التطبيقات
قابلة للتطبيق في أكثر من 30 سوقًا حول العالم - توفر طاقة منخفضة التكلفة قابلة للإرسال على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع خارج الشبكة للصناعات والزراعة ومراكز البيانات والمدن الذكية وعمليات التعدين وإنتاج الهيدروجين الأخضر والمياه والأمونيا.
الحرارة الصناعية الخضراء
المياه المحلاة الخضراء
الطاقة الخضراء
الطاقة الشمسية المركزة (CSP) هي شكل من أشكال الطاقة المتجددة التي تسخر قوة الشمس لإنتاج طاقة نظيفة ومستدامة. تعمل الطاقة الشمسية المركزة باستخدام المرايا أو العدسات لتركيز ضوء الشمس على مساحة صغيرة، وتوليد الحرارة التي يمكن استخدامها بعد ذلك لإنتاج الكهرباء أو توفير الحرارة للعمليات الصناعية.
إحدى المزايا الرئيسية للطاقة الشمسية المركزة هي أنها شكل من أشكال الطاقة المستدامة للغاية. على عكس الوقود الأحفوري، الذي يكون محدودًا ويطلق الكربون. تمتد حلول الطاقة الشمسية المركزة لتحلية المياه إلى مئات السنين، ومع كل جيل، يتبعها الابتكار. لقد عالج الجيل الخامس من مكثفات الطاقة الشمسية ASC المشكلات المعروفة بكفاءة في الحلول السابقة لتوفير درجات حرارة ثابتة (تصل إلى 1200 درجة مئوية) وحرارة صناعية وتوليد طاقة كهربائية عالية الكفاءة عبر التوربينات البخارية. ومن خلال استخدام أنظمة تخزين حرارية غير مكلفة، يمكننا توفير توليد الحرارة الصناعية أو الطاقة الكهربائية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
تعتبر طاقة الشمس مصدرًا ثابتًا ومتجددًا يمكن تسخيره دون إنتاج انبعاثات غازات الدفيئة الضارة. في الواقع، يمكن أن يساعد استخدام الطاقة الشمسية المركزة في تقليل انبعاثات الكربون ومكافحة تغير المناخ، مما يجعلها أداة حيوية في مكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري. فائدة أخرى للطاقة الشمسية المركزة هي تنوعها. يمكن استخدام الطاقة الشمسية المركزة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من توليد الطاقة على نطاق صغير خارج الشبكة وحتى العمليات الصناعية واسعة النطاق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج الطاقة الشمسية المركزة مع أشكال أخرى من الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح أو الطاقة الحرارية الأرضية، لإنشاء أنظمة هجينة يمكنها توفير طاقة ثابتة وموثوقة حتى في الظروف الصعبة. وهذا يجعل من الطاقة الشمسية المركزة حلاً مثاليًا للمجتمعات والصناعات التي تسعى إلى تقليل بصمتها الكربونية وتحقيق الاستقلال في مجال الطاقة. بشكل عام، الطاقة الشمسية المركزة هي شكل مستدام ومتعدد الاستخدامات وفعال للطاقة المتجددة التي لديها القدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نولد بها الطاقة وتلبية احتياجاتنا من الطاقة. ومع استمرار الاستثمار والابتكار، تتمتع الطاقة الشمسية المركزة بالقدرة على لعب دور رئيسي في بناء مستقبل أكثر استدامة ومرونة وإنصافًا للجميع.
الطاقة الشمسية المركزة (CSP) هي شكل من أشكال الطاقة المتجددة التي تسخر قوة الشمس لإنتاج طاقة نظيفة ومستدامة. تعمل الطاقة الشمسية المركزة باستخدام المرايا أو العدسات لتركيز ضوء الشمس على مساحة صغيرة، وتوليد الحرارة التي يمكن استخدامها بعد ذلك لإنتاج الكهرباء أو توفير الحرارة للعمليات الصناعية.
