خريطة مبدئية لمحطة الطاقة الشمسية في برج إمبولي بإيطاليا (الصورة: DLR)
قراءة بصوت عال إيطاليا وإسبانيا تقومان حاليًا ببناء محطات طاقة شمسية لتوليد الكهرباء من أشعة الشمس الحارقة. يتم استخدام تقنية جديدة هنا: في أبراج الشمس ، يمكن التقاط أشعة الشمس بشكل أكثر كفاءة من الأنظمة التقليدية التي تركز الضوء في مرآة مكافئ. تعاني بلدان جنوب أوروبا بشكل متزايد من موجات الحر والجفاف. لكن الإشعاع الشمسي الشديد ، الذي يجفف الحبوب ويجعل المياه شحيحة ، له جانبه الجيد أيضًا ، لأنه مع دفء أشعة الشمس يمكن تغطية جزء من متطلبات الطاقة. يمكن القيام بذلك بكفاءة خاصة مع نوع جديد من محطة توليد الطاقة: محطة توليد الكهرباء في البرج. ويجري حاليا بناء محطتين لتوليد الطاقة في إسبانيا وإيطاليا. هذه التقنية ، التي تضم باحثين من المركز الألماني للفضاء (DLR) في كولونيا ، على وشك إطلاقها في السوق.

سيبدأ تشغيل أول محطة لتوليد الكهرباء في هذا الخريف في بلدة إمبولي التوسكانية بين بيزا وفلورنسا. يزود برجان شماليون بارتفاع 30 مترا الكهرباء والتدفئة بمستشفى مجاور. "هذا هو مشروع مظاهرة صغيرة. سوف توفر محطة توليد الكهرباء ما مجموعه 250 كيلووات. في المقابل ، يجري حالياً إنشاء محطة كهرباء برجية في إسبانيا ستنتج 10 ميجاوات من الكهرباء "، يوضح روبرت بيتز-باال ، أستاذ تكنولوجيا الطاقة الشمسية بجامعة RWTH Aachen ورئيس قسم معهد DLR للديناميكا الحرارية التقنية. مع إنشاء برج الشمس الذي يبلغ ارتفاعه 80 متراً ، بدأت مجموعة أبينغوا الإسبانية العام الماضي بالقرب من إشبيلية. من يونيو 2006 ، ستقوم محطة الطاقة الحرارية الشمسية بتزويد 10000 عائلة بالكهرباء في حالة الطقس الجيد.

يتم حاليًا إنشاء مئات المرايا في حقل ضخم حول برج الشمس. تتبع هذه heliostats دائمًا موقع الشمس وتعكس أشعة الشمس على المستدقة. في البرج الشمسي ، تسخن النفاثات المركزة حامل حرارة. في المشروع الإسباني هو بخار الماء ، في المشروع الإيطالي سيكون الهواء. يمكن للهواء تسخين ما يزيد عن 1000 درجة مئوية بفضل جهاز استقبال والطاقة الشمسية المركزة في البؤرة. في نهاية المطاف تولد حرارة الحرارة الكهرباء عن طريق التوربينات الغازية.

يقول بيتز باال: "من وجهة نظر تقنية ، فإن محطات توليد الكهرباء في الأبراج أفضل من جامعي الحوض المكافئ المعتاد". في القاع المكافئ المرايا المقوسة رمي الإشعاع الشمسي على خط أنابيب. الأنابيب السوداء تسخن وبالتالي النفط داخل إلى 200 إلى 500 درجة مئوية. تتمتع هذه التقنية بمتوسط ​​كفاءة سنوي يتراوح بين 16 و 17 في المائة ، في حين تقدر محطات برج الطاقة بحوالي 19 إلى 25 في المائة. كفاءة 25٪ تعني أن النظام يمكنه تحويل ربع الطاقة الشمسية المنبعثة على مدار العام إلى كهرباء. تحتاج محطات الطاقة البرجية الأكثر كفاءة إلى عدد أقل من المرايا لتوليد نفس الكمية من الكهرباء ، ومن حيث المبدأ ، توفير الطاقة بتكلفة أقل ، حسب اعتقاد Pitz-Paal. عرض

على الرغم من أن محطات توليد الطاقة في الأبراج لديها ما يلزم لتزويد مدن بأكملها بالطاقة ، فإن هذه الصناعة محفوظة إلى حد ما وتعتمد حاليًا على تقنية الحوض المكافئي المعروفة. "الأرقام وحدها لا تجعل السباق. إن مخاطر الدخول إلى السوق مهمة أيضًا ، كما أن الباحث المكافئ لديه حاليًا بداية "، كما يعترف باحث DLR.

"بالنسبة لنباتات الحوض المكافئ ، فيمكننا الاستفادة من خبرة 20 عامًا. يوضح سفين مورمان ، المتحدث باسم شركة سولينيوم ميلينيوم ، أن البنوك أقل حذراً من القروض. تركز Solar Millennium حاليًا حصريًا على تقنية الحوض المكافئ. تعمل بالفعل محطات توليد الكهرباء التي تبلغ تكلفتها 350 ميغاواط مع هذه التقنية ، في حين أن أكبر محطة لتوليد الطاقة على الإطلاق في كاليفورنيا بلغت عشرة ميغاوات.

وبدون دعم الأموال العامة ، لما وجد مستثمرون لمحطات الطاقة الشمسية الحرارية في جنوب أوروبا. في إسبانيا وكذلك في إيطاليا ، تضمن قوانين التغذية الحد الأدنى من التعريفة على الطاقة الشمسية.

يقول بيتز باال: "على مدى العشر إلى الخمس عشرة سنة القادمة ، ستنخفض تكلفة كلتا التقنيتين - الحوض المكافئ ومحطة برج الطاقة - بشكل حاد ، ومن ثم سيتم إنتاج الكهرباء بسعر تنافسي يبلغ حوالي خمسة سنتات لكل كيلووات / ساعة". هذه هي نتيجة دراسة مكتملة للتو.

في الوقت الحالي ، يتم مناقشته على أعلى مستوى سياسي حول ما إذا كان سيتم إنشاء نظام برج مظاهرة في ألمانيا. تأمل شركة Kraftanlagen في ميونيخ و DLR في إنشاء مصنع تجريبي بقدرة 1.5 ميجاوات. قام الباحثون بتطوير جهاز استقبال جديد سيؤدي إلى زيادة أداء برج الطاقة الشمسية.

"يتعلق الأمر بالتصرف كمورد تكنولوجي لحالات الطاقة الشمسية الفعلية ، ويجب عليك اكتساب الخبرة على أرض الواقع. ومع ذلك ، فإن محطات الطاقة الشمسية في ألمانيا لا معنى لها على نطاق واسع لأن الإشعاع المباشر منخفض للغاية ، "يقول بيتز باال. على الرغم من أن باحث كولونيا ليس متأكدًا من ما ستحققه محطات توليد الطاقة في برج الطاقة مقارنةً بمحطات توليد الطاقة المكافئة ، إلا أنه مقتنع: "يتمتع برج الشمس بإمكانيات تطوير أفضل. إنه يستحق فرصة وأعتقد أنه سيحصل عليها في السنوات القليلة المقبلة. "

ddp / science.de - سوزان دونر

العلوم

موصى به اختيار المحرر