تستخدم أنظمة الطاقة التي تعمل بالديزل محركات الديزل مباشرة في الموقع لتوليد الطاقة اللازمة لتشغيل ضخ المياه أو النقل أو المعالجة. مصدر الطاقة هذا أكثر ملاءمة لحالات الطوارئ الشديدة عندما لا تتوفر طاقة الشبكة على الفور، ولكنه أقل ملاءمة على المدى الطويل بسبب التكاليف البيئية والمالية المتزايدة.

تُستخدم محركات الديزل إما لتشغيل المضخة مباشرة من خلال الوصلات الميكانيكية (على سبيل المثال من خلال سير مخروطي متصل بدوَّارة أو عن طريق تدوير دفاعة ل مضخة شفط) أو لإنتاج الكهرباء لمضخات الطاقة. ويختلف هذا عن الكهرباء المنتجة بالديزل والتي تُرسل إلى الشبكة حيث يظل إنتاج الطاقة هنا محليًا بدون نقل لمسافات طويلة، على الرغم من أن هذا يأتي مع متطلبات تشغيل وصيانة مرتفعة.

اعتبارات التصميم

في إمدادات المياه، يعد الديزل مصدرًا شائعًا للطاقة لكل من الضخ وتزويد الطاقة لعمليات المعالجة الأخرى (مثل مضخات الجرعات). وأحد الاعتبارات الرئيسية عند تصميم الأنظمة التي تعمل بالديزل هو ما إذا كان الإمداد المطلوب ينبغي أن يكون تيارًا مباشرًا (DC) أو تيارًا مترددًا (AC). بالنسبة للأولى، ستظهر حاجة إلى محول، وبالنسبة للأخيرة، ينبغي أن يكون واضحًا ما إذا كانت هناك حاجة إلى نظام أحادي أو ثلاثي المراحل. ويمكن استخدام كل هذه الخيارات لأنظمة المياه، ويعتمد الاختيار على السياق ومتطلبات الطاقة (لمزيد من المعلومات يُرجي الرجوع إلى S.11 ).

يوجد اعتبار آخر مهم في التصميم في البداية وهو المدة التي ستكون فيها الحاجة إلى إمدادات تعمل بالديزل، ويمكن أن تتعامل طاقة الديزل في الموقع مع المراحل القصوى لحالة الطوارئ ولكن يلزم التخلص منها تدريجيًا لإمدادات المياه على المدى المتوسط إلى الطويل حيثما أمكن ذلك. وينبغي أن يكون حجم مولد الديزل لضخ المياه مناسبًا، بحيث يمكن توفير طاقة كافية لتشغيل المضخة وكذلك لبدء تشغيلها (عند الحاجة إلى مزيد من الطاقة). يتضمن هذا فهم المعدات الإجمالية التي ستسحب الطاقة من المولد الآن وفي المستقبل، ثم تحجيمه بناءً على الكيلوواط المطلوب. فيما يخص المضخات، فإن القاعدة الأساسية للكيلو فولت أمبير (KVA) المطلوبة هي مضاعفة كيلوواط المحرك بمقدار اثنين. بالإضافة إلى ذلك، يتناقص إنتاج الطاقة من محركات الديزل مع زيادة درجة الحرارة والارتفاع. لحساب هذا، يتم خصم 1.3٪ لكل 100 متر فوق الارتفاع القياسي (يؤخذ على أنه 100 متر)، ويتم خصم 2٪ لكل 5 درجات مئوية فوق درجة الحرارة القياسية (تؤخذ على أنها 25 درجة مئوية). في حين ينبغي أن يكون المولد كبيرًا بما يكفي للتعامل مع متطلبات البدء، كما ينبغي تجنب الإفراط في الحجم لمنع استهلاك الوقود والزيت المفرط. وينبغي تصميم الحمل بحيث لا يقل عن 40٪ من سعة المولد المقدرة، لأن التشغيل المستمر على حمولة خفيفة قد يؤدي إلى انسداد الحاقنات بمرور الوقت مع رواسب الكربون من الوقود غير المحترق، الأمر الذي يتطلب صيانة كبيرة لإزالة الكربون. ولزيادة عمر فلاتر الوقود ولحماية حاقنات الوقود عند استخدام وقود الديزل مباشرة من البراميل، ينبغي أن تكون البراميل في وضع مستقيم لمدة اثنتي عشرة ساعة قبل الاستخدام بحيث يمكن ترسب الرواسب ثم إمالتها بحيث تكون ماسورة ال استخراج بعيدة عن الرواسب.

المواد والمستلزمات

بالإضافة إلى مولد الديزل، ستعتمد المواد الضرورية على نوع المعدات التي تتطلب إمدادات تعمل بالديزل التي ستُستخدم (مثل المضخات) وكيف سيتم تخزين المياه وتوزيعها.

