لماذا تدرس هندسة الطاقة المتجددة؟

لماذا تدرس هندسة الطاقة المتجددة؟

2021-08-04

أصبحت الحاجة إلى موارد الطاقة المتجددة والحلول المستدامة أولوية في جميع أنحاء العالم. ولذلك تستثمر الجامعات في التدريس والتدريب وتجهيز الجيل القادم من خبراء الهندسة الذين يرغبون في العمل من أجل مستقبل أكثر اخضرارًا واستدامة.

ولعل أحد أكبر التحديات التي تواجه البشرية هو التحول إلى اقتصاد الطاقة المتجددة. ويعتمد نجاح هذا التطور على الحلول الإبداعية لجيل جديد من مهندسي الطاقة المتجددة ذوي المهارات المتخصصة.

فيركز مهندسو الطاقة المتجددة جهودهم على تطوير وسائل جديدة لاستخراج الطاقة وتصميم آلات موفرة للطاقة. وبهذا ينمو قطاع الوظائف الخضراء باستمرار، لذلك يمكن للطلاب الحاصلين على شهادة في هذا المجال أن يتوقعوا رؤية الكثير من فرص العمل بعد التخرج. ومن أجل الازدهار في هذه المهنة، يجب أن يتمتع الطلاب بالكفاءة في الرياضيات والعلوم.  وبناءً عليه، يمكن للطلاب الحصول على شهادتهم في مجالات مختلفة ليصبحوا أحد هؤلاء المهنيين، مثل الهندسة الكهربائية والكيميائية والميكانيكية. ولذلك توفر بعض الجامعات والمؤسسات الدراسية شهادات هندسة الطاقة المتجددة، من خلال توفير مجال واسع من التدريب، إلى جانب إجراء التجارب العملية التفاعلية بشكل واضح. ومن ثم توفر فرص عمل بعد التخرج للمتميزين والمتفوقين بمجال هندسة الطاقة المتجددة.

ما هو تخصص هندسة الطاقة المتجددة؟

يهدف تخصص الطاقة المتجددة إلى تخريج مهندسين ذوي معرفة قوية بأحدث التقنيات لتوليد الطاقة الخضراء. وتشمل هذه التقنيات الخلايا الشمسية وطاقة الرياح والوقود الحيوي والكتلة الحيوية والغاز الطبيعي وما إلى ذلك.

يبدأ البرنامج الدراسي عادةً في العامين الأول والثاني مما يوفر أساسًا قويًا في العلوم الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، يعرض البرنامج الطلاب لدورات متعددة التخصصات التي توسع خلفيتهم في علوم المواد والآلات وتصميم الدوائر.

 

سيوفر هذا التخصص في الكثير من الجامعات خلفية نظرية قوية تمكن الطلاب من ابتكار مجموعة من الأساليب المبتكرة لمشكلة مصادر الطاقة الفعالة والنظيفة. ولذلك تم تصميم معظم الدورات التدريبية بحيث تحتوي على مكون تجريبي (معمل) ويتم اختيار مشاريع التخرج من النماذج العملية التي يمكن تطويرها باستخدام التسهيلات المتقدمة المتوفرة في المراكز البحثية.

وبناءً على ذلك، فإن جميع الخريجين يكونون مؤهلين بطريقة تمكنهم من تطوير تقنيات جديدة لتوليد الطاقة، وبالتالي فتح الأفق لصناعات جديدة.

إلى المستقبل

يتغير مشهد الطاقة العالمي بشكل جذري، وإذا كنت مهندس طاقة طموحًا، فمن المرجح أن تتكاثر الوظائف بسرعة وبأعداد هائلة. ومع تزايد وضوح آثار الاحتباس الحراري وفتكه من أي وقت مضى، تعمل البلدان على زيادة الاستثمار في الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية، مما يؤدي إلى خفض الأسعار في هذه العملية وزيادة قابليتها للتوسع.

فتكلفة الوحدات الكهروضوئية الشمسية، على سبيل المثال، انخفضت بنسبة 99 في المائة على مدى العقود الأربعة الماضية وهو انخفاض مذهل. وهذا التحول في مشهد الطاقة يخلق فرصًا هائلة لمهندس الطاقة الناشئ. وبغض النظر عن التكنولوجيا المستخدمة لتوليد الطاقة وتخزينها، هناك حاجة متزايدة لإنشاء أنظمة تستخدم الطاقة بكفاءة، مما يعني أن مهندس الطاقة سيكون دائمًا في ارتفاع الطلب بسوق العمل. أخبار جيدة، أليس كذلك؟!

