תעלה-תעלה PV לפרויקט ההשקיה המסיבית של אפגניסטן
Jan 15, 2026
קבוצת מחקר מיפן ומאפגניסטן ערכה הערכה טכנית-סביבתית וכלכלית של מערכת-תעלת PV (CTPV) על גבי תעלת ההשקיה Qush-Tepa של אפגניסטן. לשם כך הציגו החוקרים מסגרת המכונה הערכת סביבה-כלכלית-משולבת (ITEEA), שלדבריהם ניתנת להעברה לאזורים מתפתחים אחרים בעלי מאפיינים דומים, כולל הודו, פקיסטן, צפון ומזרח אפריקה וחלקים מדרום מזרח אסיה.
"מסגרת ITEEA מכמתת באופן מפורש ייצור אנרגיה, הפחתת -אידוי מים, חיסכון בשימוש בקרקע- וביצועים כלכליים בתוך מבנה אנליטי אחד", אמר המחבר המקביל Hameedullah Zaheb למגזין pv. "פרספקטיבה משולבת זו חשובה במיוחד עבור אזורים שבריריים ומוגבלים-משאבים, שבהם תשתית חייבת לשרת מספר יעדים בו זמנית. אנו מעוניינים להרחיב את מסגרת ITEEA למערכות תעלות חוצות גבולות אחרות במרכז ובדרום אסיה."
בדיון בתוצאות היישום של המסגרת לתעלת-Tepa, זהב אמר שאחד הממצאים הבולטים ביותר היה היקף החיסכון במים שניתן להשיג באמצעות הצללת תעלה. "אפילו עם כיסוי תעלה חלקי, הפחתת האידוי מתורגמת למאות מיליוני קוב של מים נשמרים לאורך חיי הפרויקט, שיש להם חשיבות כלכלית ואסטרטגית הדומה לייצור החשמל עצמו", הוסיף.
העבודה על תעלת ההשקיה Qush-Tepa החלה בשנת 2022 וצפויה להסתיים בשנת 2028. הפרויקט ממוקם בצפון אפגניסטן, הפרויקט מפנה מים מנהר האמו דריה כדי להשקות כ-550,000 דונם ולשרת יותר מ-60,000 משקי בית. התעלה מתוכננת באורך של 285 ק"מ, לא כולל תעלות תת-, ברוחב עליון של 125 מ', רוחב מיטה של 85 מ', עומק מים של 6.5 מ' ועומק תעלה כולל של 8 מ'.
מסגרת ה-ITEEA של הקבוצה מתחילה בסינון גיאו-מרחבי והערכת{0}}היתכנות מראש, תוך שימוש במערך נתונים של חישה מרחוק-, שכבות GIS וראיונות עם בעלי עניין. בשלב השני, מודלים טכנו-כלכליים וסביבתיים נערכים באמצעות מודל יועץ המערכת (SAM) להדמיית אנרגיה ושיטת מקדם האידוי (ECM) להערכה הידרולוגית. השלב השלישי מתמקד בתכנון הנדסי ובאופטימיזציה של המערכת, כולל תצורת מערכת מודולרית, פריסה מרחבית של התעלה וכיסוי פני השטח.
בשלב הרביעי המערכת מותקנת ונכנסת לפעולה. בשלב זה, המסגרת מתייחסת לתפוקות מפוצלות, כגון הזרמת מים באמצעות משאבות למחסנים חקלאיים או לחוות, וייצור חשמל לחשמול כפרי או לייצוא רשתות. השלב החמישי מתייחס לשילוב מדיניות, תאימות לרשתות ומעורבות מחזיקי עניין. בשלב האחרון, נעשה שימוש בגישת למידה-סגורה כדי להשוות נתוני ביצועים בזמן אמת- עם תחזיות בסיס.
בהתבסס על שלושת השלבים הראשונים, החוקרים בחרו קטע של התעלה ליד Mazar-i-Sharif עבור פריסת CTPV, מכיוון שהוא מציע פוטנציאל סולארי גבוה יותר. הם בחרו במודולי PV גבישי-סיליקון עם יעילות של 19%, מותקנים בזווית הטיה של 0 מעלות ובאזימוט של 180 מעלות, פונים דרומה. למערכת המודל הייתה קיבולת כוללת של 836 MW. מכיוון שזה היה מחקר סימולציה, הצוות לא פרס את המערכת אלא עיצב את פעולתה באמצעות גורמי קיבולת של 18%, 20% ו-23%.
"מערכת ה-CTPV מתוכננת בהספק מותקן של 836 MW, ובאמצעות מקדם קיבולת-בסיסי של 20%, המערכת מסוגלת לייצר כ-1,465 GWh בשנה, עם טווח רגישות של 1,318-1,684 GWh המתאים לגורמי קיבולת של 18-23%", הסביר הקבוצה. "יתר על כן, המערכת מפחיתה את אידוי המים בכ-20%, חוסכת כ-445 מיליון מ"ק מים ומניבה{15} יתרונות של חיסכון במים בשווי של כ-200 מיליון דולר במשך 25 שנים.
"חסכון בשימוש-בקרקע תורם 118 מיליון דולר נוספים לסך היתרונות", הסבירו המדענים. "ההשקעה הראשונית הנדרשת היא כ-1.08 מיליארד דולר, וכלכלת הפרויקט מוערכת לאורך 25 שנות חיים בשיעור היוון בסיס של 12%, עם ניתוח רגישות על פני 8-16%. בתרחישי מימון וביצועים נוחים, המערכת מציגה תשואות כלכליות חיוביות, בעוד שהתוצאות נשארות רגישות להנחות של גורם קיבולת ושיעור היוון".
עבודת המחקר הוצגה ב"Canal-top system photovoltaic on the Qush-Tepa Canal: a model for energy-water synergy," שפורסם ב-Energy Conversion and Management: X. חוקרים מאוניברסיטת Ryukyus של יפן, אוניברסיטת Kabul של אפגניסטן ואוניברסיטת Avicenna השתתפו במחקר.
