کاهش چشمگیر هزینه انرژی پاک با انرژی خورشیدی متمرکز - وبلاگ عکس

به گزارش وبلاگ عکس، یک سیستم نو انرژی خورشیدی متمرکز می تواند هزینه فراوری انرژی را به 5 سنت در هر کیلووات ساعت کاهش دهد.

به گزارش وبلاگ عکس و به نقل از آی ای، انرژی خورشیدی متمرکز(CPS) این پتانسیل را دارد که هزینه انرژی های تجدیدپذیر را به شکل چشمگیری کاهش دهد و انرژی قابل ارسال بسیار و در دسترس را در هر زمانی از روز فراهم کند.

در حال حاضر آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر آمریکا(NREL) و وزارت انرژی این کشور(DoE) هر دو در حال کار بر روی نسل بعدی تاسیسات انرژی خورشیدی متمرکز(CPS) به عنوان بخشی از برنامه های وزارت انرژی برای دستیابی به هدف کاهش هزینه فراوری انرژی خورشیدی تا پنج سنت به ازای هر کیلووات ساعت هستند.

آنها در جهت دستیابی به این هدف، دو میلیون دلار برای توسعه نمونه اولیه یک سیستم انرژی خورشیدی متمرکز اختصاص داده اند که می تواند از پتانسیل بزرگ انرژی نمک های مذاب و در عین حال مهار کردن خواص خورندگی آن استفاده کند.

انرژی خورشیدی متمرکز چیست؟

انرژی خورشیدی متمرکز(CPS) از مجموعه بزرگی از آینه ها یا هلیواستات ها برای راهنمایی نور خورشید به برج های جمع آوری استفاده می نماید که این انرژی را به شکل گرما در شن، سنگ یا نمک مذاب ذخیره می نماید و از آنجایی که دارای ذخیره گرمای حرارتی طولانی مدت است، می تواند انرژی را در هر زمانی از روز به شبکه ارسال کند و به ویژه در مناطقی که ممکن است به انرژی سنتی حاصل از صفحات خورشیدی در ساعات اوج مصرف متکی باشند، مفید است.

تقاضا برای انرژی معمولاً در نزدیکی غروب خورشید زمانی به اوج خود می رسد که صفحات خورشیدی آغاز به فراوری انرژی کمتری می نمایند.

وزارت انرژی ایالات متحده سه حوزه کلیدی نوآوری را برای انرژی خورشیدی متمرکز شناسایی نموده است: ذخیره گرما در مایعاتی مانند نمک های مذاب، در ذرات ماسه مانند و بعلاوه در گازها. اگر چه دولت ایالات متحده تصمیم گرفته بیشتر بودجه خود را بر روی ذخیره سازی مبتنی بر ذرات متمرکز کند، اما بودجه ای را برای اجرای یک برنامه تحقیقاتی دو ساله روی نمک مذاب مایع در نظر گرفته است.

نمک های مذاب پتانسیل بالایی دارند، زیرا کار کردن با آنها کاربردی است و می توانند به راحتی در لوله ها و مبدل های حرارتی حرکت نمایند. این ویژگی ها نیز منجر به افزایش علاقه به ایده های راکتورهای نمک مذاب شده است، زیرا دنیا همچنان با تغییر مصرف سوخت فسیلی دست و پنجه نرم می نماید.

وقتی صحبت از انرژی خورشیدی متمرکز و نمک مذاب می گردد، چند چالش عملی بر سر راه قرار گرفته است. به عنوان مثال، این ماده خورنده است و می تواند در فرآیند انتقال انرژی به مخازن نگه دارنده آسیب برساند. با این حال، به گفته کریگ تورچی سرپرست تحقیقات علم و فناوری انرژی حرارتی در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر آمریکا، محققان در واقع این مشکل را تا حد زیادی حل نموده اند.

آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر آمریکا و شرکای آن، مطالعات زیادی در خصوص شیمی نمک انجام داده اند و دریافته اند که چگونه آن را خالص نمایند. اگر شیمی نمک را کنترل کنید، آن را نسبتاً غیرخورنده می کنید و محققان این را در آزمایشگاه اثبات نموده اند.

استفاده از قدرت نمک های مذاب

محققان آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر آمریکا در کوشش خود برای کنترل نمک های مذاب، تصمیم گرفتند بر خلاف نمک های نیتراتی که معمولاً در سایر کاربردهای نمک مذاب استفاده می شوند، از نمک های کلرید استفاده نمایند. استفاده از نمک های نیترات به این علت است که نمک های نیترات در دماهای شدید پایداری بیشتری نشان می دهند.

این کوشش ها به همراه سایر نوآوری ها منجر به کاهش 47 درصدی هزینه فراوری انرژی خورشیدی متمرکز خواهد شد. علاوه بر این، همه این تحقیقات می تواند به پیشرفت بسیاری در زمینه های دیگر علاوه بر انرژی خورشیدی متمرکز یاری کند.

به گفته کری ریپی متخصص شیمی معدنی در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر آمریکا، روش های بالقوه متعددی برای ارزشمند بودن این تحقیق وجود دارد. این مطالعه می تواند برای ترکیب سوخت خورشیدی مفید باشد. بعلاوه می تواند سلول های سوختی با دمای بالا را ممکن کند و صنعت هسته ای نیز واقعاً به آن علاقه مند است.

در حالی که ممکن است فناوری انرژی خورشیدی متمرکز هنوز با رسیدن به هدف هزینه پنج سنت به ازای هر کیلووات ساعت فاصله داشته باشد، اما در نهایت می تواند جایگزینی مطمئن برای صفحات خورشیدی با فراوری مقادیر بسیار بالاتری از انرژی که به راحتی قابل ارسال است، باشد.