الآفاق المهنية

يؤهل تخصص هندسة الطاقة المتجددة خريجيها للعمل في مجالات هندسة الطاقة الكهربائية وهندسة الطاقة الميكانيكية وهندسة الطاقة المتجددة. فيمكن للخريجين الانضمام إلى كيانات قطاع الكهرباء مثل شركات التوليد (التقليدية والمتجددة) والنقل والتوزيع سواء كانت عامة أو خاصة. كما يمكن أن تكون محطات الطاقة ومراكز التحكم وصناعة البترول والمصانع وتطبيقات الصيانة وقطاعات إدارة الطاقة هدفًا لخريجي هذا التخصص. بالإضافة إلى منشآت التوزيع، والتبريد وتكييف الهواء، وتحلية المياه وتطبيقات التقطير، ومجالات الضخ بالطاقة الشمسية هي وظائف مرشحة لخريجي هندسة الطاقة المتجددة أيضًا.

تركيزات تخصص هندسة الطاقة المتجددة

هناك نوعان من التركيز في هذا التخصص:

  1. توليد الطاقة:

 يركز هذا المجال على توليد الطاقة مع الأخذ في الاعتبار الطاقة التقليدية (الحرارية) والمتجددة (المائية، والمد والجزر، والأمواج، والرياح، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، والطاقة الشمسية المركزة، والكتلة الحيوية، والطاقة الحرارية الأرضية ... إلخ)، بالإضافة إلى تحويل النفايات بمحطات توليد الطاقة. يتأهل الخريجين من هذا المجال للانضمام إلى مرافق الكهرباء مثل التوليد (العامة والخاصة) وكيانات النقل. ويمكن أن يركز مشروع التخرج على تصميم وتقييم الاستخدامات الممكنة للطاقات المتجددة، وتحليل أنظمة توصيل الطاقة والتحكم فيها ... إلخ.

  1. إدارة الطاقة:

 يتناول هذا التركيز مجال إدارة الطاقة الذي يشمل: تدقيق الطاقة، وكفاءة الطاقة، وتقنيات الطاقة النظيفة، مع مراعاة معايير جودة الطاقة والجوانب الاقتصادية. يتم دراسة تطبيقات الطاقات المتجددة مثل: تحلية المياه وتقطيرها للأنشطة الصناعية والسكنية، والإنتاج المحلي للطاقة في المناطق النائية، وتخزين الطاقة... إلخ.

يتأهل خريجو هذا التخصص للعمل في تركيبات أنظمة التوزيع الكهربائي، وتصميم وتشغيل أنظمة التبريد وتكييف الهواء، وأقسام إدارة المشاريع / الصناعات الكبيرة، وشركات التوزيع (العامة والخاصة) ... إلخ.

ويمكن أن يركز مشروع التخرج على التطبيقات القياسية لكفاءة الطاقة، والأسلاك في مستوى التوزيع، والضخ بالطاقة الشمسية، وتوليد الطاقة للأغراض المنزلية وتأثيرها على جودة الطاقة، ومتطلبات عمل الضاغط لأحمال التبريد في مشاريع تكييف الهواء ... إلخ.

 

ويمكن لمهندسي الطاقة المتجددة المحتملين الاختيار من بين البرامج الهندسية المختلفة بما في ذلك الميكانيكية والكهربائية والكيميائية. وهذه البرامج لها متطلبات خارج المناهج الدراسية الأساسية التي تشمل متواليات في حساب التفاضل والتكامل والفيزياء أو الكيمياء. وبالنسبة للمناهج الهندسية، عادةً ما يكون متطلب التخرج مشروع تصميم كبير يسمح للطلاب بتطبيق المبادئ التي تعلموها نحو مفهوم أصلي. وأثناء التواجد بالجامعة، يقوم العديد من الطلاب بإجراء تدريب داخلي تعاوني يوفر خبرة في العمل.

كفاءات تخصص هندسة الطاقة المتجددة

يجب أن يكون خريج برنامج هندسة الطاقة والطاقة المتجددة قادراً على:

