رکوردی تازه در ذخیره انرژی خورشیدی در نیروگاه‌ها

به گزارش تاسیسات نیوز، شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ بازمی‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جام‌های بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدان‌های محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.

ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتی‌های رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.

با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستم‌هایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستم‌ها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راه‌های دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند.

کاربردهای الکتریکی فتوولتایک‌ها را آزمایش می‌کنند، یک فرایند که توسط آن انرژی نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل می‌شود. الکتریسیته می‌تواند به طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند.

 

 

 

یکی از مهم‌ترین چالش‌ها برای به کارگیری نور خورشید در نیروگاه‌های مقیاس بالا، استفاده انرژی بعد از غروب خورشید است. موسسه SunShot همواره بر روی سیستم‌های ذخیره انرژی کار می‌کند و نمونه‌های جدیدی را ابداع یا نمونه‌های قدیمی را بهبود می‌بخشد. یکی از پروژه‌هایی که تحت حمایت مالی این موسسه در زمینه ذخیره انرژی خورشیدی در نیروگاه‌های خورشیدی متمرکز بود به دست‌آورد‌های جدیدی رسیده‌ است.

 

 

 

محققین در آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر بر روی یک دریافت‌کننده ذرات ریزان تحقیق می‌کنند. معمولا دریافت‌کننده‌ها از مایع‌ای مانند نمک مذاب برای انتقال حرارت گرمای جمع‌آوری شده استفاده می‌کنند. این پروژه به جای نمونه‌ّهای قبلی از پروپات‌ای که به روش آبشاری انرژی را جمع می‌کند استفاده کردند. پروپانت از اکسید آهن و سیلیکا ساخته می‌شود که ماده‌ای مانند ماسه است. تاکنون این ماده در نیروگاه‌های خورشیدی استفاده نشده بود ولی به نظر ماده‌ای با پتانسیل بالا می‌رسد.

 

 

 

بر اساس تجربه، ذخیره‌کننده‌های انرژی تجاری که از نمک مایع استفاده می‌کنند نمی‌توانند دمای تا ۵۰۰ یا ۶۰۰ درجه سیلیسیوس را تحمل کنند. درحالی‌که پروپانت می‌تواند تا دمای برابر ۱۲۰۰ درجه سیلیسیوس و حتی بیشتر را ذخیره کند. محققین آزمایشگاه ملی در آمریکا هدف را ۷۰۰ درجه سیلیسیوس قرار داده بودند که با تعجب به رکوردی برابر ۸۴۰ درجه رسیدند.

 

 

 

این دمای بالا به بازدهی بالاتر منجر می‌شود که با مقدار انرژی دریافتی مشابه از خورشید می‌توانند مدت زمان بیشتری بعد از غروب خورشید انرژی تولید کنند. این پروژه به اندازه‌ای موفقیت آمیز بوده است که موسسه سان‌شات حمایت مالی را افزایش داده و هدف را برای مای بالاتر و بازدهی بیشتر تعریف کرده است.

انتهای خبر