الطاقة الشمسية المركزة تترقب استعادة الصدارة بجهود صينية (تقرير)

تترقب الطاقة الشمسية المركزة العودة إلى الصدارة بجهود صينية، حيث تعمل البلاد على بناء سلاسل توريد مخصصة قد تؤدي إلى خفض سعر بناء محطات جديدة.

يأتي ذلك بعد أن شهدت هذه التقنية منافسة قوية من الألواح الشمسية العادية، وإغلاق بعض محطات الطاقة المركّزة، وفقًا لما اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

ومن الأمثلة على ذلك محطة الطاقة الشمسية المركزة "كريسنت ديونز" التي تقع بالقرب من مدينة لاس فيغاس بولاية نيفادا الأميركية.

وتمثّل المحطة مشروعًا ضخمًا بمليارات الدولارات، واكتمل إنجازها في عام 2015، بهدف توليد الكهرباء لـ 75 ألف منزل.

مشروع محطة الطاقة الشمسية المركّزة "كريسنت ديونز"

سار مشروع محطة الطاقة الشمسية المركّزة "كريسنت ديونز" على خطى أول محطة طاقة شمسية مركّزة واسعة النطاق بُنِيَت في كاليفورنيا عام 1981.

وفي ذلك الوقت، كانت التقنية أكثر جاذبية من الخلايا الكهروضوئية (PV)، التي كانت باهظة الثمن، ولا تُستعمَل إلّا في السفر إلى الفضاء.

وفشلت محطة كريسنت ديونز في إنتاج القدر الكافي من الكهرباء كما وعدت، وبعد الأعطال الفنية المتكررة وانقطاعات التيار الكهربائي المطولة، أُغلِقَت المحطة في عام 2019.

وبعيدًا عن تمهيد الطريق لموجة من مشروعات الطاقة الشمسية المركّزة الأخرى، فقد أضرّت المحطة بصورة التقنية.

ويوجد، حاليًا، نحو 7 غيغاواط من محطات الطاقة الشمسية المركّزة في جميع أنحاء العالم، خصوصًا في إسبانيا أو المواقع القديمة في الولايات المتحدة، وعدد قليل منها في أماكن أخرى بها الكثير من أشعة الشمس المباشرة، مثل تشيلي والمغرب والإمارات العربية المتحدة.

وفي الوقت نفسه، تتجاوز القدرة العالمية المركبة للطاقة الكهروضوئية، حاليًا، 2000 غيغاواط.

طريقة عمل الطاقة الشمسية المركزة

بعد 5 سنوات من إغلاقها، عادت محطة الطاقة الشمسية المركّزة كريسنت ديونز الأصلية إلى توليد كمية صغيرة من الكهرباء.

وعلى الرغم من أن الولايات المتحدة لم تبنِ محطة كبيرة واحدة منذ مشروع نيفادا، فقد بَنت الصين 30 محطة للطاقة الشمسية المركّزة.

ويشير يعض المحللين إلى أن هذا يعني أن الطاقة الشمسية المركزة جاهزة للعودة، وأن الأمر كلّه يرجع إلى ميزة خاصة واحدة تميزها عن الألواح الشمسية العادية.

من جهتها، تستعمل الألواح الشمسية العادية المركّبة على أسطح المنازل في جميع أنحاء العالم التأثير الكهروضوئي لإنتاج الكهرباء، ما يعني أنه عندما تصل أشعة الشمس إلى سطحها، فإن الفوتونات الموجودة داخلها تطرد الإلكترونات التي تبدأ في التحرك، ما يولّد تيارًا كهربائيًا.

من ناحية أخرى، تستعمل محطات الطاقة الشمسية المركّزة حرارة الشمس، وتعكس ما يسمّى بالمرايا الشمسية أشعةَ الشمس، وتركّزها على نقطة معينة.

بعد ذلك، تُستعمل الحرارة المجمّعة لإنتاج البخار، الذي يدوّر توربينًا ينتج الكهرباء، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

وتعكس المرايا ضوء الشمس على جهاز استقبال في الجزء العلوي من البرج، حيث يُسخَّن سائل، وهو عادةً ملح منصهر يتميز بقدرته على الاحتفاظ بالحرارة.

بعد ذلك، يُضَخّ الملح الساخن إلى التوربين، وبمجرد أن يقوم بوظيفته هناك ويبرد، يُضخّ مرة أخرى إلى البرج، وتبدأ الدورة من جديد.

مزايا الطاقة الشمسية المركزة

تتميز الطاقة الشمسية المركزة عن الطاقة الكهروضوئية بأنها قادرة على توليد الكهرباء ليلًا، حسب تقرير طالعته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وتحتوي المحطات الأحدث عادةً على خزانات معزولة كبيرة، حيث يمكن تخزين الملح المنصهر الساخن، وفي الداخل، يبرد الملح المنصهر بمقدار درجة مئوية واحدة (1.8 درجة فهرنهايت) يوميًا، ومن ثم يمكن استعماله لإنتاج البخار في وقت لاحق.

على سبيل المثال، عندما تغرب الشمس، أو عندما تكون هناك زيادة في الحاجة إلى الكهرباء بسبب استعمال العديد من الأشخاص للكهرباء في الوقت نفسه.

قد تمنح هذه القدرة على تخزين الطاقة وتحويلها إلى كهرباء على مدار الساعة الطاقة الشمسية المركّزة ميزة جديدة.

وقال الباحث المتخصص بالطاقة الشمسية المركزة لدى المركز الألماني لأبحاث علوم الأرض، ريتشارد ثونيغ: "لقد انتقل مستقبل الطاقة الشمسية المركّزة إلى مكانة مختلفة، بعد أن كانت الهيمنة السابقة لطاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية، وتحوّل الاهتمام حاليًا نحو تقنية التخزين".

جهود الصين لتطوير الطاقة الحرارية الشمسية

أصدرت الحكومة الصينية إشعارًا تقول فيه: إنها ستدعم "التطوير الصناعي واسع النطاق للطاقة الحرارية الشمسية".

خلال النهار، توفر الألواح الشمسية الكهروضوئية الكهرباء رخيصة الثمن، بينما تسخّن محطة الطاقة الشمسية المركزة الملح المنصهر.

وفي الليل، عندما يتعذر إنتاج الكهرباء من الألواح الشمسية، يمكن الاستفادة من الحرارة المخزّنة في محطات الطاقة الشمسية المركّزة لتوصيل الكهرباء.

تجدر الإشارة إلى أنّ سدّ هذه الفجوة الليلية مثّل تحديًا كبيرًا للطاقة المتجددة، ويمكن أن تكون الطاقة الشمسية المركّزة، إلى جانب تقنيات أخرى مثل البطاريات، جزءًا من الحل.

وقد تعيد الجهود، التي تبذلها الصين، الطاقة الشمسية المركزة للصدارة، حيث تعمل البلاد على بناء سلاسل توريد مخصصة قد تؤدي إلى خفض سعر بناء محطات جديدة.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر..