اول محطة للطاقة الشمسية في العالم
تعمل أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية على توليد الكهرباء عن طريق جمع وتركيز ضوء الشمس لإنتاج الحرارة اللازمة لتوليد الكهرباء. تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة النظيفة التي تساعد على تقليل التلوث البيئي، وتعد محطة AC Luz del Norte أول محطة رسمية لتوليد الطاقة الشمسية
أول محطة توليد الطاقة الشمسية في العالم
أعلنت شركة First Solar أن محطة توليد الطاقة الشمسية AC Luz del Norte، التي تبلغ قدرتها 141 ميجاوات، هي أول منشأة معروفة على مستوى المرافق تعمل بالطاقة الشمسية في العالم ومرخصة لتقديم خدمات توصيل الطاقة التجارية. قام المشغل المستقل للنظام في تشيلي (ISO) والمنسق الكهربائي الوطني (المعروف أيضا بالاختصار الإسباني CEN) مؤخرا بإضافة Luz del Norte إلى مجموعة مولدات الطاقة المعتمدة لتقديم مجموعة متنوعة من خدمات الشبكة، بما في ذلك التحكم في التوليد التلقائي (AGC)
يتم حاليا استخدام المنشأة في كوبيابو تشيلي من قبل ISO لإدارة وتنظيم نظام الكهرباء في البلاد، وهذا يساهم في ضمان موثوقية الشبكة واستقرارها، بالإضافة إلى توليد طاقة نظيفة ومتجددة. تم إجراء تقييم مكثف من قبل المنسق الوطني للكهرباء وشركة Laborelec Latam وشركة First Solar لتقييم قدرات المصنع. حتى الآن، كان مشغلو الشبكات في جميع أنحاء العالم يعتمدون حصرا على محطات الطاقة الكهروحرارية أو الكهرومائية للتكيف مع التغيرات في الحمل من خلال توازن التوليد.
معلومات عن شركة First Solar
: “First Solar هي شركة عالمية رائدة في مجال توفير حلول الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) الشاملة، وتستخدم تكنولوجيا متقدمة في وحداتها ونظامها. وتقدم الشركة حلول محطات الطاقة المتكاملة كبديل جذاب واقتصادي لتوليد الكهرباء من الوقود الأحفوري اليوم، مع الحفاظ على مصادر الطاقة المتجددة وتعزيزها، بدءا من مصادر المواد الخام وصولا إلى إعادة تدوير الوحدات في نهاية عمرها
تم تشغيل محطة لوز ديل نورتي بواسطة هذه الشركة في عام 2016، وهي واحدة من أكبر مصانع الطاقة الشمسية في تشيلي. بدعم من تكنولوجيا الوحدة النمطية للأغشية الرقيقة التي طورتها شركة فرست سولار في مراكز البحث والتطوير الخاصة بها في كاليفورنيا وأوهايو، تولد المنشأة ما يكفي من الكهرباء لتشغيل ٥٠٠٠٠ منزل في تشيلي بأقل بصمة كربونية ودون استخدام المياه.
قدرة محطة AC Luz del Norte على توليد الطاقة
تمت إثبات قدرات شبكة الطاقة الشمسية على نطاق المرافق سابقا كجزء من مشروع عرض عام 2016 من قبل CAISO ، و NREL ، و First Solar. قامت الدراسة بفحص قدرة أول محطة طاقة شمسية مصممة على توفير AGC والتحكم في التردد الأولي والتحكم في معدل المنحدر وتنظيم الجهد. ووجدت أن أداء محطة الطاقة الشمسية أفضل من تقنيات توربينات الغاز السريعة التي يستخدمها عادة مشغلو الشبكة للاستجابة لتغيرات الحمل.
بشكل كبير، اعتمد برنامج Mission Innovation على القدرة الكهروضوئية للمرافق لتوفير خدمات إضافية. يهدف البرنامج إلى تجنب انبعاثات تصل إلى حوالي 30 مليون طن متري سنويا. يشارك في هذه المبادرة العالمية 24 دولة، بما في ذلك الولايات المتحدة والمفوضية الأوروبية، ويعمل على تسريع الابتكار في مجال الطاقة النظيفة.
كيف تعمل الطاقة الشمسية
أولا، يتم تعريض ضوء الشمس لوحا شمسيا على السطح. تعمل الألواح على تحويل الطاقة إلى تيار مستمر، وهذا التيار يتدفق إلى العاكس. يقوم العاكس بتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد، والذي يمكن استخدامه لتشغيل المنزل. ومع ذلك، ماذا يحدث إذا لم تكن في المنزل لاستخدام الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية في أيام مشمسة؟ وماذا يحدث في الليل عندما لا يتم توليد الطاقة بواسطة نظام الطاقة الشمسية في الوقت الفعلي؟ يتم استخدام نظام يسمى صافي القيا للاستفادة من الطاقة.
غالبًا ما ينتج النظام الكهروضوئي المرتبط بالشبكة النموذجي ، خلال ساعات ذروة النهار ، طاقة أكثر من احتياجات العميل ، بحيث يتم إعادة الطاقة الزائدة إلى الشبكة لاستخدامها في مكان آخر، ويحصل العميل على الفضل في الطاقة الزائدة المنتجة ، ويمكنه استخدام هذا الرصيد للسحب من الشبكة التقليدية في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم.
تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
تم العمل على استغلال الطاقة الشمسية لتحويل المياه المالحة إلى مياه شرب. تم تطوير بعض التقنيات القديمة لتحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية منذ فترة طويلة، مثل المقطورات الشمسية. يوجد طلب متزايد على تطوير تقنيات تحلية المياه التقليدية وتطوير عمليات جديدة لتحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية. يتم دفع الطلب المتزايد على أنظمة تحلية المياه التي تعتمد على الطاقة الشمسية بسبب ارتفاع تكلفة استخدام الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية، وتنخفض تكلفة تقنيات الطاقة المتجددة. كما يتطلب الأمر وجود أنظمة صغيرة غير مركزة لتحلية المياه تعمل في المناطق النائية التي تفتقر إلى الوصول إلى الشبكة الكهربائية، وتثير القلق بشأن تغير المناخ. لذلك، تعد تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية مهمة بشكل خاص في المناطق النائية والريفية التي تفتقر إلى بنية تحتية جيدة ولا تتصل بالشبكة.
أفضل تركيبة من الطاقة المتجددة وتقنية تحلية المياه تحقق إنتاجا مرتفعا للمياه العذبة بتكلفة منخفضة مع استخدام فعال للطاقة. ومثال جيد على ذلك هو دمج تقنيات تحلية المياه الحرارية مع الطاقة الحرارية المتجددة، مثل الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية. الطاقة الشمسية هي أكثر وعدا لتحلية مياه البحر، حيث تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية مثل ألواح الطاقة الشمسية المسطحة والأنابيب المفرغة والبرك الشمسية لامتصاص الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة حرارية تدفع عمليات التحلية الحرارية. يمكن تصنيف استخدام الطاقة الشمسية لتحلية المياه إلى مباشر، حيث يتم امتصاص الطاقة الشمسية مباشرة من المياه المالحة، أو غير مباشر حيث يتم امتصاص الطاقة الشمسية بواسطة مجمع شمسي.
مميزات الطاقة الشمسية
توفيب طاقة نظيفة ومتجددة
تُعَدُّ الطاقة الشمسية مصدرًا نظيفًا ومتجددًا بنسبة 100٪، ويقلل الاعتماد على النفط والفحم والغاز الطبيعي في إنتاج الكهرباء. وتُنتِج الوقود الأحفوري انبعاثات ضارة تؤثر على جودة الهواء والماء والتربة، وهي المسؤولة عن ظاهرة الاحتباس الحراري.
التوفير في فاتورة المرافق
إذا كنت تواجه ارتفاعًا في نفقات الطاقة المنزلية ، فيمكن للألواح الشمسية المنزلية أن تعوض التكاليف ، وتوفر الطاقة الشمسية كفاءة وتوفيرًا على مدار العام ، حتى في المناخات الباردة الملبدة بالغيوم اعتمادًا على حجمها وكفاءتها واتجاهها بالنسبة للشمس ، تولد بعض الألواح الشمسية بالفعل كهرباء أكثر مما يستهلكه المنزل.
منخفضة التكلفة
تم تخفيض تكلفة الطاقة الشمسية بشكل كبير خلال السنوات الأخيرة، حيث انخفضت بنسبة أكثر من 70٪ في العقد الماضي فقط. وتوفر أيضا توفيرا في تكاليف الصيانة، نظرا لعدم وجود أجزاء متحركة تحتاج إلى صيانة. بالإضافة إلى ذلك، انخفضت تكلفة البطاريات الشمسية المنزلية بشكل كبير أيضا، حيث انخفضت التكلفة القياسية لبطاريات ليثيوم أيون بنسبة 35٪.