تقوم أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية بتوليد الكهرباء بجمع وتركيز ضوء الشمس لإنتاج الحرارة المرتفعة اللازمة لتوليد الكهرباء ، وتعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة النظيفة التي تساعد على التقليل من التلوث البيئي وتعتبر محطة AC Luz del Norte هي أول محطة رسمية لتوليد الطاقة الشمسية.
أول محطة توليد الطاقة الشمسية في العالم
أعلنت شركة First Solar أن محطة توليد الطاقة الشمسية AC Luz del Norte التي تبلغ قدرتها 141 ميجاوات (MW) هي أول منشأة طاقة شمسية معروفة في العالم على مستوى المرافق ومرخصة لتقديم خدمات الشبكة الفرعية تجاريًا ، وقام مشغل النظام المستقل في تشيلي (ISO) ، المنسق Eléctrico Nacional ، مؤخرًا بإضافة Luz del Norte إلى مجموعة مولدات الطاقة واسعة النطاق التي تمت الموافقة عليها لتقديم مجموعة من خدمات الشبكة ، بما في ذلك التحكم في التوليد التلقائي (AGC).
يتم الآن استخدام المنشأة ، الواقعة في كوبيابو تشيلي ، من قبل ISO لإدارة وتيرة نظام الكهرباء في البلاد ، مما يساعد على ضمان موثوقية الشبكة واستقرارها ، بالإضافة إلى توليد طاقة نظيفة ومتجددة ، يأتي ذلك بعد تدقيق مكثف أجراه المنسق Eléctrico Nacional و Laborelec Latam و First Solar لتقييم قدرات المصنع ، حتى الآن كان على مشغلي الشبكات في جميع أنحاء العالم الاعتماد حصريًا على محطات الطاقة الكهروحرارية أو الكهرومائية للاستجابة للتغيرات في الحمل من خلال موازنة التوليد.
معلومات عن شركة First Solar
First Solar هي شركة عالمية رائدة في مجال توفير حلول الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) الشاملة ، والتي تستخدم وحداتها المتقدمة وتكنولوجيا النظام ، وتقدم حلول محطات الطاقة المتكاملة للشركة بديلاً جذابًا اقتصاديًا لتوليد الكهرباء من الوقود الأحفوري اليوم ، ومن مصادر المواد الخام إلى إعادة تدوير الوحدات في نهاية عمرها ، وتحمي مصادر الطاقة المتجددة وتعززها.
تم تشغيل محطة Luz del Norte من قبل هذه الشركة في عام 2016 ، وهي واحدة من أكبر مصانع الطاقة الكهروضوئية في تشيلي. مدعومًا بتقنية الوحدة النمطية للأغشية الرقيقة الخاصة بشركة First Solar ، والتي تم تطويرها في مراكز البحث والتطوير التابعة لها في كاليفورنيا وأوهايو ، تولد المنشأة ما يكفي من الكهرباء لتشغيل 50000 منزل في تشيلي المتوسط بأقل بصمة كربونية ولا تستخدم للمياه.
قدرة محطة AC Luz del Norte على توليد الطاقة
تم إثبات قدرات شبكة الطاقة الشمسية على نطاق المرافق سابقًا كجزء من مشروع عرض عام 2016 من قبل مشغل الأنظمة المستقلة في كاليفورنيا (CAISO) ، والمختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (NREL) ، وشركة First Solar ، فحصت الدراسة قدرة أول محطة طاقة مصممة للطاقة الشمسية على توفير AGC ، والتحكم في التردد الأولي ، والتحكم في معدل المنحدر ، وتنظيم الجهد ، ووجدت أن أداء محطة الطاقة الكهروضوئية أفضل من تقنيات توربينات الغاز السريعة ، والتي يستخدمها عادةً مشغلو الشبكة للاستجابة لتغيرات الحمل.
إلى حد كبير ، كانت قدرة الطاقة الكهروضوئية على نطاق المرافق على توفير الخدمات الإضافية أحد الحلول التي اختارها برنامج Mission Innovation ، لإمكانية تقديم ما يقرب من 30 مليون طن متري من الانبعاثات التي يتم تجنبها سنويًا ، يعمل البرنامج ، وهو مبادرة عالمية تضم 24 دولة ، بما في ذلك الولايات المتحدة والمفوضية الأوروبية ، على تسريع ابتكار الطاقة النظيفة.