القابلية للتطبيق

مولدات الديزل مناسبة لحالات الطوارئ الشديدة عند الحاجة إلى الطاقة على الفور، وقد تكون طاقة الشبكة متقطعة أو غير متوفرة. وعلى المدى الطويل، ينبغي استخدام مصادر الطاقة الأخرى بسبب التكاليف البيئية والمالية التراكمية لاستخدام الديزل.

التشغيل والصيانة

تتطلب مولدات الديزل كمية كبيرة من التشغيل والصيانة، بما في ذلك تغيير الزيت وفلتر الزيت كل 250 ساعة (أو نصف ذلك إذا كانت درجة حرارة الهواء أكثر من 35 درجة مئوية)، كما يتغير فلتر الهواء والوقود كل 500 ساعة (أو أكثر وفقًا للغبار المحلي إذا كان الوقود متسخًا)، وتكون هناك صيانة رئيسية كل 1,000 ساعة، وإصلاح شامل كل 10,000 ساعة، واستبدال بعد 35,000 ساعة. وتظهر حاجة إلى موظفين مدربين لعمليات الصيانة هذه، ومع ذلك لا يوجد تركيز في كثير من الأحيان على هذا، خاصة في حالات الطوارئ. وتتجلى الممارسة الجيدة في توظيف متخصص واحد لتنفيذ هذه الصيانة لكافة المولدات في الموقع. ويعني توافر الموظفين المدربين أيضًا أنه يمكن استكشاف المشكلات عند ظهورها. ويمكن أن تواجه مولدات الكهرباء مجموعة من المشكلات مع نظام الإشعال أو المحرك، ويتطلب إيجاد العلاجات بناءً على الأعراض خبرة. ومن ناحية أخرى، بدلًا من تحليل سبب العطل ثم إصلاحه، يميل فنيو الكهرباء أو الميكانيكيون غير المدربين إلى إجراء "إصلاح" لتشغيل المولد على المدى القصير (على سبيل المثال، تجاوز عناصر التحكم في السلامة أو المفاتيح)، ما قد يؤدي بعد ذلك إلى وقوع حوادث.

الصحة والسلامة

ينبغي السماح للموظفين المدربين فقط بالعمل في المولدات والمضخات التي تعمل بمحركات الديزل. وينبغي أن تكون المنطقة التي تعمل فيها المعدات محظورة على عامة الناس، كما ينبغي أن تكون هناك دروع للسيور المخروطية سريعة الحركة في المضخات التي يديرها المحرك. وفي حالة عدم تخزين الوقود و تصريفه بشكل صحيح، فقد يشكل خطرًا من خلال تلويث المياه الجوفية. ويمكن تقليل ذلك عن طريق التخزين على منصات خرسانية مربوطة ويتطلب تصريفًا مناسبًا لتجميع أي تسربات أو انسكابات. وتُصدر مولدات الكهرباء أيضًا ضوضاء كبيرة وتلوثًا بالجسيمات، والتي يمكن أن تشكل خطرًا على صحة الأشخاص الذين يعيشون بالقرب منها.

التكاليف

تكون تكاليف صيانة أنظمة الديزل أعلى بنسبة 25٪ على الأقل من تلك الخاصة بالطاقة الشمسية أو الكهربائية (تصل إلى 2.8 دولار أمريكي للفرد/ سنويًا) نظرًا لاستهلاك الوقود والصيانة المطلوبة، كما أنها ليست منطقية من الناحية الاقتصادية للأنظمة التي تعمل لأكثر من بضع سنوات. فعلى سبيل المثال، عادةً ما يسدد النظام الذي يعمل بالطاقة الشمسية الاستثمار الأولي في أقل من خمس سنوات مقارنةً بالنظام الذي يعمل بالديزل الذي سيستمر في استهلاك الموارد المالية. وتعد التكاليف البيئية من حيث انبعاثات الكربون مرتفعة أيضًا مع الديزل. فعلى سبيل المثال، أظهرت تجربة من أحد مخيمات اللاجئين في جنوب السودان أن ضخ حوالي 10,00 متر مربع3 يوميًا عبر 10 آبار تنقيب بعمق 40 مترًا من المياه الجوفية يستهلك أكثر من 58,000 لتر من الديزل سنويًا، أي ما يعادل القيادة 26 مرة حول العالم بسيارة تعمل بالديزل.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

يعد الديزل مصدرًا للطاقة وهو أمر معهود ومقبول للناس. ومع ذلك، عندما يدفع المستخدمون مقابل التشغيل، فقد يؤدي ارتفاع أسعار الوقود إلى تفضيل الخيارات المتجددة، خاصة على المدى الطويل. ويمكن أن تكون مولدات الديزل أيضًا مصدر إزعاج بسبب مستويات الضوضاء.