  • نمذجة وتحليل أنظمة الطاقة الكهربائية والآلات الكهربائية من خلال تطبيق مفاهيم أنظمة الطاقة من: توليد ونقل وتوزيع وحماية أنظمة الطاقة الكهربائية.
  • اختيار وتحليل والتحكم في أنظمة القيادة المناسبة لتطبيقات الطاقة المختلفة.
  • نمذجة وتحليل وتصميم أنظمة الطاقة من خلال تطبيق مفاهيم الطاقة: ميكانيكا الموائع الحرارية، الميكانيكا الصلبة، خصائص المواد ومعالجتها، القياسات، أنظمة التحكم، الديناميكيات والاهتزازات.
  • تصميم أنظمة طاقة ميكانيكية باستخدام المواد المناسبة عن طريق الأدوات التقليدية والأدوات المساعدة بالحاسوب.
  • اختيار المعدات الميكانيكية المناسبة وفقًا للمواصفات المطلوبة.
  • اعتماد معايير وقواعد مناسبة من أجل: تصميم أنظمة الطاقة الميكانيكية وإنشائها، وتشغيلها، وفحصها، وصيانتها.
  • تحديد وتحليل وتقييم عمليات تحويل الطاقة وتقنيات الإدارة.
  • الإشارة إلى التطبيقات الذكية لأنظمة الطاقة وربطها، واختبار وتقييم أداء وملاءمة أنظمة الطاقة.

 

بصفتك مهندس طاقة متجددة، يمكنك توقع المشاركة في تصميم أنظمة الطاقة المتجددة (مثل محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح)، وتحسين أنظمة الطاقة الحالية، والبحث وتصميم تقنيات وأساليب متجددة جديدة. ولديك أيضًا فرصة لتكون جزءًا من ثورة (في توليد الطاقة) يمكن أن تنقذ العالم في النهاية. ما الذي يمكن أن يكون أكثر إثارة من ذلك؟!

هندسة الطاقة المتجددة وسوق العمل

يعد مهندسو الطاقة المتجددة جزءًا من القطاع المتنامي للوظائف الخضراء التي تنطوي على إنتاج صديق للبيئة. ويعمل هؤلاء الأفراد على زيادة إمكانات الطاقة لمصادر الطاقة النظيفة بما في ذلك الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة المائية. يقوم مهندسو الطاقة المتجددة بمراقبة وتطوير مخرجات الطاقة البديلة. وقد يتابعون مسارات وظيفية مختلفة مثل الاستشاريين والباحثين.

وعلى غرار المجالات الهندسية الأخرى، يجب أن يتمتع مهندسو الطاقة المتجددة بالكفاءة في الرياضيات والعلوم. ويجب أن يكونوا قادرين على تطبيق هذه المبادئ لحل المشاكل وإيصال مقترحاتهم بشكل فعال. فقد يتناوب مهندسو الطاقة المتجددة الوقت بين المكتب وموقع العمل. وفي الوظيفة، قد يتفاعلون مع محترفين آخرين بما في ذلك تركيب المعدات وعمال البناء.

مجالات العمل

توسع سوق الطاقة الخضراء بكميات هائلة خلال العقد الماضي. ومع استنفاد الوقود الأحفوري ووجود جيل من الناس يتحمل عبء تغير المناخ، كان ذلك مضمونًا تقريبًا. ويتزايد التمويل الحكومي والخاص للطاقة المتجددة، ومعه ارتفع عدد الوظائف في مجال الطاقة المتجددة. ومن المتوقع أن يشهد المهندسون المدنيون لشركات الطاقة الخضراء نموًا بنسبة 11٪ تقريبًا بحلول عام 2026.

لذا، إذا كنت تفكر في تغيير مهنتك وكنت متحمسًا لتولي وظيفة تتوافق مع معتقداتك، فلماذا لا تدخل في مجال الطاقة المتجددة؟

 

فتتنوع مجالات العمل بهندسة الطاقة المتجددة، بحيث يمكن أن تكون:

  • العمل على الجوانب الفنية والاقتصادية لمواقع الطاقة المتجددة الجديدة، بما في ذلك مزارع الرياح والمنشآت الشمسية والطاقة المائية أو البحرية.
  • إجراء عمليات تفتيش الموقع وحالة الأرض للمواقع الجديدة والقائمة.
  • استخدام برامج النمذجة الحاسوبية لإنتاج تصميمات تفصيلية وتقديرات لإنتاج الطاقة.
  • التأكد من أن تركيب وتشغيل مواقع الطاقة المتجددة يتوافق مع القوانين البيئية.
  • إعداد خطط المشروع وجداول العمل وتقديرات التكلفة.
  • إدارة تكامل الطاقة المتجددة المنتجة في الأنظمة القائمة.
  • معدات الاختبار والعمليات في المختبر للتأكد من أنها مناسبة للاستخدام على نطاق واسع.
  • كتابة وتقديم التقارير الفنية.
  • التنسيق مع مزودي الطاقة والمقاولين وغيرهم من المتخصصين في الهندسة والعلوم.

الرواتب

فالرواتب والأرقام أدناه ليست أكثر من مجرد دليل. فقد تختلف الرواتب حسب:

  • أين تعمل.
  • حجم الشركة أو المنظمة التي تعمل بها.
  • الطلب على الوظيفة.