كيف تعمل الطاقة الشمسية
أولاً يضرب ضوء الشمس لوحًا شمسيًا على السطح تقوم الألواح بتحويل الطاقة إلى تيار مستمر ، والذي يتدفق إلى العاكس ، ويقوم العاكس بتحويل الكهرباء من التيار المستمر إلى التيار المتردد ، والذي يمكنك استخدامه بعد ذلك لتشغيل المنزل. ومع ذلك ، ماذا يحدث إذا لم تكن في المنزل لاستخدام الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية كل يوم مشمس؟ وماذا يحدث في الليل عندما لا يقوم نظامك الشمسي بتوليد الطاقة في الوقت الفعلي؟ يتم الاستفادة من الطاقة من خلال نظام يسمى صافي القياس.
غالبًا ما ينتج النظام الكهروضوئي المرتبط بالشبكة النموذجي ، خلال ساعات ذروة النهار ، طاقة أكثر من احتياجات العميل ، بحيث يتم إعادة الطاقة الزائدة إلى الشبكة لاستخدامها في مكان آخر، ويحصل العميل على الفضل في الطاقة الزائدة المنتجة ، ويمكنه استخدام هذا الرصيد للسحب من الشبكة التقليدية في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم.
تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
بذلت الجهود لاستخدام الطاقة الشمسية للحصول على مياه الشرب من المياه المالحة ، تم تطوير بعض أقدم تقنيات التحلية التي تعمل بالطاقة الشمسية منذ قرون ، مثل المقطورات الشمسية ، هناك طلب متزايد على تطوير تقنيات تحلية المياه التقليدية وتطوير عمليات جديدة لتحلية المياه تعمل بالطاقة الشمسية. إن الطلب المتزايد على أنظمة تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية مدفوع بالتكلفة المتزايدة للوقود الأحفوري لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية ، وانخفاض تكلفة تقنيات الطاقة المتجددة ، والحاجة إلى أنظمة تحلية لامركزية صغيرة الحجم للعمل في المناطق النائية التي تفتقر إلى الوصول إلى الشبكة الكهربائية ، والقلق بشأن تغير المناخ ، تحلية المياه بالطاقة الشمسية مهمة بشكل خاص في المناطق النائية والريفية ذات البنية التحتية المنخفضة وبدون اتصال بشبكة.
أفضل مزيج من الطاقة المتجددة وتقنية تحلية المياه يحقق إنتاجًا عاليًا للمياه العذبة بتكلفة منخفضة مع استخدام فعال للطاقة ، وخير مثال على ذلك هو دمج تقنيات تحلية المياه الحرارية مع الطاقة الحرارية المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية ، الطاقة الشمسية هي أكثر الطاقة الواعدة لتحلية مياه البحر ، وتمتص أنظمة استخدام الطاقة الشمسية مثل مجمعات الألواح الشمسية المسطحة والأنابيب المفرغة والبرك الشمسية الطاقة الشمسية وتحولها إلى طاقة حرارية تدفع عمليات التحلية الحرارية ، ويمكن تصنيف استخدام الطاقة الشمسية لتحلية المياه إلى مباشر ، حيث يتم امتصاص الطاقة الشمسية بشكل مباشر بواسطة المياه المالحة ، أو غير المباشر حيث يتم امتصاص الطاقة الشمسية بواسطة مجمّع شمس.
مميزات الطاقة الشمسية
توفيب طاقة نظيفة ومتجددة
الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيف ومتجدد بنسبة 100٪. يقلل الاعتماد على النفط والفحم والغاز الطبيعي لإنتاج الكهرباء. ينتج عن الوقود الأحفوري انبعاثات ضارة تؤثر على جودة الهواء والماء والتربة ، وهي مسؤولة عن ظاهرة الاحتباس الحراري.
التوفير في فاتورة المرافق
إذا كنت تواجه ارتفاعًا في نفقات الطاقة المنزلية ، فيمكن للألواح الشمسية المنزلية أن تعوض التكاليف ، وتوفر الطاقة الشمسية كفاءة وتوفيرًا على مدار العام ، حتى في المناخات الباردة الملبدة بالغيوم اعتمادًا على حجمها وكفاءتها واتجاهها بالنسبة للشمس ، تولد بعض الألواح الشمسية بالفعل كهرباء أكثر مما يستهلكه المنزل.
منخفضة التكلفة
انخفضت تكلفة الطاقة الشمسية بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، حيث انخفضت بأكثر من 70٪ في العقد الماضي فقط ، وستوفر المال على الصيانة أيضًا ، نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة لتكسيرها ، بالإضافة إلى ذلك انخفضت تكلفة البطاريات الشمسية المنزلية بشكل كبير أيضًا ، انخفضت التكلفة المعيارية للكهرباء لبطاريات الليثيوم أيون بنسبة 35٪.
