية. مقاسات الشبكة وخيارات الطلاء مذكورة تحت سدّ سلسلة الروابط .

النمط 2: لوحات شبكة سلكية ملحومة

توفر الألواح الملحومة سياجًا أكثر صلابة لمزرعة شمسية بخطوط أوضح ومظهر أكثر انتظامًا. تُبنى الألواح في المصنع، وتُسلم مع الأعمدة وتُثبت بالمسامير أو المشابك في الموقع، مما يجعل التركيب سريعًا ومتسقًا حيث تكون الأرض مُعَدَّة.

الألواح ذات الطيات الأفقية، التي تُوصف عادةً بأنها ثلاثية الأبعاد أو ذات ثنيات على شكل حرف V، تزيد من صلابتها دون زيادة قطر السلك، وبالتالي فإن السياج يقاوم حمل الرياح والتأثيرات الخفيفة بشكل أفضل مقارنةً بلوح مسطح غير مدعوم من نفس السماكة. أما العيب فيكمن في التضاريس: فبما أن الألواح الصلبة لا تتبع الانحدار، فإن السياج يتخذ شكل درجاتٍ بدلًا من الانسياب على الأرض غير المستوية، مما يؤدي إلى ازدياد عدد الأعمدة.

الطراز ٣: شبكة مقاومة للتسلق من نوع ٣٥٨

يستخدم ملف تعريف ٣٥٨ فتحات مستطيلة صغيرة لا يمكن إدخال القدم أو الإمساك بها، ما يلغي طريق التسلق الذي تتيحه الشبكات الأكبر حجمًا. ويُطبَّق هذا النوع حيث تكون عواقب الاختراق عالية الخطورة: المحطات الفرعية، ومنشآت البطاريات، والمبانِي الخاصة بالتحكم، وكذلك المحيط الداخلي لمناطق المحولات والعواكس.

في مزرعة الطاقة الشمسية، نادرًا ما يُستخدم السياج رقم ٣٥٨ لتحديد الحدود بالكامل. وعادةً ما يُطبَّق ترتيبٌ أكثر شيوعًا يتضمَّن سياجًا خارجيًّا من نوع السلسلة أو الألواح الملحومة على محيط الموقع، مع سياج رقم ٣٥٨ حول منطقة الجهد العالي ومنطقة البطاريات. وبذلك يبقى التكلفة متناسبةً مع حماية الأصول التي تحمل درجة خطر أعلى. صفحة سياج الأمان رقم ٣٥٨ .

النمط الرابع: الألواح ذات القمة الملفوفة وألواح بي آر سي

تتكوَّن الألواح ذات القمة الملفوفة بحواف علوية وسفلية منحنية، لذا لا توجد أطراف أسلاك مكشوفة على طول القمة العلوية للسياج. وفي الأماكن التي يمرّ فيها الجمهور أو العمال قرب خط السياج، فإن هذه التفاصيل تقلِّل من خطر الجروح أو انسجام الملابس، كما يبدو الحد الفاصل أكثر ليونةً مقارنةً بالألواح ذات الحواف المربعة.

وتستخدم ألواح بي آر سي نفس المبدأ لكن بأسلوب ثني مختلف. وكلا النوعين أخف وزنًا من لوحة رقم ٣٥٨، وغالبًا ما يُختاران لأسباب جمالية أو لتحديد حدود تتطلّب أمنًا أقل. وهي مناسبة لسياج المزرعة الشمسية الذي يشترك في الحدود مع الأراضي الزراعية أو المسارات العامة للمشاة.

النمط الخامس: التصاميم العلوية والعوائق

الأسلاك الشائكة، واللفائف الحادة، والأسلاك الكهربائية المُثبِّطة تُعَدُّ إضافاتٍ وليست أنماطًا منفصلةً، لكنها تغيّر طابع سياج مزرعة الطاقة الشمسية بشكلٍ كبيرٍ. ويكون تركيب صفٍّ واحدٍ من الأسلاك الشائكة على أذرع مائلة أمرًا شائعًا على الحدود الصناعية؛ بينما تُستخدَم اللفائف الحادة في المناطق التي يكون فيها مستوى الخطر أعلى.

يجب مراعاة تحذيرين. فتتفاوت القواعد المحلية المتعلقة بالأسلاك الحادة والسياج الكهربائي، وبعض السلطات تقيّد استخدامها قرب الأراضي العامة أو المساكن. كما أن تركيب غطاء علوي دون تطابق تفاصيل البوابات والزوايا يترك مدخلًا واضحًا، لذا يجب أن يشمل التوصيف الكامل للسياج المحيط كاملاً وليس الأجزاء المستقيمة فقط.

أنماط الأعمدة والأساسات

تُحدِّد الأعمدة أداء السياج في مواجهة الرياح وكيفية تصرفه على تربة الموقع. وتُستخدم الأعمدة الدائرية عادةً مع أسلاك السلسلة، والأعمدة المربعة مع الألواح الملحومة، والأعمدة على شكل حرف Y في الحدود الزراعية حيث يكون ضغط الماشية أكثر أهمية من متطلبات الأمن.

تتبع الأسس ظروف التربة. وتُعتبر الأعمدة المدفوعة سريعةً واقتصاديةً في التربة المستقرة؛ بينما تُستخدم القواعد الخرسانية حيث تكون التربة فضفاضةً أو يكون السور عاليًا أو تتطلب مدة تصميم محددة. أما في المواقع الصخرية، فتُجنَّب مشاكل الحفر والحفاظ على استقامة الخط باستخدام أعمدة ذات قواعد معدنية موضوعة على قواعد شريطية. ويجب أن ينص المواصفات الفنية على حمل الرياح التصميمي المطلوب وأن تُبرَّر مقاومة الأعمدة والأسس لهذا الحمل بدلًا من اختيارها بشكل تقليدي.

