سیصد هزار آینه: بزرگ‌ترین نیروگاه گرمایی با تجمیع نور خورشید
فناوری و به تبع آن زندگی ما روز به روز وابستگی بیشتری به منابع انرژی پیدا می‌کند. این نیاز و مصرف بالای انرژی باعث شده است که بی‌رویه نفت استخراج کنیم، سوخت بسوزانیم، هوا را آلوده کنیم و تنها سکونت‌گاه‌مان در این جهان را بیشتر به نابودی بکشیم. اما بسیاری از ما هم با خوش‌بینی امیدواریم که فناوری خود راه‌حلی برای این معضل بیافریند. دستگاه‌هایی با مصرف بهینه‌تر بسازد، منابع جدید انرژی بیابد یا استفاده از انرژی‌های پاک موجود را برای ما ساده‌تر کند.
در میان انرژی‌های پاک، نور خورشید شاید ارزان‌ترین و دایمی‌ترین آنها باشد. صحبت از انرژی خورشیدی همواره من را به یاد سال‌های اول دهه 60 و کتاب «آفتاب در سیم‌ها» از انتشارات کانون پرورش فکری کودکان می‌اندازد که با زبانی ساده توضیح می‌داد که حتی انرژی که ما از طریق سوزاندن سوخت به دست می‌آوریم، توسط خورشید حیات‌بخش تامین می‌شود. این انرژی چندین میلیون سال قبل جذب گیاهان یا از طریق گیاهان خوراک جانورانی شده است که پس از مرگ و دفن شدن در دل زمین، ذخایر نفتی را برای ما فراهم کرده‌اند.
آنچه در ادامه می‌آید شرحی تصویری است از راه‌اندازی بزرگ‌ترین نیروگاه گرمایی با تجمیع نور خورشید که در صحرای موهاوی یا Mojave (در جنوب شرقی کالیفرنیا) برپا خواهد شد.
بزرگ‌ترین نیروگاه کنونی تجمیع نور خورشید با توان 100 مگاوات اکنون در ابوظبی قرار دارد، اما مدت زیادی در این مقام باقی نخواهد ماند. شرکت انرژی برایت‌سورس (Brightsource Energy) در حال انجام آخرین مراحل راه‌اندازی نیروگاه تجمیع نور خورشید عظیم خود در موهاوی کالیفرنیا است. اگر همه چیز درست پیش برود، این نیروگاه همین امسال راه‌اندازی خواهد شد.
این نیروگاه که نام آن ایوانپاه (Ivanpah) است ظرفیتی برابر 377 مگاوات دارد که می‌تواند برق مورد نیاز 140هزار خانه را تامین کند. طراحی این نیروگاه، کسب مجوزها، تامین اعتبار و ساختن آن 5 سال به طول انجامیده است. عکس بالا یکی از فازهای اولیه این نیروگاه را نشان می‌دهد.
این تصویر آینه‌هایی را نشان می‌دهد که برای نصب در نیروگاه به آن‌جا حمل می‌شوند. در ایوانپاه 300هزار آینه که توسط نرم‌افزار کنترل می‌شوند، نور خورشید را به دیگ‌های جوشانی منعکس می‌کنند که در ارتفاع 459 فوتی (139.9 متر) از سطح زمین و بر روی سه برج قرار گرفته‌اند. این انرژی آب را به بخار تبدیل کرده و باعث به گردش درآمدن توربین‌ها خواهد شد.
برایت‌سورس می‌گوید که این پروژه باعث ایجاد شغل برای 2100 نفر در بخش ساخت‌وساز و پشتیبانی شده است و ادعا می‌شود که 650 میلیون دلار درآمد برای آنها ایجاد خواهد کرد. مطمئنا بیشتر این موارد به دوران ساخت‌وساز نیروگاه مربوط می‌شود. زمانی که این نیروگاه راه‌اندازی شود، به کمتر از 100 نفر پرسنل برای نگهداری نیاز دارد! اما در آن زمان هم کارگران می‌توانند به ساخت نمونه‌های مشابه پرداخته یا یک مزرعه توربین‌های بادی را راه‌اندازی کنند.
این تصویر نشان می‌دهد که چه تعداد آینه در این نیروگاه مورد استفاده قرار خواهد گرفت. عظمت این نیروگاه و میزان انرژی که تولید می‌کند واقعا قابل‌توجه است. تمام این انرژی در برج به نسبت کوچک مرکزی متمرکز می‌شود.
این تصویر یکی از این برج‌ها را به خوبی نشان می‌دهد.
این یکی از برج‌های 459 فوتی است. برایت‌سورس پیش از این برنامه‌ریزی برای ساخت یک جفت برج بسیار بزرگ‌تر با ارتفاع 750فوت (228.6 متر) را آغاز کرده است.
این تصویر سیستم کار کردن این نیروگاه را نشان می‌دهد. در مرحله نخست منعکس کننده‌هایی که با نرم‌افزار کنترل می‌شوند(1)، نور را روی دیگ بالای برج(2) متمرکز می‌کنند و دیگ با این انرژی آب را به بخار تبدیل می‌کند. بخار در مرحله بعد توربینی(3) را به گردش در می‌آورد که باعث تولید برق می‌شود. در کنار این توربین بخش مهم و حیاتی دیگر ذخیره‌کننده‌های گرمایی(4) هستند. وجود این ذخیره‌کنندها به دو دلیل الزامی است. اول اینکه تابش خورشید دایمی نیست و دیگر اینکه زمان اوج مصرف نیرو معمولا در شب اتفاق می‌افتد.
