لفهم كيفية عمل محطة الطاقة الشمسية ( concentrating solar power (CSP) ) يجب أولا فهم كيفية عمل محطات توليد القوى الكهربائية التقليدية .





في المحطة التقليدية توجد سخانات ضخمة (Boilers ) حيث يتم حرق الغاز أو مشتقات النفط لتسخين الماء إلى درجات حرارة عالية جدا , يتحول الماء بعدها إلى بخار يندفع بقوة إلي توربينات مؤديا إلى دورانها و ينتج عن هذا الدوران طاقة كهربائية تنقل عن طريق شبكات التوزيع الكهربائية إلي مختلف قطاعات الدولة من مصانع و منازل الخ...












محطة الطاقة الشمسية الحرارية مع نظام الملح المذاب للتخزين


محطة الطاقة الشمسية الحرارية مع محطة تحلية ماء




  1. في محطة الطاقة الشمسية الحرارية يتم تسخين الماء في السخانات بواسطة أشعة الشمس ولكن قبل أن تتم عملية التسخين هذه يجب أولا تركيز أشعة الشمس تركيزا شديدا و هذا ما يحصل في الحقل الشمسي.
الحقل الشمسي





  1. إن الحقل الشمسي عبارة عن مئات أو آلاف المرايا العاكسة ( Heliostats Mirrors) المصفوفة في خطوط شبه دائرية. وكل مرآة عاكسة مثبتة علي قاعدة تشبه تماما قاعدة دش الستلايت المتحرك, حيث تقوم كل هذه المرايا بعكس و تركيز أشعة الشمس علي برج ثابت يصل ارتفاعه إلى عشرات الأمتار. و تتحرك كل هذه المرايا مع حركة الشمس بحيث تتبعها بدقة ليتم عكس أشعة الشمس بأعلى تركيز ممكن علي البرج الثابت في عملية مشابهة لحركة زهرة عباد الشمس. و تتم في داخل البرج الثابت عملية تسخين الماء و تحويله إلى البخار اللازم في عملية توليد الطاقة الكهربائية التقليدية.





    السؤال المهم في هذه العملية هو: ما هي مساحة الأرض التي تحتاجها محطة الطاقة الشمسية الحرارية؟




    بعد تجارب الدول الصناعية مثل الولايات المتحدة و ألمانيا و أسبانيا، يقول العلماء و الخبراء في هذا المجال أنه بالتكنولوجيا المتوفرة حاليا و التي تتطور بسرعة يمكن توليد جيجا وات واحدة بمساحة قدرها 33 كم مربع وأنه يمكن لمساحة قدرها 1% من الصحراء الكبرى إنتاج كل احتياجات العالم من الطاقة. و من المعلوم أيضا أن قدرة محطات القوة الكهربائية في الكويت حاليا تعادل تقريبا عشرة جيجا وات. و هذا يعني إننا نحتاج إلى 330 كم مربع من الأرض أي تقريبا 2% من المساحة الكلية لدولة الكويت و البالغة 17818 كم مربع لإنتاج كل احتياجاتنا الحالية من الكهرباء.




    و مع تقدم التكنولوجيا في هذا المجال أمكن خفض هذه المساحة. فقد استطاعت الشركات المصنعة للمرايا العاكسة و الأبراج الثابتة تقليص المساحة إلي تقريبا 15 كم مربع لكل جيجا وات واحدة مما يعني 150 كم مربع فقط أي في أقل من 1% من مساحة الكويت لتغطية إحتياجاتنا من الطاقة.






















    قد يتساءل البعض منا هل من الممكن توليد الطاقة الكهربائية من المحطات الشمسية في الليل و أثناء موسم الغبار والأمطار؟





    الجواب نعم.




    من الممكن إنتاج الكهرباء من هذه المحطات في الليل و بكفاءة عالية و ذلك بتخزين الفائض الحراري الكبير من الطاقة الشمسية في مادة ملحية تسمي الملح المذاب (Molten Salt ) الذي يمكنه تخزين الطاقة الحرارية في خزانات و من ثم يتم إعادة استخدامها في الليل في عملية إنتاج البخار عن طريق عملية التبادل الحراري. كما يمكن إضافة الغاز أو مشتقات النفط كوقود ثانوي في حالة هبوب العواصف و الغبار و الأمطار و تسمي هذه العملية ب ( Hybrid System).

__________________