تميل رواتب بداية مهندسي الطاقة المتجددة إلى أن تكون في حدود 22 ألف جنيه إسترليني إلى 28 ألف جنيه إسترليني سنويًا، وترتفع إلى حوالي 40 ألف جنيه إسترليني مع الخبرة. وقد يكسب كبار المهندسين ما يصل إلى حوالي 65000 جنيه إسترليني أو أكثر. كما يقدم العديد من أصحاب العمل حزمًا مثل الرعاية الصحية الخاصة والمعاشات التقاعدية وبرامج المكافآت وحزم النقل.

ظروف العمل بمجال هندسة الطاقة المتجددة

  • يعمل عادة مهندسو الطاقة المتجددة من مكتب أو مختبر أو في الموقع.
  • عادة ما يعمل حوالي 40 ساعة في الأسبوع، ولكن قد يضطر إلى العمل الإضافي، وذلك حسب متطلبات المشروع الذي تعمل عليه.
  • يعمل المهندسون كجزء من فريق، ولكن في بعض الأحيان ربما يقضوا وقتًا في العمل كلٍ بمفرده.
  • ربما أيضًا قد يقضي البعض منهم بعض الوقت بعيدًا عن الوطن، ربما في الخارج.
  • سيكون على مهندسو الطاقة ارتداء ملابس واقية مثل قبعة صلبة وأحذية أمان عند زيارة المواقع.

كيف أحصل على وظيفة في مجال الطاقة المتجددة؟

إذا كنت جديدًا على فكرة الطاقة المستدامة وترغب في دخول هذا المجال، فأنت محظوظ. تعد الطاقة المتجددة صناعة سريعة النمو، وهناك العديد من السبل لاستكشافها. بالطبع، ستحتاج إلى تحديد نوع الدور الذي ترغب في القيام به، وإجراء بعض الأبحاث واتباع المسار الذي يعجبك أكثر.

ما الدرجة التي أحتاجها للعمل بمجال هندسة الطاقة المتجددة؟

يعتمد التعليم اللازم على الوظيفة المحددة التي ترغب في القيام بها والقطاع الذي تتطلع إلى العمل فيه. على سبيل المثال، المهندسون حاصلون على درجة البكالوريوس على الأقل، وعادة ما يكون لديهم درجة أعلى فوق ذلك. ويجب أن يكون مستشار الطاقة المتجددة حاصلًا على درجة البكالوريوس في موضوع مثل الطاقة المتجددة، أو الاستدامة، أو الهندسة، أو الإدارة البيئية، أو العلوم البيئية.

ما هي أمثلة هندسة الطاقة المتجددة؟

  • المهندسين: إذا كان لديك بالفعل خبرة في هذا المجال، فسيكون من الأسهل لك الدخول في هندسة الطاقة الخضراء. ولعل أهم ما يميز الهندسة أنها فئة واسعة من العمل. لذا، سواء كنت تبحث في الهندسة الميكانيكية، أو الكهربائية، أو الكيميائية، أو البيئية، أو الهيدرولوجية، أو حتى هندسة الطيران، سيكون لديك الكثير للاختيار من بينها. وعندما يتعلق الأمر بالطاقة المتجددة، فأنت تنظر عادةً إلى الهندسة البيئية والميكانيكية والكهربائية. فالمهندسون أيضًا مهمون في المراحل الأولى من تطبيق التكنولوجيا الجديدة.

 

  • مدير مشروع الطاقة الشمسية / صانع / عامل تركيب: الطاقة الشمسية لديها قدر كبير لتقدمه عندما يتعلق الأمر بالوظائف. في حين أن الطاقة الشمسية لا تزال في ازدياد، فإنها تظهر إمكانات كبيرة. ولقد حقق الباحثون نجاحًا متزايدًا في إنشاء الطاقة الشمسية كمصدر طاقة قابل للتخزين، مما يعني أن مصابيح مجتمعات بأكملها يمكن أن تعمل بالطاقة الشمسية، حتى لو لم يكن لديهم ألواح كهروضوئية (PV) على أسطحهم. فإذا كان لديك بعض الخبرة في مجال الإلكترونيات أو الميكانيكا أو التركيب، فقد تكون وظيفة في تركيب الطاقة الشمسية فكرة رائعة. وانتبه أن الشهادة الجامعية ليست ضرورية وحدها لهذا الدور، ولكن مستوى معين من الخبرة ضروري.