الارتفاع والتصميم والوصول

يتراوح الارتفاع عادةً بين ١٫٨ متر و٢٫٤ متر، مع استخدام الطرف الأعلى عندما يكون الموقع مفتوحًا للجمهور أو عند تركيب غطاء علوي. وبالمقارنة، فإن التصميم أهم من الارتفاع الظاهري: مثل تدعيم الزوايا، ومعالجة الأجزاء الطويلة المستقيمة، ومواقع البوابات بالنسبة إلى محطات العاكسات، وما إذا كان الخط يترك مساحة كافية لمعدات القص والتنظيف.

يُهمَلُ الوصولُ في أغلب الأحيان. ويجب أن تكون أبواب سياج مزرعة الطاقة الشمسية واسعةً بما يكفي لمرور مركبات الصيانة، كما تحتاج المواقع الأكبر إلى أكثر من بابٍ واحدٍ، توضع بحيث لا يؤدي عطلٌ واحدٌ إلى حجب الموقع بالكامل. ويجب أن تحمل أبواب المركبات نفس تصنيف الأمان الخاص بالسياج، وإلا أصبحت الحماية المحيطية شكلاً رمزياً فقط.

الطلاء والتآكل

تُبنى مزارع الطاقة الشمسية غالباً في مواقع مكشوفة: مثل المناطق الساحلية التي تتعرّض لرذاذ الملح، والمواقع الجافة التي تغمرها الغبار الخشِن، والأراضي الزراعية التي تستخدم فيها الأسمدة وتربى فيها المواشي. ويُعتبر التغليف بالغمس الساخن في الزنك المعيار الأساسي للأسلاك والأعمدة. أما عند الحاجة إلى مظهرٍ جماليٍّ أو متانةٍ إضافيةٍ، فيُطبَّق طلاءٌ من مسحوق البولي فينيل كلورايد أو البوليستر فوق السطح المجلفن.

أول ما يفشل عادةً هو الأطراف المقطوعة واللحامات والبراغي، لذا يجب أن يحدّد المواصفاتُ طريقة معالجة هذه العناصر تحديداً، بدل وصف الطلاء بشكل عام. وفي المواقع الساحلية أو تلك التي تتعرّض بكثرة لرش الملح، فإن اعتماد فئة تآكل أعلى واستخدام براغٍ من الفولاذ المقاوم للصدأ يبرّر التكلفة الإضافية الضئيلة.

كيف تختار بين الأنماط

التسلسل العملي هو تحديد متطلبات الأمن أولًا، ثم طبيعة التضاريس، ثم الميزانية. فإذا كان الموقع نائيًا ومستويًا وذو خطر معتدل، فإن السياج الشبكي مع غطاء علوي يغطي الحدود بطريقة اقتصادية. وإذا كان السياج ظاهرًا وطلب خطٌ صلبٌ ومنظمٌ، فإن الألواح الملحومة تكون أكثر ملاءمة. أما المنشآت عالية القيمة فتتطلب سياج 358 بغضّ النظر عن نوع السياج المستخدم في الحد الخارجي. وفي الأماكن التي تمرّ فيها الطرق العامة بجانب الموقع، تزيل الألواح ذات الحواف الملفوفة الحادة.

المشاريع التي تجمع بين السياج وهياكل التثبيت تشتري عادةً كليهما معًا، لذا يجب تحديد تخطيط السياج مبكرًا بما يكفي لتفادي التعارض مع المسافات المُخصَّصة لمصفوفات الألواح والمسارات الكهربائية. راجع نظام تركيب الطاقة الشمسية و سقف السيارات للاطلاع على الجانب الإنشائي.

الأسئلة المتكررة

ما أسلوب السياج الأكثر شيوعًا في مزارع الطاقة الشمسية؟

السياج الشبكي هو الخيار المعتاد لمزارع الطاقة الشمسية في الحد الخارجي لأنه اقتصادي على المسافات الطويلة وسهل التركيب على الأراضي المتعرجة. وتزداد مواصفات الألواح الملحومة حيثما كانت المظهر والصلابة عاملين مهمين.

ما الارتفاع المناسب لسياج مزرعة الطاقة الشمسية؟

تتراوح مشاريع السياج عادةً بين ١,٨ متر و٢,٤ متر. والرقم المناسب يعتمد على مدى التعرّض العام، وما إذا كان هناك غطاء علوي مُركَّب، وأي متطلبات محلية أخرى، لذا يجب أن يستند إلى تقييم الأمن الخاص بالمشروع بدلًا من اعتماد رقم افتراضي.

هل يمكن لأسلوب واحد أن يغطي الموقع بأكمله؟

نعم، يمكن ذلك، لكنه نادرًا ما يشكّل الترتيب الأكثر كفاءة. ومن الأساليب الشائعة استخدام سياج شبكي أو لوحي ملحوم للحدود الخارجية، مع سياج من نوع ٣٥٨ حول محطة التحويل ومجمّع البطاريات، بحيث تحصل الأصول ذات المخاطر الأعلى على مستوى أعلى من الحماية.

الخطوة التالية

إذا كنت تُقارن بين أساليب السياج لمزرعة الطاقة الشمسية في مشروعٍ ما، فأرسل إلينا تخطيط الموقع وظروف التربة ومتطلبات الأمن، وسنقدّم لك مواصفات شاملة للسياج المحيط تشمل الشبكة والأعمدة والطلاء والأبواب والغطاء العلوي كحزمة واحدة. أما الخيارات ذات الصلة فتم تجميعها تحت سياج أمن المحيط .