إحدى المزايا الرئيسية للطاقة الشمسية المركزة هي أنها شكل من أشكال الطاقة المستدامة للغاية. على عكس الوقود الأحفوري، الذي يكون محدودًا ويطلق الكربون. تمتد حلول الطاقة الشمسية المركزة لتحلية المياه إلى مئات السنين، ومع كل جيل، يتبعها الابتكار. لقد عالج الجيل الخامس من مكثفات الطاقة الشمسية ASC المشكلات المعروفة بكفاءة في الحلول السابقة لتوفير درجات حرارة ثابتة (تصل إلى 1200 درجة مئوية) وحرارة صناعية وتوليد طاقة كهربائية عالية الكفاءة عبر التوربينات البخارية. ومن خلال استخدام أنظمة تخزين حرارية غير مكلفة، يمكننا توفير توليد الحرارة الصناعية أو الطاقة الكهربائية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
تعتبر طاقة الشمس مصدرًا ثابتًا ومتجددًا يمكن تسخيره دون إنتاج انبعاثات غازات الدفيئة الضارة. في الواقع، يمكن أن يساعد استخدام الطاقة الشمسية المركزة في تقليل انبعاثات الكربون ومكافحة تغير المناخ، مما يجعلها أداة حيوية في مكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري. فائدة أخرى للطاقة الشمسية المركزة هي تنوعها. يمكن استخدام الطاقة الشمسية المركزة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من توليد الطاقة على نطاق صغير خارج الشبكة وحتى العمليات الصناعية واسعة النطاق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج الطاقة الشمسية المركزة مع أشكال أخرى من الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح أو الطاقة الحرارية الأرضية، لإنشاء أنظمة هجينة يمكنها توفير طاقة ثابتة وموثوقة حتى في الظروف الصعبة. وهذا يجعل من الطاقة الشمسية المركزة حلاً مثاليًا للمجتمعات والصناعات التي تسعى إلى تقليل بصمتها الكربونية وتحقيق الاستقلال في مجال الطاقة. بشكل عام، الطاقة الشمسية المركزة هي شكل مستدام ومتعدد الاستخدامات وفعال للطاقة المتجددة التي لديها القدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نولد بها الطاقة وتلبية احتياجاتنا من الطاقة. ومع استمرار الاستثمار والابتكار، تتمتع الطاقة الشمسية المركزة بالقدرة على لعب دور رئيسي في بناء مستقبل أكثر استدامة ومرونة وإنصافًا للجميع.
كيف نحدد حجم المشروع؟
كل مشروع ASC CSP فريد من نوعه. تختلف الطاقة المنتجة لكل ASC اعتمادًا على عاملين:
1. مواقع التشعيع العادي المباشر (DNI) يختلف ذلك بشكل ملحوظ حول العالم. للتحقق من موقعك، استخدم هذه الأداة https://globalsolaratlas.info/ إذا كان موقعك يحتوي على أعلى من 5 كيلووات ساعة/م2 يوميًا، فيمكننا مساعدتك.
2. حجم انتاج الطاقة في الساعة. تعمل التوربينات البخارية على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية. وبشكل عام، كلما كان الناتج أكبر، زادت كفاءة دورة البخار. وكلما زادت الكفاءة، زادت إنتاجية كل دورة بخارية. انظر المثال أدناه.
على الرغم من أن KWth ثابت وفقًا لـ DNI المحلي، أي. DNI 9 = 47.4 كيلوواط؛
وتتغير الطاقة الكهربائية حسب كفاءة الدورة البخارية للتوربين الذي يحول الطاقة الحرارية إلى كهربائية.
كلما زاد إنتاج الطاقة في التوربين، زادت الكفاءة.
وتتراوح الكفاءة من 28% إلى 47%.
وهذا يتحسن مع ارتفاع مؤشر DNI.
