Dr.Mohammed Saleh Al.Ansari

هل من جديد بتوليد الطاقه الكهربائيه من الطاقه الشمسيه في الصحاري ؟؟؟

August 21, 2010

ان الفكرة الأساسية من هذا النظام هي لترتيب المرايا بحيث تركز أشعة الشمس في منطقة صغيرة نسبيا ، وبعد ذلك استخدام الحرارة الناتجة لرفع بخار لتحريك التوربينات والمولدات الكهربائية ، تماما مثل محطة توليد الكهرباء التقليدية. هناك حاجة إلى ضوء الشمس المباشر والنظام يعمل بشكل أفضل عندما تكون أشعة الشمس وفيرة ، كما هو الحال في الصحاري الحارة. في تلك الأنواع من الظروف  الأحوال الشخصية في الوقت الراهن أكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة من التقاط الطاقة الشمسية ولكن هذا قد يتغير في المستقبل مع التطورات في وحدات الطاقة الشمسية (الكهروضوئية) photovoltaics (PV).

 شكل (1) Dish/engine systems CSP Solar Systems at Umuwa, South Australia  

نظام تركيز الطاقه الشمسيه موجودة في استراليا CSP ونقصد بها  Concentrated Solar Power

وهناك ميزة اخرى من الطاقة الشمسية في هذا النظام وهو أنه من الممكن  تخزين الحرارة الشمسية في الأملاح المذابة (مثل النترات من الصوديوم أو البوتاسيوم) بحيث يمكن أن تستمر في توليد الكهرباء بالليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. هذا هو حاليا أرخص كثيرا من التقنيات الموجودة في هذا المجال لتخزين الجزء الأكبر من الكهرباء وذلك لأن محطات الطاقة الشمسية هي مشابهة لمحطات توليد الكهرباء التقليدية ، فإنه من الممكن أيضا استخدام الغاز كمصدر لسد الفجوة من الحرارة  stop-gap source of heat فى حالة شح اشعة الشمس مع تخزين الحرارة والتهجين hybridisation .  ومحطات الطاقة الشمسية يمكن أن توفر base load التحميل الأدنى الى المتوسطة وتبلغ ذروتها peaking power وفقا للحاجة

التطورات الجديدة في مجال الطاقه الشمسيه

حاليا ، هناك محطات تعمل على الطاقة الشمسية في صحراء موهافي Mojave وتنتج 354 ميغاوات (الذروة) ، وهناك منشآت اصغرمتوزعه في أماكن أخرى من العالم. ولكن أدت المخاوف بشأن انبعاثات CO2 وامدادات الطاقة في المستقبل إلى زيادة الاهتمام بالطريقه ذات العلاقه بالتركيزوسيتم ذلك بالتشجيع للاستثمار في مصانع جديدة في جميع أنحاء العالم. ان الإحصاءات مذهلة للغاية ففي كل عام تتساقط اشعة الشمس على  كل كيلومتر مربع من الصحراء الساخنة بحيث نرى ان هذه الإسقاطات الشمسية  تعادل 1.5 مليون برميل من النفط. ولو استخدمنا حسابات الضرب والجمع لمساحات الصحاري في العالم سنرى ان هناك عدة مئات من مضاعفات الطاقه توازي استهلاك الطاقة الحالية في العالم. فاذا احتسبنا أنه إذا كانت تركيزات الطاقه قد غطت محطات الطاقة الشمسية في منطقة من الصحراء الساخنة من حوالي 254 كم × 254 كم  فان  أقل من 1 ٪ من المساحة الإجمالية للصحارى ستنتج الكهرباء بقدر ما يستهلك حاليا من قبل العالم كله. وثمة مجال للقياس  وهو باستخدامنا مساحة 110 كم × 110 كم من صحارى شمال أفريقيا والشرق الأوسط فانه سيتم إنتاج نفس الكمية من الكهرباء التي استهلكها الاتحاد الأوروبي في عام 2004.  كما يمكن القياس على ذلك بالنسبه  للطاقة الشمسية في صحاري جنوب غرب الولايات المتحدة فأن الطاقة الشمسية يمكن أن توفر ما يقرب من 7000 جيجاوات من القدرات  أو سبع مرات مضاعفة قدرة الولايات المتحدة التيار الكهربائي الكلي.

 

شكل (2) 150 MW of parabolic trough CSP plant at Kramer Junction, California.

الكلفه

باحتساب اللتكلفة لجمع ما يعادل الطاقة الحرارية الشمسية بالمقارنه مع طاقه منتجة من برميل واحد من النفط هو 50 دولارا في الوقت الحالي (أقل بالفعل من السعر العالمي الحالي للنفط) ، ومن المرجح أن تنخفض لتصل إلى نحو 20 دولارا في المستقبل. فالطاقة الشمسية المركزة شأنها شأن الأشكال الأخرى من الطاقة المتجددة ولكن  مع وفورات الحجم وتحسينات في التكنولوجيا ، وتكلفة المشاريع الرأسمالية وتكلفة الكهرباء المنتجة من المصادر الأخرى فانه من  المرجح أن يكون هناك تراجع نسبي للمصادر التقليدية للكهرباء وتحسب أن الطاقة الشمسية مرجحه أن تصبح واحدة من أرخص مصادر الطاقة الكهربائية في أوروبا  بما في ذلك تكاليف نقل الكهرباء cost of transmission وستكون الأنظف على الإطلاق

Filed under: Uncategorized