این تصویر که یک شبیه‌سازی کامپیوتری است نیروگاه را پس از تکمیل مراحل ساخت نشان می‌دهد.
درنهایت برای داشتن تصوری از ابعاد و اندازه خارق‌العاده نیروگاه، به ماشین‌ها که به صورت نقطه‌های کوچکی دیده می‌شوند دقت کنید.
منبع (+)
این نوشته‌ها را هم بخوانید
ای کاش در ایران هم به … سراغ انرژی خورشیدی می رفتیم
ایران با دارا بودن میانگین بیش از 280 روز آفتابی در سال و همچنین میزان جذب تابش 2 تا 4 برابری نسبت به میانگین جهانی ، بهترین گذینه برای استفاده از انرژی خورشیدی هستش ، ولی مسئولین توجه خاصی نمی کنن
تمام تلاشی که در ایران صورت گرفته نیروگاه خورشیدی با توان 250 کیلو وات هست که بازدهی در حدود 5 درصد داره که خیلی کمه
ولی نمونه های خارجی در حدود 20 درصد بازدهی دارن
خیلی جالب بود واقعا مرسی
خیلی عالیه!
تنها مشکلی که اینجور نیروگاهها دارند تعمیر و نگهداری آینه‌ها هست. آینه‌ها به مرور زمان و با توجه به منطقه‌ای که معمولاً نیروگاه توش ساخته میشه (معمولاً بیابان) دچار مشکل نشست گرد و غبار میشن و راندمان نیروگاه رو پایین میارن، که پاک کردن این همه آینه کار مشکلیه.
همچنین خود آینه‌ها هم به شدت داغ میشن و میشکنند، که از تکنولوژی خاصی برای جلوگیری از این اتفاق استفاده میشه. تکنولوژی‌ای که توی ساخت شیشه این آینه‌ها و مواد اندود پشتش بکار رفته فوق‌العاده سری، و در دست معدود سازندگان این نوع آینه هست.
مطلب بسیار زیبایی بود.
سوالی که برام مهمه اینه که تو چنین صحرای گرمی آب از کجا تامین میشه؟
و حتی اینکه آب توی اون سیکلی بخار چطور خنک میشه؟
اکثر نیروگاه هایی که با توربین گازی کار می کنند کنار دریا ساخته میشند تا هم از لحاظ تامین منابع آب مشکل نداشته باشند و هم اینکه برای خنک کردن بخار و برگردوندن اون به چرخه مشکلی نداشته باشند
برای خنک کردن آب از زمین استفاده می‌کنند و آب زیر زمینی. معمولا چاه های چند صد متری تا کیلومتری حفر می‌شود که هم آب آن برای سیکل کاربرد دارد هم آب زیر زمینی به مجموعه کمک می کند تا بخار سریع‌تر به آب تبدیل گردد
به نظر من آیندگان به حماقت ما در چگونگی و مشقت بار بودن تامین انرژی از مواد فسیلی خواهند خندید!
البته عربستان هم سرمایه گذارى بزرگى روی بیشرفت این تکنولوژوى کرده به صورتى که مى خواهد بزرگ ترین صادر کننده برق جهان شود
سلام و ممنونم کلی حال کردم با این مطلب
به نظر من در ایران میتو نیم راندمان بیشتری داشته باشیم إز انرژی خورشیدی البته نظر دوستمون درباره گرد و غبار جای تأمل داره
أمید به روزی که انرژی پاک را جایگزین کنیم
ابوظبی نه ابوذبی دکتر جان
و برای درک بهتر میفرمودید پایتخت امارات متحده عربی
سلام من 1سالی هست که میخواهم یک بویلر خورشیدی درست کنم تا بخار مصرفی کارخانه ام را تامین کنم…. در مورد نوع آینه ها و تکنولوژی تنظیم آنها خوشحال می شوم همکاری مشترکی داشته باشم.
فکر کنم در تمام سواحل جنوبی ایران بشه اینطور نیروگاهها رو ساخت و به جای اینکه دیگ اونو بالا برد دیگ در گودی قرار بگیره و به جای آینه از عدسی استفاده بشه چون انرژی مفته راندمان خیلی بالا هم لازم نیست عدسیها رو میشه داخل کشور تولید کرد فقط یه فکری برای نمک به جا مونده کرد از دردسرهای نیروگاه اتمی خیلی بهتره
اینطوری آب هم تولید میشه مثل نیروگاه قشم فقط اونجا گاز استفاده شده
مشکل اصلی کشور ما ودنیا آب هست نه چیز دیگه ای …ای کاش استفاده از انرژی خورشیدی راهی باشه برای جلوگیری از مصرف آب چون برق رو میشه با روش های مختلفی تولید کرد ولی آب اگه از دست خارج بشه دیگه شده …چون می دونید کشور ما دچار خشکسالی و کم شده واین جریان حالا حالاها ادامه داره…
واقعا مسخره است و بود و خواهد بود
خیلی جالب بود من یکی مثل همین رو در ابعاد کوچک در پشتبام خانه ام ساختم ولی خیلی پیچیده و مشکله