المثال أدناه:
لمزيد من المعلومات حول كيفية توفير الحرارة والطاقة القابلة للإرسال على مدار 24 ساعة، اتصل بنا
الحرارة الصناعية الخضراء
تعد تطبيقات الحرارة الصناعية مساهمًا كبيرًا في انبعاثات الغازات الدفيئة، وتشير التقديرات (جامعة كاليفورنيا، 2017) إلى أن ما يصل إلى 18% من الانبعاثات العالمية ترتبط ارتباطًا مباشرًا بهذه التطبيقات، والتي بدورها تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
يؤدي استخدام الوقود الأحفوري في العمليات الصناعية إلى تلوث الهواء والماء وانبعاثات الكربون وتدمير الموائل.
يعد حل الجيل الخامس من ASC للطاقة الشمسية المركزة الحاصل على براءة اختراع عالميًا بديلاً صديقًا للبيئة ومستدامًا ينتج عنه انبعاثات كربونية صفرية، ويستخدم موارد مائية وأرضية أقل نسبيًا لحلول الطاقة الشمسية المركزة/الكهروضوئية الأخرى، ويمكن أن يقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية للعمليات الصناعية. من خلال اعتماد نظام الطاقة الشمسية المركزة لدينا، يمكن للصناعات طرح حل موثوق به على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، والتخفيف من الآثار البيئية لعملياتها والمساهمة في الجهود العالمية لمكافحة تغير المناخ، مع تأمين الحرارة بتكلفة معروفة على مدار الثلاثين عامًا القادمة على خلفية ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري والضرائب.
الحس التجاري والحس البيئي، كل ذلك في حزمة واحدة.
تعد تطبيقات الحرارة الصناعية مساهمًا كبيرًا في انبعاثات الغازات الدفيئة، وتشير التقديرات (جامعة كاليفورنيا، 2017) إلى أن ما يصل إلى 18% من الانبعاثات العالمية ترتبط ارتباطًا مباشرًا بهذه التطبيقات، والتي بدورها تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
يؤدي استخدام الوقود الأحفوري في العمليات الصناعية إلى تلوث الهواء والماء وانبعاثات الكربون وتدمير الموائل.
يعد حل الجيل الخامس من ASC للطاقة الشمسية المركزة الحاصل على براءة اختراع عالميًا بديلاً صديقًا للبيئة ومستدامًا ينتج عنه انبعاثات كربونية صفرية، ويستخدم موارد مائية وأرضية أقل نسبيًا لحلول الطاقة الشمسية المركزة/الكهروضوئية الأخرى، ويمكن أن يقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية للعمليات الصناعية. من خلال اعتماد نظام الطاقة الشمسية المركزة لدينا، يمكن للصناعات طرح حل موثوق به على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، والتخفيف من الآثار البيئية لعملياتها والمساهمة في الجهود العالمية لمكافحة تغير المناخ، مع تأمين الحرارة بتكلفة معروفة على مدار الثلاثين عامًا القادمة على خلفية ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري والضرائب.
الحس التجاري والحس البيئي، كل ذلك في حزمة واحدة.
تخزين الطاقة الخضراء
واجهت مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية تاريخياً مشكلة التقطع. إذا توقفت الرياح، أو كانت منخفضة أو عالية جدًا، فلا يمكن استخدام توربينات الرياح. وبالمثل، مع الطاقة الشمسية، إذا كانت الشمس عبارة عن غطاء سحابي متقطع أو جزئي، يمكن أن تتوقف الطاقة الكهروضوئية عن إنتاج الطاقة.
التحدي يأتي أيضًا مع ما يمكنك فعله في الليل. لقد تم إقران الطاقة الكهروضوئية مع أنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS)، والتي هي في الواقع عبارة عن عبوات كبيرة من حديد الليثيوم (أو مشتق منها). هناك ثلاثة عيوب رئيسية لـ BESS:
1.يكلف - عادةً ما تكلف أنظمة BESS على نطاق واسع أكثر من 100 دولار لكل ميجاوات في الساعة، وهو أمر مكلف.
