ابتكار الطاقة الشمسية المركزة في البرج المزدوج في الصين

أعلنت شركة China Three Gorges Corporation عن إحراز تقدم كبير في إنشاء أول محطة للطاقة الشمسية المركزة ذات البرج المزدوج في العالم، والتي أصبحت الآن في مرحلة التشغيل النهائية ومن المقرر أن تبدأ في توليد الكهرباء بحلول نهاية العام. تتميز هذه المنشأة المبتكرة للطاقة الشمسية المركزة بالملح المصهور ببرجين يصل ارتفاعهما إلى 650 قدمًا وحوالي 30 ألف مرآة مصممة لتركيز ضوء الشمس على جهاز استقبال مركزي. ومن خلال تسخين الملح المصهور لتشغيل المولدات، فإنه يضمن إمدادات الطاقة دون انقطاع. ومن المتوقع أن يؤدي تكوين البرج المزدوج في المشروع ومجموعة المرايا القابلة للتكيف إلى تعزيز كفاءة وموثوقية توليد الطاقة الحرارية الشمسية. ويبلغ الإنتاج السنوي المتوقع 1.8 مليار كيلووات/ساعة، مما يساهم في خفض 1.53 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنويًا.

وبالإضافة إلى ذلك، يدمج المشروع العديد من التقنيات المتطورة. على سبيل المثال، تم تجهيز مجموعة المرايا بإمكانيات تتبع الشمس تلقائيًا طوال اليوم، وذلك باستخدام زجاج أبيض للغاية يعكس 94% من الطاقة الشمسية على جهاز الاستقبال. يعزز هذا الإعداد المبتكر كفاءة تحويل الطاقة الشمسية. وعلى عكس محطات الطاقة الكهروضوئية التقليدية، فإن تصميم البرج المزدوج يتجاوز القيود المفروضة على القدرة المركبة، وبالتالي يعزز بشكل كبير قدرات توليد الطاقة وتخزينها. ومن خلال التعاون مع المصفوفات الكهروضوئية وتوربينات الرياح القريبة، يهدف نظام الطاقة الشمسية المركزة الجديد إلى تعزيز اعتماد حلول الطاقة المستدامة.

ابتكار الطاقة الشمسية المركزة في البرج المزدوج في الصين

ما هي الطاقة الشمسية المركزة؟

ترتبط الطاقة الشمسية عادة بالألواح الكهروضوئية، التي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. ومع ذلك، منذ أوائل الثمانينات، هناك طريقة أخرى لتسخير الطاقة الشمسية تتقدم بشكل مطرد: الطاقة الشمسية المركزة (CSP) أو الطاقة الحرارية الشمسية. تستخدم هذه التقنية المروحيات لعكس ضوء الشمس على نقطة تجميع مركزية، حيث يقوم الشعاع المركز بتسخين السائل لتوليد الكهرباء.

يتوسع تقدم محطات الطاقة الحرارية الشمسية في جميع أنحاء العالم. وفي عام 2014، أصبح نظام الطاقة الشمسية إيفانباه في الولايات المتحدة واحدًا من أكبر محطات الطاقة الحرارية الشمسية على مستوى العالم، حيث يتمتع بقدرة 392 ميجاوات. ومع ذلك، توقفت محاولة أستراليا لبناء أكبر مشروع محطة للطاقة الشمسية الحرارية ببرج واحد في العالم في عام 2019. وفي الوقت نفسه، تحمل محطة الطاقة الشمسية مجمع نور في المغرب حاليًا لقب أكبر محطة للطاقة الشمسية الحرارية في العالم، قادرة على توليد 510 ميجاوات من الكهرباء.

محطة مجمع نور للطاقة الشمسية

يُظهر مشروع الطاقة الشمسية المركزة الذي قدمته شركة China Three Gorges Corporation أوجه تشابه مع نظيراتها الأمريكية ولكنه يميز نفسه من خلال تكوينه التكنولوجي الفريد. وتستخدم مبادرة الصين لتخزين الطاقة الحرارية الشمسية أبراجا متعددة، يشترك اثنان منها في توربين مشترك. يعمل هذا التصميم على تحسين كفاءة توليد الطاقة الحرارية الشمسية من خلال وضع المرايا بشكل استراتيجي في دوائر متحدة المركز متداخلة لتحقيق أقصى قدر من انعكاس ضوء الشمس.

كيف يمكن الاستفادة من الطاقة الشمسية بعد غروب الشمس؟

يوجد أسفل برج امتصاص الحرارة الشاهق خزانين كبيرين يحتويان على ملح منصهر، والذي تبلغ درجة غليانه العالية 600 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من درجة غليان الماء 100 درجة مئوية. يمكن لهذا الملح المنصهر السائل تخزين حرارة أكثر بكثير من الماء. خلال ساعات النهار، يتم تحويل الطاقة الشمسية التي يجمعها برج امتصاص الحرارة إلى طاقة حرارية ويتم تخزينها في الملح المنصهر، مما يضمن إنتاج طاقة مستمر وموثوق به ليلاً ونهارًا.

خزان للملح المنصهر

وحتى الآن، يقترب برجا محطة الطاقة القادمة من الاكتمال، حيث تم الانتهاء من 90% من أعمال البناء. ويهدف المشروع إلى استخدام الملح المنصهر لتخزين الحرارة أثناء النهار وإطلاقها ليلاً، مما يضمن قدرة مستقرة وموثوقة لتوليد الطاقة. ومن المتوقع أن يبدأ تشغيله في وقت لاحق من هذا العام، وسيعمل نظام الطاقة الشمسية المركزة الجديد جنبًا إلى جنب مع الألواح الكهروضوئية وتوربينات الرياح القريبة لتعزيز التقدم في مبادرات الطاقة النظيفة.

ومن المقرر أن يؤدي تطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة إلى تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي وتسريع التحول العالمي إلى مصادر الطاقة المستدامة. ومع استمرار التقدم التكنولوجي واتساع التطبيقات، من المتوقع أن تلعب محطات الطاقة الحرارية الشمسية دورًا حاسمًا في سيناريو الطاقة العالمي، مما يوفر حلولاً حيوية لمعالجة تغير المناخ وتعزيز أمن الطاقة.