 

  • مستشار الطاقة المتجددة: يتكون هذا الدور من إجراء مسوحات ومراجعات للطاقة وإبلاغ العملاء بمصادر الطاقة المتجددة، سواء كانت طاقة الرياح، أو الطاقة الشمسية، أو البحرية، أو المائية، أو المدية، أو الطاقة الحيوية. فيقوم مستشار الطاقة المتجددة أيضًا بتحليل البيانات الفنية ومعرفة مقدار الطاقة التي يمكن إنتاجها من الموقع. حيث يزودون العملاء في القطاعين العام والخاص بالنصائح حول كفاءة الطاقة وتقييمات الأثر البيئي الكاملة للشركات. ويعتمد الدفع مقابل هذا الدور على المكان الذي تعيش فيه ومستوى خبرتك وحجم الشركة التي تعمل بها، فربما يمكن أن يتراوح ما بين 20000 دولار إلى 60 ألف دولار.

 

  • المزارعون: يمكن أن تتنوع هذه الوظيفة بشكل لا يصدق من حيث إنتاجك. تقليديًا، ينتج المزارعون الفواكه والخضروات والماشية ليستهلكها الآخرون. واليوم، لا يزال هذا المنتج في طور النمو والتربية، لكن جزءًا منه يذهب إلى السيارات. ومن المرجح أن يزداد الطلب على المزارع الذي يمكنه إنتاج الذرة بسبب الطلب المتزايد على إيثانول الذرة. ومن العناصر الجذابة الأخرى لكونك مزارعًا أنه يمكنك استخدام أجزاء كاملة من منتجاتك، بما في ذلك النفايات. على سبيل المثال، يمكن للمزارع الذي يربي أبقارًا أن يستخدم السماد الطبيعي لصنع الوقود الحيوي. إنها مجموعة واسعة من الخيارات التي تجعل الزراعة خيارًا رائعًا لأولئك الذين يتطلعون إلى العمل في وظيفة "خضراء".

 

  • محللون ماليون لشركات الطاقة المتجددة: ومن المتوقع أن يشهد هذا الدور نموًا بنسبة 10.9٪ في السنوات الست المقبلة وهو مثالي لمن لديهم خبرة في القطاع المالي، والاستشارات، والإدارة الحكومية، والتنظيمية. فتحصل الوظيفة أيضًا على راتب جيد بمتوسط ​​راتب سنوي يبلغ حوالي 85000 دولار، لذلك يعد خيارًا إذا كنت لا ترغب في القيام بشيء عملي.

 

بالطبع، هناك العديد من المهن الأخرى في مجال الطاقة المتجددة، من مندوبي مبيعات الطاقة الخضراء ومديري الإنشاءات الخضراء إلى محللي العمليات ومهندسي البرمجيات. فالطلب على الطاقة المتجددة آخذ في الازدياد، وهذا يعني توفير المزيد من فرص العمل. وبناءً على موقعك وخبرتك وتوقعات الراتب، يمكنك الاختيار من بين مجموعة واسعة من الفرص.

ما أنواع الطاقة المتجددة التي تقدم وظائف؟

توفر الطاقة الحرارية الأرضية والمياه وطاقة الرياح والطاقة الشمسية فرص عمل مثيرة. سواء كانت لديك خبرة كمهندس ميكانيكي وترغب في تحويل تركيزك إلى شيء أكثر اخضرارًا، أو كنت مندوب مبيعات متمرسًا، وترغب في بيع شيء أكثر استدامة، فإن الطاقة المتجددة تعد خيارًا رائعًا.

 

 

 

 

  • المصادر:

https://www.topuniversities.com/where-study/asia/saudi-arabia/4-reasons-study-renewable-energy-engineering-saudi-arabia

 

https://newengineer.com/advice/is-energy-engineering-a-good-career-choice-1298239

 

https://www.zewailcity.edu.eg/main/content.php?lang=en&alias=renewable_energy_engineering#:~:text=The%20Renewable%20Energy%20Engineering%20program,operate%20the%20green%20energy%20infrastructure.&text=All%20courses%20will%20have%20an%20integrated%20experimental%20and%2For%20design%20elements.

 

https://www.zewailcity.edu.eg/main/content.php?lang=en&alias=bachelor_of_science_in_renewable_energy_engineering

 

https://eng.asu.edu.eg/education/undergraduates/bylaws/264670/programs/265251

 

https://engineeringonline.ucr.edu/blog/career-spotlight-renewable-energy-engineers/

 

https://study.com/articles/Renewable_Energy_Engineer_Job_Information_for_Recent_Graduates_Pursuing_a_Career_in_Renewable_Energy_Engineering.html

 

https://www.inspirecleanenergy.com/blog/clean-energy-101/renewable-energy-jobs-in-future