2.مدة - تقوم أنظمة BESS عادةً بإطلاق الشحن خلال فترة تتراوح من 4 إلى 6 ساعات. لذلك لا يزال ليس عادة العرض لمدة 24 ساعة.
3. التخلص - تكلفة إعادة تدوير أنظمة BESS حاليًا تجرد قيمة المواد المستخرجة. وبالتالي، يتم إرسال الأنظمة الكهروضوئية وأنظمة BESS في الغالب إلى مكب النفايات.
تُستخدم الطاقة الكهروضوئية عادةً لملء الشبكة أثناء النهار والطاقة غير المتجددة في الليل.
كيف يحل ASC-WE مشكلة التخزين؟
لقد درسنا نحن وشركاؤنا تقنيات CSP الحالية، وبحثنا في أسباب عدم انتشارها على نطاق واسع. اطلع على صفحة "المفهوم الأساسي" وطوّرنا حلولاً لكلٍّ من هذه التحديات.
لماذا اخترنا الطاقة الشمسية المركزة بدلًا من حلول الطاقة المتجددة الأخرى؟
الإجابة البسيطة هي التخزين.
فوائد التخزين الحراري مقارنة بالتخزين الكهربائي:
١. التكلفة - يمكن تخزين الحرارة لفترات طويلة مع خسائر قليلة. كما يمكن تخزينها في أوساط مختلفة، مثل الأملاح المنصهرة، والزيوت الحرارية، والرمل، والصخور، وغيرها. لا حاجة إلى مواد أرضية نادرة أو تصنيع باهظ التكلفة.
٢. سهولة التوزيع - يمكن تخزين الحرارة طوال الليل واستخلاصها لتوليد البخار ليلًا لتشغيل التوربينات. يمكننا جمع الطاقة خلال النهار وتوليد الطاقة الكهربائية على مدار الساعة، على عكس البطاريات التي تقتصر على ٤ إلى ٦ ساعات فقط.
كيف يمكننا تخزين الطاقة لإنتاج 24 ساعة في اليوم؟
يوجد أدناه تصوير لدورات الشحن أثناء النهار والتفريغ أثناء الليل. خلال النهار، يتم تخزين ما يقرب من ثلثي الملح المنصهر الساخن للاستخدام في الليل، ويتم استخدام حوالي الثلث خلال النهار لإنتاج بخار عالي الضغط لإنتاج الطاقة. درجات الحرارة المبينة في المخطط هي درجات إرشادية، فهي تعتمد على المشروع.
يوجد أدناه ترتيب نموذجي لخزانات التخزين الساخنة والباردة.
المياه المحلاة الخضراء
يعد استخدام الطاقة الخضراء التي تنتجها تقنية الطاقة الشمسية المركزة الفريدة والحاصلة على براءة اختراع حلاً مبتكرًا ومستدامًا لإنتاج طاقة كهربائية نظيفة لتشغيل محطات تحلية المياه على مدار 24 ساعة يوميًا و365 يومًا في السنة. بفضل القدرة على تركيز ضوء الشمس لتوليد الحرارة، يمكن لتقنية الجيل الخامس من الطاقة الشمسية المركزة أن توفر طاقة متسقة وموثوقة، حتى في المناطق ذات المستويات العالية من الغطاء السحابي أو انخفاض ضوء الشمس. وهذا ما يجعله حلاً مثاليًا لتشغيل محطات تحلية المياه، التي تتطلب مصدرًا ثابتًا وموثوقًا للطاقة لتشغيلها.
إن استخدام الطاقة الخضراء لتشغيل محطات تحلية المياه له فوائد عديدة، بما في ذلك تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتعزيز التنمية المستدامة. ومن خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية المركزة، يمكننا تقليل انبعاثات الكربون وتخفيف تأثير تغير المناخ، مع توفير مصدر حيوي للمياه العذبة للمجتمعات والصناعات.
علاوة على ذلك، فإن دمج تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه يمكن أن يؤدي إلى زيادة كفاءة استخدام الطاقة وتوفير التكاليف. تعتمد طرق تحلية المياه التقليدية على الوقود الأحفوري لتشغيل هذه العملية، والتي يمكن أن تكون باهظة الثمن ومضرة بالبيئة. ومن خلال استخدام الطاقة الخضراء التي تنتجها تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة، يمكن لمحطات تحلية المياه تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري وخفض تكاليف تشغيلها، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة والاستدامة.
باختصار، يعد استخدام الطاقة الخضراء التي تنتجها تقنية الطاقة الشمسية المركزة الفريدة والحاصلة على براءة اختراع لتشغيل محطات تحلية المياه حلاً مستدامًا وفعالًا للغاية لتلبية الطلب المتزايد على المياه العذبة مع تقليل تأثير تغير المناخ. بفضل قدرتها على توفير طاقة متسقة وموثوقة، حتى في الظروف الصعبة، تستعد تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة لإحداث ثورة في الطريقة التي نولد بها الطاقة ونلبي احتياجاتنا من المياه، مما يخلق مستقبل أكثر استدامة وإنصافًا للجميع.
يعد استخدام الطاقة الخضراء التي تنتجها تقنية الطاقة الشمسية المركزة الفريدة والحاصلة على براءة اختراع حلاً مبتكرًا ومستدامًا لإنتاج طاقة كهربائية نظيفة لتشغيل محطات تحلية المياه على مدار 24 ساعة يوميًا و365 يومًا في السنة. بفضل القدرة على تركيز ضوء الشمس لتوليد الحرارة، يمكن لتقنية الجيل الخامس من الطاقة الشمسية المركزة أن توفر طاقة متسقة وموثوقة، حتى في المناطق ذات المستويات العالية من الغطاء السحابي أو انخفاض ضوء الشمس. وهذا ما يجعله حلاً مثاليًا لتشغيل محطات تحلية المياه، التي تتطلب مصدرًا ثابتًا وموثوقًا للطاقة لتشغيلها.
إن استخدام الطاقة الخضراء لتشغيل محطات تحلية المياه له فوائد عديدة، بما في ذلك تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتعزيز التنمية المستدامة. ومن خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية المركزة، يمكننا تقليل انبعاثات الكربون وتخفيف تأثير تغير المناخ، مع توفير مصدر حيوي للمياه العذبة للمجتمعات والصناعات.
علاوة على ذلك، فإن دمج تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه يمكن أن يؤدي إلى زيادة كفاءة استخدام الطاقة وتوفير التكاليف. تعتمد طرق تحلية المياه التقليدية على الوقود الأحفوري لتشغيل هذه العملية، والتي يمكن أن تكون باهظة الثمن ومضرة بالبيئة. ومن خلال استخدام الطاقة الخضراء التي تنتجها تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة، يمكن لمحطات تحلية المياه تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري وخفض تكاليف تشغيلها، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة والاستدامة.
باختصار، يعد استخدام الطاقة الخضراء التي تنتجها تقنية الطاقة الشمسية المركزة الفريدة والحاصلة على براءة اختراع لتشغيل محطات تحلية المياه حلاً مستدامًا وفعالًا للغاية لتلبية الطلب المتزايد على المياه العذبة مع تقليل تأثير تغير المناخ. بفضل قدرتها على توفير طاقة متسقة وموثوقة، حتى في الظروف الصعبة، تستعد تكنولوجيا الطاقة الشمسية المركزة لإحداث ثورة في الطريقة التي نولد بها الطاقة ونلبي احتياجاتنا من المياه، مما يخلق مستقبل أكثر استدامة وإنصافًا للجميع.